Проектирование ограждающих конструкций жилого здания

 

       Исходя из расчетов, приведенных в табл.2,  можно сказать, что Rω =51, что больше нормативного показателя Rωn = 45 дБ (для перекрытия между комната-

ми в квартире в двух уровнях в домах категории Б). 
          Расчет приведенное значение уровня ударного шума:

           Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты толщиной 22 см,   ρ = 2500 кг/м3, Покрытие пола на сборных плитах с m = 30 кг/м2 по звукоизоляционному слою (Пенотерм) с Ед = 6,6∙105 толщиной 5см e=0,1 . Полезная нагрузка 2000 Па.          

        Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

 

m1 = 2500 * 0.22 = 550, кг/м2

m2 = 30, кг/м2

        Нагрузка на  звукоизоляционный слой составит  2300, кг/м2

        По таблице 18 СП 23-103-2003 находим Lnω0 = 72 (дБ)

        Вычисляем частоту колебаний пола по формуле:

 

                                                   f0 = 0,16   ,                                        (3)

где d =d0(1-e) = 0,05(1-0,1)=0,045, м

m2 - принимаем равной 30, кг/м2

 

f0 = 0,16

= 111,87=100, Гц.

 

        По таблице 17 СП 23-103-2003 находим индекс изоляции приведенного уровня шума под данным междуэтажным перекрытием: Lω = 52 дБ < Lnω= 66 дБ

        Исходя из расчетов уровня  ударного шума, и индекса изоляции воздушного шума в пустотах, конструкция перекрытия запроектирована из  
         сборной  железобетонной плиты перекрытия, плотностью ρ = 2500 кг/м3 шириной В = 1000 мм, высотой h = 220 мм. 
Конструкция перекрытия состоит из железобетонной несущей плиты толщиной 22 см,   ρ = 2500 кг/м3, Покрытие пола на сборных плитах с m = 30 кг/м2 по звукоизоляционному слою (Пенотерм) с Ед = 6,6∙105 толщиной 5см e=0,1

 

        2. Проектирование наружных ограждающих конструкций

 

         2.1 Проектирование  наружной стены

 Исходные данные: г. Якутск. Расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз.1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С) tint = +20oC, расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99 text = - 54оС, коэффициент теплоотдачи для стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами αint = 8,7, αext = 23 (для наружных ограждающих конструкций). tht = -20,0оС, Zht = 256 сут. -  средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С. Влажностные режим нормальный, условия эксплуатации ограждающих конструкций нормальные (согласно табл. 1 и 2 СНиП 23-02-2003). Принимаем условия эксплуатации категории Б. (приложение №5).

Конструкция наружной стены представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – конструктивное решение наружной стены

Определение нормируемых значений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций:

r =0,96 коэффициент теплотехнической однородности

Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций (стен, чердачного перекрытия, окон и балконных дверей) в соответствии с требованиями п. 5.3 СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий, следует принимать не менее нормируемых значений. Нормируемые значения определяются в зависимости от градусо-суток района строительства.

     Градусо-сутки отопительного периода  определяем по формуле 2

СНиП 23-02-2003.

 

                                                          Dd = (tint-tht)∙Zth.                                  (4)

 

            Dd = (20+20,6)∙256=10393 (0С∙ сут).

 

      Согласно таблице 4 СНиП 23-02-2003

 

                                                                                        R = а∙ Dd + b,                                      (5)

 где  а = 0,00035;

         b = 1,4.

 

R = 0,00035∙10393+1,4 = 5,03, (м²∙ºС/Вт)

 

Приведенное сопротивление теплопередачи Ro , м2∙ ºС/Вт, определяется по СП 50.13330.2012

 

                                   R = + Rк + , (м²*ºС/Вт).                          (6)

где αint = 8,7, (Вт/м²∙ºС) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

          ограждающей конструкции;        

 

αext = 23, (Вт/м²∙ºС) –  коэффициент  теплоотдачи наружной поверхности

           ограждающей  конструкции;

           Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2∙ ºС/Вт.

 

                        

                               Rk = +   (м2∙ ºС/Вт)                                (7)

 

   где  1, 2, 3 – толщина слоя, м;

          λ1, λ2, λ3 – расчетный коэффициент теплопроводности слоев, Вт/м²∙ºС.

                   

 

                                    2 =  ( - - – ) ∙λ2                                        (8)

 

          2 =  ( - - – - ) ∙ 0,056 = 0,180 (м)

 

Из конструктивных соображений зададимся толщиной утеплителя 180 мм.

Вычисляем приведенное значение сопротивления теплопередаче:

 

                               R= R = + + +                  (9)                                              

 

R= + + + =5,01, м

·°С/Вт

 

Расчетный температурный перепад ∆t0 между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ∆tn =4oC ( cм. СНиП 23-02-2003 табл. 5 п.1).

Расчетный температурный перепад определяется по формуле:

           

                                                           ∆t0= ,                                             (10)

 

∆t0=

(oC)

Предложенное конструктивное решение соответсвует требованиям                СНиП 23-02-2003. R = 5,01 > R =5,03 (м ·°С/Вт) , ∆t0 = 1,69 < ∆tn =3 oC.

Толщина утеплителя составляет 180 мм. Общая толщина конструкции составляет 605 мм.

 

2.2 Проектирование чердачного перекрытия

                                                         

Рисунок 6 – Фрагмент чердачного  перекрытия.

 

 

                                                           R = а∙ Dd + b,                                             (11)

 

где а = 0,00045;

       b = 1,9.

 

R = 0,00045∙10393+1,9 = 6,57 (м²∙ºС/Вт)

 

                                  R = + Rк + , (м²*ºС/Вт).                          (12)

 

где αint = 8,7, (Вт/м²∙ºС) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

          ограждающей конструкции;

      αext = 12, (Вт/м²∙ºС) –  коэффициент  теплоотдачи наружной поверхности

           ограждающей  конструкции;

           Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2∙ ºС/Вт.

 

                        

                                             Rk = + + (м2∙ ºС/Вт)                            (13)   

 

 

2 =  (Rreg - - – ) ∙λ2

 

2 =  (6,57- - – ) ∙0,038 = 0,239 м

 

Из конструктивных соображений зададимся толщиной утеплителя         240 мм.

Вычисляем приведенное значение сопротивления теплопередаче:

 

                                       R = + Rк + (м2∙ ºС/Вт)

 

R = + + + = 6,57, м2∙ ºС/Вт

 

Расчетный температурный перепад ∆t0 между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ∆tn =5 ( cм. СНиП 23-02-2003 табл. 5 п.1)

Расчетный температурный перепад определяется по формуле 10:

 

                                                           ∆t0= ,                                            

 

∆t0=

oC

 

Предложенное конструктивное решение соответсвует требованиям                СНиП 23-02-2003. R = 6,56 = R =6,56, м ·°С/Вт , ∆t0 = 1,69 < ∆tn =3 oC.

Толщина утеплителя составляет 240 мм. Слой цементно-песчаной стяжки = 20мм. Общая толщина конструкции составляет 480мм.

           

2.3  Проектирование светопрозрачной конструкции

 

                                              R = а∙ Dd + b,                                          (14)

 

где а = 0,000025 ( т.к. Dd > 8000);

       b = 0,5( т.к. Dd > 8000).

 

R = 0,000025∙10393+0,5 = 0,76, (м²∙ºС/Вт)

 

Согласно Приложению Л СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» принимаем оптимальное решение свето прозрачных конструкций, согласно условию Rreq < Ror, а именно обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла с мягким селективным покрытием в деревянных переплетах  Ror = 0,80 м ·°С/Вт

 

3. Естественное освещение помещения

 

Рис.7 Разрез комнаты с оконным проемом

 

 

Рис. 8 План комнаты с оконным проемом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении следует выполнять в соответствии с методом А.М.Данилюка, изложенным в приложении Б СП 23-102-2003 по формуле:

 

                                                            ,                                        (15)

 

 

 

где  εбi - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении,

        учитывающий прямой свет от i-го участка неба;

            qi - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-го участка облачного неба;

        ro - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблицам Б.4 и Б.5СП               23-102-2003;

    Кз - коэффициент запаса, определяемый по таблице 3 СНиП 23-05 (Кз=1,2);

         εВi - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении от i-го проема, определяемый по графикам на рисунках 8, 10 СП 23-102-2003;

    τо — общий коэффициент пропускания света.

           Накладываем график I  (рис. 8 СП 23-102-2003) на поперечный разрез помещения (рис.11), совмещая полюс графика 0 с точкой А, а нижнюю линию графика — с полом; подсчитываем число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n1= 5

           Отмечаем, что через точку С на разрезах помещения проходят концентрические полуокружности 19 графика I.

            На разрезе помещения определяем, что угол, под которыми видна середина светового проема из расчетной точки А, равен 43,5°; по таблице Б.1 приложения Б находим, q1=1,015

        Для двух однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах определяем τо по формуле (приложение СП 23-102-2003 Б.6):

 

                                                  τо = τ1*τ2 τ3* τ4* τ5*                                            (16)

 

τ1 = 0,9 (коэффициент светопропускания материала, определяемый по     таблице Б.7);

τ2 = 0,65 (коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по таблице Б.7. (размеры светопроема принимают равными размерам коробки переплета по наружному обмеру));

t3 - коэффициент, учитывающий потери света в  несущих конструкциях (при боковом  освещении t3 = 1);

t4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах;

 

t5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9;

τо = 0,585.

 

 

     Накладываем график II (рис. 10 СП 23-102-2003) на план помещения (рис.12) таким образом, чтобы ось графика и горизонталь 33 проходила через точку С; на внешней поверхности наружной стены отмечаем точки пересечения лучей, считаем количество лучей между границами оконного проема т. е. n2 = 27

Находим ебi по формуле:

 

                                            ебi = 0,01(n1∙n2),                                          (24)

 

где n1-число лучей по графику I (рис.8 СП 23-102-2003),  проходящих от неба

      через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе       помещения;

      n2-число лучей по графику II (рис.10 СП 23-102-2003),  проходящих от   неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

 

ебi=0,01(5∙27) = 1,35%

 

По размерам помещения находим, что:

 

dп/ ho = 4,3/1,5 = 2,86;

 

lт/dп = 3,3/ 4,3 = 0,76

 

 

Находим расчетное значение КЕО:

 

ehb=) 2,73

 

          Сравнивая полученные расчетные значения КЕО с нормированным значением КЕО:

 

ehb =2,73 > ен = 0,5

 

  Следовательно, требование норм естественного освещения СНиП 23-05-95* удовлетворены в жилой комнате.

         Вывод: в результате расчетов были запроектированы оконные блоки размерами 1,8×1,5м.