Теплотехнический расчет стены

Пояснительная записка

К курсовому проекту

По дисциплине

«Архитектура»

Тема: «2-х этажный 1-квартирный жилой дом»

Выполнил:

Проверил:

Чита 2014г.

Содержание

Введение. 4

1 Характеристика района строительства. 4

2 Объемно-планировочное решение здания. 5

3 Конструктивное решение здания. 6

3.1 Фундамент. 6

3.2 Стены.. 7

3.2.1 Теплотехнический расчет стены.. 8

3.3 Перекрытия. 11

3.4 Крыша. 11

3.5 Окна и двери. 12

3.6 Перемычки. 13

3.7 Полы.. 13

3.8 Внутренняя и наружная отделка здания. 13

3.9 Лестницы…………………………………………………………………… 14

3.10 Перегородки……………………………………………………………….15

4 Технико-экономические показатели проекта. 16

5 Список использованной литературы.. 17

Введение

Здания – это сооружения, имеющие внутреннее пространство, предназначенные для проживания, труда, удовлетворения тех или иных потребностей человека.

Здания классифицируются по назначению на гражданские – жилые и общественные, - промышленные и сельскохозяйственные.

Жилые здания делятся: на жилые квартирные дома; общежития и гостиницы; интернаты.

К общественным зданиям относят здания, в которых протекают один или несколько взаимосвязанных процессов жизнедеятельности людей.

Промышленные здания служат для осуществления в них производственных процессов различных отраслей промышленности. К сельскохозяйственным относят здания, в которых осуществляются производственные процессы, связанные с сельским хозяйством.

Основные требования, которым должны отвечать здания: функциональная или технологическая целесообразность; техническая целесообразность; архитектурно-художественная выразительность; экономическая целесообразность.

Характеристика района строительства

Район строительства 2-х этажного 1-квартирного жилого дома -г.Рязань. Рязань расположена на высоком правом берегу Оки при впадении в неё реки Трубеж, в центре Восточно-Европейской равнины, в 180 км от Москвы.

Климат города умеренно-континентальный. Среднегодовое количество осадков — около 580 мм, из которых 390 мм выпадает в период с апреля по октябрь. Для территории не характерны сильные ветра. В основном превалируют слабые и умеренные ветра западного и юго-западного направлений.

Лето в Рязани тёплое, возможен зной до +40 °C в тени. Зима умеренно холодная, в отдельные суровые зимы по ночам температура опускалась ниже −40 °C. Такие существенные отклонения от нормы возможны при установлении блокирующего антициклона, воздушная масса в котором быстро прогревается или выхолаживается в зависимости от сезона.

Таблица 1. Климат Рязани

Температура воздуха наиболее холодных суток ⁰С обеспеченностью 0,92: t_н = -33⁰С.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки ⁰С обеспеченностью 0,92: t_н = -27⁰С.

Уровень грунтовых вод 7,8м. Грунты- пески средней крупности.

Город Рязань расположен в нормальной зоне влажности.

Режим помещения - нормальный.

Условия эксплуатации материала Б.

2 Объемно-планировочное решение здания

Габариты здания : длина здания в осях составляет 10500 мм; ширина здания 8400 мм; высота этажа 2800 мм; высота здания 9140 мм.

Жилое здание включает в себя: рабочий кабинет – площадью 17,5 м²; 2спальни – общей площадью 37,09 м²; гостиная — площадью 29,5 м²; кухня - площадью 8,15 м², оснащенная оборудованием: электроплита размером 600 х 520 мм, раковина размером 600 х 500 мм; санитарный узел совмещенный, есть на 1 и втором этаже оснащен следующим инженерным оборудованием: ванна размером 1800 х 700 мм, раковина размером 450 х 600 мм, унитаз размером 670 х 430 мм, площадь ванной комнаты 4,8 м²; веранда имеет прямоугольную форму, площадью 10,36м²; имеется подсобная площадью 4,23м².

Степень долговечности данного здания — II. Степень огнестойкости— II.

Конструктивное решение здания

По конструктивной схеме здание бескаркасное с продольными несущими стенами. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивается связью наружных и внутренних стен между собой – перевязкой швов кирпичных стен, анкеровкой плит перекрытия со стенами и между собой.

Фундамент

Фундаментом называют часть здания, расположенную ниже отметки земной поверхности, воспринимающую нагрузки от здания и передающую эти нагрузки на грунт. В данном здании фундамент принят бутобетонный ленточный. Глубина заложения 2,4 м. Размер фундамента под наружными стенами – 0,60 м., под внутренними – 0,48 м. По обрезу фундамента устраивается горизонтальная гидроизоляция их двух слоёв рубероида на битумной мастике для защиты стен от грунтовой сырости, которая по капиллярам стенового материала может подниматься на значительную высоту. Вокруг здания устраивается отмостка для защиты основания и фундамента от увлажнения поверхностными водами с уклоном от здания 3%.

Стены

Стены – это вертикальные ограждения, которые по месту положения делятся на два вида: внутренние и наружные. Стены должны удовлетворять следующим требованиям: долговечность, прочность, устойчивость, экономичность, индустриальность, сопротивление теплопередачи, звукоизоляционные свойства.

В проекте здания приняты наружные неоднородные стены в конструктивном решении, состоящие из трёх слоёв – двух продольных стенок из керамического пустотного кирпича и слоя минеральной ваты между ними.

1 – внутренний слой: керамический кирпич толщиной 380 мм + сложный

раствор толщиной 20 мм;

2 - пенополистирол толщиной 140 мм;

3 - наружный: силикатный кирпич толщиной 120 мм;

Общая толщина наружной стены в соответствии с теплотехническим расчетом составляет 640 мм.

Внутренние стены – отделяют помещения друг от друга. Толщина внутренних несущих стен равна 380 мм. Толщина перегородок равна 120 мм. Для кладки стен применяют керамический кирпич марки 100 на цементно-песчаном растворе М50.

Теплотехнический расчет стены

Основная цель теплотехнического расчета – обоснование целесообразности решения ограждающей конструкции (кирпичной стены), определение толщины ограждения.

Рис. 2 Конструктивная схема стены

δ₄ δ₃ δ₂ δ₁

Таблица 2. Характеристика слоев наружной стены

где γо – средняя плотность материала слоя

δ – толщина стены

λ – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя

1) Район строительства – г. Рязань (находится в зоне – нормальной, относится к условиям эксплуатации Б);

дом – жилой;

режим помещений – нормальный;

2) Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены:

а) по санитарно-гигиеническим условиям и комфортности:

R_{о треб.} = n(t_в – t_н) / ∆t^н ∙ α_в , м^{2 о}С/Вт,

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху (n=1);

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха по условию помещения (t_в=20 ^оС);

t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, температура воздуха наиболее холодной пятидневки (t_н=-27 ^оС);

∆t^н – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (∆t^н=4 ^оС);

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций (α_в=8,7 Вт/ м^{2 о}С);

R₀^тр =1*(20+27)/(4*8,7)=1,35 м^{2 0}C/Вт

б) по условиям энергосбережения R_{о треб.} определяется по СП 131.13330.2012

, т.к. здание с кирпичными стенами, по ГСОП (градусно-суточный отопительный период) и по типу здания.

ГСОП = (t_в – t_от.пер.) ∙ Z_от.пер. , ^оС∙сут,

где t_от.пер. – средняя температура воздуха периода со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8^оС (для нашего примера t_от.пер. = -3,5 ^оС);

Z_от.пер. – продолжительность периода суток со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8^оС (для нашего примера Z_от.пер. = 208 сут.);

Z и t от периода принимаем по СП 131.13330.2012;

ГСОП = (20+3,5) ∙ 208 = 4,888 ^оС∙сут

По таблице 1б^* по ГСОП = 4943 ^оС∙сут для жилого здания интерполяцией находим R_{о треб.}:

R_{о треб.} = 3,5+((3,5-2,8) /2000*888 = 3,81 м^{2 о}С/Вт

где 2,8 м^{2 о}С/Вт – приведенное сопротивление теплопередачи для ГСОП = 4000 ^оС∙сут;

3,5 м^{2 о}С/Вт – приведенное сопротивление теплопередачи для ГСОП = 6000 ^оС∙сут;

3) Определяем сопротивление теплопередачи наружной стены:

R_о = 1/ α_в + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ + δ₄/λ₄ + 1/α_н

где δ_1,2,3,4 – толщины каждого слоя стены, принимаемые по таблице;

λ_1,2,3,4 – расчетные коэффициенты теплопроводности материала слоев, принимаемые по таблице;

α_н =23 Вт/ м^{2 о}С;

R_о = 1/8,7 + 0,02/0,76 + 0,38/0,76 + x/0,05 + 0,12/0,76 + 1/23 =

= 3,81

х = δ₃ = 0,14 м – толщина утеплителя

4) Определяем толщину стены:

δ = δ₁ + δ₂ + δ₃ + δ₄ = 0,02 + 0,38 + 0,14 + 0,12 = 0,64 м

Принимаем толщину стены, исходя из расчета, равную 640 мм.

Перекрытия

Перекрытия – горизонтальные ограждающие конструкции здания, разделяющий его внутренние пространство по высоте. Они воспринимают нагрузку и придают зданию жесткость, обеспечивают прочность, теплоизоляцию, звукоизоляцию. В проекте перекрытия выполнены из железобетонных плит перекрытия с круглыми отверстиями типоразмеров: ПК42-15 и ПК30-15. Плиты анкеруются между собой и со стенами для придания жесткости конструкции.

Анкеровка — крепление плит перекрытия между собой и с наружными стенами. Анкеровка и заделка стыков между плитами цементно-песчаным раствором М100 создают жесткий диск, которые превращают здание в пространственно неизменяемую систему. Анкеры располагают через плиту, но не более 3 метров друг от друга.

Крыша

Крыша- верхняя конструкция, отделяющая помещения здания от внешней среды, выполняет функцию защиты от окружающей среды, атмосферных осадков и других внешних воздействий. В данном здании крыша- стропильная двускатная. Несущая часть представлена стропилами, состоящими из стропильных ног сечением 100х200 мм, которые опираются на подстропильные брусья – мауэрлаты сечением 200х200 мм, уложенные на наружные стены. Мауэрлат служит для равномерного распределения нагрузки от стропильных ног на стену.шаг стропильных ног составляет 1050 мм, 1280 мм, 1175мм. По внутренним опорам укладывают лежни и прогоны, по которым через 1,5 метра устанавливают стойки сечением 100х100 мм. Стропильные ноги соединяются при помощи накладок пластинчатого типа сечения 100х40 мм. Накладки устанавливаются с обеих стороны соединения стропильных ног и соединяют гвоздями. Для предотвращения сноса крыши при сильном ветре стропильные ноги через одну крепят проволочными скрутками к ершам, забиваемым в стену.

Ограждающая часть – кровля, для устройства которой применяют профилированные листы, прикрепленные при помощи оцинкованных болтов с резиновыми прокладками. Основание под кровлю выполнено из обрешетки сечение 40х50 мм. Шаг обрешетки составляет 300 мм. Для крепления досок обрешетки и организации свеса кровли к концу стропильных ног пришивают гвоздями досок на ребро, называемые кобылками. Кобылки приняты сечением 40х150 мм длиной 1750мм.

Окна и двери.

Размеры проемов в наружных стенах назначают по требованиям естественной освещенности (для окон) и эвакуации (для входных дверей).

Оконные блоки в здании деревянные с раздельными переплетами марок ОР 15-18 размер 1510x1810 мм, количество 2 шт.,

ОР 15-15 размер 1510x1510 мм, количество 6 шт.

Двери однопольные, глухие, 2-х типоразмеров:

1) ДГ – 21-9 - глухая с мелкопустотным (решетчатым) заполнением полотен, без порога, размером 910x2100 мм, количество - 12 шт.(на черт.Д-1)

2) ДГ – 21-7 - глухая с мелкопустотным (решетчатым) заполнением полотен, без порога, размером 710x2100 мм, количество - 4 шт.(на черт.Д-2)

Перемычки

Перемычки запроектированы сборные железобетонные брускового типа. Ненесущие перемычки, которые несут только вес кладки, приняты типа Б, с шириной – 120 мм, и высотой – 140 мм. Несущие перемычки, которые воспринимают нагрузку от собственного веса, веса кладки над ними и веса междуэтажных перекрытий, приняты типа БУ, с шириной – 250 мм, и высотой – 300 мм.

Полы

Во всех помещения, кроме санузлов, полы выполнены из паркета, толщиной 25мм. На первом этаже полы выполнены по уплотненному грунту на который устанавливают кирпичные столбики с шагом 500мм. На кирпичные столбики укладывают антисептические прокладки для защиты лаг. Лаги приняты сечением 80х80.Поверх которых укладывается паркетная доска.

На втором этаже полы имеют конструкцию: железобетонную плиту перекрытия укладываются лаги сечением 80х80мм с шагом 500мм, которые служат опорой для паркетных досок. На плиту между лагами улаживаются минераловатные плиты, которые служат шумоизоляцией на этаже.

Полы в санузлах сделаны из керамической плитки. На плиту улаживаются минераловатные плиты толщиной 40мм, поверх них ложится слой пергамина, выполняется цементно-песчанная стяжка. Затем приклеивается оклеечная гидроизоляция, на которой располагается керамическая плитка на цементном растворе.

Рис.3 Полы 1 и 2 этажи.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: