Теплотехнический расчет наружной стены здания

Архитектурно-строительная часть.

Общая часть.

Исходные данные на проектирование.

Природно-климатические условия.

Жилой дом, пятиэтажный, 20-ти квартирный.

Районом строительства является город Владимир, который относится к II В климатической зоне строительства с расчетной зимней температурой наружного воздуха по наиболее холодной пятидневке – t_н = -28⁰С,

температурой внутри помещения +20⁰С,

с нормативной снеговой нагрузкой - 130 кгс/м²,

с нормативной глубиной промерзания грунта - 1,37 м,

со скоростным напором ветра - 23 кг/м².

Степень долговечности здания - II, степень огнестойкости здания - II,

Класс здания по капитальности - II.

Объемно- планировочное решение.

Здание жилого дома имеет двухсекционную систему планировки помещений, с повторяющимися поэтажными планами. Помещения всех этажей секций связаны между собой вертикальными коммуникациями – лестницами.

Здание имеет в плане прямоугольную форму с размерами в осях 1-7 31200мм, в осях А–В – 10800мм. Пятиэтажное здание высотой 19.513 м, высота этажа 3.0м. Здание с подвалом, высота подвала 2.4м. Крыша плоская с холодным чердаком. В здании трех- и четырехкомнатные квартиры.

Лестничные клетки имеют искусственное и естественное освещение через оконные проемы. Входная дверь в здание и в тамбуре открываются в сторону выхода из здания. Ограждение лестниц выполняется из металлических звеньев, а поручень обделан древесиной.

Генеральный план.

Генеральный план разработан по ГОСТ 21508-93. Рельеф местности спокойный. Ориентация здания широтная.

Схема к расчету отметок по генплану!!!!!

За абсолютную отметку 0.000 принимают уровень чистого пола первого этажа здания, что соответствует абсолютной отметке 149.106м. Проектируемое здание располагается в жилой застройке. Рядом находятся жилой дом и супермаркет. На генплане выполнено благоустройство в виде: автодороги, дорог, тротуаров, пешеходных дорожек, хозяйственной, площадки для отдыха и детской площадки. Озеленение предусмотрено в виде деревьев, кустарников, газонов и цветников.

Господствующее направление ветров в зимний период (декабрь, январь, февраль) – южное, в летний период (июнь, июль, август) – северное.

На генплане показан ввод инженерных сетей: водопровода, канализации, теплоснабжение, газоснабжения, электроснабжения.

Горизонтальная привязка выполнена к существующим зданиям. Вертикальная привязка выполнена вычислением и простановкой красных и черных отметок по углам здания.

1) Подсчет черных отметок углов здания.

Точка угла здания А лежит на горизонтали, поэтому черная отметка угла здания в точке А равна отметке этой горизонтали H^ч_А=148.0

H^ч= H_min+ X, где X =m/d*h, где h=0.5(шаг горизонталей)

Х_В=3.3/5.6*0.5=0.295

H^ч_В= 147.5+0.295=147.795

Х^ч _С= 1.1/5.5 * 0.5 = 0.1

H^ч_С=147.5 + 0.1 =147.61

Х^ч_D= 2.9/5.0 * 0.5 = 0.29

H^ч_D=147.5 + 0.29=147.79

2)Подсчёт красных отметок углов здания.

H₀ = (148.0 + 147.795 + 147.6 +147.79)/4 = 147.796, где

H₀ =Н^ч_сред.

Определяем превышение(h) углов здания относительно H₀

h=P/4*i, где P это периметр, а i=0.01

h= (32.26+11.82)*2/4*0.01=0.22

Н^кр_А.=H+ h/2

Н^кр_А=147.796+0.22/2=147.906

У.Ч.П.= Н^кр_А + |H_зем|=147.906+1,2=149.106

Расчет глубины заложения фундамента.

Расчет производиться по СНиП 2.02.01–83* «Основания зданий и сооружений».

1. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_fn = d₀ * √Mt,

Mt – безразмерный коэффициент, численно равен сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе принимают по СНиП 23.01.99 «Строительная климатология».

Mt = 35.6 для Владимира.

d₀– величина, принимаемая равной, м, для суглинков и глин.

d₀=0.23

d_fn =0.23√35.6=1.37 м

2. Расчет глубины сезонного промерзания грунта d_f, м определяется по формуле

d_f =d_fn*k_h, где k_h- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемых для наружного фундамента отапливаемого сооружения по таблице 1, СНиП 2.02.01–83*, К_h= 0,6 – для здания с подвалами.

d_f = 1.36 *0.6=0.82 м

3. Принимаем глубину заложения фундаментов по условию недопущения морозного пучения грунтов основания ниже расчетной глубины сезонного промерзания на 100мм т.е.:

ds = 0.82 + 0.1 = 0.92 м

4. Так как в здании имеется подвал высотой от пола до потолка 2.1м принимаем глубину заложения фундамента равной -3.000м.

Теплотехнический расчет наружной стены здания.

Исходные данные: выбор конструктивного решения наружных стен производиться в соответствии с табл.4 [12]. Принимаю двухслойные стены с наружной теплоизоляцией из минераловатных плит и несущей частью из кирпичной кладки при R_w^ч/D_d = 4.7 (м² ^. ^оС/Вт)/9430(^оС ^. сут.).

Состав слоев наружной стены с их характеристиками см. ниже:

1. Декоративно-защитная штукатурка «Классик» (основа полиакрил, кварцевый песок) – 2 мм (ρ = 1600 кг/м³,

λ₁ = 0,58 Вт/(м² ∙ °С)).

2. Полимерцементный раствор (акриловый состав «Адгезив» с портландцементом марки 400 в пропорциях 1:1 по весу) со щелочестойкой стеклотканевой сеткой – 5 мм ((ρ = 1000 кг/м³, λ₂ = 0,3 Вт/(м² ∙ °С)).

3. Утеплитель – минераловатные плиты ISOBOX ФАСАД – 120 мм (ρ = 145 (⁺ 14) кг/м³, λ₃ = 0,046 Вт/(м² ∙ °С)).

4. Клеящий слой из полимерцементного раствора - 2мм (ρ = 1000 кг/м³, λ₄ = 0,3 Вт/(м² ∙ °С)).

5. Кирпичная кладка из сплошного глиняного обыкновенного кирпича М75 на цементно-песчаном растворе М25– 510 мм (ρ = 1800 кг/м³,

λ₅ = 0,81 Вт/(м² ∙ °С)).

6. Штукатурка из цементно-известкового раствора – 20 мм (ρ = 1700 кг/м³,

λ6= 0,87 Вт/(м² ∙ °С)).

Плиты ISOBOX ФАСАД являются негорючим материалом. Группа (степень) горючести – НГ.

Район строительства – г. Владимир.

Зона влажности территории России по приложению В [ 12 ] – 2 (нормальная).

Оптимальная температура воздуха внутри жилого здания t_int = 20 – 22 ° С (табл. 1 [ 11 ]).

Относительная влажность воздуха внутри здания для холодного периода года φ_int = 55 %.

Влажностный режим помещения здания – нормальный (табл. 1 [ 12 ]).

Условия эксплуатации стены ограждения – Б (табл. 2 [ 12 ])

Согласно п. 5.3. [ 12 ] приведённое сопротивление теплопередачи R₀ (м² ∙ °С)/Вт ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений R_req (м² ∙ °С)/Вт, определяемых по табл. 4 [ 12 ] в зависимости от градусо-суток района строительства D_d° С · сут.

По формуле 2 [ 12 ]

D_d = (t_int – t_ht) · z_ht = (20 – (- 3,5)) · 213 = 5005,5 ° С · сут.<9430° С · сут

где t_ht = - 3,5 ° С табл. 1 [ 14 ] – средняя температура наружного воздуха отопительного периода (t ≤ 8° С),

z_ht = 213 сут. табл. 1 [14] – продолжительность суток отопительного периода (t ≤ 8° С).

Если значения D_d нет в таблице 4 [ 12 ], то вводим дополнительные коэффициенты: а = 0,00035, в = 1,4.

R_req = а · D_d + в = 0,00035 · 5005,5 + 1,4 = 3,15 (м² ∙ °С)/Вт

R₀ ≥ R_req

R₀ = 1/α_int + δ₁/ λ₁ + δ₂/ λ₂ + δ₄/ λ₄ + δ₅/ λ₅ + δ₆/ λ₆ + 1/α_ext = 1/8,7 + 0,002/0,58 + 0,005/0,03 + 0,12/0,046 + 0.002/0.3 + 0.51/0.81 + 0,02/0,87 + 1/23 = 3.446 (м² ∙ °С)/Вт < R_w^ч,