Исходные данные к курсовой работе.
( Город, в котором будет проводиться строительство- Владимир ( Температура внутреннего воздуха tв=18С° ( Материал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны. ( Высота этажа-2,5 м. ( Междуэтажные и чердачные перекрытия - из крупноразмерного железобетонного
настила ( Кровля плоская из железобетонных плит по строительным балкам с техническим чердаком. ( Глубина пола в подвале- 2,5 м. ( Толщина пола в подвале- 0,1 м. ( Расстояние от низа конструкции пола в подвале до подошвы фундамента- 0,4 м. ( Фундамент – ленточный. ( Расчетная среднесуточная температура воздуха в помещении, примыкающим к наружным фундаментам = 15 С°
1.Характеристики климатического района строительства и проектируемого здания
Влажностная зона- нормальная. Средняя температура наиболее холодной пятидневки = -28 С° Средняя температура наиболее холодных суток = -38 С° Абсолютно минимальная температура = -28 С° Средняя температура отопительного периода = -3,5 С° Продолжительность отопительного периода – 231 день. Средняя температура самого жаркого месяца- июль =11,9 С° Скорость ветра 3,4 м/с. Структура и характер грунта- пески средней крупности, средней плотности Уровень грунтовых вод- 2,8 м. Глубина промерзания грунтов – 1,4 м.
|Тип квартир |Кол-во квартир |Площадь мІ | | |В секции |В доме |В |В доме |В |В доме | | | | |квартире | |квартире | | |Трехкомнатная |1 |1 |45,08 |45,08 |73,69 |73,69 | |Трехкомнатная |1 |1 |45,08 |45,08 |75,17 |75,17 | |Трехкомнатная |2 |2 |45,08 |90,16 |73,90 |147,8 | |Всего | |4 | |180,32 | |296,6 | |Средняя | | | |45,08 | |74,16 | |квартира | | | | | | |
Характеристика проектируемого здания
Проектируемое двух этажное здание имеет 4 квартиры. На первом этаже 2 квартиры и на втором тоже 2 квартиры, но разные по общей площади.
Для оценки обьемно-планировочных решений зданий применяют коэффициенты, характеризующие рациональность планировочных решений квартир- К1 и объемно планировочных решений зданий - К2.
Коэффициент К1 –плоскостной архитектурно-планировочный показатель и рассчитывается по формуле:
К1=Аж/Ао=180,32/296,6=0,61
Где Аж – жилая площадь в доме, мІ
Ао – общая площадь в доме, мІ
Коэффициент К2 – объемный показатель, определяющий объем здания, приходящий на единицу его функциональной площади. Для жилых зданий в качестве функциональной площади используется жилая площадь и рассчитывается так:
К2=Vз/Аж=1356,5/180,32=7,5
Где Vз – строительный объем надземной части здания, мі
В жилых зданиях коэффициенты К2 и К1 должны находиться в следующих пределах: К1=0,54:0,64 и К2=4,5:10, следовательно, проектируемое здание, его архитектурно-планировочное решение отвечает предъявленным требованиям.
Строительные конструкции.
Конструктивная схема с поперечно несущими стенами.
Фундаменты -ленточные из бетона В 7.5 вариант сборные по ГОСТ 15580- 85 и ГОСТ 13579-78.
Стены наружные – из эффективного керамического кирпича М 75 по ГОСТ 530-80
Стены внутренние – из силикатного полнотелого кирпича М 100 по ГОСТ 379-79
Перекрытия – сборные железобетонные панели по серии 1.141.1 выпуск 60.63,63.Типоразмеров 6
Перегородки – в жилых комнатах гипсобетонные плиты по ГОСТ 6428-83, вариант гипсокартонные на деревянном каркасе по серии 1.131.9-24 выпуск2.
Санузлы – из полнотелого кирпича по ГОСТ 530=80.
Лестница – сборные железобетонные ступени по ГОСТ 8717.1-84 типоразмеров 1
Крыша – с холодным чердаком и не организованным стоком воды.
Кровля – волнистые асбестоцементные листы по ГОСТ 204.30-84
Двери наружные – по серии 1.136.5-19 остекленные и щитовые,типоразмеров 2.
Двери внутренние – щитовой конструкции по серии 1.136.10,типоразмеров 4.
Встроенное оборудование – шкафы и антресоли по серии 1.172.5-6, типоразмеров3.
Полы – линолиум, керамическая плитка, бетонные.
Отделка наружная – облицовка пустотелым красным лицевым кирпичом по ГОСТ 7484-78, вариант штукатурка, органоселикатная окраска.
Отделка внутренняя – обои в жилых комнатах и передних, масляная окраска на кухни и санузлах.
Инженерное оборудование.
Водопровод – хозяйственно-питьевой от наружной сети, напор у основания стояков 11.9 м. Канализация – хозяйственно-бытовая в наружную сеть.
Отопление – поквартирное от котлов КЧМ-2, работающих на твердом топливе, с нагревательными приборами- конвекторами КН-20, температура теплоносителя 95-70 С° Вентиляция – естественная
Горячее водоснабжение – от колонок на твердом топливе.
Газоснабжение – от газовых балконных установок сжижоного газа, к кухонным плитам.
Электроснабжение – от внешней сети, напряжение 220-380 В.
Освещение – лампами накаливания.
Устройство связи – радиотрансляция, телефикация.
Оборудование кухонь и санузлов – газовые плиты, унитазы, ванны, умывальники, мойки, водогрейные колонки на твердом топливе.
2.Теплотехнический расчет наружных стен.
При расчете наружных стен необходимо не только подобрать ограждение, отвечающее теплотехническим требованиям, но и учесть его экономичность. Для этого в курсовой работе производиться теплотехнический расчет стен 2-х вариантов: кирпичной стены и 3-х слойная стена из железобетонных панелей с утеплителем из минеральных плит.
При расчете наружных стен определяют их сопротивление теплопередачи.Сопротивление теплопередаче Rо ограждающих конструкций принимают равным экономически оптимальному сопротивлению, но менее требуемого R отр по санитарно- гигиеническим нормам.
Требуемое (минимально допустимое) сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций определяют по формуле:
R отр = (tв- tн) / ( tв-?в)* Rв* n
R отр = (18+28)/6*0,133*1=1,02
Где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, принимается 18 С° tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимается по
СниПу [3]
(tв-?в) = ?tн – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, С°; нормируется в зависимости от функционального назначения помещений СниП[5] (для стен жилых домов ?tн 7 (массивные конструкции), при этом расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура наиболее холодной пятидневки : tн= -28 С°
В данной работе необходимо сделать расчет для двух стен: 1.кирпичная стена и 2. трех слойная из железобетонных панелей с утеплителем из минераловатных плит. Что бы в дальнейшем можно было выбрать более эффективный вариант.
Определение экономичного сопротивления теплопередаче:
Rо эк = ? Wо* Цо / Е* ?* Цм
Где Цо – стоимость тепла 1 Гкал в руб.
Wо – теплопотери за отопительный период, Гкал.
Е – коэффициент эффективности капитальных вложений; Е=0,15
? - коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/(м.ч.град)
Цм – стоимость материала, руб./м 3
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минеральным | | |утеплителем | |Цо= 298,15 руб./Гкал |Цо= 298,15 руб./Гкал | |Wо= 0,25 Гкал. |Wо= 0,25 Гкал. | |Е= 0,15 |Е= 0,15 | |? = 0,81 ккал/(м.ч. град) |? = 0,7 ккал/(м.ч. град) | |Цм = 1600 руб./ м 3 |Цм = 2000 руб./ м 3 | | | | |Rо эк =?0,25*298,15/0,15* |Rо эк =?0,25*298,15/0,15* | |0,81*1600=0,383 |0,7*2000=0,354 |
Wо = (tв- tн.ср) * N * r * z * d /106
Wо = (18+3,5) * 231 * 24 * 1,4 * 1,5 /106 = 0,25
Где tв – температура внутреннего воздуха, tв = 18 С° tн.ср – средняя температура отопительного периода, tн.ср = -3,5 С°
N –отопительный период в течении года, N = 231 день z – отопительный период в течение суток, z =24 часа. r - коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через не плотности оконных переплетов, стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др.; r = 1.4 d -коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации готовых сооружений средств отопления, теплосетей и др.;d = 1.5
Для выбора сопротивления Rо соблюдается условие : если Rо эк > Rотр то Rо = Rо эк ; если Rо эк < Rотр ,то Rо = Rотр .При полученных расчетах для обоих видов стен Rо эк < Rотр , следовательно , Rо = Rотр=1,02
Толщина стен определяется по формуле:
?=[Ro – (Rв + Rн + ?1/?1 + ?2/?2)]?
Где Rн =1 / ?н - сопротивление теплопередачи наружной поверхности ограждения, м 2.ч. град/ккал; зависит от местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов
Rн=0,05
? 1,2 – толщина слоя, м
? 1,2 - коэффициент теплопроводности материала слоя.
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераловатной | | |плитой | |Ro=1,02 |Ro=1,02 | |Rв=0,133 |Rв=0,133 | |Rн=0,05 |Rн=0,05 | |?1=0,02 м ?2=х м |?1=0,03 м ?2=х м | |?1=0,65 |?1=0,9 | |?=0,8141 |?=0,75 | | | | | | | |?=[1,02-(0,133+0,5+ |?=[1,02-(0,133+0,5+ | |0,02/0,65)]*0,8141=0,652 |0,03/0,9)]*0,75=0,605 |
Округляя до стандартного размера штучных изделий, толщина кирпичной стены: ?=0,625 м.=2,5 кирпича.
Расчет действительной величены тепловой инерции Д ограждающий конструкций:
Д=SRi*Si
Где Si – коэффициент теплоусвоения слоя материала, по СниП (5)
Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения определяется по формуле:
Ri= ?i / ?i
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераватной | | |плитой | |S1=10,7 |S2=17,98 | |Sштукатурки1=11,16 |Sштукатурки2=11,16 | |R1=0,652/0,81=0,805 |R2=0,605/0,9=0,672 | |Rштукатурки1=0,02/0,65=0,0308 |Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04 | | | | | | | |Д1=0,3080*11,16+0,805*10,7=9,04 |Д2=0,04*11,16+0,672*17,98=12,53 |
Изначальная величина Д>7 была выбрана верно, следовательно и значение tн имеет правильное значение.
Расчет фактического сопротивления теплопередаче:
Ro=Rв+?1/?1+?2/?2+Rн
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минераловатной | | |плитой | |Ro=0,133+0,02/0,65+0,652/0,8141 |Ro=0,133+2*(0,03/0,9)+0,605/0,75 | |+0,05=1,02 |+0,05=1,65 |
При этом полученные результаты соответствуют требованию: Rо >= Rотр
Расчет приведенных затрат (руб./мІ стены)
Пi = С io +Е*Кi
Где С io – текущие затраты на отопление, руб./мІ стены в год.
Кi – единовременные затраты (стоимость стены по вариантам), руб./мІ i - номер варианта ограждающей конструкции (i=1,2)
С io= Woi* Цо/ Roi
С io=0,25*298,15/1,02=73,08 руб./мІ в год
Кi = ?i + Цмi
|Для кирпичной стены |Для железобетонной с минеральной | | |плитой | |С o1=73,08 |Сo2=73,08 | |Е=0,15 |Е=0,15 | |К1=?1+Цм=0,652*1600=1043 руб./мІ |К2=?2+Цм=0,605*2000=1210 руб./мІ | | | | | | | |П1=73,08+0,15*1043=229,56 руб./мІ |П1=73,08+0,15*1210=254,58 руб./мІ | |стены |стены |
Сравнив полученные результаты, можно сделать вывод, что строительство дома с кирпичными стенами дешевле, чем из трех слойной железобетонной панели с минераловатной плитой,т.к. П1=229,56 руб./мІ стены