Теплофизический расчет стенового ограждения общественного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Краткая характеристика задания и особенности его проектирования

2. Обоснование и характеристика принятого объемно-планировочного решения

3. Обоснование и характеристика принятого конструктивного решения

4. Теплофизический расчет стенового ограждения

Список литературы

1. Краткая характеристика задания и особенности его проектирования

В курсовом проекте необходимо запроектировать кинотеатр со зрительным залом на 600 мест в городе Дубоссары.

Расчетная температура наиболее холодной пятидневки - 20 С ⁰ (СНиП 23-01-99* "Строительная климатология").

Температура отопительного периода -16,0 °С.

Продолжительность отопительного периода - 162 суток.

В соответствии с заданием на курсовой проект и исходными данными в курсовой работе выполнен проект дома культуры в г. Дубоссары со зрительным залом на 600 мест.

Кинотеатр относится к группе общественных зданий. Общественные здания и сооружения предназначаются для обслуживания населения и для различных видов общественной деятельности людей.

Общественные здания по своим объемно-планировочным решениям должны полностью соответствовать своему назначению, обеспечивать необходимые удобства для людей, эффективность эксплуатации, иметь целесообразные и экономичные конструкции и высокие архитектурно-художественные качества.

К общественным зданиям предъявляются различные санитарно-гигиенические требования. Санитарно-гигиенические требования влияют на планировочные решения (группировку помещений), на уровень естественного освещения и инсоляцию помещений, на требования к звукоизоляции, а также на выбор инженерного оборудования зданий.

Проектирование общественных зданий основывается на принципах синтеза функциональных, архитектурно-художественных, технических и экономических сторон архитектуры. Целью проектирования является нахождение таких решений общественных зданий, которые наиболее полно отвечают своему назначению.

2. Обоснование и характеристика принятого объемно-планировочного решения

Запроектированный кинотеатр в г. Дубоссары по назначению является общественным зданием и имеет общую площадь 755,5 кв. м., здание запроектировано в двухэтажном объеме, высоту этажа принимаем - 3,3 метра. Здание проектируется со стеновым ограждением из крупных легкобетонных стеновых блоков, покрытие зала запроектировано из ребристых плит, фундаменты - свайные, с монолитным ленточным ростверком.

Здание оборудуется горячим и холодным водоснабжением, канализацией, электроосвещением, центральным водяным отоплением, слаботочными электроприборами, телефонной связью и сигнализацией.

Первый этаж здания содержит: вестибюль, гардероб, фойе, санузлы, зрительный зал, сцену, костюмерные, гримерные, кабинеты - администратора и бухгалтерии, буфет и коридоры. На втором этаже находятся подсобные помещения, киноаппаратная, звукоаппаратная, кабинеты административного персонала, холл, выставочные залы. Второй этаж связан с первым этажом двухмаршевой лестницей.

Таблица. Экспликация помещений

П/п	Наименование помещения	Площадь, кв.м.
1 этаж
1	Холл	15,2
2	Гардероб	12,9
3	Фойе	89,71
4	Зрительный зал	532,8
5	Вестибюль	8,5
6	Техническое помещение	7,9
7	Коридор	9,5
8	Туалет	29,8
9	Склад	14,2
10	Кабинет 1	10,4
11	Кабинет 2	9,8
12	Кабинет 3	14,2
13	Лестничная клетка	9,4
14	Тамбур	6,5
15	Выходы	12,9
16	Зал игровых автоматов	31,8
2 этаж
17	Техническое помещение	13,7
18	Кинопроекторная	37,3
19	Склад инвентаря	8,1
20	Бухгалтерия	25,7
21	Кабинет директора	26,2
22	Вестибюль	12,9
23	Холл	23,78
24	Кабинет 4	8,9
25	Кабинет 5	7,3
26	Кабинет 6	7,9
27	Кабинет 7	7,9
28	Кабинет 8	8,1
29	Кабинет администратора	17,2
30	Буфет	20,9
31	Зал игровых автоматов	45,5
32	Фойе второго этажа	54,1

Противопожарные мероприятия. Степень огнестойкости здания II. На случай возникновения пожара проектом предусматривается возможность безопасной эвакуации людей, находящихся в здании, через эвакуационные выходы:

- через главный выход;

- через два дополнительных выхода;

- через вестибюль и тамбур;

- из лестничной клетки во двор.

Санитарно-гигиенические требования. Освещение, воздушная среда, звуковой режим в помещениях определяются санитарно-гигиеническими требованиями к общественным зданиям в зависимости от его назначения, особенностей функциональных процессов, контингента людей и времени их пребывания в здании.

Требуемые параметры воздушной среды (температура, влажность, степень чистоты воздуха, скорость его движения) обеспечиваются центральными системами отопления и искусственной приточно-вытяжной вентиляцией или системами кондиционирования воздуха.

В помещениях также необходимо создавать звуковые режимы, отвечающие их назначению, характеру деятельности людей, особенностям функционального процесса.

Отделка. Наружная отделка. С наружной стороны стеновые панели оштукатуриваются декоративной штукатуркой с мраморной крошкой.

Блоки входных дверей металлические, покрашены эмалевой краской.

Окна - металлопластиковые, трехкамерные.

Внутренняя отделка. Зал кинотеатра отделывается декоративными панелями со вделанными светильниками. Все вспомогательные помещения окрашиваются клеевой краской. Стены кабинетов администрации и вспомогательного персонала оклеиваются обоями. В санузлах панели облицевать глазурованными плитками на высоту 1.6м.

Стены из крупных легкобетонных блоков оштукатуриваются сложной штукатуркой, затем покрываются эмалями, масляными красками либо известковой окраской, в зависимости от назначения помещения, в кабинетах обслуживающего персонала стены оклеены обоями, полы - линолиум. В подсобных помещениях производится побелка потолков и стен специальными растворами, покраска масляными красками, полы - ламинат, линолеум.

Отопление. Проект разработан для расчетной температуры наружного воздуха -21 ⁰С. Источником теплоснабжения принята центральная котельная.

Водоснабжение. Водопровод - хозяйственно-питьевой и противопожарный от городской сети, расчетный напор у основания стояков Н=14 м. Горячее водоснабжение - централизованное от городских сетей.

Канализация. Канализация - хозяйственная и бытовая в городскую сеть. Ливнестоки в городскую сеть. Водосток - внутренний с открытым выпуском.

Электроснабжение. Электроснабжение от городских сетей напряжением 380-220 В. Электроосвещение - лампами накаливания и люминесцентное. В здании связь телефонная. Сигнализация - охранно-пожарная (степень огнестойкости здания - II.) Слаботочные устройства интернет, телефон.

Устройства связи - телефонизация, телевидение, интернет, пожарная сигнализация.

Оснащение здания. Кинооборудование - кинопроекторы 35КСА-02.

Постановочное освещение - приборы СВТГ-I, ПРУ-I-212.

3. Обоснование и характеристика принятого конструктивного решения

Строительные конструкции в проектируемом здании применены следующие:

- фундаменты - свайные с монолитным ростверком, бетон М-50, сваи типоразмером 400х 400 мм;

- стены наружные - крупные легкобетонные блоки по серии 1.133-2, выпуск 7,8;

стены внутренние - крупные железобетонные блоки по серии 1.134-2 выпуск 4,5;

перекрытия и покрытия - сборные железобетонные многопустотные по серии 1.141-1 вып. 63, 1.241-1 вып. 20;

прогоны - сборные, железобетонные по серии 1.225-2 вып.11;

перемычки - сборные железобетонные по серии 1.138-10 вып.1;

перегородки - панели гипсобетонные по серии 1.231.9-7 вып. 1;

лестницы - сборные железобетонные по серии 1.251.1-4 вып.1; 1252-1 вып.1;

кровля - рулонная плоская, из 4-ех слоев рубероида, утеплитель - пенобетон;

полы - линолеум, ламинат, паркетные, керамическая плитка, бетонные;

окна - по металлопластиковые;

двери наружные - металлические распашные; двери внутренние - по серии 1.136-10, деревянные;

Фундаменты. Свайные ленточные фундаменты с монолитным ростверком под несущие стены возводят в виде отдельных лент продольного и поперечного направления или в виде перекрестных полос, как в данном проекте.

Ленточные фундаменты могут служить не только несущей конструкцией, передающей постоянные и временные нагрузки от здания на основание, но и ограждающей конструкцией помещений подвала.

Форму в плане и разрезе, а также размещение свайного ленточного фундамента с монолитным ростверком устанавливают так, чтобы было обеспечено, возможно, более равномерное распределение нагрузки на основание. И форма, и размеры зависят от материала фундамента, нагрузок от здания, качества грунтов, грунтовых вод, глубины промерзания, местных условий и т.д.

Форма фундамента в плане повторяет очертания стен здания - ненесущих продольных и поперечных стен.

Основными элементами свайных фундаментов являются собственно сваи, оголовки и ростверки. Сваи представляют собой железобетонные, бетонные и реже деревянные или металлические стержни, погруженные в грунт ударным или вибрационным способом, ввинчиванием, или бетонируемые на месте, в заранее пробуренных скважинах.

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. Железобетонные забивные сваи и сваи-оболочки могут иметь обычную и предварительно напряженную арматуру и изготовляться цельные и составные, из отдельных секций. В поперечном сечении они могут быть квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, в запроектированном фундаменте выбраны сваи квадратные, сечением 400х 400 мм. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, выбираем заостренные. Запроектированные свайные фундаменты в плане состоят из лент свай - под стены здания, с расположением свай в один ряд. Расстояние между сваями и их число определяют расчетом. Минимальное расстояние между висячими сваями принимают 3d (где d-диаметр круглой или сторона квадратной сваи).

Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов.

Как следует из сравнения, наиболее экономичные из ленточных фундаментов - бутобетонные, однако по трудоемкости и всесезонности предпочтительней сборные бетонные.

Для равномерного распределения нагрузки на сваи по их верхним концам, непосредственно на сваи или на специально устраиваемые уширения верхних концов - оголовки, укладывают распределительные балки или плиты, называемые ростверками. Железобетонные ростверки могут быть сборные и монолитные.

Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34 % по стоимости, на 40 % по затрате бетона и на 80 % по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом на 1-1,5 %, затраты труда на 2 %, расход бетона на 3-5 %. Однако затраты стали увеличиваются на 1-3 кг на 1 м².

В проектируемом жилом здании с продольными и поперечными несущими стенами из легкобетонных блоков фундаменты проектируются свайные с монолитным железобетонным ростверком под все несущие стены.

Фундаменты состоят из монолитного железобетонного ростверка и свай с оголовками. Фундамент проектируется под все несущие стены и состоит из перекрестных лент в виде ростверков. Количество свай также, как и расстояние между ними, в фундаменте определяется расчетом. Диаметр свай зависит от состояния грунтов, нагрузки на фундамент, этажности здания и т.д. планировочное конструктивное теплофизический стеновая

Генеральный план. Проектом предусматривается устройство:

- автостоянки;

- площадки под контейнеры;

- сквера;

- автомобильного проезда и тротуаров.

Покрытие проезжей части улицы, дворового проезда, хозяйственного двора и тротуаров - асфальтовое.

Водоотводы на площадке приняты поверхностные, со сбросом воды на проезды, а по ним за пределы площадки. Озеленение участка осуществляется посадкой деревьев, кустарников и устройством газонов.

В генплане учтены природные особенности района строительства.

Температура воздуха, преобладающее направление ветра (роза ветров на чертеже).

Район строительства - г. Дубоссары.

Кинотеатр расположен в общественном центре города. Рядом расположен сквер, озелененный отдельными лиственными деревьями, однорядовым кустарником и газоном. Рядом расположены торговые павильоны и автомобильная стоянка. Справа размещен парк с хвойными деревьями, также на генплане отмечены площадка для мусора и трансформаторная подстанция.

Такое расположение здания обеспечивает благоприятные условия для выполнения общественных функций.

Автомобильные дороги спроектированы в соответствии со СНиПом.

4. Теплофизический расчет стенового ограждения

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП=(t_в-t_от.пер)z_от.пер

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-76;

t_от.пер - принимается по табл. 1а СНИП II-3-79*

z_от.пер - средняя температура, С ⁰, и продолжительность сут. периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ⁰С по СНИП 2.01.01-82.

R₀^тр = n(t_в- t_н)/Dt^нa_в, (1)

где R₀^тр - требуемое сопротивление теплопередаче, (м² С)/Вт;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-76;

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха,⁰С, принимаемая в соответствии со СНиП 2.01.01-82 с учетом D ограждающих конструкций;

Dt^н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций;

a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций:

D = R₁S₁ + R₂S₂ +... + R_nS_n, (2)

где D - тепловая инерция ограждающей конструкции;

R - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, (м ² С)/Вт, определяется по формуле (3);

S - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающих конструкций, Вт/(м ² С),

R = d/l, (3)

где d- толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м С),

R₀ = 1/a_в + R_к + 1/a_н, (4)

где R_{0 -} сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м ² С)/ Вт;

R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м ² С)/ Вт, определяемое по формуле (3);

a_н - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м ² С).

R_к = R₁ + R₂ +... + R_n, (5)

Непосредственно сам расчет стенового ограждения:

Данные по температуре:

Температура наружного воздуха -16 °С.

t_{от.пер =} -2 ⁰С, z_от.пер=162 суток.

Исходные данные.

1 слой - штукатурка цементно-песчаная.

l=0,58 Вт/м ⁰С; =1800 кг/м ³; d=25 мм.

2 слой - керамзитобетонный блок.

l=0,22 Вт/м ⁰С; =1800 кг/м ³; d=600 мм.

3 слой - штукатурка из сложного раствора (песок, известь, цемент).

l=0,52 Вт/м ⁰С; =1700 кг/м ³; d=15 мм.,

R₀^пр< R₀> R₀^тр

R₀ > R₀^пр; R₀ > R₀^тр;

R₀ = 1/a_в + R_к + 1/a_н; R_к = R₁ + R₂ +... + R_n.

R₁= d₁/l₁=0,025/0,58=0,043.

R₃= d₃/l₃=0,015/0,52=0,029.

R₂= d₂/l₂=0,6/0,22=2,727.

R₀ =1/8,7 + 0,043 + 2,727 + 0,029 + 1/23 >= 1,56.

R₀ =2,96>1,56.

Принимаем толщину блока d₂=600 мм, следовательно, толщина стены из керамзитобетонных блоков, оштукатуренная с двух сторон принимается 640 мм.

ГСОП=(Т_в-Т_от.пер)*z_от.пер=(18-(-11,3)*307=8995,1 (С*сут).

Приведенное сопротивление теплопередаче определяем согласно СНиПа методом интерполяции.

R₀ = 1/a_в + R_к + 1/a_н.

R_к = R₁ + R₂ + ... + R_n

R₀^пр=[(2,6-2,2)*(8995,1-8000)/(10000-8000)]+2,2=2,399.

R₀^тр=n*(t_вн-t_н)/--Dt^н*a_в=1*(18-(-42)/4*8,7=1,56.

R₀^тр* r_эф = 1,56*1,1=1,719.

Расчетная схема покрытия:

1 - панель покрытия ребристая 220 мм;

2 - слой цементного раствора 10 мм;

3 - утеплитель (пенополистерол);

4-4 слоя рубероида 20 мм.

Исходные данные:

Плита покрытия из железобетона:

S = 16,1 Вт/мс ⁰; l = 1,69 Вт/мс ⁰; = 2500 кг/м ³; d = 220 мм.

Цементный раствор:

S = 1,04 Вт/мс ⁰; l = 0,58 Вт/мс ⁰; = 1800 кг/м ³; d = 10 мм.

3. Утеплитель:

S = 1,43 Вт/мс ⁰; l = 0,05 Вт/мс ⁰; = 150 кг/м ³; d = х мм.

4. Рубероид:

S = 1,04 Вт/мс ⁰; l = 0,17 Вт/мс ⁰; = 780 кг/м ³; d = 20 мм.

Коэффициенты для расчета

n	tв	tн	Dtн	aв	aн
1	18	-42	3	8,7	23

ГСОП=(Т_в-Т_от.пер)*z_от.пер=(18-(-11,3)*307=8995,1 (С*сут).

Приведенное сопротивление теплопередаче определяем согласно СНиПа методом интерполяции:

R₀^пр= [(2,6-2,2)*(8995,1-8000)/(10000-8000)]+2,2=2,399.

R₀^тр=n*(t_вн-t_н)/Dt^н*a_в=1*(18-(-42)/4*8,7=1,56.

R₀^тр* r_эф = 1,56*1,1=1,719.

R₀ = 1/a_в + R_к + 1/a_н.

R_к = R₁ + R₂ +... + R_n

R₄ = 0,02/0,17*4 = 0,29.

R₂= 0,01/0,58 = 0,17.

R₃ = х/0,05.

R₁ = 0,22/1,69 = 0,13.

R₂= R₀- R₄- R₂- R₁-1/a_в-1/a_н=1,56-0,029-0,017-0,13-0,11-0,04=1,26.

d₀^тр= 1,26*0,05=0,063.

Принимаем d = 0,1 м, следовательно, толщина утеплителя из пенополистерола принимается 100 мм.

Технико-экономические показатели

N п/п	Наименование показателя	Ед. изм.	Кол-во
1	Площадь застройки	945,6	м2
2	Строительный объем	6201,36	м3
3	Рабочая площадь	687,5	м2
4	Подсобно-производственная площадь	258,1	м2
5	Площадь бытовых и административных помещений	70,3	м2
6	Общая площадь	897,78	м2
7	К 1	0,78
8	К 2	6,907

Список литературы

1. СНиП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика. М., 1983.

2. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. М., Стройиздат, 1986 г.

3. ГОСТ Р 5101-92 Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей М., Издательство ГП ЦПП.

4. ГОСТ Р 21 1101-92 Основные требования к рабочей документации М., Издательство ГП ЦПП.

5. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. М., Стройиздат 1991 г.

6. Л.Б. Великовский Архитектура гражданских и промышленных зданий, том IV, Общественные здания. - М., Стройиздат, 1977 г.

7. Н.Н. Миловидов, Б.Я. Орловский, А.Н. Белкин, Архитектура гражданских и промышленных зданий, Гражданские здания. М., Высшая школа, 1987.

8. Тосунова М.И. Курсовое и дипломное проектирование, 1983 г.

Размещено на Allbest.ru

...