Разработка депо осмотра моторвагонных секций метрополитена

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В данном курсовом проекте ведется разработка депо осмотра моторвагонных секций метрополитена - проектируется здание депо и административно-бытовой корпус.

Из задания на проектирование известно, что в депо располагается три цеха типа ТО-3 - цеха технического обслуживания и мелкого ремонта. Мелкий ремонт заключается в проверке работы ходового аппарата, коллектора, работы подшипников и проведении их аппрессовки, зачистки контактов и электрических реле и полной тарировки приборов безопасности. На основании этих данных составляются технологическая диаграмма и схема расположения технологических участков и движения людских потоков. Важно учитывать удобство организации рабочих мест, удобство перемещения персонала по депо, так как каждый цех является сквозным для прохождения состава и перемещение по технологическим участкам является затруднительным.

Для административно-бытового корпуса ведется расчет по требуемым площадям помещений из расчета на списочное количество работающих на предприятии мужчин и женщин. Учитывается удобство перемещения по зданию, а также пути эвакуации при ЧС.

Все основные расчеты проводятся для здания депо; учитываются внешние воздействия на здание, внутренняя среда помещения, разряд зрительной работы, химические и статические нагрузки на пол. Также ведется подбор конструктивных элементов здания по каталогам с учетом задания на проектирование.



1. Задание на проектирование

Геометрические параметры габаритной схемы, транспорт

Подвариант	Пролет, м	Высота, м	Длина, м	Транспорт напольный
	L1	L2	L3	H1	D1	D2	D3
б	-	24	-	10.8	-	96	-	вагоны

депо моторвагонный пожарный



Характеристики производства и основные конструкции

Подварианты	Производство	Основные конструкции	Пункт строительства
	Группа производств. процесса	Разряд зрительной работы	Количество работающих человек	tв, °С	ц1, %	Вид каркаса	Конструкция наружных стен	Материал наружных стен
б	3а	IV	190	5	50	Сборный смешанный	Трехслойная асбестоцемент	А/Ц, МВП	Нижний Новгород

2. Исходные данные

Назначение здания депо осмотра моторвагонных секций метрополитена.

Параметры габаритной схемы - б.

Пункт строительства г. Нижний Новгород.

Крановое оборудование - кран мостовой.

Напольный транспорт - вагоны.

Вид каркаса - сборный смешанный.

Характеристика производства:

Группа производственного процесса по санитарной характеристике 3а

Списочное количество работающих 190 чел.

из них рабочих 90% , в т. ч. мужчин 70% , женщин 30%,

служащих 10% , в т. ч. мужчин 50% , женщин 50%,

количество рабочих в наиболее многочисленной смене 60% ,

в т. ч. мужчин 60% ,женщин 40%.

Разряд зрительной работы на производстве IV.

Воздействия на пол :

агрессивная среда минеральные масла

статическая нагрузка/удар с h=1м 200кг/м2 / 5кг

Основные конструкции :

Панели наружных стен трехслойные с асбестоцементными обшивками

Материал теплоизоляции панелей и его плотность плиты минераловатные =150 кг/м3

Теплоизоляция покрытия и его плотность плиты минераловатные =200 кг/м3

Условия строительства здания - обычные

Грунты основания : сухие, непучинистые, однородного напластования

Уровень грунтовых вод - 2.0 м от поверхности земли

3. Внешние воздействия на здание (дополнительные исходные данные)

1. Климатические факторы

Пункт строительства: г. Нижний Новгород.

Климатический район и подрайон: II В.

Географическая широта - 56 град. с. ш.

Расчетная зимняя температура наружного воздуха (средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) t ext = -31 0С

Средняя температура отопительного периода (со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже или равной минус 8 0С) t ht = -4.1 0С

Количество суток отопительного периода: 215.

Средние температуры наружного воздуха за годовой период по месяцам

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	За год
-11,8	-11,1	-5,0	4,2	12,0	16,4	18,4	16,9	11,0	3,6	-2,8	-8,9	3,6

Продолжительность периодов:

зимнего zз = 3 мес; весеннее-осеннего zво = 4 мес; летнего zл = 5 мес;

Средняя температура наружного воздуха за периоды:

зимнего tз = -10.60С ; весеннее-осеннего tво = 0 0С; летнего tл = 14.9 0С;

Средняя температура наружного воздуха месяцев с отрицательными температурами tот = -7.9 0С

Влажность

Зона влажности пункта строительства - 2.

Упругость водяного пара наружного воздуха по месяцам и средняя за годовой период

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
2,5	2,5	3,6	6,0	8,7	12,0	14,8	13,7	10,1	6,6	4,5	3,2

Средняя упругость водяного пара за годовой период:

гПа

Продолжительность периода влагонакопления (количество суток с отрицательными среднемесячными температурами) z0 = 151

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами

гПа

Ветер

Ветровой район I

Нормативное ветровое давление W0 = 23 кПа (кгс/м2)

Световой климат

Номер группы административного района по ресурсам светового климата - 1

Коэффициенты светового климата для окон mN, ориентированных на стороны горизонта:

северную - mN=1 южную - mN=1 западную - mN=1 восточную - mN=1

Коэффициенты светового климата для зенитных фонарей mN = 1

Значение КЕО в зависимости от характеристики зрительной работы ен = 0,9 %

Нормированное значение КЕО еN = ен * mN = 3 * 0.9 = 0,9 %

2. Параметры микроклимата в помещениях

Расчетная температура внутреннего воздуха tint = 5 0С

Относительная влажность внутреннего воздуха int = 50%

Влажностный режим помещения - нормальный

Услолвия эксплуатиции ограждающих конструкций - А

3. Агрессивные факторы внутренней среды (для полов)- масла минеральные

4. Характеристика технологического процесса

Рабочая технологическая диаграмма



План расположения технологических участков, организации грузовых и людских потоков в здании.

5. Расчетные параметры производственной среды

Температурно-влажностный режим:

Расчетная температура внутреннего воздуха tint=5 C

Относительная влажность внутреннего воздуха цint=50%

Максимальная упругость водяного пара Еint=13,7 Па

Влажностный режим помещения - нормальный

Условия эксплуатации конструкции - А

Коррозионные, тепловые, механические воздействия на полы, подлежащие учету при проектировании.

Согласно заданию на полы производственной части здания оказываются следующие воздействия:

Агрессивные факторы окружающей среды-масла минеральные

Удар падающим предметом с высоты один метр 5 кг

Статическая нагрузка 200 кг/м2



6. Компоновка производственных зданий и административно бытовых помещений

АБП предназначен для санитарно-технического обслуживания работающих, размещения помещений общественного питания, обслуживания, медицинского пункта, общественных организаций, учебных занятий, органов управления и конструктивного бюро.

Учитываю особенности технологического процесса в промышленном здании принято решение о размещении АБК со стороны заднего фасада.

Эскиз взаимного расположения АБК:

7. Общая характеристика производственного здания

1.класс здания II

2.степень огнестойкости здания II

3.степень долговечности здания II

8. Объемно-планировочное решение здания. Естественное освещение помещений. Эскизы плана (планов), поперечного разреза с привязкой конструкции к координационным осям

1) Форма здания в плане - прямоугольная;

Габаритные размеры здания - 72х96м;

2) Внутренняя структура здания - пролетная, (1 пролет - 24 м )

3) Этажность здания - одноэтажное;

высота до низа стропильных конструкций - 10,8м.

4) Сетка колонн:

Шаг колонн - крайних рядов - 6 м.

Пролеты - 24 м.

5) Крановое оборудование - без крана;

Напольный транспорт - электрокары.

6) Конструкция ворот: распашные 4,7 х 5,6 м

Размеры внутренних дверей: 1,5 х 2,1м.

8) В здании освещение принимаем совмещенное, с использованием бокового и верхнего естественного света. Естественное освещение обеспечивается посредством оконных проёмов, расположенных на уровне 1,2 метров от нулевой отметки. В плите конструкций верхнего света располагаются точечные зенитные фонари с размерами световых проемов 2,7x2,6 м;

9) Так как здание имеет большую протяженность - 96 м, - предусматривается деформационный шов, расположенный в оси и делящий здание на 2 температурных блока, протяженностью по 48м каждый.

Эскизы планов, поперечного сечения - смотрите приложение.

Привязка колонн



9. Конструктивное решение здания. Эскизы монтажных планов покрытия, разреза по стене, характерных узлов, фасада. Эскизы основных конструктивных элементов. Обоснование и эскиз конструктивного решения пола в заданном производственном помещении

Проектируемое здание каркасного типа. Конструктивная система представляет собой совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.

Общая характеристика конструктивной системы и конструктивная схема здания

Конструктивная система здания - взаимосвязь совокупности несущих конструкций здания, обеспечивающая его прочность, пространственную жесткость и устойчивость.

Несущие конструкции здания состоят из вертикальных и горизонтальных элементов. Выбор обусловлен характером действующих нагрузок и условиям эксплуатации. Каркас состоит из колонн крайнего и среднего рядов, ригелей, фундаментных балок, фундаментов стаканного типа.

Каркас здания: сборный смешанный.

Выбор несущих строительных конструкций:

Выбор фундаментов.

Каркасная конструкция проектируемого ПЗ обусловливает необходимость устройства самостоятельного фундамента под каждую колонну.

Фундаменты устраиваем на естественном основании. Грунт по заданию сухой, непучинистый, однородного напластования. Горизонт грунтовых вод -1,8м от поверхности земли.

Принимаем монолитные железобетонные фундаменты, состоящие из подколонника стаканного типа, под который для распределения давления на большую площадь укладывают плиты-блоки.

Стаканы поверху на 150мм, а внизу на 100мм больше размеров колонны. Это обеспечивает удобство монтажа и лучшую центровку колонны. При установке колонны на дно стакана на 50мм подсыпают песок, а после установки и раскрепления колонны оставшееся свободное место в стакане заполняют цементно-песчаным раствором.

По подколонникам укладывают железобетонные фундаментные балки, имеющие номинальную длину 6м, соответствующую шагу колонн. Для опирания ФБ у подколонника к стенкам стакана на выступы нижележащей плиты устанавливают специальные столбики. Балки устанавливают так, чтобы верхняя их плоскость оказалась на отметке -0,03м. Это даёт возможность после укладки по ней гидроизоляции толщиной 30мм выйти на отметку чистого пола.

Чтобы грунт не смерзался с телом балки, её обсыпают песком.

Конструкции фундамента



Конструкция колонн:

Шаг колонн - 6 метров. Для цехов без кранового оборудования используются колонны прямоугольного сечения.



Конструкция фахверка:

Узел крепления верхней части фахверка

Фахверк представляет собой лёгкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передаёт их на элементы основного каркаса. В проектируемом ОПЗ для устройства торцевых фахверков применяем сборные ж/б колонны.

Выбор фундаментных балок.

Фундаментные балки (ширина - 300мм, высота - 400мм):

В качестве наружных стен используем трехслойные с асбестоцементными обшивками.

Для крепления панелей к стальным ригелям закреплены стальные уголки с приваренными гайками.

Ферма:

В данном курсовом проекте принимаем сегментную металлическую ферму

Выбор плит покрытия:

Плиты покрытий железобетонные предварительно напряженные, ребристые размером 3х6м для одноэтажных зданий.

Ворота распашные. Состоят из рамы, петель и полотна с приборами для открывания. Рама ворот состоит из ригеля и двух стоек, устанавливаемых на фундамент и закрепляемых к нему анкерными болтами. Ворота предусматривают для проезда средств транспорта и прохода людей. В данном курсовом проекте размеры ворот - 5,6х4,7 м.

Зенитные фонари:

В проектируемом ОПЗ принимаем панельные двускатные зенитные фонари. Размеры световых проёмов зенитных фонарей увязаны с конструктивным исполнением покрытия. При покрытии из ж/б плит размером 3х6м размеры проёмов составляют 2,7х2,6м.

Принимаем ленточное расположение зенитных фонарей, вдоль здания, по две ленты на каждый пролёт.



Двери:

В проектируемом ОПЗ с сухим температурно-влажностным режимом принимаем деревянные двери. Тип дверей принимаем однопольные, высотой 2100мм и шириной 1500 мм.

10. Противопожарные мероприятия в ПЗ.

Определение степени огнестойкости ПЗ, его конструктивной и функциональной пожарной опасности.

Категория производства по взрывопожарной и пожарной опасности зависит от горючести материалов и их температуры. Для данного проекта ( депо осмотра моторвагонных секций метрополитена) категория взрывопожарной опасности - В.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

потери несущей способности (R);

потери целостности (Е);

потери теплоизолирующей способности (I).

Таблица 10.1 Определение степени огнестойкости здания

№ п/п	Наименование конструкции	Эскиз поперечного сечения с размерами	Предельная огнестойкость строительной конструкции	Нормативное значение	Ссылки на источник
				Степени огнестойкости здания	Предельной огнестойкости конструкции
1	Колонны ж/б		R240	I I	R120	[табл.4], СНиП «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
2	Стены наружные ненесущие		Е60	I I	RE60
3	Ферма		R66	I I	R15
4	Покрытия, в том числе с утеплителем.		RE66	I I	RE15

Вывод: Поскольку предельная огнестойкость выбранных строительных конструкций не превышает нормативного значения в таблице 1, проектируемое здание можно отнести к II степени огнестойкости по СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Класс конструктивной пожарной опасности зданий определен с учетом фактических и нормативных по [6] табл.5, значений, установленных для строительных конструкций и приведенных в табл. 10.2:

Табл. 10.2 Определение класса пожарной опасности

Класс конструктивной пожарной опасности (факт/норм.)	класс конструктивной пожарной опасности здания
Несущие стержневые элементы (колонны, фермы)	Наружные стены с внешней стороны	Перегородки, покрытия
К0/К0	К0/К0	К0/К0	С0

Вывод: проектируемое здание относится к классу С0 конструктивной пожарной опасности.

Класс функциональной пожарной опасности определяется в соответствии с п.5.21 [6].

Вывод: здание относится к классу Ф5.1. . (производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские)

Определение площади пожарных отсеков

Определение площади пожарных отсеков производится с учетом таблицы 5 [4] в зависимости от категории производства по пожарной опасности, этажности и степени огнестойкости здания.

Табл. 10.3

Категория производства	Высота здания	Степень огнестойкости здания	Площадь этажа в пределах пожарного отсека м2
			Фактическая	Допускаемая
B	10,8	I	6912	Не нормируется

Вывод: площадь проектируемого промышленного здания соответствует противопожарным требованиям по устройству пожарных отсеков здания, так как

Sэт = 6912<Sпож

Обеспечение требований к путям эвакуации

Согласно противопожарным требованиям при проектировании здания должна быть обеспечена безопасность движения людей:

А) Количество эвакуационных выходов из здания по СНиП 21-01-97*

- требуемое - не ограничено [11; табл.1];

- фактическое: 2 в осях А и Г

Б) Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до эвакуационного выхода по СНиП 31-03-2001 таблица №1.

- требуемое: 40м

- фактическое: 60м

В) Ширина эвакуационного выхода (двери)

- требуемое: 0,8м

- фактическое: 0,9м

Обеспечение выходов на кровлю

В проектируемом производственном одноэтажном здании, высотой более 10м от планировочной отметки земли до карниза или верха парапета (12 и 18м), предусмотрены выходы на кровлю по наружным пожарным лестницам:

требуется - через 200м по периметру здания класса Ф5;

принято - по одному с каждого торца здания, расположены в осях 1-2 и 16-17.

Наружные открытые стальные лестницы, предназначенные для выхода на кровлю, имеют ширину 0,7 м. Эти лестницы имеют ограждения, высотой 1,2 м. Лестницы размещены у глухих (без окон) частей стен с пределом огнестойкости не менее 0,5 ч и пределом распространения огня, равным нулю, на расстоянии не менее 1 м от оконных проемов.

11. Административно-бытовые помещения и их расчет

Принятый состав АБП в соответствии с группой производственных процессов

Согласно заданию на курсовое проектирование, группа производственного процесса по санитарной характеристике- 3а

Согласно СНиП 2.09.04-87 принят следующий состав АБП:

1. Бытовые и вспомогательные помещения.

Гардеробные для шкафов, предназначенных для уличной и домашней одежды и спецодежды - шкафы двойные закрытые для совместного хранения уличной, домашней и спецодежды: А*Б : 0,25м*0,5м;

высота 1,65м;

высота ножек 0,13м;

ширина откидной скамьи 0,3м;

Душевые с преддушевыми:

Кабины душевые открытые и со сквозным проходом - 0,9м*0,9м;

Преддушевые при кабинах душевых открытых и со сквозным проходом - 0,7 м2 на единицу оборудования.

Помещения для питьевого водоснабжения

200 чел. на 1 устройство питьевого водоснабжения

Медпункт (пункт 2,30* [7].) - 18 м2 ;

Столовая раздаточная (пункт 2,52 [7].) - 36 м2 ;

Помещения ЛГЖ (пункт 2,33 [7].) - 1,8*2,6 м2 ;

Комната психологической разгрузки (пункт 2,44 [7].) - 18 м2 ;

Помещения для обслуживающего персонала (пункт 2,10 [7].) - 4 м2 на 1 гардеробный блок.

2. Административные помещения.

Кабинет директора - 36 м2 ;

Кабинет главного инженера - 18 м2 ;

Рабочие комнаты инженерно-технического персонала:

Производственный отдел - 18 м2 ;

Плановый отдел - 18 м2 ;

Бухгалтерия - 18 м2 ;

Конструкторское бюро - 18 м2 ;

Комната для учебных занятий - 36 м2 ;

Зал собраний (совещаний) - 36 м2 ;

Отдел кадров - 18 м2 ;

3. Общие помещения.

Вестибюли - 24 м2 ;

Тамбуры входов ~ 6 м2 ;

Лестничные клетки - 3*6*2=36 м2 ;

Коридоры шириной b > 1,4м;

Туалеты со шлюзом.

Расчеты производственного штата предприятия, необходимой комплектации АБП необходимым сантехническим оборудованием и площадей АБП.Расчет ведем по СНиП 2.09.04-87* «Административные и бытовые здания»

Таблица 1 Расчет производственного штата предприятия

Показатель	Число работающих, чел.	Рабочие 90%	Служащие 10%
		Всего, чел.	Мужчин 70%	Женщин 30%	Всего, чел.	Мужчин 50%	Женщин 50%
Списочное количество	190	170	120	50	20	10	10
Наиболее многочисленная смена 60%	115	103	60% 62	40% 41	12	6	6



Таблица 2 Расчет необходимой комплектации АБП сантехническим оборудованием

№	Наименование оборудования для персонала, обслуживающего 3А группу производственного процесса в 2в климатическом районе	Расчётное количество работающих, чел.	Расчётное количество оборудования, ед.	Примечания
			Норма чел./ед.	Принятое по расчету ед. оборудования, шт.
1	2	3	4	5	6
А. Для работающих:
1	Шкафы в гардеробных двойные закрытые со скамьями: - Ж - М	50 120	1/1 1/1	50 120	На общее количество рабочих [ табл. 6]б
2	Умывальники для умывальных (У): - Ж - М	41 62	5/1 5/1	9 13	На кол-во рабочих в наибольшей смене [ табл. 6]
3	Унитазы (Ун): - Ж - М	41 62	12/1 18/1	4 4	На кол-во рабочих в наибольшей смене [ табл. 6]
4	Душевые сетки: - Ж - М	41 62	20/1 20/1	2 3	На кол-во рабочих в наибольшей смене [ табл.6,]
5	Установки для ЛГЖ в женском отделении	41	75/1	1	На кол-во рабочих в наибольшей смене
6	Устройства питьевого водоснабжения - Ж - М	41 62	200/1 200/1	1 1	На кол-во рабочих в наибольшей смене
Б. Для служащих:
7	Уборные: - Ж - М	6 6	30/1 45/1	1 1	На кол-во рабочих в наибольшей смене

Таблица 3 Расчет площадей АБП

№	Наименование помещений	Кол-во единиц оборудования	Расчётная площадь	Примечания
			Формула для расчёта	Принятая площадь, м2
1	2	3	4	5	6
А. Санитарно-бытовые помещения.
1	Гардеробные (Г) домашней и рабочей одежды: - Ж - М	50 120	Г=0,7 А	35 84	А - списочное количество рабочих
2	Душевые (Д): - Ж - М	2 3	Д=2,5ДС	5 7,5	Дс -- число душевых сеток (табл. 2)
3	Преддушевые (Пд): - Ж - М	2 3	Пд=0,7Д	3,5 5,25	Д- расчётная площадь душевых
4	Умывальные (Ум): - Ж - М	9 13	Ум=1,2У	10,8 15,6	У - количество умывальников (табл. 2)
5	Уборные (Уб) со шлю-зами и умывальниками: - Ж - М	4 4	Уб=2,5Ун	10 10	Ун - число унитазов (табл. 2)
6	Подсобные помещения: - Ж - М	1 1	- -	4 4	СНиП
7	Комната психологической разгрузки	1	-	18	СНиП
8	Мед. пункт	1	-	18	[ п.2.30*]
9	Столовая-раздаточная	1	-	36	СНиП
10	Умывальни при столовой	1	-	4	СНиП
11	Помещение ЛГЖ	1	-	7	[п.2.33]
= 281,15 м2
Б. Административные помещения:
12	Кабинет директора	-	-	36
13	Кабинет гл. инженера	-	-	18
14	Помещение секретаря и архива	-	-	18
15	Рабочие комнаты и т.п.	-	-	18*3=54
16	Конструкторское бюро	-	-	6*3=18
17	Уборные	-	-	5
= 149 м2
Общая площадь помещений АБП:	УSпом=430,15м2

12. Физико-технические расчёты ограждающих конструкций

Расчёт толщины наружной стены.

Конструкция наружных стен - трёхслойные навесные асбестоцементные панели.

Материал теплоизоляции панелей - минераловатные плиты, плотностью г0=150кг/м3.

1. Расчетная схема

Листовые асбестоцементные обшивки:

д1 = 0.01

= 1600 кг/м3

А= 0.35 Вт/(м С)

Утеплитель МВП:

Дут = х

= 150 кг/м3

А = 0.06 Вт/(м С)

Воздушная прослойка:

двп = 0.044

Rвп = 0.15 (м С)/ Вт

Теплотехнические характеристики слоев

	Материал	Характеристики материала в сухом состоянии	Расчётные коэффициенты(при условиях эксплуатации А)
		Плотность, , кг/м3	Теплопроводности А, Вт/(м С)
			А
1	Листовые асбестоцементные обшивки	1600	0.35
2	Утеплитель МВП	150	0.06

Расчет толщины утеплителя

D = (tint - tht)zht ,

Где D - градусо-сутки отопительного периода;

tht - средняя температура отопительного периода tht = -4.1 0С;

zht - количество суток отопительного периода zht = 215 суток.

D = (5+4.1) 215 = 4321,5Ссут.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче Ro_тр , м2*0С/Вт по таблице 4 (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»)

Rо_тр = а *D - b

a = 0.0002

b = 1,0

Rо_тр = 0,0002 * 4321,5 + 1,0 = 1,864 м2*0С/Вт

Определяем условное сопротивление теплопередачи стены с учетом ее неоднородности:

Rо_усл = Rо_тр /r = 1,864 / 0,7 = 2,66 м2*0С/Вт,

где r = 0.7 - коэффициент теплотехнической неоднородности ограждающей конструкции (СНиП 23-101-2004, табл.6)

Определяем толщину утеплителя:

д ут = (Rоусл - 1/ бint - 1/бext - 2д1/л1 - Rвп) * лут

дут = (2,66 - 1/8,7 - 1/23 - 2*0,01/0.35 - 0,15) * 0,06 = 0,13 м.

Окончательную толщину панели принимаем при толщине воздушной прослойки 0.044

дп= 0.01+0.044+0.13+0.01=0.194 м

?t0 ?tn

Где ?t0 = n*(tint - text) / (R0 * бint)

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл.6 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»:

n=1;

tint = 5 С - расчётная температура внутреннего воздуха, ,

text - расчётная зимняя температура наружного воздуха, С, равна средней температуре самой холодной пятидневки text = -17 0С;

?tn - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 2* СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» ?tn = 7 С ;

бint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл.4*[3]:

бint= 8,7 Вт/м2 С

?t0 = 1*(5+17) / (2,66* 8.7) = 1,426 0С

?t0 = 1,426 0С < ?tn = 7 С

Проверка выполняется

Расчёт толщины теплоизоляции покрытия.

Конструкция покрытия:

защитный слой мелкого щебня

водоизоляционный ковер - рубероид, битумная мастика

выравнивающая цементно-песчаная стяжка

утеплитель - минераловатная плита МВП

пароизоляция

железобетонная плита



Расчетные слои

№ по порядку	№ в СНиПе	Материал	Толщина слоя , м	В сухом состоянии	коэффициент теплопроводности лА, Вт/м*єС	коэффициент паропроницаемости м
				Плотность г0, кг/м3	коэффициент теплопроводности л0, Вт/м*єС
1	182 186	битумная мастика, рубероид	0,01	1000 600	0,17	0,17	0,008 -
2	71	ц/п стяжка	0,02	1800	0,58	0,76	0,09
3	134	МВП	Х	200	0,07	0,076	0,49
4	1	Железобетон	0,03	2500	1,69	1,92	0,03

- условие расчета

- сопротивление теплопередаче требуемое,

- сопротивление теплопередаче фактическое.

Нахождение по ГСОП (градусы сутки отопительного периода -)

= (tint - tht)*zht = (5-(-4,1))*215= 4321,5 где,

tht - средняя температура отопительного периода:

tht = -4,1єС, zht - количество суток отопительного периода:

zht = 215

по табл. 4

,

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 6

n = 1;

- расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений:

= 5єС,

- расчетная зимняя температура наружного воздуха, С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-82:

= -17єС;

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по табл.2*:

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4*: = 8,7.

За расчетное беру большее значение:

=1,86

не имеет места, т.к. ОК покрытий считается однородной и является расчетным сопротивлением теплопередаче, т.е.

;

r = 1 - коэффициент теплотехнической однородности ОК.

Проверка по требованию (б):

условие выполняется

Проверка по требованию (б):

Непосредственное вычисление толщины утеплителя конструкции наружной стены.

, где

бн - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции (табл. 6*) бн = 23,

УRi - сопротивление теплопередаче слоев конструкции,

лi - коэффициент теплопроводности для жилой комнаты,

Толщина слоя МВП округляется до 10 мм, т.е. =0,14м.

Выбор переплётов и количества слоёв остекления окон и фонарей по теплотехническим требованиям.

Условие расчёта:

Rотр <=Rоф;

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче по ГСОП

=4321,5 оС*сут:

Rотр = 0,14 м2оС/Вт, [3; табл. 1б].

Принимаем однокамерные стеклопакеты из обычного стекла в алюминиевых переплётах:

Rо = 0,34 м2оС/Вт. [3; прилож.6*].

Данная конструкция окон удовлетворяет теплотехническим требованиям (0,34>0,14).

Проверка теплоусвоения пола в заданном помещении.

В соответствии со СНиП 2.03.13-88 выбран следующий тип пола:

Расчетная схема:

Мозаично-бетонное покрытие:

д1 = 30мм;

го1=2400 кг/м3,

л1=1,74 Вт/(м•єC),

R1=0,017 (м2•єC)/Вт,

s1 =16,77 Вт/(м2•єC).

Бетон:

д2 = 200 мм;

го2=2400 кг/м3,

л2=1,74 Вт/(м•єC),

R2=0,115 (м2•єC)/Вт,

s2 =16,77 Вт/(м2•єC).

Порядок расчета:

Определим тепловую инерцию слоев пола по формуле (53) СНиП 23-101-2004

= 0,017*16,77= 0,29 < 0,5;

D2=R2s2= 0,115*16,77= 1,929> 0,5;



Так как суммарная тепловая инерция первого слоя меньше 0,5, но суммарная тепловая инерция двух слоев больше 0,5, то показатель теплоусвоения поверхности пола определяется последовательно с учетом двух слоев конструкции пола с помощью формул (82) и (83). В моем случае начинаю с первого слоя

Y1=Yn= (2*0,017*16,772 + 16,77)/(0,5 + 0,017*16,77)=33,33 Вт/(м2•єC).

Значение показателя теплоусвоения поверхности пола для производственных зданий согласно СНиП 23-02 не должно превышать = 17 Вт/(м2•°С), и расчетное значение показателя теплоусвоения данной конструкции = 33,33 Вт/(м2•°С). Эта конструкция пола в отношении теплоусвоения не удовлетворяет нормативным требованиям, так как значение показателя теплоусвоения поверхности превышает нормируемый показатель теплоусвоения пола для производственных зданий. Поэтому в местах пребывания людей необходимо предусмотреть специальные коврики или деревянные траппы.

Проверка сопротивления паропроницанию конструкции стены.

Расчет ведется для наружной многослойной стены

Расчет ведется по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита здания»

Сопротивление паропроницанию Rvp, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паропроницанию:

а) нормируемого сопротивления паропроницанию , (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации), определяемого по формуле:

=

б) нормируемого сопротивления паропроницанию , (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха), определяемого по формуле:

=

Плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя (см СНиП 23-02-2003, пункт. 9.1, примечание 3).

где еint - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле:

еint = (int/100)Eint,

где Eint = 872 Па -парциальное давление насыщенного водяного пара, принимаемая в зависимости от температуры внутреннего воздуха (см СП 23-101-2004, прил С).

int = 50%- относительная влажность внутреннего воздуха (см таб 2).

Тогда еint=(50/100)•872=392,4 Па.

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле:

=

где E1, Е2, Е3 - парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов

z1, z2, z3 - продолжительность, мес, зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 °С;

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3, а значения температур в плоскости возможной конденсации , соответствующие этим периодам, по формуле:

=

где tint=5 - расчетная температура внутреннего воздуха.

ti - расчетная температура наружного воздуха i-го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода по формуле:

=

t- температура соответствующего месяца, °С.

n - количество соответствующих месяцев.

=0.115 - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное

=

= 8.7 (см пункт 12.1).

R - термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;

=0.01/0.47+0.13/0.076=1.73

Ro = 1.121 - сопротивление теплопередаче ограждения .

Установим для периодов их продолжительность zi, сут, среднюю температуру ti, °С, рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации , °С:

Месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С:

Январь, Февраль, Декабрь.

Z1=3 мес.

t1=(-11,8-11,1-8,9)/3=-10,6°С

ф1=(16-(16+10,6) (0.115+1.73))/1.121 = -28.8 °С

Месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С:

Март, Апрель, Октябрь ,Ноябрь.

Z2=4 мес.

t2= -5+4,2+3,6-2,8\4=0 °С

= (16 - (16+0) (0.115+1.73))/1.121=0 °С

Месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 °С:

Май, Июнь, Июль, Август, Сентябрь

Z3=5 мес.

t3 = (12 +16,4+18,4+16,9+11)/7= 14,94°С

= ((16-(16-14.94) (0.115 +1.73))/1.121 = 11.84°С

По температурам (, , ) для соответствующих периодов определяем по приложению СП 23-101-2004 парциальные давления (E1, Е2, E3) водяного пара:

E1=184 Па;

E2=673 Па;

E3=1527 Па.

Определим парциальное давление водяного пара Е, Па, за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z1, z2, z3.

E = (184·3 + 673·2 + 1527·7)/12 = 1049 Па

Сопротивление паропроницанию , , части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле:

= .

где - толщина слоя ограждающей конструкции, м;

- расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, (см таб 9).

= = 0.33

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха , Па, за годовой период определяют:

= = 655 Па.

Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации:

=((392.4-1049)·0.33)/(1049-655)= - 0.55

Определяем ;

,сут - продолжительность периоды с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха, определяемые по таблице 3;

, °С - средняя температура этого периода;

Месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже 0 °С:

Январь, Февраль, Март, Ноябрь,Декабрь.

=215 сут;

= -11.8-11.1-8,9-5-2,8\5 = -7.92 °С.

= (16-(16+7.92) (0.115+1.73)/1.121= - 24,4°С

=310 Па Парциальное давление водяного пара Па, в плоскости возможной конденсации в зависимости от температуры (см СП 23-101-2004, прил С).

В многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель;

= 150 - плотность материала увлажняемого слоя, плотность утеплителя ;

= 0.13 м - толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, толщина утеплителя

=3 % - предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления (см СНип 23-02-2003, таб 12);

=

Средняя упругость водяного пара , Па наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами определяется по формуле:

=

,Па - упругость водяного пара для месяцев с отрицательными температурами (см таблица 3)

= = 284 Па;

= (0.0024·(310-284)·151)/0.33 = 28.55

Определяем нормируемое сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха:

= (0.0024·151·(1023-310)/(150·0.13·3 + 28.5) = 2.968

Поскольку >, то в качестве расчетного значения принимаем Rvp расч=2.968

Определяем Rvp факт;

=У .

где - толщина слоя ограждающей конструкции, м;

- расчетный коэф. паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, .

Rvp факт = 0.01/0.03 + 0.13/0.48 = 0.604

Rvp факт= 0.604 ‹ Rvp расч=2.968 , вводится слой пароизоляции (полиэтиленовая пленка, Rvp=7.3 ) Тогда фактическое сопротивление паропроницанию Rvp факт' составит :

Rvp факт' = 0.01/0.03 + 0.13/0.48 + 7.3 = 7.604

Теперь Rvp факт' = 7.604 > Rvp расч=2.968

Вывод : стены с дополнительным слоем пароизоляции удовлетворяют требованиям СНиПа.

13. Спецификация основных сборных элементов

Марка, позиция	Наименование конструктивного элемента	Серия, шифр	Кол-во, шт.	,	Источники
				один	всего
Ф1	Фундаменты под	Серия 1.412, марка ФВ9-1	74	3,8	281,2	[14, 13]
	колонны крайних рядов
Ф2	Фундаменты под колонны средних рядов	Серия 1.412, марка ФВ9-1	16	4,9	78,4
Ф3	Фундаменты под колонны фахверков	Серия 1.412, марка БФ9-1	30	4,6	138
ФБ1	Фундаментные балки	Серия1.415-1 марка ФБ6-13	92	0,57	52,44
К1	Колонны крайних рядов	серия 1.423.3, марка К84-1	74	3,8	281,2
К2	Колонны среднего ряда	серия 1.423.5, марка К96-41	16	6,8	108,8
К3	Стойки фахверков	марка КФ22 шифр 460-75	30	1,42	42,6
ПБ	Подкрановые балки	Серия 1.462-3, марка 1БДР12-1	92	1,9	174,8
ФС	Фермы стропильные	Серия 1.460-4, марка ФБ24II-3	53	4,4	233,2
ПП1	Плиты покрытия глухие	Серия 1.465-3.	300	1,07/2,6	378,78/920,4
ПП2	Плиты покрытия с отверстиями для зенитных фонарей	Серия 1.465-3.	36	0,62/1,5	22,32/ 54

Технико-экономические показатели проекта здания

Площадь застройки.

Пз = 72*96 =6912 м2

Строительный объем.

О =72*96*10,8 =14275,87 м3

3. Полезная площадь.

Пп =6852 м

4. Рабочая площадь.

Пр =6852 м

5. Конструктивная площадь.

Пк = 18*4*0,2+23*2*0,09=18,54 м

6. Площадь наружных стен (включая окна, двери, ворота).

Пст = 72*10,8*2+10,8*96*2 =3628,8 м

7. Площадь проемов светопрозрачных ограждений:

- окон S0 =276,48 м

- фонарей Sф=756 м

8. Площадь покрытий.

Sпокр =6912

9. Коэффициент экономичности ОПР.



2,08

10. Коэффициент целесообразности планировки.

1

Коэффициент насыщения строительными конструкциями.

0,027

Коэффициент экономичности формы здания.

0,53

Коэффициент обеспечения окнами.

0,08

Коэффициент обеспечения фонарями.

0,1



Список использованной литературы

1. СНиП 23-02-2003 Теплозащита зданий

2. СП 23-101-2004 Проектирование теплозащиты зданий

3. СНиП 31-01-99* Строительная климатология

4. СНиП 31-03-2001 Производственные здания

5. СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания

6. СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений

7. СНиП 2.03-13-88* Полы

8. СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение

9. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

11. А.М.Годин, Г.Д.Мартынова, Н.П.Пинская. Инженерные решения по противопожарной безопасности. Москва, 1999 г.

12. Р.И.Трепененков. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленный зданий. Москва, Стройиздат, 1980 г.

13. C.В.Дятков, А.П.Михеев. Архитектура промышленных зданий. Москва, 2006 г.

14. И.А.Шерешевский. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Ленинград, Строиздат. Ленинградское отделение, 1979 г.

15. А.С.Ильяшев, Ю.С.Тимянский, Ю.Н.Хромец. Пособие по проектированию промышленных зданий. Москва, Высшая школа.1990 г.

16. Шубин Л.Ф. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том V. Промышленные здания. Москва, Стройиздат 1986 г.

17. ГОСТ 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей

Размещено на Allbest.ru

...