H – толщина ограждения в мм
6. Наклон отрезка ВА на графике следует принимать равным 5 дБ на каждую октаву для глухих однослойных ограждающих конструкций из органического и силикатного стекла и 4 дБ на каждую октаву для ограждающих конструкций из других материалов.
Задача № 4. ИНСОЛЯЦИОННЫЙ РЕЖИМ НА ТЕРРИТОРИИ
Задание.Для задачи, выбранной согласно варианту задания, требуется:
1. Построить инсоляционную линейку Дунаева для заданной широты местности φ (град.) и даты.
2. Определить продолжительность инсоляции заданных двух точек на территории застройки.
3. Построить конверт теней от здания, номер которого указан в задании.
Исходные данные к задаче № 4 выбираются студентами групп ПГС, ЗПГС из таблицы 10, положение расчетных точек и зданий - на рисунке 8. Студенты групп ГСХ, ЗГСХ выбирают исходные данные из таблицы 11, положение расчетных точек и зданий - на рисунке 9.
Исходные данные к задаче № 4 для студентов групп ПГС и ЗПГС
Таблица 10
Номер шифра, ( номер варианта) | Номер расчетной точки | Широта местности φ(град) | Номер здания | Направление севера α (град) |
Продолжение табл. 10 | ||||
Исходные данные к задаче № 4 для студентов групп ГСХ и ЗГСХ
Таблица 11
Номер шифра ( номер варианта) | Номер расчетной точки | Широта местности φ(град) | Номер здания | Направление севера α(град) |
Продолжение табл. 11 | ||||
Методические указания
Санитарные правила и нормы «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащиты помещений жилых и общественных зданий и территорий» устанавливают гигиенические требования к инсоляции и солнцезащиты жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки. Расчеты инсоляции являются обязательным разделом в составе проектной документации, так как инсоляция является важным фактором, оказывающим оздоравливающее влияние на среду обитания человека.
Нормативная продолжительность инсоляции устанавливается на определенные календарные периоды с учетом географической широты местности:
· северная зона ( севернее 58о с.ш. ) − с 22 апреля по 22 августа;
· центральная зона ( с 58о с.ш. по 48о с.ш.) – с 22 марта по 22 сентября;
· южная зона ( южнее 48о с.ш. ) − с 22 февраля по 22 октября.
Расчет продолжительности инсоляции помещений и территорий выполняется по инсоляционным графикам ( линейкам ) Дунаева, построенным с учетом географической широты территории. Расчет продолжительности инсоляции проводится на день начала периода или день его окончания. В расчетах продолжительности инсоляции не учитывается первый час после восхода и последний час перед заходом солнца для районов южнее 58о с.ш. и 1,5 часа − для районов севернее 58о с.ш. Допускаемая погрешность метода определения продолжительности инсоляции по графикам составляет не более 10 минут. Нормативная продолжительность инсоляции территории детских игровых площадок, спортивных площадок жилых домов, зон отдыха и так далее должна составлять не менее трех часов на 50% площади участка независимо от географической широты.
Для определения допускаемых расстояний между зданиями и мест расположения в застройке спортивных, детских площадок, мест посадки деревьев и кустарников, мест отдыха пожилых людей, а также площадок для сушки белья строят конверт или веер теней. Конверт или веер теней – это тени, построенные от здания через каждый час времени. При построении конверта теней линейку Дунаева разворачивают на 180о.
Рис. 8. План расположения расчетных точек и зданий к задаче №4 для студентов групп ПГС, ЗПГС
Рис. 9. План расположения расчетных точек и зданий к задаче №4
для студентов групп ГСХ, ЗГСХ
Задача № 5. СВЕТОВОЙ РЕЖИМ ПОМЕЩЕНИЯ
Задание.Для задачи, выбранной согласно варианту задания, требуется:
Определить коэффициент естественного освещения в расчетной точке на рабочей поверхности (▼ отметка рабочей поверхности указана в таблице) на расстоянии 1м от стены, противоположной окнам, находящейся в характерном разрезе помещения (см. табл. 12, 13) при условии:
1. Противостоящее здание отсутствует.
2. Солнцезащитные устройства отсутствуют.
3. Здание общественное.
4. Разрез и план помещения указаны на рис.10, 11.
5. Коэффициенты отражения внутренних поверхностей помещения:
для пола – ρ=0,3;
для стен – ρ=0,4;
для потолка – ρ=0,7.
6. Вид переплета и светопропускающего материала указаны в таблице в соответствии с номерами, указанными ниже. Первый номер указывает на вид стекла, второй – на вид переплета.
Вид материала окна:Вид переплетов:
Стекло оконное листовое:Деревянные:
1. Одинарное. 1. Одинарные
2. Двойное. 2. Спаренные
3. Солнцезащитное. 3. Двойные раздельные
Металлические:
4. Одинарные.
5. Спаренные.
6. Двойные раздельные.
Исходные данные к задаче № 5 для студентов групп ПГС и ЗПГС
Таблица 12
№ шифра, ( номер варианта) | ▼отметка рабочей поверхности | Высота окна hо | Ширина окна bo | Глубина помещения dn | Ширина простенка a | № характерного разреза | Характеристика окна |
0.8 | 1.8 | 2.5 | 6.0 | 1.0 | I | 1; 1 | |
0.8 | 1.5 | 5.5 | 1.0 | I | 2; 2 | ||
0.8 | 1.4 | 1.4 | 5.0 | 1.0 | II | 2; 3 | |
0.0 | 2.0 | 2.7 | 6.5 | 1.5 | II | 2; 5 | |
0.0 | 1.4 | 1.4 | 4.0 | 1.5 | II | 2; 6 | |
0.0 | 1.4 | 2.4 | 4.5 | 1.5 | II | 1; 4 | |
0.5 | 2.0 | 1.5 | 4.0 | 1.0 | III | 3; 1 | |
0.5 | 2.2 | 2.5 | 6.5 | 1.0 | III | 4;5 | |
0.5 | 1.8 | 2.4 | 7.5 | 1.5 | III | 1;1 | |
1.0 | 2.0 | 1.5 | 7.0 | 1.5 | I | 3; 2 | |
1.0 | 1.5 | 1.5 | 6.0 | 1.8 | I | 3; 5 | |
1.0 | 2.1 | 1.8 | 7.0 | 1.3 | I | 1; 1 | |
0.8 | 2.2 | 1.5 | 5.8 | 1.8 | II | 1; 4 | |
0.8 | 2.1 | 1.2 | 6.3 | 1.4 | II | 2; 2 | |
0.8 | 1.8 | 1.2 | 5.0 | 2.0 | II | 2; 3 | |
0.4 | 2.2 | 1.5 | 6.5 | 1.7 | III | 2; 5 | |
0.4 | 1.5 | 3.0 | 6.0 | 1.8 | III | 2; 6 | |
0.4 | 2.4 | 1.8 | 7.0 | 2.0 | III | 3; 1 | |
0.0 | 2.8 | 1.5 | 6.5 | 2.0 | I | 3; 3 | |
0.0 | 1.8 | 2.1 | 8.0 | 2.2 | I | 3; 5 | |
0.0 | 2.0 | 2.7 | 8.5 | 2.2 | I | 3; 6 | |
0.6 | 2.2 | 1.8 | 6.8 | 1.6 | II | 2; 2 | |
0.6 | 2.0 | 2.5 | 7.2 | 2.4 | II | 2; 3 | |
0.6 | 1.5 | 3.0 | 7.8 | 2.5 | II | 2; 5 | |
1.2 | 1.8 | 2.7 | 6.7 | 1.8 | III | 3; 1 | |
Продолжение табл. 12 | |||||||
1.2 | 2.1 | 1.5 | 5.8 | 1.0 | III | 2; 6 | |
1.2 | 2.4 | 1.8 | 6.2 | 1.5 | III | 1; 1 | |
0.8 | 2.8 | 1.8 | 7.0 | 1.5 | I | 1; 4 | |
0.8 | 1.3 | 1.5 | 4.8 | 1.0 | II | 3; 2 | |
0.5 | 1.8 | 1.8 | 6.6 | 1.0 | III | 3: 3 |
Исходные данные к задаче № 5 для студентов групп ГСХ и ЗГСХ
Таблица 13
№ шифра, ( номер варианта) | ▼отметка рабочей поверхности | Высота окна hо | Ширина окна bo | Глубина помещения dn | Ширина простенка a | № характерного разреза | Характеристика окна | |
0.3 | 2.0 | 2.5 | 6.4 | 2.0 | III | |||
0.5 | 1.5 | 5.5 | 1.4 | II | 1; 1 | |||
0.8 | 1.4 | 1.4 | 5.0 | 1.8 | I | 2; 2 | ||
0.8 | 2.0 | 2.7 | 6.5 | 1.0 | I | 2; 3 | ||
0.0 | 1.4 | 1.4 | 4.0 | 1.5 | II | 2; 5 | ||
0.0 | 1.4 | 2.4 | 4.5 | 1.5 | II | 2; 6 | ||
0.0 | 2.0 | 1.5 | 4.0 | 1.5 | II | 1; 4 | ||
0.5 | 2.2 | 2.5 | 6.5 | 1.0 | II | 3; 1 | ||
1.2 | 1.8 | 2.4 | 7.5 | 1.0 | III | 4;5 | ||
0.5 | 2.0 | 1.5 | 7.0 | 1.5 | III | 1;1 | ||
0.5 | 1.5 | 1.5 | 6.0 | 1.5 | III | 3; 2 | ||
1.0 | 2.1 | 1.8 | 7.0 | 1.8 | I | 3; 5 | ||
1.0 | 2.2 | 1.5 | 5.8 | 1.3 | I | 1; 1 | ||
1.0 | 2.1 | 1.2 | 6.3 | 1.8 | I | 1; 4 | ||
0.8 | 1.8 | 1.2 | 5.0 | 1.4 | II | 2; 2 | ||
0.8 | 2.2 | 1.5 | 6.5 | 2.0 | II | 2; 3 | ||
Продолжение табл. 13 | 1.7 | II | 2; 5 | |||||
0.5 | 1.5 | 3.0 | 6.0 | 1.2 | II | 3; 2 | ||
0.7 | 2.4 | 1.8 | 7.0 | 1.8 | III | 2; 6 | ||
0.0 | 2.8 | 1.5 | 6.5 | 2.0 | III | 2; 2 | ||
0.4 | 1.8 | 2.1 | 8.0 | 2.0 | III | 3; 1 | ||
0.4 | 2.0 | 2.7 | 8.5 | 2.2 | I | 3; 3 | ||
0.0 | 2.2 | 1.8 | 6.8 | 2.2 | I | 3; 5 | ||
0.0 | 2.0 | 2.5 | 7.2 | 1.6 | I | 3; 6 | ||
0.0 | 1.5 | 3.0 | 7.8 | 2.4 | II | 2; 2 | ||
0.6 | 1.8 | 2.7 | 6.7 | 2.5 | II | 2; 3 | ||
0.6 | 2.1 | 1.5 | 5.8 | 1.8 | II | 2; 5 | ||
0.6 | 2.4 | 1.8 | 6.2 | 1.0 | III | 3; 1 | ||
1.2 | 2.8 | 1.8 | 7.0 | 1.5 | III | 2; 6 | ||
1.2 | 1.3 | 1.5 | 4.8 | 1.5 | III | 1; 1 | ||
1.2 | 1.8 | 1.8 | 6.6 | 1.0 | I | 1; 4 |
Методические указания
Естественное освещение помещений подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое). Боковое естественное освещение – естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах. Нормативным параметром естественного освещения помещений является коэффициент естественного освещения КЕО в расчетной точке на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности на определенном расстоянии от стены, противоположной световым проемам или в центре помещения.
Проектирование естественного освещения проводят в два этапа:
1-й этап:
- выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);
Рис. 10. План и разрез помещения к задаче № 5 для студентов групп ПГС, ЗПГС
Рис. 11. План и разрез помещения к задаче № 5 для студентов групп ГСХ, ЗГСХ
- уточнение параметров световых проемов и помещений;
2-й этап:
- выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений,
в результате которого необходимо сравнить полученные расчетные значения КЕО ер с нормируемыми значением КЕО еn. их отличие должно быть в пределах .
Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении при отсутствии противостоящих зданий следует выполнять по формуле:
, где
- геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от неба, определяемый по формуле:
, где
- количество лучей по графику I(Данилюка), проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;
- количество лучей по графику II (Данилюка), проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;
- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба;
- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию;
- общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле:
, где
- коэффициент светопропускания материала;
- коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема;
- коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении =1);
- коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах;
-коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9;
- расчетный коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах.
Порядок расчета
Расчет КЕО следует производить в следующей последовательности:
а) план и разрез помещения вычерчивают в одинаковом масштабе на кальке ( лучше в масштабе 1 : 50 );
б) поперечный разрез помещения накладывают на график (Данилюка) I таким образом, чтобы полюс графика (центр) О совместился с расчетной точкой А, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;
в) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба в расчетную точку А;
г) отмечают номер полуокружности на графике I, совпадающей с серединой С1 участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо;
д) план помещения накладывают на график (Данилюка) II таким образом, чтобы вертикальная ось графика и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт "г"), проходили через точку С1;
е) подсчитывают число лучей по графику II, проходящих от неба через все световые проемы на плане помещения в расчетную точку А;
ж) определяют значение геометрического КЕО , учитывающего прямой свет от неба;
з) определяют значение угла , под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (это угол между следом рабочей поверхности и лучом, проведенным из расчетной точки Ачерез точку С1 − середины оконного проема на разрезе помещения) ;
и) по значению угла выписывают значение коэффициента из таблицы, используя метод интерполяции;
к) для того чтобы выписать из таблицы значение коэффициента необходимо посчитать следующие параметры:
· глубину помещения , высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности или над уровнем пола (в зависимости от того, где находятся расчетные точки) и отношение
· отношение расстояния от расчетной точки до внутренней поверхности наружной стены ƖТ к глубине помещения ¯
· отношение длины помещения bn к его глубине ¯
· площади поверхностей потолка Aпот, стен Аст и пола Ап и определяют средневзвешенный коэффициент отражения ⍴ср по формуле:
⍴ср = (⍴потАпот + ⍴стАст + ⍴пАп)/(Апот + Аст + Ап) .
По таблице, использую интерполирование, вычисляют
л) после определения всех коэффициентов, подставляют их в формулу и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.
Примечания
1. Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.
2. Расчетные значения КЕО следует округлять до сотых долей.
3. При наличии в помещении различно ориентированных световых проемов расчет КЕО в точках характерного разреза производят для каждого светового проема отдельно, а полученные значения КЕО для каждой точки суммируют.
Вопросы к зачету по строительной физике и теплофизике для бакалавров очной и заочной форм обучения
Строительная теплофизика
1. Основные виды теплообмена и их физическая сущность.
2. Отличия стационарного температурного поля от нестационарного, одномерного (линейного) от четырехмерного.
3. Закон Фурье и коэффициент теплопроводности.
4. Что такое тепловой поток, удельный тепловой поток? Чему он равен при передаче тепла через плоскую стенку?
5. Что показывает коэффициент теплопроводности и его размерность, от чего он зависит?
6. Запишите выражение для сопротивления теплопроводности плоской однослойной и многослойной стенок.
7. Что такое термическое сопротивление теплопроводности многослойной стенки?
8. Виды конвекции. Формула Ньютона для конвективного теплообмена.
9. Что показывает коэффициент теплоотдачи и его размерность?
10. Что такое сложный теплообмен?
11. Какой процесс называется теплопередачей?
12. Что собой представляет коэффициент теплопередачи и чему равно термическое сопротивление теплопередачи через плоскую стенку и их размерности?
13. Как вычислить изменение температуры через плоскую однослойную стенку?
14. Причины появления влаги в наружных ограждениях.
15. Что такое абсолютная влажность воздуха и упругость водяного пара, максимальная упругость водяного пара?
16. Чему равна абсолютная и относительная влажность воздуха?
17. Что такое температура точки росы и для чего ее определяют?
18. Что такое паропроницание? В чем заключается расчет на паропроницаемость ограждения?
19. Чему равно сопротивление паропроницанию слоя материала, от чего зависит коэффициент паропроницаемости?
20. Причины появления влаги в ограждении. Меры против конденсации влаги в ограждении и на поверхности ограждения.
21. Что такое воздухопроницание ограждающих конструкций,инфильтрация, эксфильтрация?
22. Тепловой напор и ветровой напор.
23. Чему равно сопротивление воздухопроницания ограждающих конструкций?
24. Чему равен показатель тепловой инерции ограждения, на какие три вида делятся ограждения в зависимости от показателя тепловой инерции?
25. Что характеризует коэффициент теплоусвоения материала и чему он равен при периоде колебания 24 часа и12 часов?
26. Что называется слоем резких колебаний температуры и как его определить?
27. Что называется коэффициентом теплоусвоения поверхности ограждения и от чего зависит?
28. Что называется теплоустойчивостью наружного ограждения?
29. Когда выполняется расчет на теплоустойчивость ограждения и его условия в летний период?