Теплотехнический расчет покрытия

Характеристика района строительства

Участок, отведенный под строительство, расположен в городе Владивосток. Проектируемое здание – «Столовая на 100 мест».

Район строительства относится к климатическому району «В», к климатическому подрайону «1», с большими суточными и годовыми амплитудами температуры воздуха. Количество осадков за год 376 мм.

Согласно СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² S₀ = 0,8 кПа (80 кгс/м²). Нормативное значение ветрового давления W₀ = 0,3 кПа (30 кгс/м²).

Преобладающее направление ветра в районе, где располагается проектируемое здание – западное.

Расчетная зимняя температура воздуха, наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 t_n минус 38 °С;

Зона влажности наружного воздуха - сухая.

Сейсмичность района строительства – 6 баллов, по карте ОСР-97.

Грунты, залегающие под зданием, представлены песками пылеватыми, мелкими, средней крупности, крупными и гравелистыми; супесями и суглинками. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов достигает 4,5 м. Подземные воды на площадке вскрыты на глубине 6,5 м. Грунты основания - суглинок тугопластичный.

Площадка неровная с нарушенным рельефом, с небольшим уклоном в юго-западном направлении. В геоморфологическом отношении площадка расположена на высокой надпойменной террасе, с абсолютными отметками 706,70 – 710,55.

Схема планировочной организации земельного участка

На основании задания на проектирование и в соответствии с требованиями СП 42.13330.2011 «Градостроительство». Планировка и застройка городских и сельских поселений» (актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89) на отведенной площадке запроектирована столовая на 100 мест.

Организация рельефа участка находится в увязке с прилегающей территорией с учетом выполнения нормального отвода атмосферных вод и оптимальной высотной привязки здания.

Отвод атмосферных и талых вод от здания осуществляется по спланированной поверхности открытым способом по проездам с асфальтовым покрытием.

При разработке благоустройства учитываются потребности маломобильных групп населения по свободному доступу к столовой пандусов. Въезд на автопарковку с западной стороны здания.

На застраиваемой территории кроме проектируемого здания располагаются существующие здания и сооружения, дороги и проезды.

Исходя из противопожарных требований подъезды ко всем жилым зданиям, выполнены в виде проездов, ширина которых составляет 4,5 и 6 м. Подъезд пожарной машины может осуществляться по тротуару и газону. Каждый проезд имеет карманы для разворота, разъезда или стоянки автомобилей.

Пожарные разрывы приняты согласно Федеральному закону РФ от 22 июля 2008 года №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Наружное пожаротушение осуществляется от двух существующих гидрантов.

Для организации пешеходного движения предусмотрены тротуары шириной 2,5 м, пешеходные дорожки шириной 1,5 м. Проезды, тротуары и подходы к зданиям запроектированы с асфальтобетонным покрытием и покрытием декоративной каменной плиткой. Для создания комфортабельных условий проживания людей в проектируемом районе были учтены следующие санитарно-гигиенические требования:

- оптимальная ориентация основных зданий застройки;

- обеспечение необходимой степени естественного освещения и инсоляции жилищ и дворов;

- проведение мер шумозащиты жилых территорий;

- благоустройство и озеленение территории: травяные газоны, рядовая и групповая посадка деревьев и кустарников. Ширина кустарников варьируется в пределах от 1,5 до 3,8м.

Санитарные разрывы между зданиями назначены из расчёта обеспечения минимальных требований освещённости помещений солнцем.

Система электроснабжения, водоснабжения и канализации подключаются к существующим сетям.

Проектируемое здание расположено на участке с учётом его рельефа и климатических условий.

При проектировании столовой учтены антитеррористические требования: охранно-пожарная сигнализация, система видеонаблюдения.

Таблица 1.1 — Данные для построения розы ветров.

месяц	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь
Июль

Объемно-планировочное решение

Объемно-планировочное решение обусловлено функциональными связями размещаемых помещений и местом строительства проектируемого здания. Длина здания – 23.4 м, ширина – 11.8 м, высота здания – 6.5 м, высота в коньке 9.65 м. Здание имеет 2 главных входа для посетителей со стороны главного фасада. Подъезд к зданию столовой осуществляется со стороны улицы. Въезд на автопаркову с западной стороны здания. Для обеспечения нормального функционирования маломобильных групп населения проектом предусмотрено устройство пандусов возле входа.

Здание имеет II-ю степень огнестойкости, уровень ответственности II-й-нормальный, коэффициент надежности g=0,95, класс конструктивной пожарной опасности С1, класс функциональной пожарной опасности помещений в зависимости от их назначения – Ф3.1, Ф5.2.

Во всем здании предусмотрено автоматическое пожаротушение. Автоматическое пожаротушение запроектировано с помощью модуля порошкового пожаротушения МПП (Н) торговой марки «Тунгус».

Конструктивные решения

Конструктивная схема здания – рамно-связевая, каркас выполнен из металлического прокатного профиля. Пространственная жесткость здания и его устойчивость обеспечивается анкеровкой плит перекрытия между собой, жесткой заделкой нижних концов металлических колонн в фундамент и жестким соединением балок металлического прокатного профиля. Каркас рассчитан, как на основное сочетание нагрузок, так и на дополнительное, включающее нагрузку от ветрового воздействия и на особое сочетание, включающее сейсмическую нагрузку, интенсивностью 7 баллов.

Фундаменты

Фундамент – железобетонные сборные, толщиной равной 1200 мм, по предварительно уплотненной песчано-гравийной подсыпке, высотой 1200 мм.

Горизонтальная гидроизоляция выполнена из цементно-песчаного раствора М100, состава 1:2. Обратная засыпка пазух произведена песчаным непучинистым грунтом, с тщательным послойным уплотнением при оптимальной влажности. По периметру наружных стен здания выполнена асфальтобетонная отмостка, толщиной 30 мм по щебеночному основанию, толщиной 100 мм, шириной 1000 мм, с уклоном 3%.

Стены

Стены кирпичные несущие и самонесущие из кирпича СУР 100/15 на цементнопесчаном растворе М50, с навесным вентилируемым фасадом (Техническое свидетельство Госстроя России №ТС-07-0934-04 от 03.03.04 и Техническая оценка ФЦС №ТО-0934-04/1).

Внутренние стены и перегородки выполнены из силикатного кирпича СУР 100/15 марки по прочности на сжатие 100, по морозостойкости F15, на цементно-песчаном растворе марки 100 (ГОСТ 379-95), в санузлах – из глиняного обыкновенного кирпича марки 100 (ГОСТ 530-95) на цементно-песчаном растворе М75. Внутренние стены приняты толщиной 380 мм, перегородки толщиной 120 мм. Все перегородки, а также стены с вентканалами армируются сетками диаметром 4 В-I (В 1400-1) шаг 50х50 мм через два ряда кладки по высоте.

1.4.2.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Таблица 1.2 Теплотехнические показатели строительных материалов

№ п/п	Материал	γ,(кг/м3)	δ,(м)	λ,Вт/ (м°С)
	Плиты жесткие минерало-ватные		х	0,041
	Кирпич силикатный		0,38	0,76

По СНиП 23-01-99 температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 t_н = -38°C.

Температура внутреннего воздуха t_в=18°C

Режим помещения - нормальный.

Условия эксплуатации определяем по режиму помещения и по зоне влажности по СНиП 23-02-2003. Режим помещения нормальный, зона влажности для города Владивосток – 3, условия эксплуатации А

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи конструкции исходя из санитарно гигиенических требований:

, где (1.1)

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху определяем по СНиП 23-02-2003, принимаем n=1

t_H - расчетная зимняя температура наружного воздуха,°С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99, t_н=-38^оC;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха принимается в соответствии с нормами проектирования соответствующих зданий и сооружений, t_в = 18^оС

∆t_н- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции; принимаем по СНиП 23-02-2003 ∆t_н=4

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции; принимаем по СНиП 23-02-2003 α_в=8,7Вт/(м^2оС)

Определяем Ro из условий энергосбережения, для этого рассчитываем по формуле показатель градусо-суток отопительного периода (ГСОП)

ГСОП =(t_в — t_оп)Z_от.пер , где (1.2)

t_оп,Z_от.пер — средняя температура (°С) и продолжительность (сут.) периода со средней суточной температурой воздуха ниже нуля, принимаем по СНиП 23-01-99*, t_on = -11,4 °С, Z_от.пер=242(^оcут)

ГСОП = (18 + 11,4)·242 = 7114,8 (°сут);

ГСОП Ro

6000 3,5

8000 4,2

R_0тр(э) = (м² °С)/Вт

Определяем сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции:

(1.3)

исходя из таблицы 7 СНиП 23-02-2003 α_н = 23

R_к=R₁+R₂+R₃;

х=13,8 (см).

Принимаем толщину утеплителя 15см.

1.4.3 Перекрытия и покрытие

Перекрытия - сборные железобетонные, предварительно напряженные, многопустотные плиты марки 1ПК5,9.12-8А_ТV–с7 ГОСТ 9561-91 по серии 1.141-1 и монолитные участки из бетона В22,5; F75. Между собой и со стенами плиты связаны анкерами из стержневой арматуры А400 диаметром 18 мм, продетыми сквозь строповочные петли. Швы между плитами замоноличиваются цементно-песчаным раствором М100.

Теплотехнический расчет покрытия

Таблица 1.3 Теплотехнические показатели материалов

№ слоя	Наименование материала	Плотность γ, кг/м	Толщина слоя δ, м	Коэффициент теплопередачи, λ
	Железобетонная плита покрытия		0,22	1,92
	Пароизоляция — 1 слой рубероида		0,0015	0,17

	Плиты жесткие минераловатные базалит ПТ-200 ГОСТ 9573-96		х	0,041
	Цементно-песчаная стяжка М100 армир. сеткой ГОСТ 8478-8		0,03	0,76

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи конструкции исходя из санитарно гигиенических требований:

где

n=1;

t_н=-38^oC;

t_в=18^oC;

∆t_н— нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по СНиП 23-02-2003 ∆t_н =3°С;

α_в=8,7Вт/(м^2оС);

Определяем Ro из условий энергосбережения, для этого рассчитываем по формуле показатель градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

ГСОП = (18 + 11,4) • 242 = 7114,8 (°сут);

По СНиП 23-02-2003 определяем Ro

6000 4,6

8000 5,5

R_0тр(э)= (м² °С/Вт).

Определяем сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции:

По СНиП 23-02-2003 α_н = 23

х=24,2 (см) Принимаем толщину утеплителя в покрытии 25см.

Балки перекрытия

Балки деревянные, длина равняется шагу колонн, равная 6 м.

1.4.6 Крыша

Конструкция крышы запроектирована двускатная. Кровля выполнена из стального профилированного листа, толщиной 0,7 мм, ГОСТ 24045-94. Скат воды по всей крыше осуществляется по уклону в водосточные воронки. Уклон крыши составляет 12°.

1.4.7 Перемычки

Перемычки - сборные железобетонные брускового типа, марки 3ПБ 18-37, по серии 1.038.1-1 в.4. Предварительно все металлические элементы, устанавливаемые в кладке, должны быть обработаны антикоррозионным покрытием из двух слоев густотертой масляной краски для наружных работ.

1.4.9 Полы

В здании предусмотрены полы в зависимости от типа и назначения помещений в соответствии со СНиП 2.03.15-88.

Таблица 1.4- Экспликация полов помещений здания

Наименование помещения	Тип пола	Схема пола	Данные элементов пола
Бытовые помещения, комнаты приема пищи			1.Линолеум на тканевой основе 2.Прослойка из мастики на водостойких вяжущих 3.Стяжка из ц/п раствора М150-40мм 4.Теплоиз. слой-плита пенополист. М25-2мм 5.Плитаперекрытия

Помещения гигиены

1.Керамическая плитка ГОСТ 6787-90 2.Прослойка и заполнение швов из ц/п раствора М150-15мм 3.Стяжка из ц/п раствора М150-20мм 4.Гидроизоляция-2 слоя гидроизола на битумной мастике 5.Стяжка из ц/п раствора М150-20мм 6.Теплоизоляционный слой-плита пенополистирольная М25-2мм 7.Плита перекрытия

Коридор, холл,

1.Бетон мозаичного состава кл. В15-20 мм 2.Стяжка из мелкозернистого бетона кл. В15-40 мм 3.Плита перекрытия

1.4.10 Окна

Окна ОК-1, ОК-2 выполнены по ГОСТ 30674-99 из блоков системы трехкамерных металлопластиковых профилей с двухкамерными стеклопакетами (R=0,68м²с/Вт), марки СПО 4М-16-И4. Окна изготовлены совместно с подоконными плитами, по фактическим размерам.

Таблица 1.5 — Спецификация оконных изделий

Марка элемента	Обозначение	Размеры	Кол-во	Примечание
Ок-1	ГОСТ 30674-99	1520×1500
Ок-2	-//-//-	1520×1500
Ок-3	-//-//-	1520×1200

1.4.11 Двери

Входные двери выполнены из алюминиевых профилей, остекленные двухкамерными стеклопакетами, утепленные, самозакрывающиеся, с уплотненными притворами.

Двери оборудуются ручками, защелками и врезными замками.

Таблица 1.6 — Спецификация дверных изделий.