Теплотехнический расчет ограждающей конструкции стены
Климатический паспорт района строительства
Климатический паспорт района строительства составлен на основании таблиц №1, 2, 3 [1] и стр. 46, 51, 136 [2] и приложения 4.
Место строительства – г. Белгород
Температура воздуха :
средняя по месяцам, °С:
январь -11,8
февраль -11,1
март -5,0
апрель 4,2
май 12,0
июнь 16,4
июль 18,4
август 16,9
сентябрь 11,0
октябрь 3,6
ноябрь -2,8
декабрь -8,9
средняя за год – 3,6
наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 – -34
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Характеристика района строительства |
наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,98 – -38
наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 – -31
наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,98 – -34
абсолютно минимальная температура воздуха – -41
абсолютно максимальная температура воздуха – 36
Продолжительность периода со среднесуточной температурой <8 – 215
Средняя температура периода со среднесуточной температурой <8 – -4,1
Средняя относительная влажность воздуха,%:
наиболее холодного месяца - 84
наиболее жаркого месяца - 70
Количество осадков, мм:
за год – 582
за холодный период – 172
за теплый период – 410
Преобладающее направление ветра за холодный период – ЮЗ
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с – 5,1
Преобладающее направление ветра за теплый период – З
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, м/с – 0
Зона влажности – нормальная
Климатический район и подрайон – II В
Глубина промерзания грунта – 160 см
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Объемно-планировочное решение |
| Разраб. |
| Коренев |
| Провер. |
| Ледешкова |
| Лит. |
| Листов |
| БГТУ им.В.Г.Шухова |
Форма здания в плане является сложной, приближена к прямоугольной.
Размеры здания в осях: А-Д - 11,7 м, 1-5 - 16,2 м.
Здание двухэтажное.
Высота этажа составляет 3 м.
Общая высота здания 10,46 м.
За нулевую отметку принята отметка уровня чистого пола первого этажа.
В здании имеется неиспользуемое техническое подполье высотой 0,9 м.
Также имеется чердачное пространство, высотой 2,65 м.
Предусмотрена лестничная клетка, представляющая собой двухмаршевую лестницу с ограждением. Оно выполнено из дерева. Высота ограждения – 0,9м.
Для подъёма на первый этаж предусмотрен цокольный марш.
Имеется так же тамбур глубиной 1,5 м.
Выход на чердак осуществляется через люк в чердачном перекрытии с помощью переносной стремянки. Чердак-холодный. Крыша четырехскатная – вальмовая. Уклон составляет 20 °. Отвод воды с поверхности крыши наружный организованный. В систему водоотвода входят водостоки, лотки и трубы.
Кухни и санузлы имеют вентиляцию, предусматривающую устройство каналов в стенах. Так же в этих помещениях имеется оборудование. Санузел-раздельный. В нем расположены унитаз, умывальник, ванна. В кухне находятся газовая плита, раковина, холодильник. Для удобства в каждой квартире имеется лоджия. В здании запроектировано 2 трехкомнатные и 2 четырехкомнатные квартиры. Жилая площадь одной трехкомнатной квартиры составляет - 43,1 м2, а общая площадь - 65,1 м2. Жилая площадь одной четырехкомнатной квартиры составляет - 52,9 м2, а общая площадь - 79,5 м2.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
| Разраб. |
| Коренев |
| Провер. |
| Ледешкова |
| Лит. |
| Листов |
| БГТУ им.В.Г.Шухова |
Проектируемое здание имеет стеновое конструктивное решение с продольными и поперечнами несущими стенами. Дополнительную жесткость стенам придает продольная стена лестничной клетки, так называемая диафрагма жесткости.
Основания и фундаменты
Фундаменты в запроектированном здании столбчатые железобетонные. Основные размеры: 500x500 мм, 1200х800 мм. Также имеется 2 участка с размерами 1980х1200 мм, которые омоноличены. Спецификация к схеме фундамента приведена ниже.
Таблица 3.1 – Спецификация к схеме фундаментов
| Марка | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса, ед., кг | Примечание |
| 1 | 1.038.1-1.1 | 3 ПБ 13-37-п | 20 | 85 | |
| 2 | То же | 3 ПБ 30-8-п | 25 | 197 | |
| 3 | То же | 3 ПБ 16-37-п | 5 | 102 | |
| 4 | То же | 5 ПБ 31-27-п | 24 | 428 | |
| 5 | То же | 3 ПБ 18-8-п | 10 | 119 | |
| 6 | То же | 3 ПБ 21-8-п | 15 | 137 | |
| 7 | То же | 3 ПБ 27-8-п | 40 | 180 | |
| 8 | То же | 5 ПБ 34-20-п | 6 | 463 |
Стены и перегородки
Внешние и внутренние стены выполняются из глиняного кирпича, укладываемого на растворе М75 с перевязкой швов. Наружные стены имеют толщину 640 мм, внутренние -380 мм.
Перегородки выполняются из силикатного кирпича и имеют толщину 120 мм.
Над оконными и дверными проёмами выполняются перемычки.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
Таблица 3.2.1-Ведомость перемычек
| Марка | Схема сечения | |
| ПР1 (мест 10) |   1 | |
| ПР2 (мест 2) |  | |
| ПР3 (мест 6) | | |
| ПР4 (мест 20) | | |
| ПР5 (мест 4) | 2 | |
| ПР6 (мест 4) |  4 | |
| ПР7 (мест 4) | | |
| ПР8 (мест 2) | |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
| Марка | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса. ед. кг. | Прим. |
| 1 | 1.038.1-1.1 | 2 ПБ 22-3-п | 54 | 92 | |
| 2 | То же | 3 ПБ 16-37-п | 38 | 102 | |
| 3 | То же | 1 ПБ 10-1 | 30 | 20 | |
| 4 | То же | 1 ПБ 13-1 | 20 | 25 | |
| 5 | То же | 3 ПБ 13-37-п | 12 | 85 |
Перекрытия
Перекрытие выполняется по деревянным балкам высотой 180 мм. При возведении перекрытия используются следующие элементы перекрытия, которые приведены в таблице 3.3
Таблица 3.3 - Спецификация к схеме расположения элементов перекрытия
| Марка, поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса ед., кг | Примечание |
| 1 | ГОСТ 4981-87 | БЦО 500.18.10 | 10 | 46,8 | |
| 2 | То же | БЦО 370.18.10 | 5 | 34,6 | |
| 3 | То же | БЦО 620.18.10 | 10 | 58,0 | |
| 4 | То же | БЦО 290.18.10 | 2 | 27,1 | |
| 5 | То же | БЦО 650.18.10 | 13 | 60,8 | |
| 6 | ГОСТ 25697-83 | ПЛП34.14-ам | 2 | 1900 | |
| 7 | То же | ПЛП66.14-ам | 2 | 4300 |
Между балками укладываются керамический кирпич.
Звукоизоляция и термоизоляция входят в конструкцию пола.
Опорами для балок перекрытия служат стены и перемычки.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
Лестницы выполняются сборные из деревянных элементов, ступеней, по деревянным косоурам.
Размеры ступеней:
Высота - 150 мм,
Длина - 300 мм,
Ширина - 1200 мм.
Крыша и кровля
Кровля четырехскатная с уклоном 20°. Для возведения несущей конструкции крыши используется наслонная стропильная система. При её возведении используются следующие элементы, которые приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5-Спецификация к схеме расположения элементов крыши
| Марка, поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса, ед., кг | Примечание |
| 1 | ГОСТ 8486-86 | Кобылки 50х90, l=1,5 м | 44 | ||
| 2 | То же | Стропильная нога 80х160, l=5,6 м | 8 | ||
| 2 | То же | Стропильная нога 80х160, l=5,4 м | 4 | ||
| 2 | То же | Стропильная нога 80х160, l=4,2 м | 8 | ||
| 2 | То же | Стропильная нога 80х160, l=2,8 м | 8 | ||
| 2 | То же | Стропильная нога 80х160, l=1,4 м | 8 | ||
| 3 | То же | Мауэрлат 160х160, l=16,3,м; l=11,6м; | 4 | ||
| 4 | То же | Коньковый брус 160x160, l=6,2 м | 1 | ||
| 5 | То же | Диагональная стропильная нога 160х160, l=8,8 м | 4 | ||
| 6 | То же | Стойка 160х160, L = 1,7м | 3 | ||
| 7 | То же | Подкос 80x160, l=4,0м; l=2,3м | 6 | ||
| 8 | То же | Лежень 160х160, l=6,2м | 1 |
Для изготовления деревянных стропильных конструкций применяется древесина хвойных пород в
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
Кровля выполнена из оцинкованной стали, укладываемой на обрешётку из брусьев сечением 50х50 мм, шаг бруса 250 мм. Конёк перекрывают специальным коньковым шаблоном.
Так же предусмотрен организованный наружный водоотвод состоящий из водостоков, воронок и труб.
Окна и двери
В здании выполняются деревянные двери и окна с тройным остеклением согласно следующих нормативных документов: ГОСТ 11214-86, ГОСТ 24698-81, ГОСТ 6629-88. Оконные и дверные коробки устанавливают после возведения стен в соответствующие проёмы. Спецификация заполнения оконных и дверных проемов представлена в таблице 3.6.
Таблица 3.6-Спецификация
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Конструктивное решение |
| Марка, поз. | Обозначение | Наименование | Кол. | Масса ед., кг | Примечание |
| Оконный блок | |||||
| ОК-1 | ГОСТ 11214-2003 | ОР 15-15 | 9 | ||
| ОК-2 | То же | ОР 15-9А | 8 | ||
| Дверной блок | |||||
| Дверь наружная | |||||
| 1 | ГОСТ 24698-81 | ДН 21-15 | 1 | ||
| 2 | То же | ДН 21-15Б | 1 | ||
| Двери внутренние | |||||
| 3 | ГОСТ 6629-88 | Д 21-9 | 4 | ||
| 4 | То же | Д 21-7 | 8 | ||
| 5 | То же | Д 21-8 Л | 8 | ||
| 6 | То же | Д 21-8 | 6 | ||
| 7 | То же | Д 21-8 | 2 | ||
| 8 | То же | Д 21-8Л | 2 | ||
| Двери балконные | |||||
| 9 | ГОСТ 11214-2003 | Б 22-7 | 4 | ||
| 10 | То же | Б 22-7Л | 2 |
Полы
Таблица 3.7-Экспликация полов
| Наименование помещения | Тип пола | Схема пола или тип пола по серии | Данные элементов пола (наименование, толщина,мм) | Площадь, м2 |
| Общая и спальная комнаты (1 этаж) | 1 | Паркет 20, Картон 2, сплошной дощатый настил 40, деревянные лаги 50, воздушная прослойка 50, керамзитная засыпка 100. | 96 | |
| Кухня и Коридор (1 этаж) | 2 | линолеум 2, цементно-песчаный раствор 25, слой рубероида на мастике 4, деревянные лаги 50, воздушная прослойка 50, керамзитная засыпка 100. | 35,2 | |
| Санузел (1 этаж) | 3 | Керамическая плитка 8, Цементный раствор 25, Слой рубероида на мастике 4, деревянные лаги 50, воздушная прослойка 50, керамзитная засыпка 100. | 7,1 | |
| Общая и спальная комнаты (2 этаж) | 4 | Паркет 20, Картон 2, сплошной дощатый настил 40, деревянные лаги 50, звукоизоляционный слой 6, воздушная прослойка 150. | 96 | |
| Кухня и Коридор (2 этаж) | 5 | линолеум 2, цементно-песчаный раствор 25, слой рубероида на мастике 4, деревянные лаги 50, звукоизоляционный слой 6, воздушная прослойка 150, | 35,2 | |
| Санузел (2 этаж) | 6 | Керамическая плитка 8, Цементный раствор 25, Слой рубероида на мастике 4, деревянные лаги 50, звукоизоляционный слой 6, воздушная прослойка 150, | 7,1 |
Теплотехнический расчет ограждающей конструкции стены
4.1.Теплотехнический расчет стены
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Теплотехнический расчет стены |
| Разраб. |
| Коренев |
| Провер. |
| Ледешкова |
| Лит. |
| Листов |
| БГТУ им.В.Г.Шухова |
1.Исходные данные(приведены из климатического паспорта района строительства):text=-31 °C; tht=-4,1°C;zht=215сут.
Зона влажности – нормальная. Влажностный режим помещений - нормальный.
2.Конструкция стены приведена на рисунке 4.1.
3.Рассчитаем градусо-сутки отопительного периода:
Dd=(tint-tht)∙zht=(20-(-4,1))∙215=5181,5 °C∙сут.
4.Рассчитаем сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции:
Rreg=a∙Dd+b=0,00035∙5181,5+1,4=3,21 м2∙ °C/Вт
R0≥Rreg(4,3≥3,20)
Далее для расчетов используем Rreg
5.Рассчитаем толщину конструкции:
3,21=1/8,7+0,02/0,93+0,12/0,81+х/0,04+0,38/0,81+0,02/0,87+1/23
Х=(3,210-0,115-0,022-0,148-0,469-0,023-0,043)∙0,040=0,096 м=96 мм
Расчетная толщина утеплителя составляет 96 мм. Приведем толщину утеплителя к сортаментному ряду. Принимаем толщину утеплителя 100 мм.
6.Проверка санитарно-гигиенических показателей:
∆t0=(n∙(tint-text))/(Rreg∙αint)=(1∙(20-(-31))/(3,21∙8,7)=1,83 °C
Τint=tint-∆t0=20-1,83=18,17 °C
Конденсат на внутренней поверхности ограждающей конструкции выпадать не будет при соблюдении условия:
Τint≥td(18,17≥10,7)
Условие выполняется.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Теплотехнический расчет чердака |
Расчет утепленного чердачного перекрытия выполняется в той же последовательности, что и теплотехнический расчет стены. Пункты 1-3 см. в теплотехническом расчете стены.
Рисунок 4.2-схема к теплотехническому расчету чердачного перекрытия.
4.Рассчитаем сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции:
Rreg=a∙Dd+b=0,00045∙5181,5+1,9=4,23 м2∙ °C/Вт
5.Рассчитаем толщину конструкции:
4,23=1/8,7+0,04/0,93+Х/0,039+0,004/0,17+0,02/0,93+0,14/0,64+1/23
Х=(4,230-0,115-0,043-0,024-0,022-0,219-0,043)∙0,039=0,147 м=147 мм
Расчетная толщина утеплителя составляет 147 мм. Приведем толщину утеплителя к сортаментному ряду. Принимаем толщину утеплителя 150 мм.