Теплотехнический расчет ограждающей конструкции (наружной стены)

Исходные данные

Курсовой проект на тему «9 этажный монолитный жилой дом» разработан на основании здания, выданного кафедрой АиГ и действующих СНиПов.

Место строительства – город Ростов–на–Дону

Площадка под строительство имеет равнинный рельеф местности с уклоном в западном направлении, свободна от застройки, ценных зеленных насаждений нет.

Используемые в проекте исходные данные из нормативной и справочной литературы:

ü Климатический район – III-В

ü Зона влажности – сухая

ü Расчетные температуры наружного воздуха

· наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 – (-2 °С)

· средняя максимальная наиболее жаркого месяца +27 °С

· средняя температура отопительного периода, суток (- 4,6 °С)

ü Ветровой район III

ü Направление господствующих ветров

· в январе - восточное

· в июле - восточное

ü Нормативная ветровая нагрузка, кПа 45,0 кгс/кв. м

ü Снеговой район II

ü Расчетная снеговая нагрузка,  80 кПа

ü Относительная влажность наружного воздуха, %

· в январе 84%

· в июле 41%

ü Внутренняя расчетная температура +20 °С

ü Сейсмичность площадки строительства 7

ü Степень огнестойкости здания II

ü Нормативная глубина промерзания грунта, 0,87 м

Материал основных несущих конструкций – монолитный железобетон

Наружные стены – ненесущие, кирпичные, с эффектной теплоизоляцией

Строительство жилого дома планируется осуществлять в две очереди. К первой относится левая торцевая секция

Ниже в разделах 3 и 4 рассмотрены объемно-планировочные и конструктивные решения данной жилой секции.

 

2. Генеральный план

Площадь участка в границах отвода 0,033 га

Площадь застройки –187,67 м²

Строительный объем – 6086,5 м³

Площадь озеленении – 102,42 м²

Площадь твердого покрытия40,91 м²

Плотность застройки 21,835%

Плотность озеленения 32.028%

Плотность твердого покрытия 46,137%

Здания и сооружения на участке:

· 9 этажный монолитный жилой дом

 

3. Архитектурно-планировочное решение

Тип здания – 9 этажный монолитный жилой дом с подвалом и чердаком. Первый этаж отведен под парикмахерскую (количество-1), стоматологию (количество -1).

· парикмахерская – 65,40 м²

· стоматология – 65,40 м²

 

Высота 1 этажа – 3 м

Высота типового этажа – 3 м

Состав квартир на типовом этаже жилой секции

Планировочное решение 1-ой 1-комнатной квартиры

· площадь общей комнаты – 15,97 м²

· площадь кухни – 12,98 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

· общая площадь – 32,6 м²

Планировочное решение 2-ой 1-комнатной квартиры

· площадь общей комнаты – 15,97 м²

· площадь кухни – 8,12 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

·  площадь балкона – 4,06 м²

· общая площадь – 37,35 м²

Планировочное решение 3-ой 3-комнатной квартиры

· площадь первой общей комнаты – 15,97 м²

· площадь второй общей комнаты – 15,97 м²

· площадь спальни – 15,97 м²

· площадь кухни – 12,98 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

·  площадь балкона – 8,84 м²

· общая площадь – 77,48 м²

 

 

В секции запроектированы лестница и лифты

Характеристика лестницы

· высота подступенка – 150 мм

· ширина проступи – 300 мм

· длина марша – 2700 мм

· ширина марша – 2900 мм

· ширина лестничных площадок

ü поэтажных – 1500 мм

ü межэтажных – 1500 мм

Характеристика лифта и лифтового оборудования

Количество лифтов -  1

ü пассажирский (630 кг)

· размеры лифтовой шахты - 1600x1600 мм

· глубина – 1500 мм

· ширина – 1000 мм

Над шахтой размещается машинное помещение лифта.

Покрытие здания – мало-уклонное, чердачное. Выход на чердак по маршам лестничной клетки. Высота чердака – 2600 мм

Выход на кровлю запроектирован из лестничной клетки, с уровня чердачного перекрытия, по лестнице-стремянке, через проем 900x900 (мм)

В секции запроектирован подвал по всей длине площадки. Высота подвала 3700 мм.

Высота цоколя 900 мм.

 

Конструктивные решения

Конструктивная система здания – рамно-связевой каркас. Несущий остов здания образует следующие элементы:

· монолитные железобетонные колонны (400x400 мм)

· монолитные железобетонные плиты перекрытия толщиной 180 мм

·  монолитные железобетонные стены лестнично-лифтового                                     узла толщиной – 180 мм

Наружные стены – ненесущие, опирающиеся поэтажно на плиты перекрытий. Наружные стены толщиной 380 мм из пустотного кирпича с эффективной теплоизоляцией. Внутренние и наружные слои этих стен кирпичные, толщиной 120 мм. Расстояние между слоями – 140 мм. Здесь располагаются

· слой стиропора PS 30 толщиной 114 мм

· ближе к наружной поверхности располагается воздушный прослоек толщиной 26 мм

По высоте наружных стен с шагом 450 мм запроектированы гибкие связи из нержавеющей стали.

В цели исключения мостиков холода, в перекрытиях, в местах опирания наружных стен, предусматриваются полосовые участки из стиропора.

Полы в жилых комнатах, передних – паркетные. В санузлах, балконах, полы из плитки на цементном растворе. При варианте паркетных полов состав междуэтажных перекрытий:

· несущая железобетонная плита толщиной 180 мм

· звукоизоляция – слой линтекса (6мм)

· гидроизоляция – пленка ПВХ

· основание под пол – цементно-песчаный раствор (50 мм)

· фанерная плита толщиной 18 мм на самораспорных дюбелях

· паркет (16 мм)

Чердачное перекрытие состоит из слоев:

· железобетонная плита толщиной 180 мм

· защитный слой из цементно-песчаного бетона толщиной 50 мм

Внутренние стены лестничной клетки, лестничные марши и площадки – монолитные железобетонные.

Если стена разделяет лестничную клетку и жилые помещения, то предусматривается дополнительная изоляция в виде облицовки железобетонной поверхности стены газобетонными блоками толщиной 90 мм. Данная облицовка выполняется со стороны лестничной клетки с воздушным зазором толщиной 20 мм.

Шахта лифта – монолитная железобетонная. Толщина стен шахты – 180 мм. В целях звукоизоляции стены лифтовой шахты от прочих стен определяются воздушными зазорами (непосредственное примыкание исключается).

Крыша здания – малоуклонная, включает слои:

· несущая монолитная железобетонная плита толщиной 180 мм

· слой из керамзитобетона переменной толщины (20 мм у воронки внутреннего водостока и 224 мм около парапета наружной стены)

· цементно-песчаная стяжка толщиной 20 мм

· кровля из 3х слоев гидроизола на мастике

Уклон кровли переменный: от 0,030 на наиболее длинном участке, до 0,010 на коротком участке, в ендове и над лестничным узлом – 0,010

Количество водосточных воронок – 1 на секцию. Располагаются они слева и справа от лестнично-лифтового узла.

В пределах чердака (посредством труб) воронки соединяются с водосточными стояками. Последние проектируются вне жилых помещений, в данном случае в межквартирных коридорах.

Наружные стены чердака из сплошной кирпичной кладки толщиной 380 мм. Стена парапета по железобетонной плите крыши из кирпичной кладки толщиной 380 мм. Высота парапета над кровлей – 1080 мм.

В квартирах перегородки из гипсовых блоков 800x400x100 (мм); в санузлах кирпичные.

Вентиляционные каналы кухонь и санузлов запроектированы в кирпичной кладке, опирающиеся поэтажно на железобетонные плиты перекрытий.

Перемычки над окнами из стальных оцинкованных уголков. Окна с металлопластиковыми переплетами.

Горизонтальный несущий элемент балкона монолитная железобетонная плита, являющаяся продолжением плиты междуэтажного перекрытия, с прокладкой стиропора в местах опирания наружных стен.

Степень огнестойкости здания II.

 

Внутренняя отделка

Указания по внутренней отделке приведены в таблице

 

Наименование помещений	Пол	Потолок	Стены и колонны	нижняя часть стены
Лестничная клетка	мозаичное покрытие ступеней, лестниц и лестничных площадок в условиях	водная окраска меловой пастой	окраска водоэмульсионной краской	окраска масляной краской на высоту 150 мм (калошница)
Прихожая	Линолеум на теплозвукоизоляционной подоснове	оклейка гофрированными обоями	оклейка гофрированными обоями
Кухня	керамическая плитка размером 325*325 мм	оклейка моющимися обоями	по фронту кухонного оборудования облицовка керамической цветной глазурованной плиткой размером 150*150 мм; остальная
Санианитарно – технический узел	керамическая плитка размером 325*325 мм	оклейка декоративными пластмассы вами панелями размером 500*500 мм	в местах расположения умывальника и ванны облицевать керамическими цветными глазурованными
Жилые комнаты	Паркет	Оклейка гофрированными обоями	Оклейка гофрированными обоями

 

 

Радиационная безопасность

На основании НРБ 76/87 и ОСП 72/87 перед началом, в процессе и по окончанию строительства здания необходимо осуществлять постоянный радиационный контроль строительной площадки, строительных материалов и конструкций, заносить в журнал производства работ данные радиационного контроля для приобщения к актам на скрытые работы.

Инженерное оборудование

Водоснабжение жилого дома предполагается от проектируемого кольцевого водопровода диаметром 150мм. Для создания необходимого напора устанавливаются повысительные насосы.

Расход воды на наружное пожаротушение составляет 15л/сек. Пожаротушение осуществляется от проектируемого и существующего пожарных гидрантов. Для повышения напора в сети водопровода в квартале постройки отстроена повышающая насосная станция, которая обеспечит требуемый напор воды в зданиях квартала. Ввод хозяйственно-питьевого водопровода прокладывается из чугунных водопроводных труб, диаметром 65мм (ГОСТ 9583-86)

Водомерные узлы с водомерами устанавливаются на вводах в подвале здания и в помещении теплового пункта.

Бытовая канализация - стоки от санитарных приборов жилого дома отводятся двумя выпусками бытовой системы канализации в смотровые колодцы на проектируемой квартальной сети канализации.

Горячее водоснабжение и теплоснабжение запроектировано от индивидуальной крышной котельной с газовыми теплогенераторами ИМ 120-32-1.2.

Расчетная температура воздуха для отопления -22°С.

Температура теплоносителя после элеватора в системе отопления жилого дома 95-70°С.

Система отопления принята однотрубной с вертикальной разводкой со смещенными замыкающими участками.

Нагревательные приборы - чугунные радиаторы марки МС-140.

Проектом предусмотрена прокладка транзитных трубопроводов по подвалу.

Электроснабжение осуществляется по двум кабельным, взаимно резервируемым линиям от существующей трансформаторной подстанции двумя вводами (0.4 кВт): в здание и в помещение гаража с внутренними разводками соответственно от двух щитов. Проектом предусмотрены следующие виды освещения:

-рабочее 220В во всех помещениях;

-аварийное 220В в электрощитовой, машинном помещении лифта, узле управления;

-эвакуационное 220В на лестничных клетках, в коридорах, в лифтовом холле,

-ремонтное 360В в венткамерах, машинном помещении лифта, подвале, узле управления. Все металлические нетоковедущие части электрооборудования подлежат занулению путём металлического соединения с нулевыми жилами питающих кабелей.

Молниезащита выполняется в виде молниезащитной сетки, укладываемой под слоем кровельного ковра покрытия. К сетке присоединяются металлические водосливные воронки, радиостойки и телеантенны.

Телефонизация - подключение телефонного кабеля осуществляется от кабельного ящика, закрепленного в телефонной сети существующей городской станции. Телефонный кабель прокладывается в траншее на глубине 0.7 м от дневной поверхности земли с покрытием кирпичом для защиты от возможных механических повреждений. В местах пересечения линии автодороги кабель проложить в асбестоцементных трубах. Прокладка кабеля в подвале осуществляется в специальных каналах.

Внутренние водостоки. В здании предусматривается устройство внутренних водостоков для отвода дождевых и талых вод на отмостку.

На каждом выпуске из здания предусмотрен гидравлический затвор. Сеть водостоков монтируется из полиэтиленовых труб.

Вентиляция жилого дома принята естественной. Вытяжка предусмотрена через вентканалы кухонь и санузлов. Вытяжка из кухонь оснащена регуляционными решетками Р200. Монтажной регулировкой решетками Р200 должно быть предусмотрено неполное закрытие решетки. Приток воздуха неорганизованный.

Газоснабжение. Проектом предусматривается прокладка газопровода низкого давления к дому.

Место врезки - газопровод низкого давления, проложенный по фасадам дома. Далее газопровод прокладывается по стенам дома под окнами первого этажа.

Газовые вводы выполняются непосредственно в кухне квартир с отключающими кранами снаружи здания на высоте 1,8м от земли.

В кухнях устанавливаются газовые плиты.

Для учета расхода газа в каждой кухне устанавливаются газовые счетчики ТБ-С-2,5. Расход газа на дом с учетом коэффициента одновременности 1,035 м /ч.

 

 

Литература

 

1. Архитектурное проектирование жилых зданий / Под ред. М.В.Лисициана. – 1990.

2. Архитектурные конструкции / Под ред. З.А.Казбек-Казиева. – 1989.

3. БудасовБ.В., КашинскийВ.П. Строительное черчение. – 1990.

4. СНиП 2.08.01 – 89* Жилые здания. – 2000.

5. СНиП 3. – 79* Строительная теплотехника. – 1998.

6. СНиП 01 – 99 Строительная климатология. – 2000.

7. СНиП 01 – 97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. – 1997.

 

Исходные данные

Курсовой проект на тему «9 этажный монолитный жилой дом» разработан на основании здания, выданного кафедрой АиГ и действующих СНиПов.

Место строительства – город Ростов–на–Дону

Площадка под строительство имеет равнинный рельеф местности с уклоном в западном направлении, свободна от застройки, ценных зеленных насаждений нет.

Используемые в проекте исходные данные из нормативной и справочной литературы:

ü Климатический район – III-В

ü Зона влажности – сухая

ü Расчетные температуры наружного воздуха

· наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 – (-2 °С)

· средняя максимальная наиболее жаркого месяца +27 °С

· средняя температура отопительного периода, суток (- 4,6 °С)

ü Ветровой район III

ü Направление господствующих ветров

· в январе - восточное

· в июле - восточное

ü Нормативная ветровая нагрузка, кПа 45,0 кгс/кв. м

ü Снеговой район II

ü Расчетная снеговая нагрузка,  80 кПа

ü Относительная влажность наружного воздуха, %

· в январе 84%

· в июле 41%

ü Внутренняя расчетная температура +20 °С

ü Сейсмичность площадки строительства 7

ü Степень огнестойкости здания II

ü Нормативная глубина промерзания грунта, 0,87 м

Материал основных несущих конструкций – монолитный железобетон

Наружные стены – ненесущие, кирпичные, с эффектной теплоизоляцией

Строительство жилого дома планируется осуществлять в две очереди. К первой относится левая торцевая секция

Ниже в разделах 3 и 4 рассмотрены объемно-планировочные и конструктивные решения данной жилой секции.

 

2. Генеральный план

Площадь участка в границах отвода 0,033 га

Площадь застройки –187,67 м²

Строительный объем – 6086,5 м³

Площадь озеленении – 102,42 м²

Площадь твердого покрытия40,91 м²

Плотность застройки 21,835%

Плотность озеленения 32.028%

Плотность твердого покрытия 46,137%

Здания и сооружения на участке:

· 9 этажный монолитный жилой дом

 

3. Архитектурно-планировочное решение

Тип здания – 9 этажный монолитный жилой дом с подвалом и чердаком. Первый этаж отведен под парикмахерскую (количество-1), стоматологию (количество -1).

· парикмахерская – 65,40 м²

· стоматология – 65,40 м²

 

Высота 1 этажа – 3 м

Высота типового этажа – 3 м

Состав квартир на типовом этаже жилой секции

Планировочное решение 1-ой 1-комнатной квартиры

· площадь общей комнаты – 15,97 м²

· площадь кухни – 12,98 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

· общая площадь – 32,6 м²

Планировочное решение 2-ой 1-комнатной квартиры

· площадь общей комнаты – 15,97 м²

· площадь кухни – 8,12 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

·  площадь балкона – 4,06 м²

· общая площадь – 37,35 м²

Планировочное решение 3-ой 3-комнатной квартиры

· площадь первой общей комнаты – 15,97 м²

· площадь второй общей комнаты – 15,97 м²

· площадь спальни – 15,97 м²

· площадь кухни – 12,98 м²

· санузел и ванная – 3,54 м²

·  площадь балкона – 8,84 м²

· общая площадь – 77,48 м²

 

 

В секции запроектированы лестница и лифты

Характеристика лестницы

· высота подступенка – 150 мм

· ширина проступи – 300 мм

· длина марша – 2700 мм

· ширина марша – 2900 мм

· ширина лестничных площадок

ü поэтажных – 1500 мм

ü межэтажных – 1500 мм

Характеристика лифта и лифтового оборудования

Количество лифтов -  1

ü пассажирский (630 кг)

· размеры лифтовой шахты - 1600x1600 мм

· глубина – 1500 мм

· ширина – 1000 мм

Над шахтой размещается машинное помещение лифта.

Покрытие здания – мало-уклонное, чердачное. Выход на чердак по маршам лестничной клетки. Высота чердака – 2600 мм

Выход на кровлю запроектирован из лестничной клетки, с уровня чердачного перекрытия, по лестнице-стремянке, через проем 900x900 (мм)

В секции запроектирован подвал по всей длине площадки. Высота подвала 3700 мм.

Высота цоколя 900 мм.

 

Конструктивные решения

Конструктивная система здания – рамно-связевой каркас. Несущий остов здания образует следующие элементы:

· монолитные железобетонные колонны (400x400 мм)

· монолитные железобетонные плиты перекрытия толщиной 180 мм

·  монолитные железобетонные стены лестнично-лифтового                                     узла толщиной – 180 мм

Наружные стены – ненесущие, опирающиеся поэтажно на плиты перекрытий. Наружные стены толщиной 380 мм из пустотного кирпича с эффективной теплоизоляцией. Внутренние и наружные слои этих стен кирпичные, толщиной 120 мм. Расстояние между слоями – 140 мм. Здесь располагаются

· слой стиропора PS 30 толщиной 114 мм

· ближе к наружной поверхности располагается воздушный прослоек толщиной 26 мм

По высоте наружных стен с шагом 450 мм запроектированы гибкие связи из нержавеющей стали.

В цели исключения мостиков холода, в перекрытиях, в местах опирания наружных стен, предусматриваются полосовые участки из стиропора.

Полы в жилых комнатах, передних – паркетные. В санузлах, балконах, полы из плитки на цементном растворе. При варианте паркетных полов состав междуэтажных перекрытий:

· несущая железобетонная плита толщиной 180 мм

· звукоизоляция – слой линтекса (6мм)

· гидроизоляция – пленка ПВХ

· основание под пол – цементно-песчаный раствор (50 мм)

· фанерная плита толщиной 18 мм на самораспорных дюбелях

· паркет (16 мм)

Чердачное перекрытие состоит из слоев:

· железобетонная плита толщиной 180 мм

· защитный слой из цементно-песчаного бетона толщиной 50 мм

Внутренние стены лестничной клетки, лестничные марши и площадки – монолитные железобетонные.

Если стена разделяет лестничную клетку и жилые помещения, то предусматривается дополнительная изоляция в виде облицовки железобетонной поверхности стены газобетонными блоками толщиной 90 мм. Данная облицовка выполняется со стороны лестничной клетки с воздушным зазором толщиной 20 мм.

Шахта лифта – монолитная железобетонная. Толщина стен шахты – 180 мм. В целях звукоизоляции стены лифтовой шахты от прочих стен определяются воздушными зазорами (непосредственное примыкание исключается).

Крыша здания – малоуклонная, включает слои:

· несущая монолитная железобетонная плита толщиной 180 мм

· слой из керамзитобетона переменной толщины (20 мм у воронки внутреннего водостока и 224 мм около парапета наружной стены)

· цементно-песчаная стяжка толщиной 20 мм

· кровля из 3х слоев гидроизола на мастике

Уклон кровли переменный: от 0,030 на наиболее длинном участке, до 0,010 на коротком участке, в ендове и над лестничным узлом – 0,010

Количество водосточных воронок – 1 на секцию. Располагаются они слева и справа от лестнично-лифтового узла.

В пределах чердака (посредством труб) воронки соединяются с водосточными стояками. Последние проектируются вне жилых помещений, в данном случае в межквартирных коридорах.

Наружные стены чердака из сплошной кирпичной кладки толщиной 380 мм. Стена парапета по железобетонной плите крыши из кирпичной кладки толщиной 380 мм. Высота парапета над кровлей – 1080 мм.

В квартирах перегородки из гипсовых блоков 800x400x100 (мм); в санузлах кирпичные.

Вентиляционные каналы кухонь и санузлов запроектированы в кирпичной кладке, опирающиеся поэтажно на железобетонные плиты перекрытий.

Перемычки над окнами из стальных оцинкованных уголков. Окна с металлопластиковыми переплетами.

Горизонтальный несущий элемент балкона монолитная железобетонная плита, являющаяся продолжением плиты междуэтажного перекрытия, с прокладкой стиропора в местах опирания наружных стен.

Степень огнестойкости здания II.

 

Теплотехнический расчет ограждающей конструкции (наружной стены)

Исходные данные:

1) Назначение помещения – жилая комната;

Температура воздуха в помещении t_int = +20

2) Населенный пункт – Ростов-на-Дону

3) Климатические характеристики:

а) t_ext – температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки;) t_ext = (-22)

б)) t_ht, z_ht – средняя температура наружного воздуха (̊С) и продолжительность (сут.) отопительного периода; t_ht = - 0,6   ̊С; z_ht = 171 сут.

4) Конструктивное решение наружной стенки

 

 

1 слой – известково-песчаный раствор (штукатурка)

γ₁ = 1600 кг/м³, - плотность

δ₁ = 0,02 м, - толщина слоя

λ₁ = 0,7 Вт/м*град, - коэффициент теплопроводности;

2 слой – кладка из пустотного кирпича

γ₂ = 1400 кг/м³,

δ₂ = 0,12 м,

λ₂ = 0,52 Вт/м*град

3 слой – теплоизоляция (стиропор PS 30)

γ₃ = 30 кг/м³,

δ₃ = требуется определить,

λ₃ = 0,036 Вт/м*град

4 слой – воздушный прослоек, толщина которого определяется условием:

(δ₃ + δ₄) =0,14 м, откуда следует

δ₄ = 0,14 – δ₃, м

5 слой – кладка из пустотного кирпича

γ₅ = 1400 кг/м³,

δ₅ = 0,12 м,

λ₅ = 0,52 Вт/м*град

Порядок теплотехнического расчета

1. Сопротивление теплопередаче стенки выражает уравнением:

R_O =  + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅ +  , где

 

R_і = , значит R₄ = 0,17 (м²*град)/Вт

2. Должно выполняться условие:

R_O ≥ R_reg, где

R_reg = а*D_α + в,

а = 0,00035 (м²*град)/Вт*сут,

в = 1,4 (м²*град)/Вт

D_α = (t_int - t_ht)* z_ht = 3317,4 (град.)

R_reg = 3,9767 (м²*град)/Вт

3. Если принять R_O = R_reg, то из термического уравнения

R₃ = R_reg – С,

где С =  + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅ +  = 0,81 (м²*град)/Вт

т.е. δ₃ = R₃* λ₃ =(R_reg – С)* λ₃ = 114 мм, тогда

δ₄ = 0,14 – δ₃ = 26 мм.