Подвесные потолки, их функциональное назначение и конструктивные решения.

Констр. современ. подвес. потолков создает big разнообразие решений интерьера, широкие возможности трансформации внутр. простр-ва, интегрировать различ. функцион. эл-ты (светильники, громкоговорители), они удобны в эксплуатации и легко ремонтируются и обновляются. В простр-ве м/у потолочной плоскостью подвес. потолка и плоскостью несущей констр-ии перекрытия свободно располагаются различ. инж. сети, коммуникации вентиляции и кондиционирования воздуха и др. Возможно размещение противопожар. и охлаждающих систем.

Критерии при проектировании подвес. потолков: 1. Экономичность – недорогие мат-лы, несложный монтаж, не вызывающее проблем обслуживание. 2. Функциональность – обеспечение физико-технич. требований: противопожарной защиты, звукоизоляции, звукопоглощения, теплоизоляции и влагостойкости. 3. Эстетичность – создание возможностей по оформлению простр-ва за счет различ. рис. в располож. планок каркаса и многовариантных комбинаций мат-лов потолков. Подвес. потолки вып. ряд функций: акустич.; осветительные; архитектурно-декоративные; огнезащит.; теплоизоляц-ные и др.

Мат-лы и констр-ии подвес. потолков. Потолочные плиты выполняют из минеральных мат-лов (являются экологически чистыми натуральными изделиями, сырье – камень, например из базальтового волокна. Это сырье обладает строительно-физическими качествами. Они могут иметь гладкую, перфорированную поверх-ть с углубленным или выпуклым геометрическим рисунком), металлов (выполняют из алюминиевых сплавов с заполнением внутренней полости звукопоглощающим мат-ом и с лакокрасочными покрытиями и перфорацией), гипса (отличаются ослепительно белым цветом и хорошими физико-техническими качествами: огнеустойчивость, влагоустойчивость, звукоизоляционная способность. Могут исполняться с гладкой и с перфорированной поверх-тью), пластмасс (используются д/устройства светящихся подв. потолков). «-»: малые акустические св-ва, проблема статического электрич-ва) и дерева (применяют в натуральном виде – пластины, бруски, рейки, и древесина модифицированная – многослойная фанера или фибролит. Изделия выпускают в форме полос, листов и плиток. Отделка лицевой поверх-ти осуществляется путем окраски, перфорации или фрезерованием).

Крепление потолочных плит. Скрытая часть подвес. потолка – это несущая констр., при помощи кот. его лицевая поверхность крепится к перекрытию здания. Эта констр. может быть выполнена следующим образом: 1. Крепление потолочных изделий непосредственно к перекрытию ч/з систему вертикальных подвесок. 2. Создание м/у потолочной плоскостью и перекрытием каркасной системы в 2 вариантах: а) несущие горизон. эл-ты расположены в одном уровне параллельными рядами с расстоянием, кратным потолочным изделиям и закреплены к перекрытию с помощью вертик. подвесок; б) система перекрестного каркаса, состоящего из несущих (нижний уровень) и распределительных (верхний уровень) конструктивных элементов. Несущие эл-ты устанавливаются с расстоянием, кратным величине потолочных изделий, распределительные – на 1-2 м друг от друга. Рис.1. Схемы потолоч. подвесных систем: А – автономная; Б – с продольным несущ. каркасом; В – с перекрестным несущ. каркасом; 1 – несущ. констр-ия перекрытия; 2 – отделочный эл-т потолка; 3 – детали подвески; 4 – несущ. эл-ты; 5 – распределительный эл-т; 6 – устройства регуляции длины подвесок; 7 – установочные эл-ты потолоч. плит; 8 – соединение несущ. эл-ов с распределительными.

Система перекрестного каркаса выгодна, т.к. позволяет сократить число вертик. конструк-ных подвесок. Крепление потолоч. плит или панелей к их конструк-ной части может быть глухое (несъемное закрепление) или съемное, позволяющее снимать плиты во время эксплуатации. Система подвески имеет регулировочные устройства, обеспечивающие высокую точность фиксации плоскости потолка на заданной отметке. Потолоч. изделия закрепляют на несущ. эл-тах каркаса так, что стыки м/у отдельными эл-ми могут быть незаметными или с заранее предусмотренным зазором. Видимая ширина профиля – от 15 до 24 мм. Узкие видимые полосы металла создают привлекательное графическое оформление интерьера.

 

 

Строительная теплотехника

-Основные теплотехнические требования к наружным ограждающим конструкциям.

Оптимальный микроклимат, т.е. оптимальное состояние воздушной сре­ды помещений по параметрам температуры, влажности и чистоты, обеспе­чивается комплексом мер: расположением зд. в застройке, его объемно-планировочным решением в соответствии с природно-климатическими усло­виями строит-ва, избранной системой искусственной климатизации помещ. (отопления, вентиляции, кондиционирования внутреннего воздуха) и выбором констр-ий наружных ограждений, обеспечивающих необхо­димую теплозащиту помещений.

В строит-ой теплотехнике рассматриваются вопросы тепло­защитных св-в ограждающих констр-ий в целях создания за­данного температурно-влажностного режима помещ., повышения срока технического износа ограждающих констр-ий при снижении их стоимости и эксплуатационных затрат.

Основная задача строит-ной теплофизики – обоснование наиболее целесообразных в эксплуатации решений зд. и ограждающих констр-ий, удовлетворяющих требованиям обеспечения в помещ. благоприятного микроклимата д/деятельности или отдыха человека.

При проектир-нии зд. в первую очередь решают следующие тепло­технические задачи:

· обеспечение необходимой теплозащитной способности наружных ограж­дений;

· обеспечение на внутренней поверхности ограждения температур, не­значительно отличающихся от температуры воздуха в помещении, во из­бежание выпадения конденсата;

· обеспечение теплоустойчивости ограждения;

· создание осушающего влажностного режима наружных ограждений в эксплуатации;

· ограничение воздухопроницаемости наружных ограждений.

Выбор ограждающей конструкции производят с учетом того, чтобы они отвечали данным требованиям. Теплотехнич. расчет ограждающих констр-ий производится д/отапливаемых помещ. на зимние условия, когда теп­ловой поток направлен из помещ. в наружную среду. Наружное ограж­дение рассчитывается как плоская стенка, разделяющая воздушные среды с различной температурой и влажностью, ограниченная параллельными по­верх-тями и перпендикулярная тепловому потоку. Ограждение считается однородным, если оно выполнено из одного мат-ла, и слоистым, если состоит из нескольких мат-лов, расположенных параллельно внешним плоскостям ограждения.

Ч/з плоскую и достаточно протяженную ограждающую констр-ию поток тепла проходит перпендикулярно к ее поверх-ти. Теплозащитные св-ва ограж­дения зависят от теплопроводности мат-ла. Коэф. тепло­ проводности λ называется то кол-во тепла, кот. проходит ч/з слой мат-ла площадью 1 м², толщ. 1 м за 1 ч при разности температур его поверх-ти в 1⁰. Кол-во тепла (Вт.ГС-м²), про­ходящее при тех же условиях ч/з слой мат-ла толщиной δ, соста­вит: k= λ/ δ. Эта величина называется коэф. теплопередачи слоя. Ве­личина, обратная коэф. теплопередачи, характ-щая сопротивляемость слоя прохожде­нию ч/з него тепла, называется термическим сопротивлением слоя (⁰С м²/Вт): R= δ/ λ (1).

- Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций зданий.

Ч/з ограждающую констр-ию зд. при наличии разности температур м/у воздухом в зд. и окружающим его наружным воздухом будет осуществляться теплопередача. Теплопередача – это совокуп. явлений, связанных с переходом тепловой энергии от более нагретых тел к др., менее нагретым.

Определение сопротивления теплопередачи ограждения. При определе­нии теплозащитной способности наружных ограждений практический инте­рес представляет не теплопроводность составляющих ее слоев, а обратная ей величина R — термическое сопротивление, кот. соответственно д/одно­слойных и слоистых констр-ий составляет:

R = δ/ λ    (1)

Рис.1: Распределение температур в однослойном наружном ограждении при стационарном тепловом потоке.

При переходе тепла ч/з наружное ограждение изменяется температура в мат-ле ограждения и на его поверх-тях и одновременно понижается температура воздуха в прилежащих к ограждению зонах (рис.1). Такое падение температуры свидетельствует о наличии дополнительных термиче­ских сопротивлений переходу тепла от внутреннего воздуха к внутренней по­верхности ограждения и от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху. Эти сопротивления теплоотдаче обозначают R_B и R_H..

Сопротивление теплопередачи R является основным теплотехническим показателем ограждения. Есть мат-лы, кот. со временем из­меняют свой коэф. тепло­проводности из-за усадки и уплот­нения (например, войлок, минераловатные плиты и др.). Д/таких мат-лов вводят повышающий коэф..

Как правило, любая ограждаю­щая констр-ия не является одно­слойной. Даже простая констр-ия кирпичной стены имеет допол­нительные слои в виде внутренней, а иногда и наружной штукатурки. Но каждый слой обладает своим термическим сопротивлением, поэ­тому общее термическое сопротив­ление многослойного ограждения складывается из термических сопро­тивлений каждого слоя.

Существует еще один вид терми­ческого сопротивления ограждения. Внутренняя поверх-ть огражде­ния всегда немного холоднее, чем воздух в помещ., а наружная — всегда немного теплее, чем воздух на улице. Этот вид сопротивления теплопередачи получил название поверхностного (R _В — д/внутренней и R _Н — д/наружной поверх-ти). Общее термическое сопротивление всего ограждения будет иметь вид:

R_Q = R_B + R ₁ + R ₂ + R ₃ +... + R _п + R _Н. По этой формуле делают теплотехнический расчет. Сопротивления теплопередачи отдельных слоев вычисляют по формуле (1), значения λ, δ, R_{B ,} R _Н принимают по СНиПу. Падение температуры внутри отдельного слоя происходит равномерно по закону прямой линии, поэтому распределение температуры в ограждении можно легко изобразить графически (см. рис.1).

Определение требуемого сопротивления теплопередаче ограждения. Ве­личина сопротивления теплопередаче запроектированной констр-ии долж­на соответствовать величине требуемого по климатическим и гигиеническим условиям сопротивления R_о^тр. В качестве основного нормируемого параметра принимается температурный перепад (t_B – т_в). Его величина зависит от назначения помещения и вида ограждающей констр-ии. Чем меньше нормируемая величина перепада (t_B – т_в), тем более высоким сопротивлением теплопередаче должна обладать ограждающая констр-ия.

Минимальная величина требуемого сопротивления теплопередаче так­же зависит от расположения наружной поверх-ти ограждения по отноше­нию к внешней среде, что учитывается коэф. п в формуле (2), кот. принимает вид:

                                             (2)

 

- Воздухопроницаемость и фильтрация. Факторы, обусловливающие фильтрацию воздуха через наружные ограждения здания.

Воздухопроницаемость ограждений – один из важных факторов в обеспечении оптимального температурно-влажностного режима в помещениях. Воздухопроницаемость или фильтрация, воздуха ч/з ограждения может быть и полезна и вредна.

Воздухопроницаемость – свойство мат-лов и констр-ий пропускать воздух под действием разности давлений. Разность давлений ∆р мм вод. ст., или Па, возникает под влиянием теплового напора (пропорционального разности температур в здании и наружном воздухе) или при действии ветра. Величина теплового напора зависит от разности температур, а также высоты поме­щения или здания, возрастая по мере ее уве­личения

Инфильтрация, т.е. фильтра­ция холодного воздуха в по­мещ. ч/з ограждения, про­исходит, как правило, постоян­но. В нижней части помещения или нижних этажах здания через проемы или неплотности ограждающих конструкций происходит при­ток наружного. холодного воздуха, внутрь по­мещений (инфильтрация), а в верхней части или верхних этажах вытяжка теплого воз­духа из помещений наружу (эксфильтрация). Воздух проходит ч/з откры­тые поры в пористых стеновых ма­т-лах, ч/з неплотности стыков м/у панелями и в основном ч/з неплотности оконных и дверных проемов. Т.о., в помеще­нии создается некот. возду­хообмен, кот. ощущается близ неплотностей в виде токов холодно­го воздуха. Этот воздухообмен об­разуется вследствие разности тем­ператур, а отсюда и разности дав­ления наружного и внутреннего воз­духа. Особенно сильна инфильтра­ция зимой, при больших перепадах наружной и внутренней температур. Но и летом при ничтожной разнице температур инфильтрация происхо­дит, особенно при большом ветре. Инфильтрация создает неорганизо­ванный и неуправляемый воздухо­обмен. При незначительном объеме он выполняет полезную работу: уда­ляет излишнюю влажность из ог­раждающих констр-ий и умень­шает влажность внутреннего возду­ха. Если инфильтрация становится слишком, интенсивной, она сильно охлаждает помещ., что ухудша­ет санитарно-гигиенические условия и комфортность.

 Д/проветривания помещений в окнах устраивают форточки и фра­муги, ч/з кот. происходит интенсивный воздухообмен. Такой воздухообмен является управляемым, но неорганизованным, т.к. регулировать объем поступающего и выходящего воздуха нельзя. Этот обмен зависит от ряда случайных факторов: ветра, разницы темпера­тур и т.п. Вместо оконных форто­чек иногда применяют каналы в сте­нах. Ч/з вентиляционные каналы воздухообмен происходит медлен­нее, но зато токи холодного воздуха не так ощутимы. Вентиляционные каналы и форточки пригодны д/помещений, где не происходит вред­ных выделений. Практически их применяют в жилых и конторских помещениях. Но д/промыш-ных зданий, где в производственных по­мещениях может выделяться мно­го вредностей в виде значительных тепловыделений, дыма, газов, воз­духообмен приобретает первосте­пенное значение. В современных промышленных зданиях он, как правило, осуществляется приточно-вытяжной вентиляцией с механи­ческим побуждением. Механичес­кая вентиляция не зависит от пого­ды и может обеспечить любой «кли­мат» в любом помещении, какими бы вредностями не загрязнялся воз­дух этого помещения.

М/у нижней и верхней частями помещ. или зд. имеется нейтраль­ная зона — условная горизонт-ная плос­кость, д/кот. внутреннее давление в рас­сматриваемый момент времени равно внешне­му, в связи с чем на уровне этой плоскости фильтрации не происходит. Объемная масса холодного воздуха ρ_н, кг/м³, больше объемной массы теплого воздуха ρ_в, и величина разности давлений, воз­никающая под влиянием теплового напора ∆ ρ _t: ∆ ρ _t = h₀(ρ_н – ρ_в)мм вод. ст., или Па, где h₀ — вертик. расстояние рассматриваемого участка ограждающей констр-ии от нейт­ральной поверхности в помещ. или зд.. h₀=H*(f₁²)/(f₁²+f₂²)м. При тепловом напоре и отсутствии ветра высота расположения нейтральной поверхно­сти h ₀ над приточными проемами (рис.1) определяется из выражения: где Н — наибольшее расстояние м/у центрами при­точных и вытяжных проемов, м; f₁ и f₂ — соответственно площади открытых вытяжных и приточных проемов (форточек, окон), м².

Действительное статическое давление вет­ра на наружную поверх-ть ограждающих констр-ий составляет только часть полного динамического давления. Эта часть давления и ее знак (положит. или отрицат. давление) определяется так называемым аэро­динамическим коэф.. Аэродинамич. коэф. — безраз­мерная величина, меньшая единицы, представ­ляющая ту часть полного динамического вет­рового давления, кот. переходит в стати­ческое на рассматриваемой поверх-ти огра­ждений зд.. Перепад давлений определяется разностью аэродинамич. коэф. к  и κ₁ (д/наветренного и подветренного фасадов), зави­сящих от формы зд. и направления ветра. Д/вертик. плоских ограждений при направлении ветра нормально к их поверх-ти значения аэродинамич. коэф. приближенно равны: д/наветренной стороны к = +0,8; д/подветренной k ₁ = -0,4.

Воздухопроницаемость ОК зависит от наличия в мат-ле крупных сообщающихся м/у собой пор, а также его влагосодержания. Если в тонких капиллярах имеется жидкая влага, удерживаемая капиллярным давлением, воздухопроницаемость (при умеренной величине ∆р) уменьшается. В мат-лах, состоящих из нескольких компонентов (например, бетон), воздухопроницаемость выше, поскольку обычно внутри неоднородного мат-ла возникают микроскопические трещины в местах контакта отдельных компонентов. Высокую и с течением времени ↑ воздухопроницаемость имеют, например, шлакобетоны на котельных шлаках и, особенно, беспесчаные бетоны, в γ в качестве заполнителя применен гравий с гладкой пов-тью, недостаточно сцепляющейся с цементным раствором. Воздухопроницаемость ОК в наибольшей мере зависит от плотности их поверхностных слоев.

Освещение и инсоляция

Солнечная инсоляция и суть «парникового» эффекта, солнцезащита и СЗУ. Эффективность влияния солнечного освещения определяется продолж-тью прямого облучения, т.е. продолж-тью инсоляции. Объемно-планировочным решением жилых зд. нормируемая продолж-сть инсоляции (по СНиП) д.б. обеспечена: не менее чем в одной жилой комнате в 1-3 комнатных квартирах и не менее чем в двух комнатах в 4-6 комнатных квартирах. В домах, где инсолируются все комнаты квартиры, допускается сокращение продолж-сти инсоляции на 0,5 ч. Условия инсоляции складываются в зависимости от ориентации окон квартир по сторонам горизонта, типов планировки дома, расстояний м/у зд.. «+»дополнительный обогрев помещ., дополнительная освещенность, бактерицидное действие; «–»перегрев помещ., разрушающее действие.

По отношению к сторонам света зд. могут занимать 3 основных положения: меридиональное, при кот. зд. своей продольной осью параллельно направлению север — юг; широтное, при кот. эта ось параллельна направлению запад — восток; диагональное, при кот. продольная ось направлена под углом к основным направлениям.

Меридиональная ориентация наибо­лее приемлема в I и II климатических районах, т.к. обеспечивает почти одинаковую и наиболее продолж-­ную инсоляцию обеих сторон дома. Поэтому квартиры в таких домах мо­гут иметь одностороннее расположе­ние комнат вдоль любого фасада. Широтная ориентация наиболее приемлема на юге, т.к. при высо­ком стоянии солнца на южной стороне горизонта его лучи не проникают в глубину помещ.. Такая ориента­ция особенно удобна при галерейной планировке дома. Диагональная ориентация создает хорошие условия инсоляции в сред­них широтах и вполне приемлема при одностороннем размещении жилых комнат в южной полосе.

Кроме ориентации помещ. на время инсоляции влияют и др. факторы: расстояния м/у зд., формы и размеры близко располо­женных зд. (одно зд. может затенять другое), архитектура зд., выступы в планировке которо­го, большие выносы балконов или др. эл-тов фасада будут затенять окна части квартир.

Солнцезащиту зданий, т.е. обеспечение от излишнего нагрева помещ. производят различными солнцезащитными устройствами. Солнцезащитные устройства светопроемов проектируют стационарными и регулируемыми. В южных районах защиту от отвесных лучей солнца производят сплошными и решетчатыми козырьками, горизонт. и вертикал. жалюзийными решетками, навесами, светоотрожающими экранами от восточных и западных лучей солнца - затеняющими устройствами из вертикал. эл-тов (выступающие ребра, щитки). Цвет наружных стен имеет значение д/защиты от перегрева.

Инсоляция — облучение прямыми солнечными лучами зд., помещений и территорий, оказывающее световое, ультрафиолетовое и теплово- (радиационное) воздействие. В качестве СЗУ используют горизонт-ные сплошные и решетчатые козырьки, горизон­т-ные и вертик-ные жалюзийные решетки с различно расположенными перьями вертик. стенки-экраны (солнцеломы) и сотообразные зате­няющие экраны из ж.б., армоцемента, алюминия, дерева или др. мат-лов.