Курсовой проект: 31 с., 4 рис., 2 таблиц, 16 источников,иллюстративная часть – 2 листа формата А1.

Реферат

Курсовой проект: 31 с., 4 рис., 2 таблиц, 16 источников,иллюстративная часть – 2 листа формата А1.

ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ, ПОЛЕЗНАЯ И ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ, ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРАТИВЛЕНИЕ, ГРАДУС-СУТКИ, МНОГОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ, ПЕРЕКРЫТИЕ, ПОКРЫТИЕ, КОЭФФИЦИЕНТ КОМПАКТНОСТИ, УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ, ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ.

В данном курсовом проекте была проведена работа по разработке основных архитектурно-строительных чертежей многоэтажногожилого здания. Теплоизоляционные материалы были подобраны в соответствии с климатическими условиями предполагаемого района строительства для стен, покрытий и перекрытий на основании энергетических расчетов (СНиП 23-02). Компоновка чертежей, объемно-планировочные решения выполнены в соответствии с действующими нормативнымидокументами и заданием на проектирование.

В пояснительной записки представлен теплотехнический и акустический расчеты.

Содержание

Реферат.......................................................................................................... 3

Содержание................................................................................................... 4

Введение......................................................................................................... 5

3 Теплотехнический расчет........................................................................... 6

3.1 Нормативные требования к теплозащите здания............................... 6

3.2 Описание конструктивных решений ограждающих конструкций.... 6

3.3 Расчет №1............................................................................................. 8

3.4 Расчет № 2.......................................................................................... 16

Список использованных источников.......................................................... 18

Введение

Данный проект представляет собой проект девятиэтажного, жилого дома спроектированного из крупноразмерных конструктивных элементов.

При разработке проекта здания выбор конструктивных решений производился исходя из технико-экономической целесообразности их применения в заданных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства,достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и конструкций, снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные схемы обеспечивают необходимую прочность, устойчивость; элементы сборных конструкций отвечают условиям механизированного изготовления на специальных предприятиях.

При проектировании жилого здания из крупноразмерных элементов необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. Кроме того, при проектировании выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения, соответствующие принятому модулю, так как в таком случаи обеспечивается максимальная унификация и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.

Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения конструкций и, следовательно, постоянного совершенствования методов их расчета и конструирования.

В данном случае используются сборные железобетонные конструкции, прошедшие необходимые проверки, подтверждающие соответствие требованиям действующих «Строительных Норм и Правил».

3 Теплотехнический расчет

3.1 Нормативные требования к теплозащите здания

Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;

б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых зданиях будут соблюдены требования показателей «а» и «б» либо «б» и «в».

С целью контроля соответствия нормируемых данными нормами показателей на разных стадиях создания и эксплуатации здания следует заполнять согласно указаниям раздела 12[ 7 ] энергетический паспорт здания. При этом допускается превышение нормируемого удельного расхода энергии на отопление при соблюдении требований 5.3.[ 7 ]теплозащита зданий.

3.2 Описание конструктивных решений ограждающих конструкций

Проектируем двухслойную конструкцию наружной стены, состоящую из керамзитобетона на керамзитовом песке с поризацией толщиной 200мм со следующими характеристиками:

- плотность – γ=1200 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,52Вт/(мºС).

В качестве теплоизоляционного материала для наружной стены принимаем пенополистерол марки ТУ 6-05-11-78-78со следующими характеристиками:

- плотность – γ=100 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,041 Вт/(мºС).

Для штукатурки принимаем известково-песчаный раствор со следующими характеристиками:

- плотность – γ=1600 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,76Вт/(мºС).

Для перекрытия первого этажа принимаем доски пола из соснысо следующими характеристиками:

- плотность – γ=500 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,09Вт/(мºС).

Также плиту железобетонную многопустотную из бетона класса В20со следующими характеристиками:

- плотность – γ=2500 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=1,92Вт/(мºС).

Для растворной стяжки принимаем цементно-песчаный раствор со следующими характеристиками:

- плотность – γ=1800 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,70Вт/(мºС).

В качестве теплоизоляционного материала принимаем перлитобетон со следующими характеристиками:

- плотность – γ=600 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0, 17Вт/(мºС).

Для покрытия технического этажа принимаем плиту железобетонную ребристую из бетона класса В25со следующими характеристиками:

- плотность – γ=2500 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=1,92Вт/(мºС).

Для растворной стяжки принимаем цементно-песчаный раствор со следующими характеристиками:

- плотность – γ=1800 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0,70Вт/(мºС).

В качестве теплоизоляционного материала принимаем перлитобетон со следующими характеристиками:

- плотность – γ=600 кг/м3;

- коэффициент теплопроводности λ=0, 17Вт/(мºС).

3.3 Расчет №1

Климатические параметры

1. Расчетная температура внутреннего воздуха t_int принимается для г. Армавира по табл.3.2.[2]. Для жилого здания t_int = +20 °С.

2. Расчетная температура наружного воздуха t_ext. Принимается значение средней температуры наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по табл.3.1. [2]. Для г. Армавира t_ext= -13°С.

3-5. Продолжительность отопительного периода z_ht. Принимается по табл.3.3.[2]. Для г. Армавира z_ht= 134 сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ext^av. Принимается по табл.3.1.[2]. Для г. Армавира t_ext^av= 4,4°С.

7. Градусосутки отопительного периода Dd принимаются по табл.3.3.[2].

Для г. Армавира Dd= 2090 С.сут.

Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания

8. Назначение – жилое.

9. Размещение в застройке – отдельностоящее.

10.Тип – девятиэтажное.

11. Конструктивное решение – здание из крупных сборных конструктивных элементов.

Объемно-планировочные параметры здания

Объемно-планировочные параметры здания вычислены в соответствии с требованиями п.3.2.7.[2].

12. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания А_e^sum, устанавливается по внутренним размерам "в свету" (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).

Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи, A_w+F+ed, м², определяется по формуле:

A_w+F+ed=p_st·H_h,

где р_st - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа, м;

H_h - высота отапливаемого объема здания, м.

A_w+F+ed = 72·27 = 3419,52 м²

Площадь наружных стен A_w, м², определяется по формуле:

A_w= A_w+F+ed-A_F-A_ed,

где А_F - площадь окон, определяется как сумма площадей всех оконных проемов.

Для рассматриваемого здания А_F = 577,8 м², А_ed= 6,6м²

Тогда А_w = 3419,52-577,8-6,6 = 2826,48 м².

Площадь покрытия А_с, м², равна площади этажа A_st

А_с=A_f =А_st=664,2 м².

13. Общая площадь наружных ограждающих конструкций A_e^sum, включая покрытие и перекрытие пола нижнего отапливаемого этажа определяется по формуле:

A_e^sum = A_w+F+ed + А_с +А_f = 3419,52+664,2+6,6 = 2532,36 м².

14-15 Площадь отапливаемых помещений:

- общая Ah – 5977,8 м2;

- жилая Аr – 2160 м2;

- жилая и кухонь Аt -2808 м².

16. Отапливаемый объем здания V_h, м³, вычисляем как произведение площади этажа, А_st, м², (площади, ограниченной внутренними поверхностями наружных стен) на высоту Н_h, м, этого объема, представляющую собой расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа.

V_h= А_ht Н_h= 577,8 · 27,0 =18199,08 м³

17-18. Показатели объемно-планировочного решения здания определяем по формулам:

- коэффициент остекления фасадов здания р:

р =A_F/A_w+F+ed=0,16;

· показатель компактности здания k_e^des

k_e^des=A_e^sum/V_h=0,26.

Теплотехнические показатели

19. Согласно [3] приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений R₀^r=2,33 м²ºС/Вт, должно приниматься не ниже требуемых значений R₀^req, которые устанавливаются по табл.1б [3] в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для D_d=2090°Ссут требуемое сопротивление теплопередаче равно для:

- стен Rwreq = 2,19 м2ºС/Вт;

- окон и балконных дверей RFreq = 0,37 м2ºС/Вт;

- входных дверей Redreq = 1,2 м2ºС/Вт;

- покрытия Rcreq = 3,34 м2ºС/Вт;

- перекрытия первого этажа R_f^req = 1,2 м²ºС/Вт.

Расчет толщины утеплителя наружных стен.

Условия эксплуатации А.

Рисунок 2 - Разрез наружной стены.

1. Керамзитобетон

плотность γ=1000 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,52 Вт/(м⁰С).

2. Пенополистирол

плотность γ=100 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,041 Вт/(м⁰С).

3. Штукатурка известково-песчанная

плотность γ=1600кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,76 Вт/(м⁰С).

R₀=R_в +R_к +R_ут +R_шт +R_н =R₀^тр;

R=0,115+0,0285+0,23+δ/0,041+0,0434+0,0526=2,19;

δ/0.041=2,19-0,69 =1,49;

δ=1,49∙0,041=0,061м.

Расчет толщины утеплителя в конструкции перекрытия, над техническим подпольем.

Условия эксплуатации А.

Рисунок 3 - Разрез перекрытия.

1. Доски пола

плотность γ=500 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,09Вт/(м⁰С).

2. Цементно-песчаный раствор

плотность γ=1800 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,76Вт/(м⁰С).

3. Утеплитель-перлитобетон

плотность γ=600 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,17Вт/(м⁰С).

4. Ж/Б плита

плотность γ=2500 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=1,92Вт/(м⁰С).

R=0,115+0,444+0,057+δ/0,052+0,163+0,0434=2,93

δ/0,052=2,93-0,82=2,1

δ=2,1∙0,052=0,109 м.

Расчет толщины утеплителя в конструкции покрытия.

Условия эксплуатации А

Рисунок 4 - Разрез покрытия.

1. Ж/Б плита

плотность γ=2500 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=1,92Вт/(м⁰С).

2. Утеплитель-перлитобетон

плотность γ=600 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,19Вт/(м⁰С).

3. Цементно-песчаный раствор

плотность γ=1800 кг/м³;

коэф.теплопроводности λ=0,76Вт/(м⁰С).

R=0,115+0,0526+δ/0,14+0,163+0,0434=3,34;

δ=2,965∙0,14=0,41м.

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания К_m^tr, Вт/(м²С), определяется согласно формулы (3.9) [2]:

К_m^tr=β(А_w/R_w^r + А_F/R_F^r + А_ed/R_ed^r +n·А_c/R_c^r+n·А_f/R_f^r)/A_e^sum,

где β- коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий β=1,13;

А_w, А_F, А_ed, А_c, A_f - площадь соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей) наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м²;

R_w^r, R_F^r, R_ed^r, R_c^r, R_f^r - приведенное сопротивление теплопередаче соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м².С/Вт; полов по грунту - исходя из разделения их на зоны со значениями сопротивления теплопередаче согласно прил.9 СНиП 2.04.05;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху согласно табл. 3* [3];

А^e_sum - то же, что и в формуле (3.4);

K_m^tr=1,13(1290,63 +1561,62 +5,5+198,86+226,68+7,2)/ 4748 = 0,783 Вт/(м²С)

21. Воздухопроницаемость наружных ограждений G_m, кг/(м²ч), принимаем по табл.12*[3], Согласно этой таблицы воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0,5 кг/(м²ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F=6 кг/(м²ч).

22. Требуемая кратность воздухообмена жилого здания n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01 устанавливается из расчета 3 м³/ч удаляемого воздуха на один кв.м жилых помещений по формуле

n_a=3A_r/(β_V·V_h),

где A_r- жилая площадь, м²;

β_V - коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0,85;

V_h - отапливаемый объем здания, м³.

n_a=0,54.

23. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания К_inf, Вт/(м².С), определяется по формуле (3.10) [2]:

К_m^inf=0,28·c·n_a·β_v·V_h·γ_a^ht·k/A_e^sum,

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг.°С);

n_a - средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, 1/ч, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий: для жилых зданий - исходя из удельного нормативного расхода воздуха 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений и кухонь;

K_inf= 0,28∙1∙0,54∙0,85∙18199,1∙1,283∙0,7/4748=0,44 Вт/(м²С). 24.

Общий коэффициент теплопередачи здания K_m, Вт/(м²С), определяется по формуле (3.8) [2]

К_m=К_m^tr+К_m^inf,

K_m= 0,783+0,44 =1,23 Вт/(м²С).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж, определяются по формуле (3.7) [2]:

Q_h=0,0864 К_mD_dА_e^sum,

Q_h=0,0864 1,23∙2090∙4748 =1053956,262 МДж.

26. Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м². В нашем случае принято 10 Вт/м².

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период Q_int, МДж, определяются по формуле (3.12) [2]:

Q_int - бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж, определяемые по формуле

Q_int=0,0864q_intz_htA _l

Q_int=325099,008 МДж

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период Q_s МДж, определяются по формуле (3.13) [2]:

Q_s - теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле:

Q_s=τ_Fk_F(A_F1I₁+A_F2I₂+ A_F3I₃+ A_F4I₄)+τ_scyk_scyA_scyI_hor,

О_s= 0,52∙(295,92∙382+267,84∙382)=111985,28 МДж

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период О_h^y, МДж, определяется по формуле (3.6а) [2]:

Q_h^y= [1053956,262-(325009+111985,28)∙0,8]∙1,13=795846,374 МДж

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м²Ссут), определяется по формуле (3.5) [2]:

q_h^des= 10³Q_k^y/ (V_k.D_d);

q_h^des=795846,374/(12493602) = 63,7 кДж/(м²Ссут).

где Q_h^y - потребность в тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, определяемая согласно п.3.5.3[2], МДж;

V_h - то же, что в формуле (3.4) [2], м³;

D_d - количество градусосуток отопительного периода, определяемое согласно п.3.2.3[2], °С.сут.

31. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного теплоснабжения здания от источника теплоты η₀^des вычисляется согласно разделу 4 [2]. В рассматриваемом случае здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения, поэтому принимают η₀^des=0,5.

32. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и децентрализованного теплоснабжения здания от источника теплоты η_dec вычисляется согласно разделу 4 [2]. В рассматриваемом случае принимают η_dec = 0,5 с тем, чтобы получить при расчете по формуле (3.2) [2]η=1.

33. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания, q_e^req, кДж/(м²Ссут), принимается всоответствии с табл.3.7.[2] равным 80 кДж/(м²Ссут).

q_h^des =63,7 кДж/(м²Ссут), разница между показателями равна 20,37%, что превышает допуска 5%. Следовательно, необходим перерасчет.

3.4 Расчет № 2

Теплотехнические показатели

Уменьшаем толщину утеплителя в перекрытии с 0,109 до 0,01

Получаем: R_ут =0,19.

R₀ =0,115+0,444+0,057+0,57+0,163+0,0434=1,02.

Уменьшаем толщину утеплителя в покрытии с 0,41 до 0,1.

Получаем:R_ут =0,71.

R₀ =0,115+0,0526+0,71+0,163+0,0434=1,088.

Изменения вносим в пункт 20.

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

K_m^tr=1,13(1290,63 +1561,62 +5,5+654,19+610,29+7,2)/4748 = 0,98 Вт/(м²С)

Пункты 21 – 23 остаются без изменения.

24. Общий коэффициент теплопередачи здания:

K_m= 0,98+0,44 =1,42 Вт/(м².С)

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период:

Q_h=0,0864∙1,42∙2090∙4748 = 1225143,191 МДж

Пункты 26 – 28 остаются без изменения.

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период:

Q_h^y= [1225143,191-(325099+111985)∙0,8]∙1,13=989287,6 МДж

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление:

q_h^des=989287,6/(12493602) = 79,18 кДж/(м²Ссут)

31. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного теплоснабжения здания от источника теплоты η₀^des вычисляется согласно разделу 4 [2]. В рассматриваемом случае здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения, поэтому принимают η₀^des=0,5.

32. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и децентрализованного теплоснабжения здания от источника теплоты η_dec вычисляется согласно разделу 4 [2]. В рассматриваемом случае принимают η_dec = 0,5 с тем, чтобы получить при расчете по формуле (3.2) [2] η=1.

33. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания, q_e^req, кДж/(м²Ссут), принимается в соответствии с табл.3.7.[2] равным 80 кДж/(м²Ссут).

q_h^des =79,18 кДж/(м²Ссут), разница между показателями равна 1,02 %, и не превышает допуска 5%. Следовательно, проект сделан в соответствии с существующими требованиями действующего СНКК-23-302-2000.

Список использованных источников

1. СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания» Госстрой СССР М., 1989г.

2. СНКК 23-302-2000 «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по теплозащите зданий. Краснодарский край. К.,2000г.

3. СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» Госстрой М.,1979г.

4. СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» Госстрой СССР М., 1991г.

5. СНиП 31.01. -2003 «Здания жилые многоквартирные» Госстрой России М., 2003г.

6. СНиП II-12-77 «Защита от шума» Госстрой СССР М., 1977г.

7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» Госстрой России М., 2003г.

8. СанПиН 42-128-4690-88 «Санитарные правила содержания территорий населенных мест» М., 1988г.

9. СНиП 2.03.13-88 «Полы» Госстрой СССР М., 1988г.

10. СНиП II-26-76 «Кровли» Госстрой СССР М., 1976г.

11. СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» Госстрой СССР М., 1985г.

12. ГОСТ- 5746 - 83^* «Лифты электрические пассажирские. Основные параметры и размеры» М.,1983г.

13. ГОСТ 29155-80 «Конструкции железобетонные высоких пассажирских платформ. Технические условия» Госстрой СССР М.,1980г.

14. ГОСТ 11214-86* «Окна и балконные двери с двойным остеклением для жилых и общественных зданий. Типы, конструкция и размеры» Госстрой М.,1986г.

15. ГОСТ 24698-81* «Двери деревянные наружные для жилых и общественных зданий» Госстрой М.,1981г.

16. ГОСТ 6629-88* «Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий» Госстрой М.,1988г.

Дата добавления: 2015-08-29