Строительная физика

f_g = 2,774 + 4,0 = 6,774 г/м3.

Парциальное давление водяного пара воздуха в чердаке е_g определяют по формуле 38 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»:

e_g = f_g*(1 + t_int.g/273)/0,794;

еg = 6,774*(1 + 18/273)/0,794 = 9,09 гПа.

По приложению Р СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» находим температуру точки росы t_d = 5,6°С, что значительно меньше минимальной температуры поверхности (в данном случае покрытия) 15,22°С. Следовательно, конденсат на покрытии и стенах чердака выпадать не будет.

Суммарное сопротивление  теплопередаче горизонтальных ограждений теплого чердака составляет R⁰_g.c + R⁰_g.f = 0,3 + 1,49 = 1,79 м2*°С/Вт при нормируемом согласно СП 50.13330.2011 «Тепловая защита зданий» сопротивлении теплопередаче обычного покрытия здания R_req = 4,67 м2*°С/Вт.

Задание 16. Определить температуру на внутренней поверхности  кирпичной кладки толщиной 510 мм с бетонным включением шириной 100 мм, место строительства г. Белгород. Конструкция ограждения:

Исходные данные, принятые согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» и ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Место строительства –  г. Белгород;

Зона влажности – сухая;

Продолжительность отопительного  периода  z_ht = 191 суток

Средняя расчетная  температура отопительного периода t_ht = - 1,9^оС.

Температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t_ext = -23^оС.

Расчетная температура внутреннего  воздуха здания  t_int = + 20 ^оС

Влажность воздуха: = 55 %;

Влажностный режим помещения  – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций – А.

Коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м²°С

Коэффициент теплоотдачи  наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м²°С.

Исходные материалы кирпичной  стены, железобетонного включения  и расчетные значения теплотехнических показателей приведены в таблице:     

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	, Вт/м·ºС	, м
1	Кирпичная кладка	1800	0,81	0,51
2	Бетон	2400	1,86	0,1

 

 

Порядок расчета

Для ограждающих конструкций  с неметаллическими теплопроводными  включениями температуру на внутренней поверхности по теплопроводному  включению  определяем по формуле 26 СП 23-101-04 «Проектирование тепловой защиты зданий»:

,

где, t_int – расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_ext – расчетная температура наружного воздуха, °С;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» с учетом примечания к этой таблице;

 – общие сопротивления теплопередаче  по сечению ограждающей конструкции, (м²*°С)/Вт, соответственно в местах теплопроводных включений и вне этих мест.

η – коэффициент, учитывающий схему теплопроводного включения в ограждающую конструкцию, принимается по таблице 10 СП 23-101-04 «Проектирование тепловой защиты зданий»;

a_int – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²*°С).

Сначала определяем сопротивления  теплопередаче по сечению ограждающей  конструкции  и по сечению теплопроводного включения . В обоих случаях не учитываем сумму двух сопротивлений (R_si + R_se) в виду их равенства:

  (м²*°С);

  (м²*°С),

где   и - соответственно толщины кирпичной кладки и теплопроводного включения;

и - соответственно коэффициенты теплопроводности кирпичной кладки и теплопроводного включения, принимаемые по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

 Рассматриваемый пример  относится к 1 схеме теплопроводного включения и для него, согласно таблице 10 СП 23-101-04 «Проектирование тепловой защиты зданий» коэффициент η = 0,65.

Подставляем найденные значения , и η  в формулу и определяем значение температуры на внутренней поверхности ограждения по теплопроводному включению

^.

Вывод: Температура на внутренней поверхности стены по теплопроводному включению равна ^оС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 22. Определить площадь бокового остекления  3-х  пролетного цеха по данным, приведенным  в таблице. Здание отдельно стоящее.

№ вар	Размеры  здания, м					, %	К3	Вид остекления	Материал переплетов	Значение  коэффициента отражения			Город строительства
	l1	l2	l3	L	H
5	18	24	18	60	6,0	1,5	1,7	стекло оконное тройное	дерево	0,7	0,7	0,3	Белгород

 

Расчет ведется согласно требованиям СП 52.13330.2011 «Естественное  и искусственное освещение».

Порядок расчета.

Определяем необходимую  площадь световых проемов S^δ₀ по формуле:

Предварительно производим расчеты параметров формулы:

1. Площадь пола при одностороннем расположении световых проемов вычисляем согласно формуле 6 СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от разряда выполняемой зрительной работы:

S_n = L_n * 1,5 * H

где L_n – длина здания;

Н – высота здания.

S_n = 60 * 1,5 * 6,0 = 540 м²

2. Коэффициент запаса К₃ = 1,7 устанавливаем из таблицы 3 СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение»;
3. Нормированное значение КЕО при боковом освещении e_N для работ средней точности для г. Белгород согласно формуле 1, приложения Д и таблиц 1, 4 СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение»,

e_N = e_H  * m_N

где e_H  - значение КЕО по таблице 1, 2 СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», равный 1,5;

  m_N - коэффициент светового климата по таблице 4 СНиП СП 52.13330.2011. «Естественное и искусственное освещение», равный 1,0.

e_N = 1,5  * 1,0 = 1,5 %

4. Световая характеристика окна η₀ определяется по приложению 5 учебного пособия Филонов Г.В. «Проведение светотехнического расчета»  в зависимости от высоты от уровня условной рабочей поверхности до верха окна:

h₁ = 6,0 – (0,8 + 0,6) = 4,6 м,

отношения длины помещения l_п к его глубине В (глубина помещения В, м, при одностороннем освещении – равна ширине здания, м, минус 1м, т.е. (18+24+18-1) = 59 м.) = 60/59 = 1,02 и отношения = = 12,83.

При полученных отношениях h₀ = 37,95.

5. значение коэффициента r₁ находим по приложению 35 Учебно-методического пособия по расчету ограждающих конструкций зданий и сооружений.

 Предварительно определяем  значение r_ср по формуле

при заданных параметрах r₁ = 0,7; r₂ = 0,7; r₃ = 0,3; площади потолка и пола , площади боковых стен . Площадь стены с боковыми световыми проемами в данном случае не учитывается.

.

6. При одностороннем боковом освещении для IV разряда зрительной работы  за расчетную точку согласно п. 5.5 СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» принимают точку, удаленную от светового проема на расстояние, равное 1,5 м высоты от пола до верха световых проемов, т.е.

l_p = 1,5 * h₁ = 1,5 * 4,6 = 6,9 м.

7. В этом случае отношение  составляет l_p  / B = 6,9 / 59 = 0,12.
8. Для отношений  = 0,12;  = 12,83  и = 1,02  величина  r₁ = 1,02.
9. Коэффициент , так как по условию задачи противостоящие здания отсутствуют.
10. Общий коэффициент светопропускания рассчитывается по формуле 3 учебного пособия Филонова Г.В. «Проведение светотехнического расчета». Входящие в формулу коэффициенты устанавливаем по приложению 7 того же учебного пособия. При проектировании только бокового освещения, при определении учитываются только значения , и .

.

11. Необходимая площадь боковых световых проемов (м²) составляет:

 м²

12. Задаемся шириной оконных проемов (6 м), их количеством (42) и определяем их высоту из отношения:

Найденную высоту остекления округляем в сторону увеличения кратно 0,6 м, т.е. принимаем h = 4,2 м.

Площадь бокового освещения  равна 4,2*6*42 = 1058,4 м²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 23. Определить площадь верхнего остекления отдельно стоящего 3-х пролетного цеха по данным, приведенным в таблице.

 

№ п/п	Размеры  здания, м					, %	К3	Вид остекления	Материал переплетов	Значение  коэффициента отражения			Материал конструк-ции покрытия	Город строит-ельства
	l1	l2	l3	L	H
5	18	24	18	60	6,0	1,5	1,7	стекло оконное тройное	дерево	0,7	0,7	0,3	металл	Белгород

 

Площадь световых проемов  при верхнем освещении определяем по формуле:

=    ,

где   - площадь пола, принимаемая равной площади помещения за вычетом площади пола, которая использована при определении площади световых проемов при боковом освещении,  S_п, м²;

- нормированное значение КЕО  при верхнем естественном освещении;

- световая характеристика фонаря  или светового проема в плоскости  покрытия;

- коэффициент, учитывающий тип  фонаря;

- коэффициент запаса;

- общий коэффициент светопропускания;

- коэффициент повышения КЕО при  верхнем освещении светом, отраженным  от внутренних поверхностей помещения.

Определяем площадь пола

Нормированное     значение    КЕО   согласно   таблице 1 СП 52.13330.2011  при верхнем освещении е_N  = 4 %.

Значение световой характеристики h_ф находим по приложению (34) в зависимости от типа фонаря (прямоугольный с вертикальным двусторонним остеклением), количества пролетов (один), отношения длины помещения и ширины пролета (L_п/А = 60/60 = 1), и отношения высоты помещения и ширины пролета (Н/А = 6,0/60 = 0,1). При этих параметрах h_ф = 4,8 м.

 Значение  принимается по приложению 37, для прямоугольных фонарей.

 Значение  определяем по таблице 3 СП 52.13330.2011 и примечанию 1 к этому СП:

Величину  устанавливаем по приложению (36), предварительно определив отношение высоты помещения, принимаемой от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления к ширине пролета .

При высоте стропильной фермы  в коньке – 3,0 м и высоте бортовой плиты фонаря – 0,6 м расстояние от уровня рабочей плоскости до низа фонарного остекления Н_ф составляет:

,

а отношение Н_ф/ = 9,6/60 = 0,16.

При величине средневзвешенного  коэффициента отражения   = 0,53, отношения Н_ф/ = 0,16 и количестве пролетов – три, значение коэффициента r₂ составляет 1,1.

Общий коэффициент светопропускания при верхнем освещении определяем по формуле 

= ,                                  

где   - коэффициент светопропускания материала;

- коэффициент, учитывающий потери  света в переплетах;

- коэффициент, учитывающий потери  света в несущих конструкциях  покрытий (при боковом освещении t₃=0);