4436

0

С. А. Паузин

Теплотехнические расчеты наружных ограждений

Учебное пособие

Нижний Новгород

2012

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Рекомендации обучающимся по подготовке к занятиям. . . . . . 6

2. Содержание лекционных занятий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3. Содержание практических занятий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4. Методические рекомендации для решения задач . . . . . . . . . . . 31

5.Общие рекомендации по организации самостоятельной рабо-

ты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Библиографический список. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

4

ВВЕДЕНИЕ

Архитектурно-строительная физика – это прикладная область физики, которая изучает физические явления и процессы, связанные с переносом тепла, света и звука в отдельных конструкциях и в помещениях зданий.

Основная задача строительной физики – научное обоснование применения в строительстве материалов и конструкций и в целом помещений, которые обеспечили бы оптимальные температурно-влажностные, акустические и светотехнические условия в помещениях в соответствии с их функциональным назначением. Поэтому строительная физика является неотъемлемой частью архитектурно-строительного проектирования любых зданий и сооружений.

Основной структурный элемент здания – это помещение. Помещение может соответствовать своему функциональному назначению только тогда, когда в нем созданы оптимальные условия для жизнедеятельности человека. Для оценки качества внутренней среды в помещениях зданий используются следующие параметры:

–состояние воздушной среды (микроклимат) характеризуется запасом воздуха для дыхания человека с оптимальными параметрами температуры, влажности и скорости движения. Микроклимат помещения должен соответствовать нормальному тепло- и влагообмену человеческого организма;

–световой режим характеризуется освещенностью помещения в целом и его отдельных частей. Световой режим помещения должен обеспечивать оптимальную работу органов зрения человека в зависимости от точности выполняемой работы;

–акустический режим характеризуется двумя основными пара-

метрами: обеспечение слышимости в помещении (речи, музыки, сигналов),

5

что является основным требованием для зрительных залов театров, кинотеатров, конференц-залов и т.п., а также защита помещения от посторонних шумов, которые проникают из смежных помещений здания или снаружи и оказывают вредное влияние на организм и психику человека.

Для того чтобы правильно запроектировать здание, необходимо на начальной стадии учесть все вышеперечисленные параметры в зависимости от функционального назначения всех его помещений.

В данном учебно-методическом пособии рассмотрены основные правила расчета и проектирования помещений зданий и их ограждающих конструкций, которые необходимы для обеспечения оптимального теплового режима.

6

1. Рекомендации обучающимся по подготовке к занятиям

Целями освоения учебной дисциплины «Архитектурностроительная физика. Теплотехника» являются ознакомление студентов с основами архитектурно-строительной физики, тенденциями развития и основными методами теплотехнических расчетов;формирование навыков работы со специальной и справочной литературой, с нормативнотехнической документацией, а также выработка у студентов навыков и умений проектирования комфортной звуковой и световой среды в помещениях различного назначения.

Методы изучения материала - активная работа на лекциях и практических занятиях, самостоятельная работа с литературными источниками и справочной нормативной литературой.

Основные виды учебных занятий - лекции, практические занятия,

зачет.

Учебные задачи - ознакомление студентов с особенностями проектирования зданий, научными аспектами специализированных разделов проектов.

Лекции– форма учебного занятия, цель которого состоит в рассмотрении теоретических вопросов излагаемой дисциплины в логически выдержанной форме. Важно понять, что лекция не является копией учебника, а скорее – обобщением многочисленной литературы, авторской разработкой, которая отражает опыт преподавателя его представления о том, что студент должен знать.

Правильно законспектированный лекционный материал позволяет студенту создать устойчивый фундамент для самостоятельной подготовки, дает возможность получить и закрепить полезную информацию. Именно на лекции создаются основы для эффективной и плодотворной работы с

7

информацией, которая нужна студенту как в профессиональной, так и в повседневной жизни.

Восприятие лекции и ее запись – это процесс постоянного сосредоточенного внимания, направленного на понимание рассуждений лектора, обдумывание полученных сведений, их оценку и сжатое изложение на бумаге в удобной для восприятия форме. То есть, самостоятельная работа студента на лекции заключается в осмыслении новой информации и ее краткой рациональной записи. Правильно записанная лекция позволяет глубже усвоить материал, успешно подготовиться к практическим занятиям, зачетам и экзаменам и к реальному проектированию.

8

2. СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКИОННЫХ ЗАНЯТИЙ

Тема 1. Основы строительной теплотехники

Цель лекции: дать обучающимся основные представления о дисциплине строительной теплотехники, её разделах, истории и связи с другими разделами строительной физики.

Вид лекции: по дидактическому назначению – тематическая, по содержанию и построению – познавательная.

Дидактические функции лекции:

1.Формирование у обучающихся целостных представлений о дисциплине строительной теплотехники и её связи с другими разделами строительной физики.

2.Развитие познавательного интереса к содержанию дисциплины.

3.Воспитание ключевых компетенций.

Содержание учебного раздела:

В рамках обозначенной темы даются общие сведения о строительной теплотехнике и её месте среди дисциплин строительной физики. Раскрываются основные разделы строительной теплотехники и рассматриваемые ими вопросы. Рассматриваются исторические этапы формирования представлений о теплоте и отоплении помещений зданий. Раскрываются принципы обеспечения комфортных температурных и гигиенических условий в помещениях зданий. Приводятся санитарно-гигиенические требования и нормативные документы.

Краткое содержание учебного материала

Архитектурно-строительная физика – прикладной раздел физики, изучающий физические процессы, происходящие в пространствах город-

9

ской застройки, зданий и строительных конструкций, с целью создания оптимальных условий для жизнедеятельности людей и обеспечения долговечности строительных конструкций.

Забота о создании комфортной среды для жизнедеятельности человека является одной из основных задач архитектурно-строительного проектирования.

Предметом архитектурно-строительной физики являются:

1.Изучение физических процессов, которые происходят в ограждениях и разделяемых средах под воздействием тепла, холода, влаги, воздушной среды, звука, солнечной радиации;

2.Разработка планировочных и конструктивных решений отдельных элементов и частей зданий и сооружений.

Основными разделами архитектурно-строительной физики являются: Архитектурная акустика. Основная задача – проектирование оптимальных акустических условий в помещениях различного назначения (обеспечение наилучшей слышимости и разборчивости речи; полноты, ясности и равновесия звучания музыки), а также в случае необходимости

устранение помех, мешающих восприятию полезных звуков.

На первом этапе изучаются различные физические процессы: излучение, распространение, отражение и поглощение звука. На втором этапе на основе проведенных исследований разработка объемно-планировочных и конструктивных решений с целью создания оптимальных условий восприятия музыки и речи.

Строительная акустика. Изучает вопросы прохождения звука через ограждения, звукоизоляции ограждающих конструкций, защиты от шума или снижение шума в зданиях и на территории застройки от различных источников шума.

Строительная светотехника. Изучаются естественное и искусственное освещение, инсоляция (проникновение солнечных лучей сквозь