722

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

А.Н. Шихов

АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ ПРИМЕРОВ РАСЧЕТА

ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И ЗАДАНИЯ

ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ БАКАЛАВРОВ ПО НАПРАВЛЕНИЮ СТРОИТЕЛЬСТВО

Учебно-методическое пособие

Пермь

ИПЦ «Прокростъ»

2018

УДК 666.921 ББК 38.42

Ш 653

Рецензенты:

В.Н. Зекин, профессор кафедры строительного производства и материаловедения, канд. техн. наук, доцент (ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ);

Л.М. Яковлева, главный архитектор ООО «МБА-проект», член Союза архитекторов РФ, Почетный архитектор России

Ш 653 Шихов, А.Н.

Актуализированная редакция примеров расчета ограждающих конструкций заданий и задания для самостоятельной работы бакалпвров по направлению строительство : учеб.-метод. пособие / А.Н. Шихов; М-во с.- х. РФ, федеральное гос. бюджетное образов. учреждение высшего образов. «Пермский гос. аграрно-технол. ун-т им. акад. Д.Н. Прянишникова». Пермь : ИПЦ «Прокростъ», 2018. – 134 с.

ISBN 978-5-94279-392-0

В пособии представлены современные методики теплотехнических и звукоизоляционных расчетов наружных и внутренних ограждающих конструкций зданий, а также методики светотехнических расчетов помещений гражданских и промышленных зданий. Приведены примеры расчета и таблицы с нормативными данными.

Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной работы студентов-бакалавров очной и заочной форм обучения направления подготовки 08.03.01 Строительство профилей «Промышленное и гражданское строительство» и «Проектирование зданий».

УДК 666.921 ББК 38.42

Печатается по решению методической комиссии архитектурностроительного факультета ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ (протокол № 6 от 20 февраля 2018 г.).

ISBN 978-5-94279-392-0

© ИПЦ «Прокростъ», 2018

© Шихов А.Н., 2018

2

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………... 6

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ……………………………………... 8

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ.. 9

2.1.Определение нормируемого значения приведенного со-

противления теплопередаче ограждающих конструкций зданий 11 2.2. Расчет приведенного термического сопротивления

теплопередаче тепловой оболочки здания………………….… 14

2.3.Проверка санитарно-гигиенических требований…….. 16

2.4.Типовая разбивка основных видов стен на теплоза-

щитные элементы……………………….……………………… 17

3.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ ПО РАЗДЕЛУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛО-

ТЕХНИКА»…………………………………………………… 20

3.1.Теплотехнический расчет вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций…………………………. 20

3.2.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

«теплого чердака»…………………………..………………. 34

3.3.Расчет ограждающих конструкций на паропропрони-

цаемость………………………………………………………… 43

3.4.Расчет ограждающих конструкций на воздухопрони-

цаемость…………………………………………………………. 57

4.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ ПО РАЗДЕЛУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ЗВУКО-

ИЗОЛЯЦИЯ»……………………………………….…………. 60

4.1.Звукоизоляционный расчет вертикальных огражда-

ющих конструкций…………………….…………………….…. 60

4.2.Звукоизоляционный расчет междуэтажных перекры-

Приложение 4.Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции……………………….. 114

тиляции Gвен……………………………………………………………………………..…….. 115

Приложение 8.Нормируемая плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции трубопроводов на чердаке

и подвалах………………………………………………………. 115

Приложение 9. Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху…………………………………………….. 116

Приложение 10. Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой

материалов……………………………………………………… 118

Приложение 15. Предельно допустимые значения

коэффициента wav …………………………………………….. 118

Приложение 16. Значения парциального давления насыщенного водяного пара Е,Па для температур от 0 до 25 оС (над

водой) …………………………………………………………… 118

Приложение 17. Значения парциального давления насыщенного водяного пара Е, Па для температур от 0 до минус 41

оС (надо льдом)…………………………………………………. 119

Приложение 18. Температура точки росы (tр ),°C…………... 120 Приложение 19. Нормируемые теплотехнические показатели строительных материалов и изделий………………………. 121

звукоизоляционном слое ………………………………………. 126 Приложение 28. Значения динамического модуля упругости и относительного сжатия материалов звукоизоляционного

слоя……………………………………………………………… 127

Приложение 31. Значения световой характеристики окон о

при боковом освещении………………………………………... 128 Приложение 32. Значения коэффициентов светопропускания

ограждающих конструкциях ………………………………….. 130 Приложение 38. Группы административных районов по ресурсам светового климата ………………………………….. 131 Приложение 39. Значения коэффициента светового

климата (mN)…………………………………………………… 131

Приложение 40. Удельные потери теплоты примыкания плит перекрытия к трехслойной стене с облицовкой кирпи-

чом ………………………………………………………………. 132

5

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее учебно-методическое пособие составлено с целью повышения уровня знаний при выполнении теплотехнических, звукоизоляционных и светотехнических расчетов при проектированиигражданских и промышленных зданий. Это сязано с тем, что в 2011 и 2012 г.г. опубликованы новые нормативные документы, которые необходимо учитывать при выполнении курсовых проектов и выпускных квалификационных работ.

Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций зданий и сооружений следует выполнять согласно требований свода правил СП50.13330.2012«Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 и СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Актуализированная версия СНиП 23-01-99*.

Звукоизоляционные расчеты вертикальных и горизонтальных конструкций необходимо осуществлять в соответствии с требованиями свода правил СП 51.13330.2011«Защита от шума». Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003.

При определении оптимальных размеров световых проемов в промышленных зданиях необходимо учитывать требования свода правил СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение». Актуализированная редакция СНиП

23-05-95*.

Все эти требования направлены на повышение уровня безопасности людей в зданиях и сохранности материальных ценностей в соответствии с Федеральным законом от 30.12.09 г. №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и повышения нормативных тре-

6

бований с европейскими и международными нормативными документами.

Учебно-методическое пособие соответствует требованиям к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавров, установленными федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования направления подготовки 08.03.01Строительство для дисциплины «Физика среды и ограждающих конструкций».

Учебно-методическое пособие направлено на формирования следующих компетенций, предусмотренных ФГОС ВО по направлению подготовки 08.03.01 Строительство:

-способности выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физикоматематический аппарат (ОПК-2);

-способности применять нормативную базу в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК-1);

-способности применять методы проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных программновычислительных комплексов и систем автоматизированных проектирования (ПК-2);

7

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Строительная физика – это наука, обеспечивающая комфортность проживания и жизнедеятельность людей в зданиях с помощью применения соответствующих ограждающих конструкции.

Взависимости от задач, которые решаются с помощью строительной физики, последняя подразделяется на:

- строительную теплотехнику; - строительную светотехнику;

- строительную звукоизоляцию и архитектурную акустику.

Взадачу строительной теплотехники входит решение вопросов проектирования наружных ограждающих конструкций, обеспечивающих оптимальный температурновлажностный режим внутри зданий и сооружений.

Строительная светотехника позволяет обеспечить оптимальные условия светового режима на рабочих местах и в целом внутри зданий и помещений.

С помощью строительной звукоизоляции решаются вопросы, связанные с проектированием оптимальной звукоизоляции в зданиях и сооружениях путем применения надлежащих ограждающих конструкций. Разрабатываются методы и способы защиты городской застройки от различных шумов архитектурно-планировочными и конструктивными мерами.

Для решения практических задач строительная физика разрабатывает соответствующие нормативы и методы расчета и проектирования ограждающих конструкций, благодаря которым обеспечивается выполнение ограждающими конструкциями нормируемых требований по тепловой защите зданий, звукоизоляции и освещенности помещений.

8

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

Проектирование зданий и сооружений должно осуществляться с учетом требований к ограждающим конструкциям в целях обеспечения:

-заданных параметров микроклимата, необходимых для жизнедеятельности людей и работы технологического или бытового оборудования;

-тепловой защиты помещений в зимний период и чрезмерного перегрева – в летний период эксплуатации;

-защиты от переувлажнения ограждающих конструкций;

-эффективности расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию;

-необходимой надежности и долговечности конструкций.

Все эти требования выполняются путем выбора соответствующих ограждающих конструкций на основании теплотехнического расчета.

Однако, согласно своду правил СП-23-101-2003 «Проектирование тепловой защиты зданий», при теплотехническом расчете стеновых ограждающих конструкций не учитывались потери тепла через стыки с оконными блоками, стыки с плитами перекрытий и балконными плитами, примыкание к фундаменту и к покрытию, а также стыки с другими видами стеновых конструкций.

Эти показатели учитываются в новой редукции свода правил СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», который представляет ограждающие конструкции зданий в виде замкнутого контура, представляющего собой тепло-

9

защитную оболочку, отвечающую следующим требованиям:

а) приведенные сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций ( пр) должны быть

б) удельная теплозащитная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания (qрот), Вт/(м3 оС), должна быть не больше нормируемого значения, (комплексное требование):

где qоттр – нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, Вт/(м3.оС), определяемая для различных типов жилых и общественных зданий по табл.13 или 14 свода правил СП

50.13330.2012;

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование):

где τв - температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций, оС;

tр - температура точки росы, оС.

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).

10