Теплотехнический расчет наружных стен.

Методические рекомендации

 по выполнению курсового  проекта

ПМ.01. Участие в проектировании зданий и сооружений.

МДК 01.01 «Проектирование зданий и сооружений»

Раздел 2 «Архитектура зданий »

Специальность 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Г. Екатеринбург, 2015 г.

Методические указания к курсовому  проекту разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности  Строительство и эксплуатация зданий и сооружений

Организация-разработчик: АН ПОО «уральский промышленно-экономический техникум».

Разработчик: Гараева Н.Н., Семенова Т.Г., преподаватели профессионального модуля «Участие в проектировании зданий и сооружений».

Аннотация

Пособие выполнено в соответствии с требованиями ГОСТов ЕСКД и СПДС.

Данное пособие предназначено для выполнения курсового проекта строительных специальностей среднего профессионального учебного заведения. В настоящем пособии представлены методические рекомендации по выполнению архитектурно-строительных чертежей. Данное учебно-методическое пособие поможет студентам при выполнении курсового проекта по дисциплине «Архитектура зданий». Эти навыки пригодятся студентам при выполнении архитектурно-конструктивного раздела дипломного проекта.

1. Введение

В процессе изучения дисциплины «Архитектура зданий» студентам необходимо выполнить курсовой проект, состоящий из графической части и пояснительной записки. Для проектирования графической части курсового проекта предлагаются жилые индивидуальные, малоэтажные дома или общественные здания с относительно простыми объемно-планировочными решениями и стенами из мелкоразмерных элементов. Выполнение курсового проекта сочетает проектно-конструкторскую и учебную деятельность студентов, способствует усвоению, закреплению и углублению знаний материала и приобретению навыков в области проектирования конструктивных элементов гражданских зданий, формирует целостное представление об их назначении и работе, умению пользоваться нормативной и справочной литературой.

1. Общие методические рекомендации

Исходными данными для проектирования являются индивидуальные задания.

 Курсовой проект содержит следующие архитектурно-строительные чертежи:

— генеральный план (М 1:500);

— главный, торцевой или задний фасад (М 1:100);

— план первого и второго этажа (М 1:100);

— разрез здания по лестничной клетке (М 1:100);

— план плит перекрытий (М 1:100, 1:200);

— план фундаментов (М 1:100, 1:200);

— план стропил (М 1:100, 1:200);

— план кровли (М 1:200, 1:400);

— три—четыре конструктивных узла, характерных для разрабатываемого здания (М 1:20, 1:10).

Графическую часть рекомендуется выполнять на двух листах формата А1 (594x841 мм) с соблюдением требований стандартов ЕСКД и СПДС. Плотность заполнения листов графическим материалом — не менее 70%.

1. Получив задание на курсовой проект, в первую очередь, следует ознакомиться с объемно-планировочным решением здания: состав помещений, их назначение, взаимное расположение в плане и по высоте здания; определить объемно-планировочные параметры здания: высоту этажа и пролеты, длину, этажность.

Высотой этажа (Н) называют расстояние от уровня чистого пола нижерасположенного этажа до уровня чистого пола вышерасположенного этажа. В гражданских зданиях унифицированная высота этажа может быть 2,8; 3,0; 3,3; 3,6; 4,2 м.

Пролет (L) — расстояние между координационными осями несущих стен, на которые опираются конструкции перекрытия.

2. Проанализируйте, в стенах каких помещений можно устроить
вентиляционные каналы. Этими помещениями будут санузлы, прачечные, душевые, кухни и т.п. Если стены в нужном месте нет, можно воспользоваться
вентиляционными блоками — сборными железобетонными панелями.
Их устанавливают на самостоятельные фундаменты, далее по высоте
— друг на друга и выводят на крышу. Положение вентиляционного
блока определите координационной осью.

3. Рассмотрев состав графической части курсового проекта, зная габаритные размеры здания, приступайте к оформлению форматов и к компоновке изображений на листах. (см. приложение V. 2).

4. Необходимая толщина стен определяется путём расчёта по
СНиП 2-3-79** Строительная теплотехника. И назначают толщину наружных стен 510 или 640 мм. Размеры внутренних стен или столбов назначаются: внутренних стен - 380, сечение столбов 380х380 или 510х380; перегородки принимаются толщиной 120 мм.

5. Согласно заданию выполнить 3-4 конструктивных узлов, характерных для разрабатываемого здания:

— карнизный (парапетный);

— цокольные узлы (сечения по фундаментам под наружную и внутреннюю несущие стены);

— установка оконного блока с тройным остеклением в проеме стены;

— опирание лестничных маршей на лестничные площадки.
6. Размер шрифта на чертежах должен быть следующим:

— размерные числа и поясняющие надписи: шрифт № 3, 5;

— обозначения координационных осей, позиций (марок): шрифт № 3, 5;

— названия изображений: № 10 мм. Названия изображений следует писать над чертежами и не подчеркивать.

7. Каждый формат следует оформить рамкой чертежа и основной надписью ГОСТ 21.101—97. На завершающем этапе выполнения курсового проекта
заполните основные надписи на листах графической части. Изучите
указания по заполнению основной надписи (приложение V. 1).

Методические рекомендации по выполнению плана этажа

При выполнении плана этажа положение мнимой горизонтальной секущей плоскости разреза принимают на уровне оконных проёмов или на 1/3 высоты изображаемого этажа. В случаях, когда оконные проёмы расположены выше секущей плоскости, по периметру здания располагают сечения соответствующих стен на уровне оконных проёмов. Согласно заданию в курсовом проекте следует проработать план первого и второго этажей (М 1:100). Эти чертежи выполните в следующей последовательности.

1. Тонкими штрихпунктирными линиями нанести координационные оси всех стен здания (продольных и поперечных, наружных и внутренних), чтобы получить сетку осей. Обозначить основные оси: продольные — прописными буквами русского алфавита в направлении снизу вверх (за исключением букв: Ё, 3, И, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь); поперечные — арабскими цифрами в направлении слева направо. Пропуски в цифровых и буквенных обозначениях координационных осей не допускаются. Оси заканчиваются кружками диаметром 7 мм, в которых шрифтом № 5 необходимо указать их обозначения.

Со всех сторон будущего плана следует оставить место для крылец, эвакуационных лестниц, наружных размерных цепочек и названия изображения.

2. Тонкими сплошными линиями нанести контуры всех стен здания, соблюдая в масштабе их толщину и привязки к координационным осям. Толщина наружных стен определяется по расчету и может быть принята 510 или 640 мм. Наружные несущие стены имеют внецентренную привязку 200 мм во внутрь и 310/440 мм наружу. Привязку внутренних несущих стен назначают, как правило, центральной (190 + 190), т.е. геометрическую ось стены совмещают с координационной осью. Привязка продольных стен лестничных клеток — двусторонняя (100 или 200 мм от координационной оси до грани стены, смещенной в лестничную клетку) определяется шириной лестничных маршей и назначается при подборе последних.

Теплотехнический расчет наружных стен.

Ведется в соответствиисо СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»

t^AV_EXT= -5,5⁰C

Продолжительность относительного периода Zht=201 суток

Температура воздуха внутри здания t_int=+20⁰C

Относительная влажность воздуха φ_int=55%

Температура наиболее холодной пятидневки t_ext=-28⁰C

1-ый слой внутренний отделочный

δ₁=0,02(м)

λ₁=удельная теплопроводность 0,7 (Вт/м*⁰C)

γ₁=1600 (кг/м³)

2-ой слой керамический полнотелый кирпич

δ₂=0,51(м)

λ₂=удельная теплопроводность 0,7 (Вт/м*⁰C)

γ₂=1800 (кг/м³)

3-ий слой утеплитель – пенополистирол

δ₃=0, 11(м)

λ₃=0,04 (Вт/м*⁰C)

γ₃=35 (кг/м³)

4-ый слой утепление фасада системой «ЛАЭС»

δ₄=0, 008(м)

λ₄=0,76 (Вт/м*⁰C)

γ₄=1800 (кг/м³)

Порядок расчета:

1. Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий определяется по формуле:

R₀^min = n*(t_int-t_ext) =18*(20+28)= 1,38 (м²*⁰C)/Вт

Δtⁿ*α_inf 4*8,7

1. Требуемое сопротивление теплоотдаче наружной стены, находим по величине градусо-суток отопительного периода

D_d=(t_inf- t^AV_EXT)* Z_ht = (20+5,5)*201=5125(⁰C*сут)

1. Региональное сопротивление из двух значений

R₀^min=1,38 (м²*⁰C)/Вт и R₀^reg=3,19, (м²*⁰C)/Вт принимаем наибольшее значениеR₀^reg=3,19, (м²*⁰C)/Вт.

1. Определяем требуемую толщину утеплителя из условия

R₀^расч ≥R₀^reg

R₀^расч=r*(1/ α_inf+R₁+R₂+R₃+R₄+1/ α_ext)≥ R₀^reg

Принимаем r =0,92, где α_ext– это коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены СНиП 23-02-03

α_ext=23(⁰C)

R₂, R₄ – это сопротивление отдельных слоев стен

R₃= (R₀^reg/ r) – (1/ α_inf )– R₁ – R₂ – R₄ –(1/ α_ext) =

=3,19/0,92 – 1/8,7 –0,02/0,7 –0,51/0,7 – 0,008/0,76 – 1/23 =

=3,4674-0,1149-0,0286-0,7286-0,0105-0,0435= 2,541(м²*⁰C)/Вт

R₁ = δ₁/λ₁= 0,028

R₂ = δ₂/λ₂=0,914

R₄= δ₄/λ₄=0,011

δ₃≥ R₃* λ₃

δ₃= 2,541*0,04=0,102 м принимаем толщину утеплителя 100 мм (δ₂)_ф равную 0,11м.

1. Определяем фактическое сопротивление теплоотдачи наружной стены

R₀^ф= r*(1/ α_inf+R₁+R₂+(R₃)оф+R₄+1/ α_ext)=

= 0,92*(0,1149+0,0286+0,7286+0,11/0,04+0,0105+0,0435)=0,92*3,676=

=3,38 (м²*⁰C/Вт)

3. Выполнить планировку отдельных помещений исходя из их назначения или заданной площади, разгораживая пространство между капитальными стенами перегородками. Толщина перегородок может быть принята 120 мм. В СНиП 2.08.01—89* Жилые здания и СНиП 2.08.02—89 Общественные здания и сооружения изложены нормативные требования к размерам отдельных помещений. Так, площадь жилой комнаты и кухни должна быть не менее 8 м². Ширина кухни должна быть не менее 1,7 м, передней — 1,4, внутриквартирных коридоров — 0,85, уборной — 0,8 (минимальная глубина — 1,2 м).

4. Назначить размеры оконных, дверных проемов и балконных
дверей. Разобрать структуру условного обозначения марок дверей. Окна на чертежах обозначаются ОК 1; ОК 2; ОК 3, в зависимости от простенков и размеров помещения; двери Д 1; Д 2; Д 3, в зависимости от назначения помещения Составьте на основании этого и ГОСТ 21.101 спецификацию элементов заполнения оконных и дверных проёмов.

Выбирая размеры оконных проемов надо стремиться к тому,
чтобы площадь окон в помещении соотносилась с площадью пола это-
го помещения как 1:5... 1:6. Высота оконного проема должна быть
такой, чтобы обеспечивалось расстояние от пола до низа оконного
проема 700...900 мм, а от потолка до верха оконного проема — не ме-
нее 300 мм. Размеры дверных проемов и характер их заполнения (глухие, остекленные, однопольные, двупольные) зависят от назначения помещения, например:

— двери входные в здание могут быть двупольные с остекленными полотнами, открывающимися наружу, шириной не менее 1200 мм;

— двери между комнатами — однопольные с глухими или остекленными полотнами, открывающимися внутрь, шириной 800 мм.

— двери в кухнях однопольные с глухими или остекленными полотнами, открывающимися внутрь, шириной 700 мм

— двери в санузлах и ванных комнатах однопольные, открывающимися наружу, шириной 600 мм.

5. Оконные и дверные проемы в наружных стенах изобразить с четвертями, дверные проемы во внутренних стенах и перегородках — без четвертей. Показать открывание дверных полотен на угол 30°; типы заполнения дверных.

6. В санузлах, на кухнях и других аналогичных помещениях вычертить санитарно-техническое оборудование и действительное количество вентиляционных каналов.

7. Изобразить входные крыльца и площадки, сходы в подвал, наружные эвакуационные лестницы, пандусы. Стрелкой указать направление подъема марша. Площадки при входе в здание должны иметь толщину не менее 150 мм, ширину 1,4 м, глубину 1,8 м и быть защищенными от атмосферных осадков. Пандусы должны иметь ширину не менее 1,2 м и уклон не более 1:10. Размеры тамбуров следует принимать не менее, м: глубина 1,8 и ширина 2,2. Ширина наружных открытых эвакуационных лестниц должна быть не менее 0,8 м.7.

8. Нанести размеры, предварительно изучив следующие правила:

а) на строительных чертежах размерную линию на ее пересечении
с выносными линиями, линиями контура или осевыми линиями ограничивают засечками в виде толстых основных линий длиной 2...4 мм, проводимых с наклоном вправо под углом 45° к размерной линии, при этом размерные линии должны выступать за крайние выносные линии на 2...3 мм.

б) размеры допускается повторять и наносить в виде замкнутой цепи;

в) размерное число ставится над размерной линией на расстоянии 1 мм шрифтом

№3, 5;

г) над одной размерной линией должно стоять только одно размерное число. Если же размерное число не помещается над размерной линией, его приводят на продолжении размерной линии или на полке линии-выноски;

д) размеры наносят в миллиметрах;

е) наружные размеры наносят слева и снизу плана в три цепочки:
— первая цепочка проводится на расстоянии не менее 10 (14 или 21) мм от наружного контура стены. На ней проставляют размеры простенков, оконных и дверных проемов. Для проема с четвертями размеры показывают по наименьшей величине проема (т.е. по наружной стороне стены);

— вторая цепочка проводится на расстоянии 7 мм от первой. На ней проставляют расстояния между соседними координационными осями;

— третья цепочка проводится на расстоянии 7 мм от второй. На ней проставляют расстояние между крайними координационными осями (длина и ширина здания);

— в случае несовпадения размеров противоположных сторон вверху и справа проводят дополнительные размерные линии;

ж) размеры, касающиеся внутренней планировки, наносят внутри
изображения плана в виде замкнутой цепи и с таким расчетом, чтобы
каждое помещение имело необходимое количество размеров: длину и
ширину. Цепочки проводят на расстоянии 7 или 14 мм от внутреннего
контура стен; на них указывают размеры помещений в свету, толщины
стен и перегородок, привязки капитальных стен к осям и т.п.

9. Площади помещений проставить в свободной зоне в нижнем правом углу изображенного помещения, в квадратных метрах без указания единиц измерения с точностью до двух знаков после запятой шрифтом № 5 и подчеркнуть.

10. Отметки уровней полов этажей, тамбуров, площадок и т.п. на планах нанести с указанием знака «+» при отметках выше нулевой или знака «-» при отметках ниже нулевой. За нулевую отметку принимают уровень чистого пола первого этажа. Отметки указывают в метрах с тремя десятичными знаками, отделенными от целого числа запятой. Например: -0,750 ; 0,000; +1,650.

11. Проставить по центру помещений номера по экспликации (шрифтом № 5) и составить экспликацию помещений или дать наименование помещений на плане.

12. Составить план проемов (поместить его в пояснительную записку) с указанием всех перемычек, ведомость перемычек только для одного этажа, план которого вычерчивают. Заполнить спецификацию элементов перемычек. Элементы перемычек подбирают с учетом длины их опирания на простенки: для несущих перемычек длина опирания не менее 250 мм, для не несущих — не менее 120 мм с каждой стороны.

Ведомость перемычек

№ проема

Сечение

Марка

Количество

ПР-3

ПР-4

ПР-5
ПР-6

ПП-17

П-15

1(4)

2(8)

13. Выполнить обводку чертежа плана:

— контуры стен, столбов, расположенные в секущей плоскости, обводят сплошными толстыми основными линиями;
— контуры перегородок, оконные проемы, дверные полотна, расположенные в секущей плоскости обводят сплошными тонкими линиями;
— контуры санитарно-технического оборудования, другие элементы плана, размерные и выносные линии, еще более тонкими линиям, а координационные оси обводят штрихпунктирными.

Обводка должна быть четкой и яркой.

14. Нанести на плане здания линии разреза с таким расчетом, чтобы в разрез попадали оконные и дверные проемы; разрез должен проходить по лестничной клетке. Направление взгляда для разреза по плану здания принимают справа налево или снизу вверх. Разрез обозначают арабскими цифрами.

15. Над выполненным чертежом написать его название: ПЛАН 1 ЭТАЖА М 1:100 или ПЛАН НА ОТМ. +2,800 М 1:100.

(образец выполнения см. приложение )

Методические рекомендации по выполнению плана плит перекрытия

Перекрытия выполнить из сборных железобетонных плит с круглыми пустотами толщиной 220 мм. Ширину плит принимать 1200 (1190) мм и (или) 1500 (1490) мм. Первая цифра — координационный (номинальный) размер, цифра в скобках — конструктивный размер. Длина плит должна соответствовать перекрываемому пролету (расстоянию между координационными осями несущих стен). По выбранной конструктивной схеме здания выпишите требуемые длины плит перекрытия. Плиты перекрытия опирают на несущие стены короткими сторонами по слою свежего цементно-песчаного раствора. Глубина опирания должна быть 120 -180 мм. При несущих продольных стенах предпочтительно укладывать плиты на внутреннюю стену образуемым при формировании закрытым торцом. При поперечных несущих стенах положение торцов значения не имеет.

Продольные швы между плитами и монолитные участки заполняются растровом. Также мелкозернистый бетон или раствор заполняет швы и расположенные по боковым граням плит тарельчатые пазы диаметром 120 мм с шагом 200 мм и образует растворные шпонки, что придает сборному перекрытию свойства жесткого диска. В смежных рядах надо стремиться укладывать плиты одинаковой ширины для удобства анкеровки. Пустоты в торцах плит перекрытия на глубину опирания, но не менее 120 мм заделывают бетоном. Это предохраняет концы плит от продавливания вышележащей стеной, а также улучшает тепло- и звукоизоляцию перекрытий. Схему расположения плит перекрытия выполняют над первым этажом (если вычерчен план первого этажа) или над типовым этажом (если вычерчен план типового этажа).

Предлагается следующая последовательность работы:

1. Тонкими штрихпунктирными линиями нанести все координационные оси здания (оси капитальных стен), их обозначения, расстояния между ними и крайними осями .

2. Нанести внутреннюю грань капитальных стен пунктирными тонкими линиями, внешнюю грань капитальных стен тонкими линиями, соблюдая их толщину и привязки к осям. Длину плит перекрытия подбирают из условия обеспечения необходимой величины опирания на стены.

3. Разложить плиты перекрытия на капитальные стены. Для пропуска вентиляционных блоков укладывать ребристые (сантехнические) плиты толщиной 250 мм, в полках которых устраивают проемы для вентблоков или можнозапроектировать монолитные участки.

4. Назначить и проставить на чертеже марки плит перекрытия и их количество (ПК 60-12; ПК 58-15 ….); сведения о плитах внести в спецификацию основных сборных железобетонных конструкций.