Здания и сооружения

Страница 2

Rв – сопротивление теплопередачи внутренней поверхности ограждения зависит от рельефа его внутренней поверхности; для гладких поверхностей стен Rв=0,133

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху; по СниП [5] n=1

Расчетную температуру наружного воздуха tн принимают с учетом тепловой инерции Д ограждающих конструкций по СниП [3].При расчете ограждений сначала задаются величиной тепловой инерции Д.По ней выбирают расчетную температуру наружного воздуха tн и рассчитывают требуемое сопротивление теплопередачи R отр.

В курсовом проекте расчеты проводятся при Д>7 (массивные конструкции), при этом расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура наиболее холодной пятидневки : tн= -28 С°

В данной работе необходимо сделать расчет для двух стен: 1.кирпичная стена и 2. трех слойная из железобетонных панелей с утеплителем из минераловатных плит. Что бы в дальнейшем можно было выбрать более эффективный вариант.

Определение экономичного сопротивления теплопередаче:

Rо эк = √ Wо* Цо / Е* λ* Цм

Где Цо – стоимость тепла 1 Гкал в руб.

Wо – теплопотери за отопительный период, Гкал.

Е – коэффициент эффективности капитальных вложений; Е=0,15

λ - коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/(м.ч.град)

Цм – стоимость материала, руб./м 3

Для кирпичной стены
Для железобетонной с минеральным утеплителем
Цо= 298,15 руб./Гкал
Wо= 0,25 Гкал.
Е= 0,15
λ = 0,81 ккал/(м.ч. град)
Цм = 1600 руб./ м 3
Rо эк =√0,25298,15/0,15
0,811600=0,383
Цо= 298,15 руб./Гкал
Wо= 0,25 Гкал.
Е= 0,15
λ = 0,7 ккал/(м.ч. град)
Цм = 2000 руб./ м 3
Rо эк =√0,25298,15/0,15*
0,72000=0,354
Wо = (tв- tн.ср) N * r * z * d /106
Wо = (18+3,5) * 231 * 24 * 1,4 * 1,5 /106 = 0,25
Где tв – температура внутреннего воздуха, tв = 18 С°
tн.ср – средняя температура отопительного периода, tн.ср = -3,5 С°
N –отопительный период в течении года, N = 231 день
z – отопительный период в течение суток, z =24 часа.
r - коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через не плотности оконных переплетов, стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др.; r = 1.4
d -коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации готовых сооружений средств отопления, теплосетей и др.;d = 1.5
Для выбора сопротивления Rо соблюдается условие : если Rо эк > Rотр
то Rо = Rо эк ; если Rо эк < Rотр ,то Rо = Rотр .При полученных расчетах для обоих видов стен Rо эк < Rотр , следовательно , Rо = Rотр=1,02
Толщина стен определяется по формуле:
δ=[Ro – (Rв + Rн + δ1/λ1 + δ2/λ2)]λ
Где Rн =1 / αн - сопротивление теплопередачи наружной поверхности ограждения, м2.ч. град/ккал; зависит от местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов Rн=0,05
δ 1,2 – толщина слоя, м
λ 1,2 - коэффициент теплопроводности материала слоя.

Для кирпичной стены
Для железобетонной с минераловатной плитой
Ro=1,02
Rв=0,133
Rн=0,05
δ1=0,02 м δ2=х м
λ1=0,65
λ=0,8141
δ=[1,02-(0,133+0,5+
0,02/0,65)]0,8141=0,652
Ro=1,02
Rв=0,133
Rн=0,05
δ1=0,03 м δ2=х м
λ1=0,9
λ=0,75
δ=[1,02-(0,133+0,5+
0,03/0,9)]0,75=0,605
Округляя до стандартного размера штучных изделий, толщина кирпичной стены: δ=0,625 м.=2,5 кирпича.
Расчет действительной величены тепловой инерции Д ограждающий конструкций:
Д=∑Ri*Si
Где Si – коэффициент теплоусвоения слоя материала, по СниП (5)
Ri – термическое сопротивление отдельного слоя ограждения определяется по формуле:
Ri= δi / λi

Для кирпичной стены
Для железобетонной с минераватной плитой
S1=10,7
Sштукатурки1=11,16
R1=0,652/0,81=0,805
Rштукатурки1=0,02/0,65=0,0308
Д1=0,308011,16+0,80510,7=9,04
S2=17,98
Sштукатурки2=11,16
R2=0,605/0,9=0,672
Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04
**Д2=0,0411,16+0,67217,98=12,53**
Изначальная величина Д>7 была выбрана верно, следовательно и значение tн имеет правильное значение.
Расчет фактического сопротивления теплопередаче:
Ro=Rв+δ1/λ1+δ2/λ2+Rн

Для кирпичной стены
Для железобетонной с минераловатной плитой
Ro=0,133+0,02/0,65+0,652/0,8141
+0,05=1,02
Ro=0,133+2(0,03/0,9)+0,605/0,75
+0,05=1,65
При этом полученные результаты соответствуют требованию: Rо >= Rотр
Расчет приведенных затрат (руб./м² стены)
Пi = С io +ЕКi
Где С io – текущие затраты на отопление, руб./м² стены в год.
Кi – единовременные затраты (стоимость стены по вариантам), руб./м²
i - номер варианта ограждающей конструкции (i=1,2)
С io= Woi* Цо/ Roi
С io=0,25*298,15/1,02=73,08 руб./м² в год
Кi = δi + Цмi

Для кирпичной стены
Для железобетонной с минеральной плитой
С o1=73,08
Е=0,15
К1=δ1+Цм=0,6521600=1043 руб./м²
П1=73,08+0,151043=229,56 руб./м²
стены
Сo2=73,08
Е=0,15
К2=δ2+Цм=0,6052000=1210 руб./м²
П1=73,08+0,151210=254,58 руб./м²
стены
Сравнив полученные результаты, можно сделать вывод, что строительство дома с кирпичными стенами дешевле, чем из трех слойной железобетонной панели с минераловатной плитой,т.к. П1=229,56 руб./м² стены<П2=254,58 руб./м² стены, т.е. приведенные затраты руб./м² кирпичной стены являются минимальными.
Расчет коэффициента теплопередачи (Вт/м² град Сº) ограждающих конструкций:
К=1/Rо=1/1,02=0,980
3.Расчет фундамента
При определении глубины заложения фундамент в соответствии со СниП 2.02.01-83 (4 ) учитывают следующие основные факторы: влияние климата(глубину промерзания грунтов), инженерно-геологические, гидрологические и конструктивные особенности.
Расчетную глубину сезонного промерзания определяют по формуле:
df = d1=kndfn=0.51.44=0.72
Где kn – коэффициент влияния теплового режима здания, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений; СниП(4) kn=0,5
dfn – нормативная глубина промерзания определяется по карте глубины промерзания dfn=1,44
Глубину заложения внутренних фундаментов отапливаемых зданий принимают без учета промерзания, но не менее 0,5 м.
Влияние геологии и гидрологии строительной площадки на глубину заложения фундамента d2 определяется по СНиП (4).Определяется величина df+2, которая сравнивается с dw (уровнем грунтовых вод), и исходя из полученного соотношения назначается глубина заложения фундамента d2.