Теплотехнический расчёт наружной стены

Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1. Зона влажности: сухая

2. Влажностный режим помещения: t_в=<25^оС,W<30%, режим сухой

3. Условия эксплуатации – А

4. Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены:

(1.1)

гдеt_в- температура внутреннего воздуха;

t_н - зимняя температура наружного воздуха;

∆t_н - нормативный температурный перепад между температурой

внутреннего воздуха и температурой поверхности стены;

n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения

наружной поверхности стены по отношению к наружному

воздуху;

α_в-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности.

Принимаем: n=1; α_в=8,7; ∆t_н=10; t_хс = -41⁰С; t_хп= -38⁰С

⁰С (1.2)

 

Подставляем значения в формулу (1.1):

 

 

5. Определяем толщину стены:

Рисунок 1- Схема наружной стены

1 – внутренняя штукатурка (сложный раствор), 0,01 м;

2 – наружная стенка из кирпича глиняного, сплошного;

3 – наружная штукатурка (цементно-песчаный раствор), 0,02 м.

Составляем общее выражение для величины сопротивления теплопередачи и определяем толщину стены:

(1.3)

где α_н–коэффициент теплоотдачи наружной

поверхности ограждающих конструкций. Для наружных стен, α_н = 23 Вт/ м² · ⁰ С;

δ₁, δ_2, δ₃, - толщины отдельных слоев;

λ₁, λ₂, λ₃ - коэффициенты теплопроводности материала слоев стены,

λ₁=0,70 Вт/ м · ⁰ С;

λ₂=0,87 Вт/ м · ⁰ С;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

λ₃=0,76 Вт/ м · ⁰ С

м

По ГОСТу принимаем 0,38 м

 

 

6. Определяем тепловую инерцию

Степень инерционности ограждений конструкции устанавливаем по характеристике тепловой инерции, определяемой по формуле:

(1.4)

гдеS₁, S₂, S₃ –коэффициенты теплоусвоения материала, отдельных слоев в

ограждающей конструкции.

S₁= 9,20Вт/м² · ⁰С

S₂= 8,95 Вт/м² · ⁰С

S₃= 9,60 Вт/м² · ⁰С

Подставляем значения в формулу (1.4), получаем:

δ_общ= δ₁+δ₂+δ₃

δ_общ=0,38+0,01+0,02=0,41 м

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

1.2 Теплотехнический расчёт покрытия

1. Зона влажности: сухая

2. Влажностный режим помещения: t_в≤25^oС, W<30%, режим сухой

3. Условия эксплуатации – А

4. Определяем требуемое сопротивление теплопередачи покрытия:

Δt_н=8^оС

 

 

5. Определяем толщину утеплителя:

Рисунок 2 – Расчетная схема покрытия.

1 – железобетонная плита, 0,03 м.

2 – определяемый теплоизоляционный слой (фибролит 600 кг/м³);

3 – стяжка из цементно-песчаного раствора, 0,025 м;

4 – трехслойный рубероидный ковер, 0,02 м.

λ₁=1,92; λ₂=0,17; λ₃=0,76; λ₄=0,17.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

6. Определяем тепловую инерцию:

D = R₁·S₁ + R₂·S₂ + R₃·S₃ + R₄·S₄(1.5)

где S₁, S₂, S₃, S₄- коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев покрытия.

S₁=16,95;S₂=2,25;S₃=9,60;S₄=3,53;

R₁=0,01; R₂=0,7; R₃=0,03; R₄=0,01;

D = 0,01·16,95+0,7·6,17+0,03·9,6+0,01·3,53 = 3,59

Так как тепловая инерция меньше 4, значит температура трёх суток выбрана не верно, делаем перерасчет.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

Соответственно сохраняется D=3,59

δ_общ=0,03+0,12+0,025+0,02=0,195 м

Вывод: Взял за расчет температуру одних холодных суток расчёт выполнен верно.

 

 

2. Проектирование естественного освещения

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

Освещение двухстороннее.

1. Определяем глубину помещения:

2. Определяем общую площадь световых проемов:

(2.1)

м²

Поле светового климата – ΙV,устойчивый;

Разряд зрительской работы -5

Нормированное значение КЕО:

е_н^III=0,5%

3. Определяем значение коэффициента запаса:

Производственные помещения с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне менее 1 мг/м³ пыли, дыма, копоти.

K₃=1,3

Значение световой характеристики (.

Чтобы определить значение световой характеристики, надо найти отношение длины помещения() к его глубине(B)

 

и отношение глубины помещения (В) к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окон

По таблице определяем, что

 

h₁=9,2 0,4=8,8 м

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

 

 

Рисунок 3 –Схема окна в разрезе

Площадь пола:

S_п=648 м²

Находим общий коэффициент светопропускания(τ₀):

Стекло оконное листовое двойное: τ₁=0,8

Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий деревянные спаренные: τ₂=0,6

τ₀=τ₁·τ₂·τ₃=0,8·0,6·1=0,48

Определяем коэффициент ρ_ср, учитывающего отражение света от стен пола и потолка:

(2.2)

гдеρ₁ – коэффициент отражения пола, ρ₁=0,2;

ρ₂ – коэффициент отражения потолка и стен, ρ₂=0,4;

F – площадь стен и потолка, м²

F=S_ст+S_пот(2.3)

S_ст=2·h_пом·(Ш+l_п)=2·4,8·(18+12)=288 м²

F=1684,8 м²

Коэффициент r=1,5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.036 ПЗ

Тогда площадь одного окна:

м²

При принятой высоте окна, ширина окна:

b= м

Расчёт фундамента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

За расчетный фундамент следует принимать наиболее загруженную конструкцию, таковой является промежуточная опора, так как угловая опора принимает половину груза в отличие от промежуточной.

Рисунок 4- Схема плана здания с грузовыми площадками

 

1. Рассчитаем размер грузовой площади:

F_гр = b·L/2= 6·18 /2=54 м² (3.1)

где b – шаг колонн, м;

l – пролет здания, м.

2. Определяем сумму нагрузок действующих на фундамент:

Установив расчетный фундамент и определив грузовую площадь, следует определить величины постоянных и временных расчётных нагрузок. Сумму этих нагрузок, действующих на фундамент, следует определить по формуле

P=q_покр·F_гр+Q_оп+Q_б.п+Q_ст+Q_кр+Q_сн+Q_фб (3.2)

гдеq_покр – вес 1 м² покрытия, Н;

F – расчетная грузовая площадь, м²;

Q_б.п – расчетная нагрузка от веса несущей конструкции покрытия, Н;

Q_ст – расчетная нагрузка от стены, приходящаяся на расчетный фундамент, Н;

Q_оп – расчетная нагрузка от опоры, Н;

Q_фб - расчетная нагрузка от веса фундаментной балки, Н;

Q_кр– расчетная крановая нагрузка, Н;

Q_сн – расчетная нагрузка от снега, Н.

P=0,259·54+4,224·10⁴+37,82·10⁴+5·10⁴+1,1·10⁴ +2,4·10⁴+5,3·10⁴=61,5·10⁴Н

а) Определяем нагрузку действующую от покрытия

q_покр=q_ПНС+q_ут+q_ц.ст+q_руб (3.3)

где

q_ПНС= 1,4:9=0,156·10⁴;

q_ут=ρ_ут·δ_ут=0,4·0,12=0,048·10⁴Н;

q_ц.ст=2·0,025=0,05·10⁴ Н;

q_руб=0,005·10⁴Н

q_покр= 0,156·10⁴+0,048·10⁴+0,05·10⁴+0,005·10⁴=0,259·10⁴ Н

б)Определяем нагрузку от опоры:

Q_оп=f·H_оп·γ₀·n=0,16·9,6·2,5·10⁴·1,1=4,224·10⁴Н(3.4)

гдеf– площадь поперечного сечения опоры, м²;

H_оп– высота опоры, м;

γ₀- плотность материала опоры, кг/м³

в) Определяем расчетную нагрузку от веса несущей конструкции покрытия

Q_б.п= ·n= = 5·10⁴Н (3.5)

г) Определяемрасчетную нагрузку от стены, приходящуюся на расчетный фундамент

Q_ст=(F_ст-F_ок)·γ·δ·n (3.6)

где F_ст – площадь участка стены,

F_ок – площадь окна по ГОСТу,F_ок=10,339 м²;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.036 ПЗ

γ – плотность материала стены, γ=1700 кг/м³;

δ – толщина стены по ГОСТу, δ=0,383 м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

Q_ст=(63,57-10,339)·1,7·0,383·1,1 = 37,82·10⁴ Н

F_ст= b·(h_пом+h_б+h_покр+ )=6·(9,6+0,8+0,195+0,156)=63,57 м²;

 

д) Определяем расчетную крановую нагрузку

Q_кр=Q·n=2·1,2=2,4·10⁴ Н(3.7)

е) Определяем расчетную нагрузку от веса фундаментной балки

Q_фб=G_фб·n=1·1,1=1,1·10⁴ Н (3.8)

ж) Определяем расчетную нагрузку от снега

Q_сн=Q_норм·F_гр·n=0,05·10⁴·54·1,4=5,3·10⁴ Н

3. Определяем размер фундамента:

H_ф=H^н·m=2·0,7=1,4 м (3.9)

Определяем размеры столбчатого фундамента, имеющего подошву в виде квадрата:

Рисунок 5- Сборный железобетонный столбчатый фундамент

Расчет размеров столбчатого фундамента, имеющего подошву в виде квадрата, следует определять по формуле:

м(3.10)

Принимаем по ГОСТу: блок-плита 1700×1700;

Сечение колонны 400x400;

Блок-стакан 1000x1000x1000;

Высота блок плиты 300 мм.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

4.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.079 ПЗ

Расчет состава административно-бытовых помещений

Количествомужчин по сменам: 1 смена – 7 человек.

2 смена – 5 человек

 

Таблица №1 - Расчет состава административно-бытовых помещений.

Группа производственного процесса 1Б

№	Помещение	Расчет на кол-во работающих	СН и П	Требуется
Кол-во чел. на оборудование	Ориентировочная площадь на ед. оборудования, м2	Кол-во ед. оборудования	Примерная площадь, м2
Мужские бытовые помещения
	Гардеробная, хранение одежды, шкафы
	Душевая, душевые сетки			4-6
	Умывальная			1,5-2		1,5
	Уборная, унитазы			5,5		3,5
Всего

Женские бытовые помещения

	Гардеробная, хранение одежды, шкафы
	Душевая, душевые сетки
	Умывальная			1,5		1,5
	Уборная, унитазы			5,5		3,5
Всего

 

Итого: 44 м²

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ

5Расчеттехнико-экономических показателей

Строительный объем здания:

V_стр=ΣF·L=(F₁+F₂)L (5.1)

V_стр= 143,6·72 = 10339,2 м³

Находим площади F₁ и F₂:

F₁=B·Нст=18,82·5,785=108,8м²

F₂=B·h/2=18,82·0,74/2=6,96 м²

Ширина здания:

B=l_ос+2δ_ст=18+0,82=18,82 м

Высота стены:L=42 м

V_cтр=

Определяем строительный объем:

V_стр= (108,87+6,96)×42=4864,8 м³

 

Рисунок 6 – Поперечный разрез здания

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТС 000000.100 ПЗ