На основании фактических часовых расходов тепла определены фактические годовые расходы тепла на отопление и горячее водоснабжение.
=43 гкал/год
Расчет экономии тепловой энергии
=551,9 гкал/год
=1896,56 гкал/год
= 2448,46 гкал/год
4. Здания и сооружения образуют искусственно созданную среду, предназначенную для проживания или пребывания людей в зависимости от функционального назначения и для выполнения различного вида производственных процессов.
Сооружения предназначены для выполнения производственных процессов, хранения материалов, изделий, оборудования и т.д.
Здания подразделяются:
- по назначению — на жилые (квартирные дома, общежития), общественные (клубы, государственные и административные учреждения, школы, больницы, столовые), промышленные (заводы, фабрики, электростанции, шахты, а также подсобные и вспомогательные здания) и сельскохозяйственные (коровники, птичники, овоще- и зернохранилища и проч.);
- по роду материалов, используемых для строительства, — деревянные, каменные (кирпичные, бетонные и железобетонные) и смешанные;
- по этажности — одноэтажные и многоэтажные;
- по конструкции — со сплошными стенами и каркасами, заполненными утеплительными материалами. Каждое здание должно обладать:
- прочностью и устойчивостью — надежно воспринимать нагрузки, действующие на здание и его конструкцию;
- долговечностью — сохранением зданием длительное время прочности и устойчивости при атмосферных, температурных и других воздействиях;
- огнестойкостью — сопротивляемостью материалов и конструкций здания воздействию огня и высоких температур до потери ими прочности и устойчивости во время пожара.
Планировка помещений должна соответствовать их назначению и условиям эксплуатации.
В зависимости от требований, предъявляемых к зданиям по степени капитальности (в отношении их долговечности), здания разделяются на три основных класса:
- I класс — здания большой долговечности, имеющие общественное значение, - музеи, театры, дворцы культуры, крупные здания учреждений;
- II класс — многоэтажные жилые и общественные здания массового строительства, а также промышленные здания;
- III класс — жилые и общественные здания массового строительства, возводимые в небольших юродах, поселках и сельских населенных пунктах, а также некоторые промышленные здания.
По огнестойкости здания подразделяются на пять степеней:
- I, II и III степени огнестойкости несгораемые — здания, все части которых выполнены из несгораемых материалов;
- IV степень огнестойкости — здания, основные части которых выполнены из трудносгораемых материалов, а также из сгораемых материалов, защищенных от огня штукатуркой или облицовкой из несгораемых материалов;
- V степень огнестойкости — сгораемые здания, основные части которых построены из сгораемых материалов, не защищенных штукатуркой или несгораемой облицовкой.
Каждое здание состоит из отдельных взаимосвязанных конструктивных элементов (частей). Элементы здания, выполняющие несущие и ограждающие функции, называются строительными конструкциями. Несущие конструкции воспринимают основные нагрузки и обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость здания. Ограждающие конструкции служат для изоляции внутренних объемов в зданиях и сооружениях от внешней среды или между собой.
К основным конструктивным элементам здания относятся: фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, покрытие, лестницы, окна, двери, балконы.
Фундаментом называют подземную часть здания, через которую передается нагрузка на грунт основания. Фундамент устраивается только под несущими элементами здания (стенами, колоннами). Нижняя поверхность фундамента называется подошвой. На фундаменте располагают стены здания. Нижняя часть стены, опирающаяся непосредственно на фундамент, называется цоколем, а венчающая часть стены — карнизом. Если в здании устраивается подвальный этаж, то конструкция фундамента одновременно становится его стеной.
Здания строят с подвалом, подпольем и без них.
Стены, перегородки, перекрытия, покрытие — ограждающие конструкции здания.
Стены ограждают помещения от внешней среды и защищают их от атмосферных воздействий. Наружные стены отделяют помещения от внешнего пространства, внутренние — от других помещений. Стены могут воспринимать нагрузку от собственного веса и веса опирающихся на них вышележащих частей здания — перекрытий и крыши; такие стены называют несущими. Стены, опирающиеся на фундаменты, но несущие нагрузку только от собственного веса на всю высоту стены, называют самонесущими.
В промышленных зданиях, имеющих большие расстояния между капитальными стенами, устраивают дополнительные опоры под балками или фермами — колонны (столбы кирпичные, бетонные, железобетонные, металлические и др.) с фундаментами, опирающимися на прочный грунт.
Колонны — отдельно стоящий вертикальный конструктивный элемент здания, предназначенный для передачи нагрузки от перекрытий на фундаменты.
Внутренние перегородки разделяют смежные помещения в здании.
Перекрытия — внутренние горизонтальные конструкции, которые бывают междуэтажные, чердачные, подвальные и др.
Покрытие состоит из крыши и чердачного перекрытия; пространство между ними образует чердак.
Крыша включает в себя несущую конструкцию (плиту, стропила, обрешетку) и кровлю из влагостойкого материала (черепицы, асбестоцементных листов, рубероида и т.д.).
Лестницы, соединяющие этажи здания, состоят из лестничных площадок и лестничных маршей со ступенями. Лестничные площадки, размещенные на уровне этажей, называют основными, размещенные между этажами — промежуточными.
Лестничная клетка — огражденное капитальными стенами помещение лестницы, в котором также располагаются лифты. В малоэтажных зданиях лестницы могут быть открытыми.
Двери служат для сообщения между смежными помещениями или между помещениями и наружным пространством. Если в помещение (преимущественно и промышленных зданиях) необходимо вносить оборудование больших размеров или вводить средства транспорта, то помимо дверей такие помещения оснащают воротами.
Окна предназначены для естественного освещения и проветривания (вентиляции) помещений.
Фонари — специальные остекленные конструкции, устраиваемые в покрытии для освещения и проветривания помещений (если этого нельзя сделть посредством окон). Фонари в основном применяют в одноэтажных промышленных зданиях.
В здание могут входить дополнительные элементы: балконы, эркеры (остекленная часть помещения, выступающая из плоскости наружной стены), лоджии, ниши, навесы и т.п.
Фундаменты, стены, колонны, перекрытия являются несущими конструкциями здания и в совокупности образуют его несущий остов. При всех комбинациях нагрузок, действующих на здание, несущий остов должен иметь достаточную прочность для их восприятия и обеспечивать пространственную неизменяемость (жесткость) и устойчивость здания.
Гражданские здания в зависимости от конструктивной схемы их несущего остова подразделяют на здания: с несущими стенами (бескаркасные), с неполным каркасом, каркасные.
В помещении — ограниченном внутреннем пространстве — создаются оптимальные условия для человека в соответствии с формой его жизни и деятельности — трудом, отдыхом, лечением, обучением:
- требуемый звуковой режим (условие слышимости), обеспечивающий защиту от шумов (звуков) как проникающих извне, так и местных, внутренних;
- микроклимат — совокупность параметров воздушной среды помещения (температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха, степени его чистоты), соответствующий физиологическим потребностям человеческого организма при совершении той или иной работы, а также требованиям технологического процесса. Температуру в помещении следует поддерживать на уровне, отвечающем условиям теплового комфорта (18-23 °С).
В отдельные помещения должны подаваться энергия (газ, топливо, электроэнергия), вода, воздух, удаляться загрязненные воды и воздух, мусор.
Поддержание в помещении комфортных условий, определяющих степень его благоустройства, обеспечивается инженерным оборудованием здания — системами отопления, вентиляции, водоснабжения, канализации, энергоснабжения (газо- и электроснабжения), вертикальным транспортом (лифты, подъемники, эскалаторы).
5. Здания и сооружения состоят из отдельных конструктивных элементов, которые подразделяют на несущие и ограждающие. Несущие элементы (фундаменты, стены, каркасы, перекрытия и покрытия) воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки, возникающие от массы оборудования, людей, снега, собственной массы конструкций, действия ветра и т. д. Ограждающие элементы (наружные и внутренние стены, полы, перегородки, заполнения оконных и дверных проемов) защищают внутренние помещения от атмосферных воздействий. Они позволяют поддерживать внутри зданий требуемые температурно-влажностные и акустические условия. Кроме того, встречаются конструктивные элементы, которые одновременно совмещают несущие и ограждающие функции, например стены и покрытия в бескаркасных зданиях.
Сетка колонн — размеры шага и пролета — определяет величину элементарной конструктивно-планировочной ячейки каркасного здания. Современные технические достижения позволяют перекрывать без промежуточных опор огромные пространства. Примерами крупных производственных зданий зального типа могут служить авиа-и судосборочные цехи, корпуса, в которых осуществляются сборка и испытание крупногабаритных энергетических агрегатов и т. д. Однако основную часть производственных объектов массовой застройки составляют здания пролетного и ячейкового типов со сравнительно мелкой сеткой колонн. Многолетняя практика строительства и эксплуатации показала, в частности, что для большинства производств машиностроения при размещении их в одноэтажном здании приемлема сетка 18X6 или 18X12 м. Выбор сетки колонн определяется прежде всего функционально-технологическими требованиями.
Расстояния между опорами должны обеспечивать рациональное размещение технологического оборудования, рабочих мест и проходов для обслуживающего персонала, проездов для транспорта. Следует учитывать не только условия нормального режима эксплуатации производства, но и ситуации, возникающие при ремонте и замене оборудования, предусматривая соответствующие ремонтные зоны, обеспечивая доступ подъемно-транспортных средств ко всем технологическим агрегатам.
На современных предприятиях набор мелких технологических агрегатов-станков, выполняющих отдельные операции и допускающих достаточно вольную, многовариантную «рассыпную» расстановку, постепенно заменяется комплексными поточными линиями, выполняющими весь цикл производственных операций.
Появление таких линий, в которых агрегированы в единый комплекс обрабатывающие и транспортные механизмы, в конечном счете позволяет уменьшить общую площадь здания за счет более компактной расстановки оборудования. Однако каждая отдельная технологическая единица становится более крупной, вариабельность размещения отдельных элементов, составляющих технологическую линию, уменьшается, что требует большего свободного пространства и, следовательно, более крупной сетки колонн.
Основания
Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.
Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.
Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.
Фундаменты
Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, являются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.
По форме в плане фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен, столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание.
По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.
По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие и гибкие, по способу производства (изготовления) — на сборные и монолитные. Фундаменты под железобетонные колонны. Под железобетонные колонны применяют железобетонные сборные и монолитные фундаменты стаканного типа. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним. Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколенником, в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана, как правило, располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, чтобы иметь возможность компенсировать неточности ъ размерах и заложении фундаментов.
Глубина заложения фундаментов зависит от ряда условий:
· вида сооружения (дом, баня, гараж, хозяйственные постройки) и его конструктивных особенностей (наличия цокольного, подвального этажа и т.д.);
· величины и характера нагрузок, действующих на фундамент;
· геологических и гидрогеологических условий площадки;
· возможности пучения грунта при промерзании и осадки при оттаивании.
Минимальная глубина заложения фундаментов под наружные конструкции сооружений, возводимых на всех грунтах, кроме скальных, должна быть не менее 0,5 м от поверхности планировки участка. В зданиях с подвалами приведенная глубина заложения подошвы фундаментов относительно пола должна быть не менее 0,5 м; при плотных или утрамбованных грунтах допускается не заглублять фундамент в грунт, т.е. принимать глубину заложения равной толщине подготовки под полы и пола подвала (рис. 20).
 Рис. 20. Глубина заложения фундамента относительно пола подвала: 1 - песчаная подготовка под полы h1; 2 - бетонный пол подвала h2; 3 - уровень пола подвала; 4 - глубина заложения фундамента относительно пола подвала Нп; 5 - грунт
Глубина заложения фундамента относительно пола подвала Нп рассчитывается по формуле: Нп = (h, + h2)(Vn + V6)/Vrp
Эту величину можно рассчитать так: Нп = (10 + 12)(1,6 + 2,2)/1,65 = 51 см,
где h1 - подготовка под полы толщиной 10 см из песка объемной массой Vn = 1,6 т/м3; h2 - бетонный пол подвала толщиной 12 см, объемная масса бетона V6 = 2,2 т/м3.
Объемная масса грунта (супесь) Vrp = 1,65 т/м3.
Глубина заложения фундамента находится в непосредственной зависимости от глубины промерзания грунтов (табл. 7), а также от уровня грунтовых вод.
|