Пример расчета №1. Пример расчета №2

Мощность торгового предприятия определяется площадью торговых помещений.

Расчетными единицами для торгово-рыночного комплекса являются количество торговых мест, 1м² общей площади, 1 м² полезной площади, определяемые в соответствии с СП 118.13330.2012* [10].

К объемно-планировочным характеристикам относятся этажность, высота этажа, общая, полезная и расчетная площади здания, строительный объем, площадь застройки, удельный периметр наружных стен, площадь коммуникаций (коридоры, холлы), К1 – отношение расчетной площади к полезной площади, К2 – отношение строительного объема к расчетной площади, К3 – отношение площади наружных ограждающих конструкций к общей площади.

Общая площадь определяется как сумма площадей всех этажей (включая технический, мансардный, цокольный и павильонный этажи).

Площадь этажей следует измерять в пределах внутренних поверхностей наружных стен.

Площадь многосветных помещений, а также пространство между лестничными маршами шириной более 1,5 м и проемы в перекрытиях более 36 м2, а также лифтовые и другие шахты следует включать в общую площадь здания в пределах только одного этажа.

При наклонных наружных стенах площадь этажа измеряется на уровне пола.

Полезная площадь здания определяется как сумма площадей всех размещаемых в нем помещений, а также балконов и антресолей в залах, фойе и т.п., за исключением лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов и шахт и помещений (пространств) для инженерных коммуникаций.

Расчетная площадь здания определяется как сумма площадей входящих в него помещений, за исключением:

коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, внутренних открытых лестниц и пандусов;

лифтовых шахт;

помещений и пространств, предназначенных для размещения инженерного оборудования и инженерных сетей.

В расчетную площадь не включается пространство под наклонной поверхностью ниже 1,5 м.

Площади коридоров, используемых в качестве рекреационных, включаются в расчетную площадь.

Площадь помещений здания определяется по их размерам, измеряемым между отделанными поверхностями стен и перегородок на уровне пола (без учета плинтусов). Площадь помещения мансардного этажа учитывается с понижающим коэффициентом 0,7 на участке в пределах высоты наклонного потолка (стены) при наклоне 30° - до 1,5 м, при 45° - до 1,1 м, при 60° и более - до 0,5 м.

Строительный объем здания определяется как сумма строительного объема выше отметки 0.00 (надземная часть) и ниже этой отметки (подземная часть).

Строительный объем надземной и подземной частей здания определяется в пределах внешних поверхностей наружных стен с включением ограждающих конструкций, световых фонарей, куполов и др., начиная с отметки чистого пола каждой из частей здания, без учета выступающих архитектурных деталей и конструктивных элементов, подпольных каналов, портиков, террас, балконов, объема проездов и пространства под зданием на опорах (в чистоте), а также проветриваемых подполий под зданиями на вечномерзлых грунтах и подпольных каналов.

Площадь застройки определяется, как площадь горизонтального сечения по внешнему обводу здания на уровне цоколя, включая выступающие части. Площадь под зданием, расположенным на столбах, а также проезды под ним, включаются в площадь застройки. В площадь застройки включается также подземная часть, выходящая за абрис проекции здания.

При определении этажности здания учитываются все надземные этажи, в том числе технический этаж, мансардный, а также цокольный этаж, если верх его перекрытия находится выше средней планировочной отметки земли не менее чем на 2 м.

Отдельные технические надстройки на кровле (выходы на кровлю из лестничных клеток: машинные помещения лифтов, выходящие на кровлю; венткамеры и т.п.) в этажность здания не включаются.

При определении количества этажей учитываются все этажи, включая подземный, подвальный, цокольный, надземный, технический, мансардный и другие.

Торговая площадь определяется как сумма площадей торговых залов, зала кафетерия, площадей для дополнительных услуг покупателям.

 

 

2.6. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий проводится в соответствии с требованиями СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» [14], СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» [15].

Цель расчета – подбор ограждающих конструкций, теплозащитные качества которых соответствуют требованиям действующих нормативных документов в области строительства.

Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям п.5.1 [14]:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования), т.е ;

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование),

т.е k_oб ≤ k_об^тр;

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование), т.е для конструкций покрытия и стены - , а для конструкции окон - .

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

В рамках курсового проекта (работы) расчет по санитарно-гигиеническому требованию не производится, т.к температура внутренней поверхности ограждающей конструкции должна определяться по результатам расчета температурных полей всех зон с теплотехнической неоднородностью или по результатам испытаний в климатической камере в аккредитованной лаборатории.

2.6.1. Поэлементные требования

А). Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, R_о^норм, (м²·°С)/Вт, следует определять по формуле:

R_о^норм = R_о^тр × m_р, (2.1)

 

где R_о^тр - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·°С/Вт, величину базового значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_o^тр определяется по табл. 3 [14] в зависимости от градусо-суток отопительного периода региона строительства ГСОП и назначения здания.

m_р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (2.1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента m_р в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по прил. Г [14] выполняются требования п.10.1 [14] к данной удельной характеристике. Значения коэффициента m_р при этом должны быть не менее: m_{р =} 0,63 - для стен, m_{р =} 0,95 - для светопрозрачных конструкций, m_{р =} 0,8 - для остальных ограждающих конструкций.

Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °С×сут/год, рассчитываются по формуле:

 

ГСОП = (t_в – t_от) × z_от, (2.2)

 

где t_в – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в табл. 3 [14]: по поз. 1 – по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22°С); по поз. 2 – согласно квалификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21°С); по поз. 3 – по нормам проектирования соответствующих зданий;

t_от, z_от – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С.

 

Пример расчета №1

 

Определить нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен, покрытия, окон торгово-рыночного комплекса. Район строительства – г. Омск.

Cредняя температура наружного воздуха отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С – t_от = – 8,1 ^оС;

- продолжительность отопительного периода – z_от = 216 сут;

Принимаем расчетную температуру внутреннего воздуха для помещений наибольшей площади и температуры – торговые залы – t_в = +16 ^оС по технологическим требованиям.

По формуле (2.2) рассчитываем величину ГСОП:

ГСОП = [16 – (– 8,1)]×216 = 5205,6 °С×сут/год.

По табл.3 [14] по интерполяции определяем величину требуемого сопротивления теплопередаче, R_o^тр, для производственных зданий с сухим и нормальным режимами:

· наружных стен – 2,76 м^{2 оС}/Вт;

· покрытия – 3,68 м^{2 оС}/Вт;

· окон – 0,46 м^2оС/Вт.

Б) Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

непрозрачных ограждающих конструкций

 

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций производится с учетом их теплотехнической однородности.

Для теплотехнически однородных ограждающих конструкций (однослойные или многослойные конструкций с параллельными слоями) величина сопротивления теплопередаче R_о может быть рассчитана по формуле

R_о = 1 /a_в + R_k + 1 /a_н, (2.3)

где a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 4 [14]; a_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 6 [14]; R_k – термическое сопротивление конструкции, м²·°С/Вт.

Для конструкций с последовательно расположенными слоями

R_k = d ₁ /l ₁ + d ₂ /l ₂ + d ₃ /l ₃ + … + d_i/l_i, (2.4)

где d_i – толщина слоя, м; l_i – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно приложению Д [15].

Для теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций (содержащих соединительные элементы между наружными облицовочными слоями – ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные включения) рассчитывается приведенное сопротивления теплопередаче R_о^пр, м²·°С/Вт.

В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче R_о^пр производится на основе расчета температурных полей по специальным компьютерным программам (например, программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих конструкций зданий «TEMPER-3D»).

В рамках курсовой работы расчет приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций рекомендуется производить по формуле:

R_о^пр = 1 /a_в + R_k × r + 1 /a_н, (2.5)

 

где r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений.

Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по [15].

 

Пример расчета №2

Определить сопротивление теплопередаче покрытия торгово-рыночного комплекса. Конструкция покрытия представлена на рис. 2. Район строительства – г. Омск.

 

Рис. 2. Конструкция покрытия

 

По приложению В [14] определяем зону влажности района строительства – «сухая».

В соответствии с табл. 1 [15], для аналогичных по назначению помещений, принимаем расчетную влажность внутреннего воздуха помещений – j_int = 50%.

В зависимости от расчетной температуры и относительной влажности воздуха помещений по табл.1 [14] устанавливаем влажностный режим помещений – «нормальный».

По табл.2 [14] с учетом влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – «А».

Термическое сопротивление железобетонной пустотной плиты для условий эксплуатации «А» – R_к^пл = 0,148 м²·°С/Вт; для условий эксплуатации «Б» – R_к^пл = 0,152 м²·°С/Вт, в соответствии со справочными данными, полученным по результатам расчета температурных полей.

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции покрытия по прил. Д [15]:

- рубероид плотностью r_о = 600 кг/м³; l_А = 0,17 Вт/(м ^оС);

- плиты жесткие минераловатные плотностью r_о = 100 кг/м³;

l_А = 0,06 Вт/(м ^оС);

- цементно-песчаный раствор плотностью r_о = 1800 кг/м³,

l_А = 0,76 Вт/(м ^оС).

В расчете не учитывается наличие разуклонки и защитного слоя гравия в конструкции покрытия.

По табл.4 [14] принимаем a_в = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [15] принимаем a_н = 23 Вт/(м²·°С).

Задаемся толщиной утеплителя d_ут = 200 мм.

По формуле (2.4) рассчитываем величину термического сопротивления всей конструкции R_k:

R_k = 0,22/0,76+0,002/0,17 + 0,2/0,06+0,02/0,76+0,01/0,17 = 3,72 м^2оС/Вт.

По формуле (2.3) рассчитываем величину сопротивления теплопередаче конструкции покрытия R_о;пок^пр:

R_о;пок^пр = 1/8,7 + 3,72 + 1/23 = 3,88 м^{2 оС}/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;пок^пр = 3,88 м^{2 оС}/Вт > R_о;пок^норм = 3,68 м^{2 оС}/Вт

Условие выполнено.

 

Пример расчета №3

Определить приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены ТРК. Конструкция стены представлена на рис. 3. Район строительства – г.Омск.

Температурно-влажностный режим – см. пример расчета №2.

Принимаем для стены из керамзитобетонных блоков на клею с эффективным утеплителем коэффициент теплотехнической однородности r = 0,83.

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции стены по прил. Д [15]:

- керамзитобетонные блоки r_о = 800 кг/м³, l_А = 0,24 Вт/(м ^оС);

- плиты теплоизоляционные минераловатные r_о = 100 кг/м³, l_А = 0,06 Вт/(м ^оС).

По табл.4 [14] принимаем a_в = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [15] принимаем a_н = 23 Вт/(м²·°С).

Задаемся толщиной утеплителя d_ут = 100 мм.

По формуле (2.4) рассчитываем величину термического сопротивления R_k:

R_k = 0,1/0,06 + 0,4/0,24 + 0,02/0,76 = 3,37 м^{2 оС}/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче стены R_о;ст^пр рассчитываем по формуле (2.5) с учетом формулы (2.3):

R_о;ст^пр = 1/8,7 + 3,37∙0,83 + 1/23 = 2,95 м^{2 оС}/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;ст^пр = 2,95 м^{2 оС}/Вт > R_о;ст^норм = 2,76 м^{2 оС}/Вт

Условие выполнено.

 

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

светопрозрачных ограждающих конструкций

 

Величина приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций (оконных блоков) определяется при проведении сертификационных или технологических испытаний в климатической камере.

Выбор конструктивного решения оконного блока и оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче R_о^норм и приведенного значения R_о^пр, полученного по результатам испытаний (см. прил. Л [15]).

 

Пример расчета №4

Определить приведенное сопротивление теплопередаче оконных блоков из ПВХ-профилей ТРК. Район строительства – г. Омск.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон торгово-рыночного комплекса в климатических условиях г. Омска составляет R_о;ок^норм = 0,46 м^{2 оС}/Вт (см. пример расчета №1).

По прил. Л [15] данным требованиям соответствуют оконные блоки из ПВХ-профилей (5-камерная система) в спаренных переплетах с двухкамерными стеклопакетами толщиной 28 мм из обычного стекла с межстекольным расстоянием 8 мм – R_о;ок^пр = 0,50 м^{2 оС}/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;ок^пр = 0,50 м^{2 оС}/Вт > R_о;ок^норм = 0,37 м^{2 оС}/Вт

Условие выполнено.

 

 

5.1.3. Комплексное требование

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, k_об^тр, Вт/(м³·°С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по табл.7 [14] с учетом примечаний.

Удельная теплозащитная характеристика здания, k_об, Вт/(м³·°С), рассчитывается по прил. Ж [14].

 

k_об = , (2.6)

 

где R_о,i^пр - приведенное сопротивление теплопередаче i-го фрагмента теплозащитной оболочки здания, (м²·°С)/Вт;
А_ф,i - площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания, м²;
V_от - отапливаемый объем здания, м³;
n_t,i - коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по формуле:

, (2.7)

 

где, t_в^*, t_от^* - средняя температура внутреннего и наружного воздуха для данного помещения, °С;

t_в, t_от – то же, что в формуле (2.2);

К_общ - общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м²·°С), определяемый по формуле:

 

(2.8)

 

К_комп - коэффициент компактности здания, м^-1, определяемый по формуле:

(2.9)

 

А_н^сум - сумма площадей (по внутреннему обмеру всех наружных ограждений теплозащитной оболочки здания, м²).

Совокупность фрагментов теплозащитной оболочки здания, характеристики которых используются в формуле (2.6) должна полностью замыкать оболочку отапливаемой части здания.

Удельная теплозащитная характеристика здания, k_об, Вт/(м³·°С), должна быть не больше нормируемого значения, k_об^тр, Вт/(м³·°С):

k_об ≤ k_об^тр

 

Пример расчета №5

В соответствии с примером расчета №1 данных методических указаний ГСОП = 6717,6°С×сут/год.

Отапливаемый объем здания V_от, м² определяем как:

 

V_от = l ∙ b ∙ h, (2.10)

 

где l,b,h – длина, ширина и высота отапливаемого объема здания по внутренним размерам соответственно.

l = 36+0,17+0,17 = 36,34 м

b = 18+0,17+0,17 = 18,34 м

h = 6,3 м

V_от = 36,34 ∙ 18,34 ∙ 6,3 = 4198,80 м³

Так как значения ГСОП и V_от имеют промежуточные значения, то k_об^тр рассчитываем в соответствии с примечанием по формуле (2.5) [14].

k_об ^тр = (2.11)

 

k_об ^тр = Вт/(м²·°С)

 

или по формуле:

k_об ^тр = (2.12)

 

k_об ^тр = Вт/(м³·°С)

Так как значение k_об^тр , определенного по формуле (2.11) больше, чем по формуле (2.12), то принимаем значение k_об^тр, определенного по формуле (2.11), т.е k_об^тр = 0,212 Вт/(м³·°С)

Далее находим удельную теплозащитную характеристику здания, k_об, Вт/(м³·°С), для этого определяем площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания для покрытия, стен и окон А_ф,i, м²:

А_ф,пок = 18,34∙36,34=666,5 м²

А_ф,ок = 1,2∙1,8∙(23+26)=2,16∙49=105,8 м²

А_ф,ст = (18,34∙6,3∙2+36,34∙6,3∙2)-105,8=688,968-105,8=583,2 м²

 

В рамках курсового проекта (работы) значение коэффициента n принимаем равным 1, условно считаем, что t_в температура внутреннего воздуха во всех помещениях торгово-рыночного комплекса одинакова.

Удельная теплозащитная характеристика здания, k_об, Вт/(м³·°С), рассчитывается по формуле (2.6):

k_об = Вт/(м³·°С)

Согласно комплексному требованию:

k_об =0,161 Вт/(м³·°С) < k_об^тр = 0,212 Вт/(м³·°С)

 

Условие выполнено.

 

Вопросы к защите

1. Понятие архитектуры, как материального отражения экономических и социальных ступеней развития общества.

2. Основные типологические группы, обслуживающие социальные потребности общества.

3. Общественные здания и градостроительная среда.

4. Зоны обслуживания и радиусы доступности для различных типов общественных зданий.

5. Конструктивные схемы общественных зданий.

6. Планировочные схемы общественных зданий.

7. Понятие архитектурной тектоники, примеры.

8. Гаражи и автостоянки.

9. Расчет автостоянок, ограничения по генеральному плану.

10. Аэропорты и аэровокзалы, их функциональные схемы, сходство и различия.

11. Вокзалы и автовокзалы, их функциональные схемы, сходство и различия.

12. Классификация общественных зданий и сооружений.

13. Типологические составляющие здания: функция, конструкция, форма.

14. Функциональное зонирование, схемы группировки помещений.

15. Объёмно-планировочная структура здания.

16. Конструктивная структура здания.

17. Инженерное оборудование зданий.

18. Экологическое проектирование, как современный путь формирования объёмно-планировочной структуры здания.

19. Строительная стандартизация и унификация.

20. Структурные узлы зданий.

Критерии оценки:

- оценка «отлично» выставляется студенту, если он грамотно разработал функциональную схему, объемно-планировочную структуру здания и разобрался с основами конструктивного решения его значимых элементов в их совокупности, представил ясную градостроительную концепцию и достаточно убедительное образное и цветовое решение, а также представил интересную графическую подачу материала и грамотную пояснительную записку.

- оценка «хорошо» выставляется студенту, если он недостаточно проработал указанные выше элементы курсовой работы.

- оценка «удовлетворительно» (зачтено) выставляется студенту, если он с трудностями организовал взаимодействие элементов курсовой работы, планировочную структуру образных характеристик.

- оценка «неудовлетворительно» (не зачтено) выставляется студенту, если он не справился с поставленной задачей.

 

Библиографический список

 

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон № 123-ФЗ

2. Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 г. «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»

3. ГОСТ 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации

4. ГОСТ 21.501-2011 Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения рабочей документации архитектурных и конструктивных решений

5. СП 1.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Эвакуационные пути и выходы (с Изменением N 1)

6. СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с Изменением N 1)

7. СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям

8. СП 42.13330.2016 Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений. Актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89*

9. СП 59.13330.2016 Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения. Актуализированная редакция СНиП 35-01-2001

10. СП 118.13330.2012* Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009 (с Изменениями N 1, 2)

11. ВСН 54-87 Предприятия розничной торговли (справочный материал)

12. Туснина В.М. Архитектура гражданских и промышленных зданий – Изд. 2-е, доп. – М.,: АСВ, 2016 – 328 с.

13. Маклакова Т.Г. Конструкции гражданских зданий. – М.: АСВ, 2000 – 280 с.

14. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий

15. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.