ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ
Рабочая тетрадь
Студент_______________________
Группа________________________
КИРОВ
УДК 69:53(07)
П491
Допущено к изданию методическим советом факультета строительства и архитектуры ВятГУ в качестве учебно-методического пособия для студентов направлений 08.03.01 «Строительство» и 07.03.04 «Градостроительство» всех профилей подготовки, всех форм обучения.
Рецензент:
кандидат технических наук,
доцент кафедры инженерной графии ВятГУ А.В. Зонов
Полевщиков, А.С.
П491 Физико-технические основы проектирования зданий: рабочая тетрадь / А. С. Полевщиков. – Киров:
ФГБОУ ВО «ВятГУ», 2017. – 32 с.
УДК 69:53(07)
Тетрадь предназначена для выполнения лабораторных работ по дисциплинам «Архитектура», «Архитектурная физика» и «Физико-технические основы проектирования зданий».
Тех. редактор __________________
© Вятский государственный университет, 2019
Оглавление
1. Температурно-влажностный режим помещений и ограждений | |
2. Изучение распределения температуры и влажности воздуха в помещении | |
3. Определение теплозащитных качеств наружного ограждения (стены) | |
4. Определение теплозащитных качеств заполнения оконного проема | |
5. Определение воздухопроницаемости строительных материалов и конструкций | |
6. Освещение помещения естественным и искусственным светом | |
7. Определение звукоизоляции однослойной конструкции от воздушного шума | |
Контрольные вопросы | |
Литература |
1. ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМ ПОМЕЩЕНИЙ И ОГРАЖДЕНИЙ
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы №1.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
Отчет о работе № 1.
1.1. Кратко опишите действие микроклимата на организм человека
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.2. Кратко опишите действие микроклимата на наружные ограждения
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.3. Что такое относительная влажность? Приведите формулу для расчетов: __________________.
Расшифруйте символы, входящие в формулу _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.4. Начертите схему расположения цифровых термометров-гигрометров
Рис. 1.1 – Схема расположения цифровых термометров-гигрометров
1.5. Выполните работу. Результаты эксперимента и вычислений занесите в таблицу.
Назначение помещения | Измерительный прибор | Номер точки | Номер замера | Время замера (час., мин.) | Температура воздуха, t, °С | Относительная влажность воздуха, % | ||||
по прибору | средняя в точке | перепад | по прибору | средняя в точке | изменение | |||||
1.6. Заключение о соответствии температуры и влажности воздуха оптимальным и допустимым________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.7. Заключение о выполнении норм перепада температур и влажности воздуха в лаборатории _________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.8. Режим помещения лаборатории по влажности во время измерений:
_____________________________________________________________________
1.9. Рекомендации по улучшению или приведению к оптимальным показателей микроклимата _________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.10. Ответьте на контрольные вопросы к лабораторной работе № 1 в методических указаниях
Работу выполнил ________________.
Работу принял __________________.
Дата _____________.
2. ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫИ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы № 2.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отчет о работе № 2.
2.1. Дайте определение понятия «точка росы» _______________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.2. Как связаны между собой относительная влажность, абсолютная влажность и упругость водяного пара? ___________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.3. Постройте графики распределения температуры и относительной влажности воздуха по результатам работы № 1.
Рис. 2.1 – График распределения температуры по высоте помещения |
Рис. 2.2 – График распределения относительной влажности по высоте помещения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Рис. 2.3 – График распределения температуры по ширине помещения |
Рис. 2.4 – График распределения относительной влажности по ширине помещения |
2.4. Определить и записать значения упругости водяного пара (е) в точках № 4, 5 и 6: ___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.5. Определить температуры, которые соответствуют найденным значениям е, исходя из условия, что е = Е _____________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.6. Дать заключение о возможности появления конденсата в точках № 4, 5, 6 _________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
В какой точке раньше всего выпадет конденсат при отключении отопления и почему?________________________________________________________
____________________________________________________________________
2.7. Ответьте на контрольные вопросы к лабораторной работе № 2 в методических указаниях.
Работу выполнил ________________.
Работу принял __________________.
Дата _____________.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ (СТЕНЫ)
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы № 3.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отчет о работе № 3.
3.1. Выведите формулу для определения теплопроводности материала ограждения: _________________________________________________________
где ________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.2. Что такое коэффициент теплопроводности λ, его размерность? ______
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.3. Что такое сопротивление теплопередаче R0, его размерность, из чего складывается сопротивление теплопередаче ограждения? ___________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.4. Определите нормируемое значение сопротивления теплопередаче R0норм (исходя из санитарно-гигиенических условий).
Город _________________________________
Здание _________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.5. Определите требуемое сопротивление теплопередаче R0тр (исходя из условий энергосбережения). ____________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.6. Начертите схему расположения датчиков температуры
Рис. 3.1. – Схема расположения датчиков температуры в толще стены
3.7. Выполните работу. Результаты эксперимента и вычислений занесите в таблицу.
№ точки | Значение температуры | |||||
Эксперимент | Среднее значение температуры в точке, °С | Теория | ||||
Отсчеты | Вычисления по формулам | |||||
Значение | Температура,°С | |||||
– | ||||||
– | ||||||
– |
3.8. Начертите график распределения температур в многослойной конструкции.
Рис. 3.2. – Распределение температур в многослойной конструкции
3.9. Вычислите фактическое сопротивление теплопередаче стены учебного корпуса ___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.10. Сделайте вывод о соответствии теплозащитных качеств стены требованиям. ____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.11. Укажите возможные причины отклонения измеренных температур от вычисленных:
1) ____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2) ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________
3) ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________
4) ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________
3.12. Ответьте на контрольные вопросы к лабораторной работе № 3 в методических указаниях.
Работу выполнил ________________.
Работу принял __________________.
Дата _____________.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ ЗАПОЛНЕНИЯ ОКОННОГО ПРОЕМА
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы № 4.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отчет о работе № 4.
4.1. Как определяется сопротивление теплопередаче оконного проема?
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.2. Запишите формулу для установившегося теплового потока _________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.3. Что такое эксфильтрация? _____________________________________
_____________________________________________________________________
4.4. Что такое инфильтрация? ______________________________________
_____________________________________________________________________
4.5. Сделайте схематичный рисунок экспериментальной установки.
Рис. 4.1. - Схема установки для определения температуры в различных точках окна
4.6. Выполните работу и заполните таблицу
№ п/п | Показания термометров, °С | Разница давлений, мм | |||||
(11) | (15) | (14) | (13) | (12) | (1) | ||
4.7. Постройте график распределения температуры в оконном проеме (в масштабе).
Рис. 4.2. – Распределение температуры в сечении оконного проема
4.8. С помощью формулы из п. 4.2 вычислить все составляющие и подставить их в формулу из п. 4.1. ____________________________________________
R0 = ________________________________________________________________
RВ = ________________________________________________________________
RН = ________________________________________________________________
R = ________________________________________________________________
Q = ________________________________________________________________
4.9. Сравнить найденное значения R0 с требуемым R0тр и дать заключение о соответствии теплозащитных качеств заполнения оконного проема нормативным ______________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.10. Сравнить найденные значения R0 с приведенным (оценочным) R0пр и дать заключение о соответствии теплозащитных качеств заполнения оконного проема нормативным __________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.11. Ответьте на контрольные вопросы к лабораторной работе № 4 в методических указаниях.
Работу выполнил ________________.
Работу принял __________________.
Дата _____________.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы № 5.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отчет о работе № 5.
5.1. Что такое воздухопроницаемость? ______________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.2. Назовите положительные и отрицательные качества воздухопроницаемости ограждающих конструкций ____________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.3. От чего зависит воздухопроницаемость конструкции? _____________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.4. Что такое коэффициент воздухопроницаемости? Формула для его расчета ______________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.5. Сделайте схематичный рисунок экспериментальной установки.
Рис. 5.1. - Схема установки для определения коэффициента воздухопроницаемости
5.6. Укажите исходные данные для работы.
- Размера образца: толщина δ = ____, м;
площадь F = ____, м2;
- Название исследуемого материала ____________________________________;
- Начальный уровень мениска в трубке микроманометра lo = _____, мм вод. ст.;
- Температура воздуха tв = _____, °С в центре помещения;
- Барометрическое давление Н = _____ мм рт. ст. по показаниям барометра;
- Коэффициент К = _________.
5.6. Выполните работу и заполните таблицу
№ замера | NН, м3 | NК, м3 | V, м3 | li, мм | li – lo, мм | Z, ч | Δр, Па | Go, м3/ч | Gв, кг/ч | i, __кг__ (м·ч·Па) |
5.7. Постройте график зависимости количества воздуха от перепада давления
Рис. 5.2. - Зависимость количества фильтрующегося воздуха от перепада давления.
5.8. Определите сопротивление воздухопроницанию образца и сравните его с приведенным в соответствующем СП (СНиП)
RИ = ________________________________________________________________
5.9. Определите сопротивление воздухопроницанию стены учебного корпуса №6 RИУК = _______________________________________________________
_____________________________________________________________________
5.10. Определите нормируемое сопротивление воздухопроницанию стены учебного корпуса №6 RИТР = ____________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Сравните данные в пунктах 5.9 и 5.10 _______________________________
_____________________________________________________________________
5.11. Определите нормируемое сопротивление воздухопроницанию окон лаборатории учебного корпуса №6 RИТР = _________________________________
_____________________________________________________________________
5.12. Дайте заключение о соответствии нормам сопротивления воздухопроницанию наружной стены ___________________________________________
Дайте заключение о соответствии нормам сопротивления воздухопроницанию заполнения оконных проемов_____________________________________
5.13. При необходимости, дайте рекомендации по увеличению сопротивления воздухопроницанию:
а) стены ________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
б) окна _________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
5.14. Ответьте на контрольные вопросы к лабораторной работе № 5 в методических указаниях.
Работу выполнил ________________.
Работу принял __________________.
Дата _____________.
6. ОСВЕЩЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ЕСТЕСТВЕННЫМ И ИСКУССТВЕННЫМ СВЕТОМ
Приступая к работе, предварительно ознакомьтесь с учебной литературой и методическими указаниями по выполнению работы № 6.
Время работы - 4 часа. Дата ___________
Цель работы: ____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задачи работы: __________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отчет о работе № 6.
6.1. Что такое освещенность поверхности? ___________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.2. В каких единицах измеряется освещенность? _____________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.3. Что такое коэффициент естественной освещенности (КЕО) е? Его расчетная формула ____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.4. От каких факторов зависит нормирование значения КЕО?
1) _____________________________________________________________
2) _____________________________________________________________
3) _____________________________________________________________
6.5. Как определяется нормированное значение КЕО? _________________
_____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.6. Какой вид естественного и какая система искусственного освещения применяется в лаборатории? ____________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.7. Определите для помещения лаборатории нормируемые значения КЕО и нормы искусственного освещения на рабочих столах, доске.
Город _______________,
КЕО ___________________,
Норма искусственного освещения:
на столе _____________________,
на доске _____________________.
6.8. Определите для помещения производственного здания нормируемые значения КЕО. Город _______________,помещение ___________________,
КЕО __________________________,
Норма искусственного освещения _____________________.
6.9. Зачем применяется защитный экран на фотоэлементе? Каким образом учитывается наличие экрана? ___________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.10. Начертите разрез и план лаборатории с точками измерения.
Рис. 6.1. - Разрез помещения лаборатории с точками измерения
Рис. 6.2. - План помещения лаборатории с точками измерения.
6.11. Выполните работу и заполните таблицу.
№ точки | Отсчет | Евн, лк | Е`н, лк | е, % | , % | Примечание |
6.12. Дайте заключение о соответствии естественного освещения в лаборатории нормативным требованиям ______________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.13. Дайте рекомендации по улучшению освещенности лаборатории естественным светом:
1) _____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
2) _____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
3) _____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
6.14. Постройте график изменения КЕО в помещении лаборатории.
5, м |
Рис. 6.3. График изменения КЕО (е) в помещении лаборатории.
6.15. На каком расстоянии от стены в помещении лаборатории можно устанавливать оборудование для производственного здания с заданной характеристикой зрительной работы? ___________________________________________
_____________________________________________________________________
6.16. Замерьте освещенность на рабочих столах и доске при закрытых шторах и включенных светильниках. Изобразите план лаборатории с указанием освещенности на каждом столе и доске.
Рис. 6.4. – План лаборатории с указанием значений искусственной освещенности
6.17. Дайте заключение о соответствии искусственного освещения нормативным требованиям __________________________________________________
_____________________________________________________________________
6.18. Дайте рекомендации по улучшению искусственного освещения:
1) _____________________________________________________________
2) _____________________________________________________________
3) _____________________________________________________________
6.19. Выполните расчетную часть работы согласно рекомендациям в методических указаниях.
Рис. 6.3. Схема расположения и затенения окон.
_______________