hГород, в котором будет проводиться строительство- Владимир
hТемпература внутреннего воздуха tв=18С°
hМатериал стена кирпичная стена, отштукатуренная с внутренней стороны.
hВысота этажа-2,5 м.
hМеждуэтажные и чердачные перекрытия - из крупноразмерного
железобетонного
настила
h Кровля плоская из железобетонных плит по
строительным балкам с техническим
чердаком.
h Глубина пола в подвале- 2,5 м.
h Толщина пола в подвале- 0,1 м.
h Расстояние от низа конструкции пола в подвале
до подошвы фундамента- 0,4 м.
h Фундамент – ленточный.
h Расчетная среднесуточная температура воздуха
в помещении, примыкающим к наружным фундаментам = 15 С°
1.Характеристики климатического района строительства и
проектируемого здания
[
Влажностная зона-
нормальная.
[
Средняя температура
наиболее холодной пятидневки = -28 С°
[
Средняя температура
наиболее холодных суток = -38 С°
[
Абсолютно минимальная
температура = -28 С°
[
Средняя температура
отопительного периода = -3,5 С°
[
Продолжительность
отопительного периода – 231 день.
[
Средняя температура самого
жаркого месяца- июль =11,9 С°
[
Скорость ветра 3,4 м/с.
[
Структура и характер
грунта- пески средней крупности, средней плотности
[
Уровень грунтовых вод- 2,8
м.
[
Глубина промерзания
грунтов – 1,4 м.
Тип квартир
Кол-во квартир
Площадь м²
В секции
В доме
В квартире
В доме
В квартире
В доме
Трехкомнатная
1
1
45,08
45,08
73,69
73,69
Трехкомнатная
1
1
45,08
45,08
75,17
75,17
Трехкомнатная
2
2
45,08
90,16
73,90
147,8
Всего
4
180,32
296,6
Средняя квартира
45,08
74,16
Характеристика проектируемого здания
Проектируемое двух этажное здание имеет 4 квартиры. На первом этаже 2 квартиры
и на втором тоже 2 квартиры, но разные по общей площади.
Для оценки обьемно-планировочных
решений зданий применяют коэффициенты, характеризующие рациональность
планировочных решений квартир- К1 и объемно планировочных решений зданий - К2.
Коэффициент К1 –плоскостной
архитектурно-планировочный показатель и рассчитывается по формуле:
К1=Аж/Ао=180,32/296,6=0,61
Где Аж
– жилая площадь в доме, м²
Ао –
общая площадь в доме, м²
Коэффициент К2
– объемный показатель, определяющий объем здания, приходящий на единицу его
функциональной площади. Для жилых зданий в качестве функциональной площади
используется жилая площадь и рассчитывается так:
К2=Vз/Аж=1356,5/180,32=7,5
Где Vз – строительный объем надземной части здания, м³
В жилых зданиях коэффициенты К2 и К1
должны находиться в следующих пределах: К1=0,54:0,64 и К2=4,5:10,
следовательно, проектируемое здание, его архитектурно-планировочное решение
отвечает предъявленным требованиям.
Строительные
конструкции.
Конструктивная схема
с поперечно несущими стенами.
Фундаменты
-ленточные из бетона В 7.5 вариант сборные по ГОСТ 15580-85 и ГОСТ 13579-78.
Стены наружные
– из эффективного керамического кирпича М 75 по ГОСТ 530-80
Стены внутренние
– из силикатного полнотелого кирпича М 100 по ГОСТ 379-79
Перекрытия –
сборные железобетонные панели по серии 1.141.1 выпуск 60.63,63.Типоразмеров 6
Перегородки – в
жилых комнатах гипсобетонные плиты по ГОСТ 6428-83, вариант гипсокартонные на
деревянном каркасе по серии 1.131.9-24 выпуск2.
Санузлы – из полнотелого
кирпича по ГОСТ 530=80.
Лестница –
сборные железобетонные ступени по ГОСТ 8717.1-84 типоразмеров 1
Крыша – с
холодным чердаком и не организованным стоком воды.
Кровля –
волнистые асбестоцементные листы по ГОСТ 204.30-84
Двери наружные –
по серии 1.136.5-19 остекленные и щитовые,типоразмеров 2.
Двери внутренние
– щитовой конструкции по серии 1.136.10,типоразмеров 4.
Встроенное
оборудование – шкафы и антресоли по серии 1.172.5-6, типоразмеров3.
Полы – линолиум,
керамическая плитка, бетонные.
Отделка наружная
– облицовка пустотелым красным лицевым кирпичом по ГОСТ 7484-78, вариант
штукатурка, органоселикатная окраска.
Отделка
внутренняя – обои в жилых комнатах и передних, масляная окраска на кухни и санузлах.
Инженерное
оборудование.
Водопровод
– хозяйственно-питьевой от наружной сети, напор у основания стояков 11.9 м.
Канализация –
хозяйственно-бытовая в наружную сеть.
Отопление –
поквартирное от котлов КЧМ-2, работающих на твердом топливе, с нагревательными
приборами- конвекторами КН-20, температура теплоносителя 95-70 С°
Вентиляция – естественная
Горячее
водоснабжение – от колонок на твердом топливе.
Газоснабжение –
от газовых балконных установок сжижоного газа, к кухонным плитам.
Электроснабжение
– от внешней сети, напряжение 220-380 В.
Освещение –
лампами накаливания.
Устройство связи
– радиотрансляция, телефикация.
Оборудование
кухонь и санузлов – газовые плиты, унитазы, ванны, умывальники, мойки,
водогрейные колонки на твердом топливе.
2.Теплотехнический расчет наружных стен.
При расчете
наружных стен необходимо не только подобрать ограждение, отвечающее
теплотехническим требованиям, но и учесть его экономичность. Для этого в
курсовой работе производиться теплотехнический расчет стен 2-х вариантов:
кирпичной стены и 3-х слойная стена из железобетонных панелей с утеплителем из
минеральных плит.
При расчете наружных
стен определяют их сопротивление теплопередачи.Сопротивление теплопередаче Rо ограждающих конструкций принимают равным
экономически оптимальному сопротивлению, но менее требуемого R отр по санитарно-
гигиеническим нормам.
Требуемое
(минимально допустимое) сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций
определяют по формуле:
R отр = (tв- tн) / ( tв-τв)* Rв* n
R отр = (18+28)/6*0,133*1=1,02
Где tв –
расчетная температура внутреннего воздуха, принимается 18 С°
tн –
расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимается по СниПу [3]
(tв-τв)
= ∆tн
– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и
температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, С°; нормируется в зависимости от функционального
назначения помещений СниП[5] (для стен жилых домов ∆tн <=6 С°)
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
=√0,25*298,15/0,15*
0,81*1600=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
=√0,25*298,15/0,15*
0,7*2000=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, м 2.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.
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=0,3080*11,16+0,805*10,7=9,04
S2=17,98
Sштукатурки2=11,16
R2=0,605/0,9=0,672
Rштукатурки2=0,03/0,75=0,04
Д2=0,04*11,16+0,672*17,98=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 +Е*Кi
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=0,652*1600=1043
руб./м²
П1=73,08+0,15*1043=229,56 руб./м²
стены
Сo2=73,08
Е=0,15
К2=δ2+Цм=0,605*2000=1210
руб./м²
П1=73,08+0,15*1210=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=kn*dfn=0.5*1.44=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.
d2=0.72+2=2.72
Затеи определяется
влияние конструктивного характера на глубину заложения фундамента d3.
Величина d3 определяется как сумма значений глубины (db) и
толщины (hcf) пола в подвале и толщины слоя грунта от подошвы
фундамента до низа конструкции пола в подвале (hs).
d3= db+hcf+hs=2.5+0.1+0.4=3 м.
При
окончательном назначении глубины заложения фундамента d
принимают равным максимальному значения из величин:d1=0.72
м; d2=0.27 м; d3=3 м. Следовательно d3=max=3 м.
Далее определяется площадь подошвы фундамента:
А=Fν/Ro-γ*d
Где Fν – расчетная нагрузка,
приложенная к обрезу фундамента кН/м.
Ro –
расчетное сопротивление грунта основания, СниП (4); Ro=400
кПа
γср – средний удельный вес
фундамента и грунта на его уступах. Обычно принимается при наличии подвала
равным от16 до 19 кПа/м³ ; γср=18кПа/м³
Для
определения расчетной нагрузки, приложенной к обрезу фундамента, необходимо
рассчитать постоянные и временные нагрузки.Нормативные нагрузки определяются по
СниП (2) в соответствии с конструктивным решением здания.
С учетом
постоянных и временных нагрузок определяются нагрузки на фундамент наружной
стены на уровне планировочной отметки грунта (по обрезу фундамента). Для этого
предварительно на плане этажа здания выделяется грузовая площадь, которая определяется
следующими контурами: расстояние между осями оконных проемов вдоль здания и
половиной расстояния в чистоте между стенами поперек здания. Грузовая площадь
Аг равна произведению длин сторон полученного четырехугольника.(Масштаб данного
проекта – М: 1см=3 м.)
Аг=1,1*3*0,7*3=6,93
Эту грузовую площадь принимают
постоянной, пренебрегая ее уменьшением на первом этаже за счет увеличения
ширины наружных и внутренних стен.
Постоянные
нормативные нагрузки
Наименование
нагрузки
Величина
нагрузки
От веса покрытия
1,5
От веса чердачного перекрытия с
утеплителем
3,8
От веса междуэтажного перекрытия
3,6
От веса перегородки
1,0
От веса карниза
2,0
От веса 1м. Кирпичной кладки
18
Временные
нормативные нагрузки
Наименование
нагрузки
Величина
нагрузки
Снеговая на 1 м² горизонтальной
проекции кровли
1,5
На 1 м² проекции чердачного
перекрытия
0,7
На 1 м² проекции междуэтажного
перекрытия
2,0
φn1-коэффициент сочетания, применяется при количестве перекрытий 2 и
более.Для квартир жилых зданий он определяется по формуле:
φn1=0,3+0,6/ √n=0.3+0.6/ √2=0.725
Где n- общее число перекрытий, от которых
рассчитываются нагрузки фундамента.
Расчет постоянных нагрузок
Наименование
нагрузки
Расчет
нагрузки
Величина
нагрузки
Вес покрытия
Нормат.нагрузка*Аг
1,5*6,93=10,39
Вес чердачного перекрытия
Нормат.нагрузка*Аг
3,8*6,93=26,33
Вес n междуэтажных
перекрытий
Нормат.нагрузка*Аг*n
3,6*6,93*3=74,84
Вес перегородок на n
этажах
Нормат.нагрузка*Аг*n
1,0*6,93*3=24,4
Вес карниза и стены выше чердачного
перекрытия
(Норм.нагрузка на карниз+толщина
стены*пролет*норм нагр. Кирпич.кладки)*расстояние между осями оконных проемов
2,0*0,625*10,8*18
*3,3=801,9
Вес цоколя и стены 1-ого этажа за вычетом
веса оконных проемов на длине, равной расстоянию между осями оконных проемов
Толщина стены 1-ого этажа*(высота цоколя и
1-го эт.*расстояние между осями оконных проемов высота оконного проема*длина
оконного проема)*норм.нагрузка кирпичной кладки
0,625*(4*3,3-1,5*
1,5)*18=123,19
Вес стены со 2-ого этажа и выше за вычетом
веса оконных проемов
Толщина стены*(высота этажа*расстояние
между осями оконных проемов высота оконного проема*длина оконного
проема)*кол-во этажей*норм.нагрузка кирпичной кладки
0,625(3*3,3-1,5
*1,52*18=170,75
Итого постоянная нагрузка
1232,34
Расчет временных
нагрузок:
Наименование
нагрузки
Расчет
нагрузки
Величина
нагрузки
Снеговая нагрузка
Нормат.нагрузка*Аг
1,5*6,93=10,39
На чердачное перекрытие
Нормат.нагрузка*Аг
0,7*6,93=4,85
На n междуэтажных
перекрытий с учетом коэф-та φn1
Нормат.нагрузка*Аг*n*
φn1
2*6,93*3*0,725
=30,145
Итого временная нагрузка
45,38
Далее все
нагрузки суммируются, и определятся расчетная нагрузка на 1м наружной стены.
Для этого нужно общую нагрузку (временную+постоянную) разделить на расстояние
между осями оконных проемов вдоль здания.
Fv=1232,34+45,38/3=425,91
После
определения расчетной нагрузки можно произвести расчет площади подошвы
фундамента:
А=425,91/400-18*3=1,23 м²
Определив площадь подошвы
фундамента, получаем требуемую ширину подошвы фундамента: для ленточного
фундамента b=А/1м=1,23.
Поперечное
сечение расчетного фундамента
4.Расчет
технико-экономических показателей проекта
Оновными технико-экономическими
показателями проектов жилых домов приняты:
1 .показатели сметной стоимости
строительства
2. объемно-планировочные показатели
3. показатели затрат труда и
расхода материалов
4. показатели, характеризующие
степень унификации сборных эл-тов.
5. годовые эксплуатационные
затраты.
Средняя рыночная стоимость 1 м жилья в городе Владимир-9375
руб.≈300$