Исходные данные для проектирования

1 Исходные данные для проектирования

Площадка для строительства 10 этажного 180-квартирного жилого дома находится в западной части города Тихорецка.

Район строительства относится по СНиП 23-01-99 к I снеговому и II ветровому климатическому району, характеризующемуся отрицательными температурами в зимнее время и жарким летом с большой интенсивностью солнечной радиации.

Проект разработан для строительства в регионе со следующими климатическими и инженерными характеристиками:

- расчетная зимняя температура наружного воздуха - -20 ºС;

- расчетная нагрузка снегового покрова для I-го района – 0,8 кПа,

- расчетное значение ветрового напора для II-го района – 0,42 кПа;

- сейсмичность площадки строительства – 7 баллов;

Геолого-литологическое строение участка до глубины 20 м следующее: под лёссовой делювиально-эоловой толщей суглинков залегают аллювиальные грунты, представленные пачкой песчано-глинистых грунтов, супесей, песков, глин.

На участке развиты просадочные грунты. Мощность просадочных грунтов 4,5 – 6 м, тип просадочности – 1. Начальное просадочное давление грунтов под подошвой фундаментов равно 189 кПа. Глубина сезонного промерзания грунтов – 0,8 м; (СНиП 2.0101-82).

2 Генеральный план

Площадь участка составляет 13,6 тыс.м², в том числе под строительство здания 1,9 тыс.м², для благоустройства – 11,7 тыс.м².

Участок имеет форму прямоугольника с уступами и граничит с востока – 10 этажным жилым домом, с юга – 9 этажным и 5этажным жилыми домами, с запада – 5 этажным жилым домом.

Рельеф площадки – пологий склон с уклоном в западном направлении.

На участке, выделенном для благоустройства, запроектированы тротуары, площадки для отдыха, газоны, стоянки для машин.

Инженерные сети размещаются вдоль проездов прямолинейно и параллельно линиям застройки. Водопровод, канализация, кабели проложены в траншеях, тепловые сети в подземных каналах.

Отвод поверхностных вод обеспечен закрытым способом в ливневую канализацию. Для отвода запроектированы железобетонные лотки с покрытием из решеток.

Генеральный план размещения здания на участке выполнен в целом в границах, выделенных для проектирования с учетом увязки с примыкающей застройкой и конфигурацией проектируемого корпуса.

Главным фасадом здание ориентировано на ул. Красную.

Таблица 1.1. Основные показатели по генплану.

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ КОНСТРУКЦИЙ И ВЫБОР ОСНОВНОГО ВАРИАНТА

Исходные данные. Фундаменты 10-этажного 5-секционного жилого дома на 180 квартир при несущих лесовых грунтах, может быть решено в трех вариантах.

1.   Фундамент – сплошная монолитная ж. б. плита высотой 65 см, стены подвыла -стеновые фундаментальные блоки.

2.   Свайный фундамент, длина свай 12 м, стены подвала – монолитные железобетонные.

3.   Ленточный фундамент, стены подвала – стеновые фундаментальные блоки.

Сравниваются фундаменты одной блок-секции в осях 7-8.

Решение задачи.

Определяем объемы работ, расходы строительных материалов, трудоемкости и сметной себестоимости конструктивных решений предложенных вариантов. Результаты расчетов сведены в таблице.

Из таблицы видно, что наибольшую трудоемкость осуществления конструктивного решения имеет второй вариант. Он принимается за базовый при проведении сравнения.

Определяем продолжительность возведения конструкций по вариантам. Принимаем сопоставимые условия проведения работ: одинаковое количество рабочих бригад - 1, число рабочих в бригаде - 5, двусменная работа. Тогда, продолжительность осуществления конструктивных решений по вариантам составит:

Таблица 3.1.

Ведомость объемов работ

4 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Описание объемно-планировочного решения, состав помещений

10-этажный жилой дом представляет собой композицию из 5-ти блок-секций. Для 5 блок-секций разработано 2 принципиальных типа блок-секций.

4 блок-секции первого типа на 40 квартир в осях 1-6 имеют набор квартир с 1-го этажа 2-2-4-3. Второй тип блок-секций на 40 квартир в осях 7-8 имеет набор квартир с 1‑го этажа 2-2-5-4.

Все запроектированные квартиры не имеют проходных комнат. Кухни площадью 8,5 м² - 10 м². Здание имеет подвал с сараем для квартир и теплый чердак.

Выход из квартир осуществляется на одну обычную лестничную клетку, при имеющихся выходах из каждой квартиры на балкон с глухим простенком от торца балкона до проема не менее 1,2 м.

Для тепло- и звукоизоляции перекрытий используют керамзитовый гравий с γ = 800 кг/м². Перегородки из кирпича глиняного обыкновенного. Полы в жилых комнатах первого этажа паркетные, на остальных этажах из линолеума.

Кровля рулонная с внутренним водостоком. В санузлах и ванных полы из керамической плитки.

Для отделки стен жилых комнат использованы обои, в коридорах, прихожих и кладовках – улучшенная клеевая окраска; в кухнях и ванных комнатах панели окрашиваются масляной краской, у сантехнического оборудования частично облицовываются керамической плиткой. Выше панели улучшенная клеевая окраска; в санузлах масляная панель, выше улучшенная клеевая окраска.

Потолки во всех помещениях - улучшенная клеевая окраска.

В здании запроектирован пассажирский лифт грузоподъёмностью 400 кг. Двери лифта выходят на лестничную площадку. С лестничной площадки осуществляется вход в два общих коридора (каждый для двух квартир).

Все квартиры оснащены сантехническим оборудованием. Также во всех квартирах установлены газовые плиты. Трубопроводы холодного и горячего водоснабжения выполнены из водо-газопроводных оцинкованных труб.

Электропроводка квартир осуществляется от осветительных щитков, от которых в каждую из квартир вводятся две однофазные групповые линии для питания освещения и розеток. Все розетки заземляются. В каждой квартире устанавливается электрический звонок.

4.2 Теплотехнический расчет

Расчет производится согласно главы СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника» и СНКК 23-302-2000 (ТСН 23-302-2000 Краснодарского края) Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормы по теплозащите зданий и методических указаний к курсовому и дипломному проектированию «Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий».

Расчетные условия (по данным СНКК 23-302-2000):

1 Расчетная температура внутреннего воздуха – t_int = +20⁰ С;

2 Расчетная температура наружного воздуха – t_ext = -20⁰ С ;

(температура наиболее холодной пятидневки)

3 Продолжительность отопительного периода Z _ext = 157сут.;

4 Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ext^av₌ 0,9С;

5 Градусосутки отопительного периода D_d= 2999 ⁰Ссут.;

6 Назначение – жилое;

7 Размещение в застройке – отдельностоящее;

8 Тип – десятиэтажное;

9-11 Конструктивное решение – кирпичное с продольными несущими стенами;

Объемно-планировочные параметры здания:

12 Общая площадь наружных стен, включая окна и двери

A_w+F+ed = P_st× H_h = (140,454 + 13, 8)*2*31=9563,75м²

Площадь наружных стен (за минусом площади окон и входных дверей):

A_w= 9563,75– 1462 – 645 –20 = 7436,75 м²

A_F= 1462 + 645 =2107 м² – площадь окон и балконных проёмов ;

A_ed= 2*1*10 = 20м² – площадь входных дверей.

Площадь покрытия и площадь пола 1-го этажа равны:

А_с = А_st= 140,454*13,8=1938,27 м² .

13 Площадь наружных ограждающих конструкций определяется как сумма площади стен (с окнами и входными дверьми) плюс площадь пола, плюс площадь совмещенного покрытия:

А_е^sum= A_w+F+ed+ А_с + А_st= 9563,75 + 1938,27 + 1938,27 = 13 440,29м²

14-15 Площадь отапливаемых помещений (общая площадь) А_h и жилая площадь А_r: А_h = 3108,7 + 10927,2 = 14035,9

А_r= 1826,4 + 6292,8 = 8119,2м²;

А_L- площадь жилых помещений и кухонь: 195,7*4*10 + 222,71*10 = 10 055,1м².

16 Отапливаемый объем здания: V_h= A_st× H_h = 1938,27*31= 60086,37 м³

17-18 Показатели объемно-планировочного решения:

- коэффициент остеклённости здания: Р =А_F/ A_w+F+ed = 2107/9563,75 = 0,22;

- показатель компактности здания: К_е^des= А_е^sum/ V_h = 13 440,29/ 60086,37 = 0,224

Теплотехнические показатели

19 Согласно СниП П-3-79^* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений R₀^r, м^{2 0}С/Вт должно приниматься не ниже требуемых значений R₀^red, которые устанавливаются по табл. 1б в зависимости от градусосуток отопительного периода.

Для D_d = 2999⁰С×сут требуемое сопротивление теплопередаче равно для:

- стен R_w^red= 2,45 м²×⁰С/Вт;

- окон и балконных дверей R_f^red= 0.38 м²×⁰С/Вт;

-           входных дверей R_w^red= 1,2 м²×⁰С/Вт;

-           совмещённое покрытие _Red^red = 3,7 м²×⁰С/Вт;

-           пол первого этажа R_f = 3,25 м²×⁰С/Вт;

 - совмещенное покрытие R_ed^red= 3.6 м²×⁰С/Вт;

-           пол первого этажа R_f= 3.3 м²×⁰С/Вт.

Определимся с конструкциями и рассчитаем толщины утеплителей наружных ограждений по принятым сопротивлениям теплопередачи. Схема конструкции стены приведена на рисунке 4.1.

Условия эксплуатации А.

Характеристики материалов :

1 Цементно-известковый раствор d₁ = 50 мм, l = 0,7 ВТ/м^оК;

2 Утеплитель- плиты минераловатные d₂ = х, l = 0, 06 ВТ/м^оК;

3 Кирпич глиняный обыкновенный d₃ = 510 мм, l = 0,7 ВТ/м^оК;

4 Известково-песчаный раствор d₄ = 20 мм, l = 0,81 ВТ/м^оК.

Рис. 4.1- Схема стены

Так как для градусосуток D_d = 2999 R₀^треб =2,45 м²×⁰С/Вт, тогда :

R₀ =

[2,45 – (0.115 + 0.071 + 0,729 + 0.025 + 0.043)]×0.06 = x

x = 0.088 d_ут =0,088 м или 9 см

толщина стены 0,05+0,09+0,51+0,02= 0,67 м.

Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче совмещенного покрытия R₀^тр = 3,7 м²×⁰С/Вт определяем толщину утеплителя в многослойной конструкции покрытия (термическое сопротивление пароизоляции и рулонного ковра отнесены в запас), схема которого приведена на рисунке 4.2.

Рис. 4.2 – Схема покрытия

Условия эксплуатации А.

1. Железобетонная плита пустотного настила : плотность Y=2500 кг/м³ , коэффициент теплопроводности l_А=1,92 Вт/(м⁰С).

2. Утеплитель – пенобетон: плотность Y=300 кг/м³, коэффициент теплопроводности l_А=0,11 Вт/(м⁰С).

3. Цементно – песчаный раствор: плотность Y=1800 кг/м³, коэффициент теплопроводности l_А=0,76 Вт/(м⁰С).

R₀= R_в + R_ж/б + R_утеп + R_раств + R_н = R₀^треб ,

1/8,7 + 0,163 + d_утеп/0,11 + 0,04/0,76 + 1/23 = 3,7 ,

откуда d_утеп = 0,37 (м).

Для обеспечения требуемого по градусосуткам сопротивления теплопередаче R₀^тр=3,25 м²×⁰С/Вт перекрытия над неотапливаемым техническим подпольем без световых проёмов встенах выше уровня земли , определимся конструкцией перекрытия (рис.4.3) и рассчитаем толщину утеплителя.

Рис. 4.3 – Схема перекрытия первого этажа.

Условия эксплуатации А.

1.         Паркет дубовый ­­: плотность Y= 700 кг/м³ , коэффициент теплопроводности l_А=0,18 Вт/(м⁰С).

2.         Цементно–песчаный раствор: плотность Y=1800 кг/м³, коэффициент теплопроводности l_А=0,76 Вт/(м⁰С).

3.         Утеплитель – пенобетон : плотность Y= 300 кг/м³,коэффициент теплопроводности l_А=0,11 Вт/(м⁰С).

4. Железобетонная плита : плотность Y=2500 кг/м³ , коэффициент теплопроводности l_А=1,92 Вт/(м⁰С).

R₀= R_в + R_{паркета} + R_{раствор} + R_утеп +R_ж/б + R_н = R₀^треб ,

1/8,7 + 0,015/0,18 + 0,02/0,76 + d_утеп/0,11 + 0,163 + 1/23 = 3,25 ,

откуда d_утеп = 0,31 (м).

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

K_m^tr= b(A_w/R_w^r+A_F/ R_F^r + A_ed/ R_td^r+n× A_c/ R_c^r+ n× A_f/ R_f^r)/ А_е^sum

K_m^tr = 1.13(7436,75/2,45 + 2107/0,38 + 20/1,2 + 1938,27/3.7 +1938,27/3.25)/ 13420,29 =

= 1.13(3035,41 + 5544,74 + 16,67 + 523,86 + 596,39)/13420,29 = 0,818 (Вт/м²×⁰С);

21 Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по таблице 12* СниП П-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w= G_m^c = G_m^f= 0.5 кг/(м²×ч), окон и деревянных переплетов и балконных дверей G_m^F = 6 кг/(м²×ч).

22 Требуемая кратность воздухообмена жилого здания n_а 1/ч, согласно СниП 2.08.01, устанавливается из расчета 3 м³/ч удаляемого воздуха на 1 м² жилых помещений и определяется по формуле: n_а = 3×А_r/(b×V_h)

n_а = 3×8119,2/0.85×60086,37 = 0,477 (1/ч);

23 Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

К_m^inf= 0.28×c×n_a×b_v ×V_h g_a^ht×k/A_c^sum, g_a^ht=353/(275+t_ext^av)=1,28 ;

К_m^inf = 0.28×1×0,477 ×0.85×60086,37×1.28×0.8/13 440,29 = 0.52 (Вт/м²×⁰С).

24 Общий коэффициент теплопередачи здания, (Вт/м²×⁰С) определяемый по формуле:

К_m= K_m^tr+ К_m^inf= 0.818+0.52 = 1,338 (Вт/м²×⁰С)

Теплоэнергетические показатели

25 Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж

Q_h = 0.0864×K_m×D_d× A_e^sum = 0.0864×1,338×2999×13440,29 = 4659667,86(МДж).

26 Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м³, следует устанавливать исходя из расчётного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м³.

Принимаем 12 Вт/м³.

27 Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int = 0.0864×q_int×Z_ht×A_L = 0.0864×12×157×10 055,1 = 1636745,1 МДж.

28 Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

Q_s = t_F×k_F×(A_F1l₁+A_F2l₂) = 0.75×0.9×(1053,5×357+1053,5×974) =

= 0.675×(376099,5+1026109)= 946490,74 МДж.

29 Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле: Q_h^y = [Q_h– (Q_int+ Q_s)×Y]×b_h ;

Q_h^y = [4659667,86- (1636745,1+946490,74)×0.8]×1.13 =2930179,48 МДж.

30        Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м²×⁰Ссут): q_h^des = 10³ Q_h^y/A_h×D_d ; q_h^des= 10³× 2930179,48 /14035,9 ×2999 = 69,61 кДж/(м²×⁰Ссут),

что составляет 99,44% от требуемого (70 кДж/(м²×⁰Ссут )).

Следовательно, проект здания соответствует требованиям настоящих норм СНКК 23-302-2000.