Расчет наружных стен и фундамента жилого дома 2 (стр. 2 из 3)

Затем определяют экономичное сопротивление теплопередаче по формуле :

где Ц_о – стоимость тепла 1 Гкал в руб. = 298,15 руб/Гкал;

W_o – теплопотери за отопительный период, Гкал;

Е – коэффициент эффективности капитальных вложений (в данной курсовой работе принимается Е=0,15);

λ - коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/(м.ч.град) (см. СНиП I-3-79** Строительная теплотехника [5]);

Ц_м – стоимость материала стен, руб/м³.

Для кирпичной стены	Для керамзитобетонной 1-слойной стены с фактурными слоями
Цо= 298,15 руб./ГкалWо= 0,29Гкал. Е= 0,15 λ = 0,64ккал/(м.ч. град) Цм = 1600 руб./ м 3 Rо эк =√0,29*298,15/0,15 *0,64*1600= 0,750	Цо= 298,15 руб./ГкалWо= 0,29Гкал. Е= 0,15 λ = 0,67/(м.ч. град) Цм = 1430 руб./ м 3 Rо эк =√0,29*298,15/0,15* 0,67*1430= 0,775

Wо = (tв- tн.ср) * N * r * z * d /10⁶

Wо = (18+4,4) * 253 * 24 * 1,4 * 1,5 /10⁶ = 0,29

Где tв – температура внутреннего воздуха, tв = 18 С°

tн.ср – средняя температура отопительного периода, tн.ср = -4,4 С°

N –отопительный период в течении года, N = 253 дня

z – отопительный период в течение суток, z =24 часа.

r - коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через неплотности 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 > Rо^тр

то Rо = Rо ^эк ; если Rо ^эк < Rо^тр ,то Rо = Rо^тр .При полученных расчетах для обоих видов стен Rо ^эк < Rо^тр , следовательно , Rо = Rо^тр= 1,63

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.

Для кирпичной стены	Для керамзитобетонной 1-слойной стены с фактурными слоями
Ro= 1,63Rв=0,133Rн=0,05 δ1=0,02 м δ2=х мλ1= 0,64λ=0,52 δ=[1,63-(0,133+0,05+ 0,02/0,64)]*0,52= 0,736округляя до стандартного размера штучных изделий, толщина кирпичной стены: δ=0,5 м= 3 кирпича.	Ro= 1,63Rв=0,133Rн=0,05 δ1=0,025 м δ2=х мλ1= 0,67λ= 0,52 δ=[1,63-(0,133+0,05+ 2(0,025/0,67)*0,52= 0,701 принимаем толщину керамзитобетонной 1-слойной стены с фактурными слоями = 0,751

2.3. Расчет действительной величины тепловой инерции Д ограждающей конструкции:

Д=∑Ri*Si

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 керамзитобетонной 1-слойной стены с фактурными слоями
S1=10,42 S2=11,16R1=0,02/0,64=0,03R2=0,736/0,52= 1,4 Д=10,42*0,03+11,6*1,4=10,42 = 15,8	S1=S3=10,5 S2=11,6R1=0,025/0,67=0,037R2=0,701/0,52= 1,5 Д=10,5*0,037+11,6*1,5= 17,7

Изначальная величина Д>7 была выбрана верно, следовательно и значение tн имеет правильное значение.

В данной работе необходимо сделать расчет для двух стен: 1.кирпичная стена и 2. керамзитобетонная 1-слойная стена с фактурными слоями,что бы в дальнейшем можно было выбрать более эффективный вариант.

1

2

1. Кирпичная стена (δ₁ – толщина штукатурки)

2. Керамзитобетонная 1-слойная стена с фактурными слоями

2.4. Расчет фактического сопротивления теплопередаче:

Ro=Rв+δ1/λ1+δ2/λ2+Rн

Для кирпичной стены	Для керамзитобетонной 1-слойной стены с фактурными слоями
Ro=0,133+0,02/0,64+0,736/0,52 +0,05= 1,6	Ro=0,133+2*(0,025/0,67+0,701/0,52) +0,05= 3,2

При этом полученные результаты соответствуют требованию: Rо >= Rо^тр

2.5. Расчет приведенных затрат (руб./м² стены)

Пi = Сoi +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)

Сoi= Woi* Цо/ Roi

Сo₁=0,29*298,15/1,63=54 руб./м² в год

Сo₂=0,29*298,15/3,2= 27 руб./м² в год

Кi = δi + Цмi

Для кирпичной стены	Для железобетонной с минеральной плитой
С o1= 54руб./м² в год Е=0,15К1=δ2*Цм=0,5*1600=800 руб./м² П1=54+0,15*800= 174 руб./м² стены	Сo2= 27 руб./м² в год Е=0,15К2=δ2*Цм=0,751*1430=1074 руб./м² П2=27+0,15*1074= 188 руб./м² стены

Сравнив полученные результаты, можно сделать вывод, что строительство дома с кирпичными стенами дешевле, чем с керамзитобетонными 1-слойными стенами,т.к. П1=174м² стены<П2=188м² стены, т.е. приведенные затраты руб./м² кирпичной стены являются минимальными.

2.6. Расчет коэффициента теплопередачи (Вт/м² град ºС) ограждающих конструкций:

К=1/Rо= 1/1,63 =0,6

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*1,92=0,96

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=1,92

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=0,96+2=2,96

Затем 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=0.96 d2=2,96 d3=3. 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=1,8*3*0,6*3=9,74

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: