Расчет наружный стен и фундаментов (стр. 2 из 3)

W_о – теплопотери за отопительный период, Гкал

Е – коэффициент эффективности капитальных вложений ( Е= 0,15);

λ – коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/ (м.ч.град) (см. СНиП (5));

λ_{керамзитобетона}= 0,67; λ_{кирпича}= 0,47; λ_{ц/п раствора}= 0,76

Ц_м – стоимость материала стен, руб/м³.

Стоимость материала стен определяется по Стройпрайсу:

Ц_{керамзитобетона}= 1600 руб/м³; Ц_{кирпича} = 2500 руб/м³

Для упрощения расчетов в учебных целях теплопотери за отопительный период W_о предлагается определять по формуле (5).

W_о = (t_в – t_н.ср.) * N * z * r * d / 10⁶ = ( 18 – 1,1) *240*24*1,4*1,5/ 10⁶=

= 0,204 (5)

где t_в – температура внутреннего воздуха, ^оС;

t_н.ср. – средняя температура отопительного периода, ^оС; ( отопительным считается период с температурой наружного воздуха t_н < 8^оС);

N- отопительный период в течении года, дни;

z – отопительный период в течение суток, ч;

r – коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через неплотности оконных переплетов, стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др., принимается равным 1,4;

d – коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации головных сооружений средств отопления, теплосетей и др., принимается равным 1,5.

Значение W_о рассчитывается по формуле (5) на основании данных СНиП (3).

0,204 * 276 56,30

R^эк_{о керамзитоб.}= √ 0,15* 0,67* 1600 = √ 160,80 = 4,43

0,204 * 276 56,30

R^эк_{о кирпича} = √ 0,15* 0,47 * 2500 = √ 176,25 = 4,06

Для выбора сопротивления теплопередаче R_о соблюдается условие: если R_o^эк > R_о^тр , то R_o = R_о^эк ; если R_о^эк < R_о^тр , то R_o = R_о^тр.

Т.к. R_о^тр.> R_о^эк, то R_o = R_о^тр

Толщину стены определяем по формуле (6).

δ₁ δ₂

δ = [ R_о – ( R_в + R_н + λ₁ + λ₂ ) ] * λ ; (6)

1

где R_н= α_н - сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения, м².ч.град/ккал; зависит от местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов R_н = 0,05 (табл.6 (5));

δ_1,2 – толщина слоя, м;

λ_1,2 – коэффициент теплопроводности материала слоя.

0,025

δ_{керамзитобетона} = [ 0,84 –( 0,133 + 0,05 + 0,76 * 2)]* 0,67 = 0,39

0,020

δ_{кирпича} = [ 0,84- ( 0,133 + 0,05 + 0,76 )] * 0,47 = 0,29

Полученную толщину стен округляем до стандартного размера штучных изделий. δ_{керамзитобетона} = 1,5м; δ_{кирпича}= 1м. После этого рассчитываем действительную величину тепловой инерции Д ограждающей конструкции, подставляя значение δ, по формуле (7). По этой величине проверяют правильность выбора t_н.

Рассчитываем фактическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения по формуле (9).

δ₁ δ₂ δ_n

R_o = R_в + λ₁ + λ₂ + ……+ λ_n + R_н , (9)

При этом должно быть выполнено условие: R_o ≥ R_о^тр.

0,7 0,025

R_{o керамзитобетон}= 0,133+ 0,8 + 0,26 *2+ 0,05= 0,133 + 0,875 +0,048+ 0,05 = 1,108

0,375 0,02

R_{о кирпича} = 0,133 + 0,47 + 0,76 + 0,05 = 0,133+ 0,797 + 0,026 + 0,05 = 1,006

Условие R_o ≥ R_о^тр выполняется.

Рассчитываем два варианта стен разной конструкции и выбираем наиболее эффективный вариант.

Выбор варианта осуществляется по минимуму приведенных затрат

П_i (руб./м² стены)

П

= С (10)

где, К

- единовременные затраты, руб./м (стоимость стены);

С

- текущие затраты на отопление, руб./м стены в год

- номер варианта ограждающей конструкции ( =1,2).

= 1 – керамзитобетон; = 2 –кирпич.

Величину расходов на отопление определяем по формуле (11):

С

= (11)

0,204 * 276

С_{0 1}= 1,108 = 50,8

0,204 * 276

С_{0 2}= 1,006 = 55,9

К

вычисляем по формуле:

К

= (12)

К₁= 0,39 * 1600 = 624

К₂= 0,29 * 2500 = 725

П₁= 50,8+ 0,15 * 624 = 144,40

П₂= 55,9 + 0,15 * 725 = 164,65

Так как П

< П , выбираем ограждающую конструкцию из керамзитобетона и рассчитываем коэффициент теплопередачи К (Вт/м град. С):

К =

(13)

1

К = 1,108 = 0,9.

3. Расчет фундамента

При определении глубины заложения фундамента в соответствии со СНиП 2.02.01-83 учитывают следующие основные факторы: влияние климата (глубину промерзания грунтов), инженерно-геологические и гидрологические особенности, конструктивные особенности.

Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:

, (14)

где k_n – коэффициент влияния теплового режима здания, принимаемый для

наружных фундаментов отапливаемых сооружений, k_n= 0,5

( СНиП 2.02.01 – 83).

d_fn – нормативная глубина промерзания определяется по карте глубины

промерзания, d_fn = 0,75 м.

d_f = 0,5 * 0,75 = 0,375м d_f= d₁= 0,375м

Влияние геологии и гидрогеологии строительной площадки на глубину заложения фундамента

определяем по СНиП 2.02.01-83. Определяем величину +2 и сравниваем с (уровнем подземных вод)= 2,6 м (СНиП 2.02.01-83, стр.6, табл. №2).

+2= 2,375 м; > +2; =2,6 м.

Определяем влияние конструктивного фактора на глубину заложения фундамента

. Эта величина определяется как сумма значений глубины и толщины пола в подвале и толщины слоя грунта от подошвы фундамента до низа конструкции в подвале.

,

где d_b – глубина пола в подвале,

h_cf – толщина пола в подвале,

h_s – толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа

конструкции пола в подвале.

d₃ = 2,5 + 0,1 + 0,4 =3 м.

При окончательном назначении глубины заложения фундамента d принимаем равным максимальному значению из величин

-:- .