Разработка и проектирование административно-бытового здания (стр. 3 из 3)
Наружная многослойная стена состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности:
1) Ивестково-песчаная штукатурка толщиной 15 мм, плотностью r 0 = 1600кг/м 3 , l Б = 0,81 Вт/(м × °С), m = 0,12 мг/(м × ч × Па);
2) Кирпич глиняный толщиной 380 мм, плотностью r 0 = 1800кг/м 3, l Б = 0,81 Вт/(м × °С), m = 0,11 мг/(м × ч × Па);
3) Мембрана толщиной 0,5 мм, плотностью r 0 = 40кг/м 3, l Б = 0,040 Вт/(м × °С), m = 0,010 мг/(м × ч × Па);
4) Пенополистирол толщиной 50 мм, плотностью r 0 = 18кг/м 3, l Б = 0,04 Вт/(м × °С), m = 0,02 мг/(м × ч × Па);
5) Воздушная прослойка толщиной 70 мм, плотностью r 0 = 1,2929кг/м 3 ,
l Б = 1,5 Вт/(м × °С); m = 1мг/(м × ч × Па);
6) Алюкобонд толщиной 10 мм, плотностью r 0 = 2400 кг/м 3 , l Б = 238 Вт/(м × °С), m = 700 мг/(м × ч × Па);
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции равно
м 2× °С/Вт.Сопротивление паропроницанию R vp, м 2× ч × Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам ( СНиП 23-02-2003) :
R vp1req = (e int - E)R пн/(E - e ext);
R vp2req= 0,0024z 0(e int - E 0)/( r wd wD av + h ),
где e int - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле
еint = ( j int/100) E int,
E int - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t intпринимается по приложению С СП 23-101-2004:
при t int = 20 °С, E int= 2338 Па. Тогда при
j int = 60 %, e int= (60/100) × 2338 = 1402,8 Па;
Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле
Е = (Е 1z 1 + E 2z 2 + Е 3z 3)/12,
E 1, Е 2, Е 3 - парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t i, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;
z 1, z 2, z 3, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:
а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;
б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;
в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 °С.
Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3 СНиП 23.01-99, а значения температур в плоскости возможной конденсации t i, соответствующие этим периодам, по формуле
ti = t int - (t int + t i)(R si + å R )/R 0, (13)
где t int - расчетная температура внутреннего воздуха °С, принимаемая равной 20 °С;
t i - расчетная температура наружного воздуха i -го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;
R si - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное R si = 1/ a int = 1/8,7 = 0,115 м 2× °С × Вт;
å R - термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;
R o - сопротивление теплопередаче ограждения, определенное ранее равным
R o = 1,9553 м 2× °С × Вт.
Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации
å R = 0,015/0,81 + 0,38/0,81 +0,0005/0,040 + 0,05/0,04 = 1,7502 (м 2× °С)/Вт.
Установим для периодов их продолжительность z i, сут, среднюю температуру t i, °С, согласно СНиП 23-01-99 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t i, °С, по формуле для климатических условий Калинграда:
· зима ( январь)
z 1 = 4мес;
t 1= -3,4°С;
t 1 = 20 - (20-3,4)(0,115 +1,7502)/ 1,9553 = 4,16С;
· весна - осень (ноябрь, декабрь , февраль,март,):
z 2 = 4мес;
[ 2,6-1,2-2,7-0,1]/4 = -0,35 °С;
t 2 = 20 - (20-0,35)(0,115 +1,7502)/ 1,9553 = 1,26С;
· лето (апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь):
z 2 = 7 мес;
t 2 = (6,2 + 11,5 + 15 + 17,4 + 16,6+12,8+7)/7 = 12,36°С;
t 2 = 20 - (20 + 12,36)(0,115 + 1,7502)/ 1,9553= -10,87°С.
По температурам ( t 1, t 2) для соответствующих периодов определяем (по приложению С СП 23-101-2004): парциальные давления ( E 1, Е 2, E 3) водяного пара: Е 1 = 822,6 Па, Е 2 = 669,4 Па, Е 3 = 239,6 Па и по формуле определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z 1, z 2, z 3.
Е = (822,6+669,4 × 4 + 239,6 × 7)/12 = 430,6 Па.
Сопротивление паропроницанию R vpe, м 2× ч × Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле (79) СП 23-101-2004.
R vpe= 0,7/1,5+0,1/700 = 0,4668 м 2× ч × Па/мг.
Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха е ехt, Па, за годовой период определяют по ( СНиП 23-01-99 таблица 5а)
е ext = ( 440+450+520+710+970+1290+1500+1490+1230+930+700+
+550 )/12 = 898 Па.
Сопротивление паропроницанию части стены, расположенной между наружной поверхностью и ПВК, равно
R пн = R п4 = 0,7/1,5+0,1/700 = 0,4668 м 2ч Па/мг.
По формуле (16) СНиП 23-02-2003 определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации согласно ( СНиП 23-02-2003 (п. 9.1 a ))
R vp1req = (1402,8 – 430,6) × 0,4668/(430,6- 898) =-0,971м 2× ч × Па/мг.
Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R vp2reqиз условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берут определенную ранее продолжительность этого периода z 0, сут, среднюю температуру этого периода t 0, ° C : z 0= 195 сут, t 0 = 0,6 °С.
Температуру t 0, °С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле ( 80 ) СП 23-101-2004
t 0 = 20 - (20 -0,6) × (0,115 + 1,7502)/ 1,9553 = 1,49 °С.
Парциальное давление водяного пара Е 0, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С СП 23-101-2004 при t 0 = 1,49 °С равным Е 0 = 632,6 Па.
Согласно ( СНиП 23-02-2003) в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель с плотностью r w = r 0 = 18 кг/м 3 при толщине g w = 0,05 м. Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно ( СНиП 23-02-2003) D w аv = 25%.
Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, определенная ранее, равна e 0ext =242,5 Па.
Коэффициент h определяется по формуле (20) СНиП 23-02.
h = 0,0024(437 – 242,5)162/1,18 = 15,12
Определим R vp2reqпо формуле (17) СНиП 23-02
R vp2req = 0,0024 × 162(1286 - 299)/(180 × 0,15 × 3 + 15,12) = 4 м 2× ч × Па/мг.
Нормируемое значение R vpопределяется как:
R vp=(0,510/0,1)+(0,10/0,02)+(0,0002/0,10)=10,102
При сравнении полученного значения R vpс нормируемым устанавливаем, что R vp > R vp2req > R vp1req.
10,102 > 4 > 0,0134
Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02 в отношении сопротивления паропроницанию.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. СНиП 2.02.01-83. «Основания зданий и сооружений». М.,Стройиздат,1985.
2. Трепенков Р. И. «Альбом чертежей конструкций деталей промышленных зданий»
3. СНиП 2.09.04 – 87 «Административные и бытовые здания»
4. СНиП 2.09.01-82* «Производственные здания»
5. СНиП 2.01.02-85. «Противопожарные нормы». М., Стройиздат.1987
6. СНиП 11-3-79* «Строительная теплотехника». М., Стройиздат.1995,1998
7. СНиП 22-01-01.82. «Строительная климатология и геофизика». М., Стройиздат,1983
8. Дядков «Архитектура промышленных и сельскохозяйственных зданий»
9. Методическое указание «Конструктивные элементы промышленных зданий»
10. СНиП 21.01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений»
11. ГОСТ 21.101-93 «Основные требования к рабочей документации»
12. Благовещенский Ф.А. «Архитектурные конструкции». М., Высшая школа, 1985
13. Буга «Архитектура гражданских и промышленных зданий»
14. Шерешевский И. А. «Конструирование промышленных зданий и сооружений»- Л.: Стройиздат, 1979 г.
15. Еременюк П.Л. «Архитектура и строительные конструкции»
16. СНиП II-83-78. «Здания конструкторских и проектных организаций»
17. В.А. Ниёлов «Промышленные и сельскохозяйственные здания»
18. Методичка «Конструктивные элементы промышленных зданий»