Архитектурная физика

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел IV. Архитектурная физика

4.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций жилого комплекса…………………………………………………………………………

4.2. Инсоляционный расчет……………………………………………………..

4.3. Приложения………………………………………………………………….

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛОГО КОМПЛЕКСА

Теплотехнический расчет ограждающей конструкции проходил в несколько этапов:

 

Определение расчетных параметров наружной среды для района строительства

Расчетные параметры наружной среды, необходимые для расчета сопротивления теплопередаче, приведены в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и определяются по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». К ним относятся:

- средняя температура воздуха периода со среднесуточной температурой воздуха меньше 8˚С определяется по таблице 1 СНиП 23-01-99: t_ht = -1,2˚С;

- продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха меньше 8˚С определяется по таблице 1 СНиП 23-01-99: z_ht = 167 суток;

- средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 определяется по таблице 1 СНиП 23-01-99: t_ext = -23˚C.

 

Определение режима эксплуатации помещения с учетом нормативных санитарно-гигиенических показателей микроклимата его внутренней среды

 

Параметрами воздушной среды для обеспечения минимально-допустимых условий комфортности внутри жилого помещения в холодный период года, определяемыми по таблице 1 СП 23-101-2004 являются:

- температура воздуха: t_int = 20˚C;

- относительная влажность воздуха: j_int = 55%.

Согласно таблице 1 СНиП 23-02-2003, режим эксплуатации помещения в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха – нормальный.

 

Определение условий эксплуатации ограждающей конструкции (ОК)

 

Условия эксплуатации ограждающей конструкции определяются с учетом климатических показателей района строительства и режима эксплуатации здания.

В соответствии с приложением «В» к СНиП 23-02-2003, зона влажности района строительства (г.Астрахань) по климатическим показателям наружной среды – сухая.

Условия эксплуатации ОК определяются по таблице 2 СНиП 23-02-2003. Для нормального режима эксплуатации помещения и сухой зоны влажности условия эксплуатации ОК соответствуют параметру «А».

 

4.1.4. Определение требуемого R_req термического сопротивления теплопередаче ОК и толщины слоя утеплителя

 

Сопротивление теплопередаче R₀, м² ˑ˚С/Вт ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений Rreq, м² ˑ˚С/Вт, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства D_d, ˚С ˑ сут.

Определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле:

D_d = (t_int – t_ht) ˑ z_ht [˚С ˑ сут]

D_d = (20 – (-1,2)) ˑ 167 = 3540,4 [˚С ˑ сут].

Определяем нормированное сопротивление теплопередаче по формуле:

R_req = aˑD_d + b [м² ˑ˚С/Вт],

где а = 0,00035; b = 1,4 (согласно таблице 4 СНиП 23-02-2003).

R_req = 0,00035 ˑ 3540,4 + 1,4 = 2,64 [м² ˑ˚С/Вт].

Находим требуемое условное сопротивление теплопередаче по формуле:

R₀ ^усл.тр. = R _req/ [м² ˑ˚С/Вт],

где R₀ ^усл.тр. – требуемое сопротивление теплопередаче конструкции без учета теплотехнической неоднородности ОК; r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции. В рассматриваемом варианте принимаем r = 0,96.

R₀ ^усл.тр = 2,64/0,96 = 2,75[м² ˑ˚С/Вт]

Требуемое значение сопротивления теплопередаче слоя утеплителя из плит пенополистирола находим, согласно п.8 СП 23-101-2004, по формуле:

R^тр_ут = R₀ ^усл.тр – (R_в + ∑R_{т. изв} + R_н) [м² ˑ˚С/Вт],

где:

R_в = 1/α_int – коэффициент сопротивления теплоотдаче внутренней поверхности ограждающих конструкций; согласно таблице 7 СНиП 23-02-2003, α_int = 8,7 [Вт/(м²ˑ˚С)];

R_н = 1/α_ext – коэффициент сопротивления теплоотдаче наружной поверхности ограждающих конструкций; согласно таблице 8 СП 23-101-2004, α_ext для наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами принимается равным 23[Вт/(м²ˑ˚С)];

∑R_{т. изв} – сумма сопротивления теплопередаче известных слоев ограждающей конструкции:

∑R_{т. изв} = δ₁/ λ₁ + … δ_n/λ_n [м² ˑ˚С/Вт],

где δ₁ – толщина 1 известного слоя ограждающей конструкции; λ₁ – коэффициент теплопроводности 1 известного слоя ограждающей конструкции; n – количество слоев многослойной ограждающей конструкции.

Для удобства расчетов необходимо заполнить таблицу расчетных данных:

 

Слой	Материал	Плотность ρ0, кг/м^3	Толщина δ, м	Коэффициент теплопроводности, λА, Вт/(мˑ˚С)];
	Кладка из шлакового кирпича		0,12	0,64
	Плита пенополистирола		?	0,041
	Кладка из сплошного глиняного кирпича		0,38	0,7
	Штукатурка (цементно-песчаный раствор)		0,03	0,76

 

Коэффициенты теплопроводности материалов приняты с учетом условий эксплуатации ОК «А», согласно приложению «Д» СП 23-101-2004.

R^тр_ут = 2,75 – (1/8,7 + 0,12/0,64 + 0,38/0,7 + 0,03/0,76 + 1/23) = 2,75 – (0,11 + 0,19 + 0,54 + 0,04 + 0,04) = 2,75 – 0,92 = 1,83 [м² ˑ˚С/Вт]

Расчетную толщину утеплителя находим по формуле:

δ_ут = R^тр_ут ˑ λ_ут [м]

δ_ут = 1,83 ˑ 0,041 = 0,07503 [м]

Принимая фактическую толщину утеплителя, из конструктивных соображений округляем полученный выше результат до целых в большую сторону:

δ^ф _ут = 0,1 [м].

Для проверки полученного результата находим приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены по формулам:

R₀^усл. = R_в + ∑R_T,j + R_н [м² ˑ˚С/Вт]

R₀ = R₀^усл. ˑ r [м² ˑ˚С/Вт]

R₀ = (1/8,7 + 0,12/0,64 + 0,1/0,041 + 0,38/0,7 + 0,03/0,76 + 1/23) ˑ 0,96 = (0,11 + 0,19 + 2,44 + 0,54 + 0,04 + 0,04) ˑ 0,96 = 3,36 ˑ 0,96 = 3,23 [м² ˑ˚С/Вт]

Проверяем выполнение неравенства (достаточность сопротивления теплопередаче):

3,23 > 2,64, т.е. R₀ > R_req

Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче не меньше требуемого.

 

ИНСОЛЯЦИОННЫЙ РАСЧЕТ

При проектировании жилых зданий обязательно должны учитываться гигиенические требования к инсоляции. Соответствие или несоответствие санитарным нормам устанавливается в ходе расчета. Существует несколько методик инсоляционного анализа. Одним из эффективных подходов в расчете инсоляции фасадов является метод отслеживания движения и падения теней.

Проектируемый жилой комплекс имеет сложную структуру, состоящую из блоков разной этажности, находящихся в непосредственной близости друг другу. Перед началом расчета была составлена его планировочная схема (прил.1), подготовлен инсографик для 46˚ с.ш. (прил.2). Было проанализировано несколько случаев.

Решение поставленной задачи проходило в несколько этапов:

1. Прежде всего, на генплане выбирался угол О затеняющего здания и центр инсографика, повернутого на 180˚, совмещался с этой точкой. Проекция полуденного луча ориентировалась в соответствии с ориентацией генплана.

2. На плане пунктиром отмечалась горизонталь, соответствующая высоте затеняющего здания, на которой будут заканчиваться все тени на земле от угла О.

3. В заданный час определялось направление и длина тени от угла О. Другие тени строились по законам начертательной геометрии.

В ходе расчета были получены следующие результаты:

 

 

1. Затенение блоком 4 блока 5 не наблюдается.

 

2. Тень от блок VI движется по фасаду VII с 12 ч. до 16:26 ч.

 

 

3. Блок VIII затеняет блок V с 7:45 ч. до 12 ч.

 

На основании проведенных геометрических расчетов можно сделать вывод о том, что архитектура фасадов обеспечивает необходимую инсоляцию, удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к зданиям.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Планировочная схема жилого комплекса

 

Приложение 2. Инсоляционный график для г.Астрахани

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Астраханский государственный университет»

Кафедра архитектуры

 

 

Э К О Л О Г И Я

 

Студент группы АР-61

Специальность: "Архитектура" 290100

Е.Ю.Соловей________ "___"_________2013г.

 

Руководители ВКР:

 

Консультант:

________ "___"_________2013г.

 

Астрахань – 2013

 

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел V. Экология

5.1.Анализ существующего состояния природной среды………………………

5.2.Экологический анализ воздействия жилищного строительства на окружающую среду………………………………………………………………..

5.3.Меры по предотвращению и снижению негативного воздействия строительного производства жилого комплекса на окружающую природную среду……………………………………………………………………………….

 

 

При проектировании жилого комплекса использовались различные экологические концепции, направленные на гармонизацию жилой и природной сред, создание здоровых условий для жизни населения.

Также был предусмотрен целый комплекс мероприятий по охране окружающей среды в период строительства:

1. В первую очередь, проводятся работы по подготовке строительной площадки. Проектируемый участок обносится деревянным забором. Въезд на стройплощадку организовывается с ул. Коммунистической и внутриквартального проезда. На выезде с территории монтируется установка для мытья автотранспорта с целью предотвращения загрязнения проезжих частей и прилегающих территорий.

2. Помимо этого, подготовительный период строительства предполагает очистку строительной площадки от мусора, который впоследствии вывозится на городскую свалку специальными машинами.

3. Существующий почвенный слой в пределах котлована заранее должен быть снят, он хранится для последующей рекультивации на специально отведенной территории. Проектное решение предусматривает пересадку и ограждение сохраняемых деревьев.

4. Все временные постройки монтируются на точечных опорах над поверхностью земли на высоте, обеспечивающей рост травы.

5. Во избежание распыления или растекания строительных материалов (цемента, извести, песка, щебня и т.д.) на территории стройплощадки предполагается строительство временного склада для их хранения.

6. Заправка бульдозера экскаватора и другой строительной техники, работающей на жидком топливе производится на специально отведенной площадке. Перед эксплуатацией ее необходимо уплотнить, а после использования требуется зачистить загрязненный грунт и вывезти на специализированную свалку. Отработанное масло агрегатов собирается в металлическую или пластиковую тару и в последующем доставляется в специализированные пункты приема.

7. Проектом предусмотрены установка заглушек на кранах временного водопровода, устройство укрытия в виде деревянных тумб вблизи дорог от случайного наезда транспорта.

8. Для сбора строительного мусора требуется установка бункеров – накопителей. При очистке помещений верхних этажей жилого комплекса запрещается выброс мусора через оконные или дверные проемы, но предлагается его транспортировка посредством подъемников, с нижних этажей он транспортируется через закрытые лотки.

9. В целях снижения уровня шума во время строительного производства предлагается:

- применение рациональной технологии ведения работ, обуславливающей сокращение продолжительности одновременной работы нескольких строительных и транспортных машин;

- проведение работ по установленному графику (в будние дни с 9 до 20 часов);

- для звукоизоляции двигателей машин использовать защитные кожухи и капоты с многослойными покрытиями из резины, поролона и др.;

- установка шумозащитных экранов в местах размещения строительного оборудования.

10. Для минимизации негативного воздействия на состояние атмосферного воздуха в период строительства жилого комплекса необходимо обеспечить:

- одновременную работу не более 1-2 механизмов;

- полив территории в теплые солнечные дни для снижения запыленности воздуха;

- установку пылеулавливающих устройств в местах проведения погрузочно-разгрузочных работ;

- правильную эксплуатацию двигателей и своевременную регулировку системы подачи и ввода топлива;

- проведение контрольных и регулировочных работ по системам питания, зажигания и газораспределительному механизму двигателей, что обеспечит полное сгорание топлива, снизит выброс загрязняющих веществ до 10%.

Экологические принципы учитывались при разработке объемно-планировочной, конструктивной модели жилого комплекса, при решении вопросов организации и технологии строительного производства и дальнейшей эксплуатации объекта. Реализация предложенных проектом мероприятий обеспечит достижение позитивных экологических результатов.

 

VI. КОЛОРИСТИКА

 

В системе потребностей человека можно выделить потребности, связанные с восприятием среды. Житель современного города больше всего видит плоские поверхности. В окраске городских зданий и сооружений преобладает монотонный серый цвет бетона и асфальта; более благоприятным же для глаз является зеленый цвет и другие цвета, особенно в регионах с теплым климатом, которым является регион проектирования данного квартала.

Восприятие цвета фасада не является постоянным. Оно меняется в зависимости от точки наблюдения, расстояния, погоды, времени года, освещения и т.д. Глаз в качестве первого впечатления замечает яркость, цвет и светотень, которые позволяют оценивать окружающую среду, здание и детали. Объект становится видимым, когда существует разница по яркости, цвету или фактуре между ним и фоном.

Целью при разработке проекта было использование цвета для сохранения особенностей цветовой палитры города. Разработка цветового решения проектируемого жилого комплекса основывалась на цветовых сочетаниях, характерных для объектов историко-культурного наследия города Астрахани. Цвет был использован как инструмент создания гармоничной среды между проектируемым объектом и окружающей средой, он помог вписать жилой комплекс в существующею застройку.