Характеристика отдельных конструктивных элементов здания

Основание - естественный грунт. Преобладают на территории Ивановской области дерново-подзолистые почвы, которые характеризуются небольшим количеством гумуса. Грунты вобрали в себя свойства лесной и полевой почвы. Они отличаются достаточно высокими показателями плотности и глубоким залеганием грунтовых вод. Подбор материала для устройства фундамента на дерново-подзолистых почвах - наиболее приемлемым считается бетон с армированием, материал не гигроскопичен, способен выдерживать практически любые нагрузки, которые могут возникнуть при легком движении почвы. Смешанный тип подразумевает использование свайных опор с достаточно большой частотой размещения. Верхняя часть свай объединяется лентой из армированного бетона. Такой фундамент для дерново-подзолистой почвы имеет достаточно высокую популярность, так как позволяет при небольших затратах построить достаточно крупное здание. Глубина заложения от нулевой точки - 1 м.

Размер ширины фундамента рассчитывают исходя из толщины стены плюс 20 см. То есть по обе стороны стены должно оставаться по 10 см монолита. Для несущих стен самая минимальная толщина – в полтора кирпича (380 мм). В нашем случае стены из красного кирпича будут построены в два кирпича для устойчивости конструкции, а также для увеличения теплотехнических и изоляционных свойств. Значит ширина стен составит 52 см., а ширина фундамента - 71 см.

Западающий цоколь – наиболее прочный. В таком варианте стык цоколя и стен дома полностью защищен от попадания влаги, что является гарантией повышенной безопасности фундамента и защищенности гидроизоляционного слоя. При строительстве этого вида нет необходимости сооружать обязательные отводы для воды. Так как при постройке фундамента использовался бетон с армированием, то из разновидностей материала для цоколя будет использоваться бетонный (монолитный). Минимальная высота его обычно составляет 30 см. для каменных строений. У западающего цоколя наружная поверхность стены выступает за границу цоколя примерно на 50 мм. Значит ширина цоколя составит 47 см.

Содержание жидкости в структуре одних конструкций является нормальным, но другие материалы от этого могут начать гнить, плесневеть или ржаветь. Особенно это актуально при соприкосновении бетона с кирпичной кладкой. Для укладки по обрезу цоколя можно использовать рубероид, материал укладывается в два слоя. Для гидроизоляции фундамента подойдет рубероид марки РКП-350, преимуществами которого является прочность и устойчивость к воздействию влаги. Оклеечная изоляция подразумевает нанесение рулонного материала на стенки и горизонтальные плоскости. Его крепят битумной мастикой в два слоя минимум, прослойки тоже выполняют из мастики. На этапе возведения стен рубероид для гидроизоляции фундамента укладывают горизонтально дважды: ниже уровня грунта между подушкой фундамента и фундаментной стенкой на глубине 0,7 м. и в плоскости соприкосновения цоколя с фасадными стенами на высоте 0,3 м. Толщина одного слоя - 4,5-5 мм. Стены продольные и торцевые - несущие. Материал - красный кирпич.

Таблица 16 “Расчетные физические показатели строительных материалов и конструктивных решений”

Показатели	Объемная масса, кг/	Коэффициент теплопроводности, ккал/ ч ℃	Удельная теплоемкость, ккал/кг ℃
Кладка из красного силикатного кирпича	1900	0,55	0,21

 

Требуемое сопротивление теплопередаче:

= = = 1,6 *ч*℃/ккал,

где t_В - температура внутреннего воздуха (расчетная) в животноводческом помещении по зоогигиеническим нормативам, С°;

t_Н- средняя температура наружного воздуха самой холодной пятидневки в районе строительства, С°;

τ_В -  допустимая температура внутренней поверхности стен и перекрытий, обеспечивающая невыпадение конденсата;

t_B-τ_B - допустимая разница между температурой воздуха в помещении и температурой внутренней поверхности ограждений (или допустимый перепад температур «воздух-ограждение»), принимают по СниП 11 - 3 - 79, для стен t_В -τ_B = 3°, для перекрытий t_В -τ_B = 2°;

К - поправочный коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения: для наружных стен и невентилируемых совмещенных перекрытий К = 1,0; для потолков и вентилируемых совмещенных перекрытий К = 0,9;

R_B - сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности ограждающих конструкций или это сопротивление при переходе тепла от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения. В соответствии со СниП 11 - 3 - 79 эту величину в среднем по зданию принимают равной 0,133 м²*ч*с° / ккал.

Термическое сопротивление:

R= + = + = 1,89 ккал/ *ч*℃,

где σ - толщина ограждения в метрах;

λ - коэффициент теплопроводности строительного материала, ккал/м*ч*с° (определяется по справочным данным).

Сопротивление теплопередаче фактическое:

= +R+ = 0,133+0,05+1,89 = 2,073 *ч*℃/ккал,

где R_B = 0,133 м²*ч*с° / ккал. - сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности ограждающих конструкций;

R_H - сопротивление теплопередаче от наружной поверхности ограждения или это сопротивление при переходе тепла от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху. В соответствии со СниП 11 - 3 - 75 эту величину принимают равной 0,05 м²*ч*с° / ккал (для наружных стен и невентилируемых совмещенных перекрытий) и R_H ⁼ 0,1 м²*ч*с° / ккал (для потолков и вентилируемых совмещенных перекрытий);

R - термическое сопротивление материального слоя ограждения или это сопротивление при прохождении тепла через толщу ограждения, зависит от толщины ограждения (или толщины каждого его слоя) и коэффициента теплопроводности строительного материала.

Итог: >

Перекрытие чердачное: доски, пароизоляция - глиноопилочная смазка, утеплитель - опилки, топливный шлак, кровля - асбестоцементные волнистые листы.

Продолжение таблицы 16 “Расчетные физические показатели строительных материалов и конструктивных решений”

Показатели	Объемная масса, кг/	Коэффициент теплопроводности, ккал/ ч ℃	Удельная теплоемкость, ккал/кг ℃
Смазка в перекрытиях: Глиноопилочная	800	0,25	-
Опилки антисептированные	300	0,11	0,55
Шлак топливный	1000	0,25	0,20
Асбестоцементные плиты и листы	1900	0,30	0,20

 

Требуемое сопротивление теплопередаче:

= = = 1,6 *ч*℃/ккал

Толщина таких слоев как плита перекрытия, пароизоляция и кровля (при совмещенном перекрытии), которые не оказывают существенного влияния на теплозащитные качества, берутся фактически применяемые, а толщина утеплителя рассчитывается исходя из требуемого и фактического сопротивления теплопередачи (аналогично расчету толщины многослойной стены). Для двухслойной стены толщина внутреннего слоя утеплителя (σ₂) будет равна:

=0,3 м,

где - термическое сопротивление асбестоцементных волнистых листов.

Термическое сопротивление:

R= + = + = 1,8 ккал/ *ч*℃

Сопротивление теплопередаче фактическое:

= +R+ = 0,133+0,05+1,8 = 2 *ч*℃/ккал,

Итог: > , значит толщина слоя утеплителя составит 25 см., из которых 15 см. опилок и 10 см. топливного шлака.

 Основное требование, выдвигаемое к полу коровника — водонепроницаемость и тепло. Проще говоря, полы должны быть теплыми и сухими. В проездах и проходах животноводческих зданий, где происходит интенсивное движение животных, вывоз навоза и подвоз кормов, целесообразен более прочный пол, тогда как в стойлах или в станках — более мягкий и теплый.

Уровень полов должен быть выше планировочной отметки земли не менее чем на 150-200 мм, что будет исключать затекание в здание атмосферных вод.

Бетонные полы водонепроницаемы, легко очищаются, но считаются холодными и жесткими, поэтому их используют в проходах и подсобных помещениях.

В стойлах для крс устраивают полы из легкого бетона с резинокордным и резинокордобитумными плитными покрытиями. Их относят к теплым полам. Конструкция пола включает в себя: подстилающий слой толщиной 80 мм. из керамзитобетона, выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм., покрытие из резинокордных или резинокордобитумных плит. В основание пола втрамбовывают слой щебня или гравия крупностью 40-60 мм. Уклон пола в стойле 1-2° в сторону навозного канала. [Кузнецов А.Ф., Найденский М.С., 2001]

Для полов в зоне отдыха животных определяют коэффициент тепловой активности пола по формуле:

, ккал/ *ч*℃,

где  ë - коэффициент теплопроводности материала верхнего слоя пола, ккал/м²*ч*℃;

с - удельная теплоемкость материала этого слоя, ккал / кг*℃.;

γ - объемная масса материала, кг / м³.

= 6,58 ккал / кг*℃

Наружные ворота предназначены для входа и выхода животных, подвоза кормов, удаления навоза и т. д., в то же время они служат для здания наружным ограждениям, через которые происходят его теплопотери. Ворота делают достаточно плотными и утепленными, они не должны промерзать и конденсировать влагу на внутренней поверхности. Для этого ворота устраивают с двойной обшивкой, а с наружной стороны обивают рогожей. Двое наружных ворот (на разрезе Д1, см. приложение 2) - распашные, двустворчатые, 3х3 м., толщина около 40 мм., ворота металлические с двойной обшивкой, с наружной стороны обитые рогожей, в качестве утеплителя - минеральная вата. Имеются пандусы у обоих ворот, уклон в 30°, длина около 12 см. Со стороны помещения порог сделан на одном уровне с полом, снаружи порог приподнимается на 7 см, чтобы предотвратить затекание дождевых и талых вод.

Ворота Д2 - 4 штуки, 2х2 метра, распашные, двустворчатые, металлические, наружные - с двойной обшивкой, утеплены минеральной ватой. Порог 7 см. Имеется тамбур, обозначенный на схеме в приложении 2.

Двери в подсобных и служебных помещениях Д3 - 7 шт, однопольные, металлические, 2х0,8 м., утеплено минеральной ватой, есть двойной резиновый контур, для отделки использована нитроэмаль. Порог 3 см.

Окна размещают на высоте 1,2-1,3 м. от пола. Герметичные пластиковые окна обеспечивают хорошую теплоизоляцию, которая так необходима в помещениях с круглогодичным содержанием животных. Однако герметичность не должна препятствовать возможности проветривания и вентиляции, для этого в окнах предусмотрен механизм открывания с несколькими степенями наклона. Размер двустворчатых окон – 1,2х1,35 м. Конструкция ПВХ-окна:

1. Каркас. Каждое окно в обязательном порядке имеет несущую раму из ПВХ профиля, армированного металлом.

2. Створка. Чтобы окно открывалось, внутри рамы ставят створки (также из армированного профиля).

3. Импост. Внутренняя часть каркаса, предназначенная для его разделения и обеспечения необходимой жесткости.

4. Штапик. Необходим для фиксации элементов заполнения (стеклопакет, сэндвич-панель).

5. Съемный элемент, изготовлен все из того же ПВХ профиля, оснащен уплотнительной резинкой.

6. Стеклопакет - скрепленные герметичным образом стекла. Элемент прозрачного заполнения каркасных проемов, из двух стекол, разделенных дистанционной рамкой с влагопоглощающим материалом. В случае создания из пластика используют стекло в толщину 4 мм.

7. Фурнитура. Комплекс узлов и механизмов, предназначенный для обеспечения фиксации и открывания/закрывания оконных створок в различных положениях. На большинстве ПВХ окон устанавливается поворотно-откидная система, которая включает в себя петли, ручку, ответные планки и прочее.

8. Подоконник. Монтажный элемент, при помощи которого перекрывается внутренне пространство снизу оконного блока. Наиболее распространены изделия из пустотелого пластикового профиля. Несмотря на сравнительную дешевизну, обладают достаточными прочностными характеристиками, практичны.

9. Отливы. Полимерная пластина определенного профиля, которая монтируется со стороны улицы и необходима для отвода воды.

Площадь всех окон стойлового помещения и их количество определяют исходя из светового коэффициента и площади стойлового помещения.

Так, для стойлового помещения лактирующих коров выходит:

СК = , отсюда = = 44

Количество окон: = = 29 шт.

Для стойлового помещения сухостойных коров:

= = 20

Количество окон: = = 13 шт.

В данном коровнике имеется две основные функциональные зоны: стойловое помещение для лактирующих коров и стойловое помещение для сухостойных коров. В стойловом помещении для лактирующих коров четырехрядное расположение стойл. Каждые два ряда объединены кормовым проходом в 2 м. Размер одного стойла составляет 1х2 м. Левый сектор на поперечном разрезе, предназначенный для коров с удоем 25 л. и массой 500 кг., вмещает 50 голов по 13, 12, 12 и 13 голов в ряду соответственно. Правый сектор на поперечном разрезе, предназначенный для коров с удоем 20 л. и массой 600 кг., вмещает 40 голов, по 10 стойл в ряду. Чтобы ограничить движение коров вперед, между стойками оборудования целесообразно закрепить ограничители. Такие ограничители не мешают корове лежать в удобной позе, держа голову над кормушкой. Длинные стойла отличаются отсутствием ограждения кормушки и свободной длинной привязью, закрепленной только снизу. Длинное стойло удобно для коровы, но требует больших затрат труда на очистку его от навоза, так как вследствие большой свободы перемещения животного поверхность стойла до половины длины оказывается загрязненной. Для поддержания чистоты животных нужно применять обильную подстилку.

В стойловом помещении для сухостойных коров двухрядное расположение стойл по 15 стойл в ряду. Размер одного стойла составляет 1,5х2 м. Основные функциональные зоны разделены несущей стеной с распашными воротами.

Оборудование с автоматической привязью коров ОСП-Ф-26А предназначено для автоматического самопривязывания, а также группового и индивидуального отвязывания коров, снабжения их водой при стойловом содержании и доении в ведра или молокопровод. В каждом стойле у кормушки устанавливают на высоте 400-500 мм ловушку с фиксирующей пластинкой. Все фиксирующие пластины закреплены на общей тяге, расположенной вдоль кормушки. На конце тяги установлен рычаг, имеющий два положения фиксаций и расфиксаций. Ошейник с подвеской с закрепленным на конце резиновым грузом надевают на шею животного. Механизм отвязи включает в себя отдельные секции с приваренными штырями и рычаг привода, зафиксированный скобой. Для отвязывания группы коров требуется освободить рычаг привода от скобы и повернуть механизм отвязи. Вертикальные цепи падают со штырей, проскальзывают через кольца охватывающих цепей и освобождают коров. Если не нужно отвязывать животных, концы вертикальных цепей надевают на противоположные концы штырей. [Статья “Сборное стойловое оборудование с автоматической привязью ОСП-Ф-26”]