Основы строительного дела и реконструкция зданий и сооружений

В последние годы значительно увеличился интерес к индивидуальному строительству. Это связано с большим числом его преимуществ перед многоэтажным домостроением. Во-первых, заказчик сам выбирает набор комнат, планировку дома, архитектурные решения, исходя из своих взглядов и предпочтений. Во-вторых, сроки индивидуального строительства значительно меньше. К тому же, большинство частных домов расположены в экологически чистых районах и имеют меньше требований по звукоизоляции.

Основная задача проектирования жилого дома - создание наиболее благоприятных условий жизненной среды обита­ния, которая бы удовлетворяла различные требования проживающих.

Функциональные требования имеют целью создать в помещении оптимальные условия для жизнедеятельности, труда или отдыха. Выполнение функциональных требований необходимо, чтобы можно было удобно и рационально выполнять все процессы. Необходимо также выполнение санитарно-гигиенических требований к физической части качествам жизненной среды жилища: температура, влажность, чистота воздуха, естественное освещение, инсоляция, звукоизоляция от внешних шумов. Внутренняя среда жилища тесно связана с окружающей средой, в связи с чем требования к жилищу находятся в прямой зависимости от природно-климатических условий и других местных условий и материалы и конструкции устанавли­ваются только в связи с ними.

Объемно-планировочная структура дома зависит от индивидуальных потребностей заказчика. Кроме того на нее влияют климатические условия и экономические требования.

Эстетические требования находят свое отражение в художественныом решении фасада, внутренних пространств комнат.

Таким образом, проектируемое жилище должно полностью удовлетворять запросы семей по численному составу, национально-бытовым различиям, роду занятий. Оно должно защищать от нежелательных воздействий наружной среды и создавать надлежащий современному культурному и техническому уровню комфорт. Дом должен иметь также привлекательный внешний вид и хорошую внутреннюю отделку. Кроме того, они должны быть надежны в эксплуатации, прочны, основные конструктивные элементы не должны требовать частых и текущих ремонтов.

1. Разработка объемно-планировочного решения

Объектом строительства является одноэтажный одноквартирный дом в городе Иваново.

Здание отапливаемое, двухпролетное. Снеговая нагрузка по IV снеговому району. Дом имеет неполный каркас с несущими стенами, опирается на две железобетонные колонны. Кровля – стальной профилированный настил толщиной 1 мм.

Общая площадь дома составляет 100,26 м². Отношение жилой площади к общей площади здания S_жил/S_общ составляет 0,6.

Дом предназначен для заселения одной семьи в составе пяти человек, двоих взрослых и троих детей. В плане запроектировано 5 комнат. Для родителей проектируется спальня площадью 16,04 м². Для детей предусмотрены две спальни: одна – для младшего мальчика, другая – совместная для девочек. В спальных помещениях размещается оборудование для сна, а также место для хранения личных вещей. Спальни являются непроходными и расположены в более тихой части дома.

Запроектирована общая комната площадью 16,04 м². Общая комната предназначена для отдыха, совместного времяпрепровождения семьи, приема гостей. Она расположена недалеко от входа, ориентирована в сторону улицы и удобно связана с кухней.

Кроме жилых помещений, имеются кухня, санузел, кладовая, коридор, прихожая и летняя веранда. Кухня имеет площадь 16,04 м², в ней выделены рабочая часть и столовая зона с местом для обеденного стола. Рабочее место расположено около окна. Имеется место для хранения сухих продуктов. Около входа располагается хозяйственная кладовая, площадь которой 3,40 м², поскольку в ней будут хранится не только различные соленья и варенья, но и зерно, и хозяйственная утварь. Санузел раздельный, площадью 4,28 м². Он располагается не только рядом с жилыми комнатами, но и с кухней.

Вход в дом предусмотрен через летнее помещение. В передней имеется место для размещения шкафа для одежды.

Для заполнения проемов применены деревянные оконные блоки с двойным остеклением ОРМ 12-11 и ОРМ 15-13,5. Применены двери 21-10. Для того, чтобы выбрать окна, использовалось соотношение площади поверхности окна к площади пола комнаты. Оно должно быть равно 1/6.

S_окн/S_окн = 1/6;

S_окн1 = 16,04/6 = 2,67;

S_окн2 = 10,90/6 = 1,87 ;

S_окн3 = 14,08/6 = 2,35.

Компоновочный план здания представлен на рисунке 1.1.

2 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1 Расчет приведенного сопротивления

Исходные данные

Наружные стены – трехслойные теплоэффективные:

облицовочный слой – однослойная кладка из вибропрессованных бетонных блоков БП 2.2, 2.3 по ТУ 67.18.78-96, l = 0,60 Вт/ м ^оС, d = 90 мм;

несущий слой – кладка из сплошного кирпича силикатного по ГОСТ 379-79 (глиняного обыкновенного по ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе, l = 0,76 Вт/ м ^оС, d = 250 мм;

утеплитель – различные варианты утеплителей представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Варианты утеплителей.

Порядок расчета

1. Градусо-сутки отопительного периода, ^оС для конкретного населенного пункта D_d определяются по формуле:

D_d =( t_int - t_ht ) z_ht ,

где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха, ^оС;

t_ht – средняя температура наружного воздуха в течение отопительного периода;

z_ht– продолжительность отопительного периода.

Нормируемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий определяется по формуле

R_req = aD_d +b,

где a,b – коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 23-02.

2. Сопротивление теплопередаче панелей по глади равно

,

, (1)

где , - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

, - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м·°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101- 2004;

- то же, что и в формуле , (1)

где , , +, - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м·°С/Вт, определяемые по формуле

, (2)

где - толщина слоя, м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С);

- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по таблице 7 СП 23-101-2004.

Приведенный коэффициент теплотехнической однородности фасада принимаем по заданию

=0,85 (3)

Приведенное сопротивление теплопередаче фасада одноквартирного жилого дома равно

R^r_fas= r^r_fasх R₀ (4)

3. Ограничение температуры и конденсации влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин , °С, установленных в таблице 5, и определяется по формуле

Δt₀ = , Δt₀ = = 1,82 < 4 ºC (4)

где - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м·°С);

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий;

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01.

- приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций,м·°С/Вт;

Расчет приведенного сопротивления

теплопередаче фасада жилого здания

1 вариант (в качестве утеплителя используется

полистиролопенобетонный по ТУ 67.18.77-94):

1. D_d = (20- (-3,9)) х 219 = 5234°С·сут;

R_req= 0,00035 х 5234 + 1,4 = 3,24 м·°С/Вт.

2. R_к= 0,09/0,60 + 0,25/0,76 + 0,30/0,75 + 0,16 = 1,04 Вт/(м·°С);

R₀ = 1/8,7 + 1,04 + 1/23 = 1,23 Вт/(м·°С);

R^r_fas= 0,85 х 1,23 = 1,045 Вт/(м·°С).

3. Δt₀ = 1 х (20 – (-30))/(1,045 х 8,7) = 5,49 > 4°С.

2 вариант (в качестве утеплителя используется пеностекло толщиной слоя 300 мм):

1. D_d = (20- (-3,9)) х 219 = 5234°С·сут;

R_req= 0,00035 х 5234 + 1,4 = 3,24 м·°С/Вт.

2. R_к= 0,09/0,60 + 0,25/0,76 + 0,30/0,06+ 0,16 = 5,64 Вт/(м·°С);

R₀ = 1/8,7 + 5,64 + 1/23 = 5,83 Вт/(м·°С);

R^r_fas= 0,85 х 5,83 = 4,95 Вт/(м·°С).

3. Δt₀ = 1 х (20 – (-30))/(4,95 х 8,7) = 1,16 < 4°С.

3 вариант (в качестве утеплителя используется пеностекло толщиной слоя 280 мм):

1. D_d = (20- (-3,9)) х 219 = 5234°С·сут;

R_req= 0,00035 х 5234 + 1,4 = 3,24 м·°С/Вт.

2. R_к= 0,09/0,60 + 0,25/0,76 + 0,28/0,06+ 0,16 = 5,66 Вт/(м·°С);

R₀ = 1/8,7 + 5,66 + 1/23 = 5,85 Вт/(м·°С);

R^r_fas= 0,85 х 5,85 = 4,97 Вт/(м·°С).

3. Δt₀ = 1 х (20 – (-30))/(4,97 х 8,7) = 1,15 < 4°С.

4 вариант (в качестве утеплителя используется газо-, пенобетон):

1. D_d = (20- (-3,9)) х 219 = 5234°С·сут;

R_req= 0,00035 х 5234 + 1,4 = 3,24 м·°С/Вт.

2. R_к= 0,09/0,60 + 0,25/0,76 + 0,30/0,11+ 0,16 = 3,36 Вт/(м·°С);

R₀ = 1/8,7 + 3,36 + 1/23 = 3,55 Вт/(м·°С);

R^r_fas= 0,85 х 3,55 = 3,02 Вт/(м·°С).

3. Δt₀ = 1 х (20 – (-30))/(3,02 х 8,7) = 1,90 < 4°С.

5 вариант (в качестве утеплителя используется засыпка керамзитовая по ГОСТ 9759-83):

1. D_d = (20- (-3,9)) х 219 = 5234°С·сут;

R_req= 0,00035 х 5234 + 1,4 = 3,24 м·°С/Вт.

2. R_к= 0,09/0,60 + 0,25/0,76 + 0,41/0,13+ 0,16 = 3,79 Вт/(м·°С);

R₀ = 1/8,7 + 3,79 + 1/23 = 3,98 Вт/(м·°С);

R^r_fas= 0,85 х 3,98 = 3,38 Вт/(м·°С).

3. Δt₀ = 1 х (20 – (-30))/(3,38 х 8,7) = 1,70 < 4°С.

Следовательно, требованиям СНиП 23-02-2003 удовлетворяют четыре варианта из пяти. Из них самым оптимальным будет то, где полученное приведенное сопротивление будет наиболее приближено к 3,24 Вт/(м·°С), то есть вариант №5 (в качестве утеплителя используется засыпка керамзитовая по ГОСТ 9759-83 толщиной 410 мм).

3 Выбор конструктивного решения наружных ограждающих стен

1 2 3 4

гибкие связи

90 30 410 250

670

1 – облицовочный слой (однослойная кладка из вибропрессованных бетонных блоков БП 2.2, 2.3 по ТУ 67.18.78-96);

2 – воздушная прослойка;

3 – утеплитель (засыпка керамзитовая по ГОСТ 9759-83);

4 – несущий слой (кладка из сплошного кирпича силикатного по ГОСТ 379-79 (глиняного обыкновенного по ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе).

Рисунок 2.1 – Конструкция трехслойной стены

Выбранное конструктивное решение стены представлено на рисунке 3.1.

Заключение

В данном курсовом проекте рассматривается строительство одноэтажного одноквартирного дома в городе Иваново. Были выполнены объемно-планировочные решение, а также выполнен план этажа и план с расстановкой мебели и оборудования. Был проведен теплотехнический расчет и выбран вариант конструктивного решения трехслойной теплоэффективной стены, решен утеплитель: облицовочный слой - однослойная кладка из вибропрессованных бетонных блоков БП 2.2, 2.3 по ТУ 67.18.78-96, утеплитель – засыпка керамзитовая по ГОСТ 9759-83, несущий слой представляет собой кладку из сплошного кирпича силикатного по ГОСТ 379-79 (глиняного обыкновенного по ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе.

Проектирование дома осуществляется с учетом основных требований к строительным конструкциям по прочности, устойчивости (жесткости) и долговечности, а также санитарно-гигиенических требований (температура, влажность, естественное освещение, чистота воздуха).

Список использованной литературы

1. СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений»;

2. «Архитектурные конструкции» под ред. З.А.Казбек-Казиева. М. – «Высшее образование», 2005г.;

3. Понкратьева М.Д., Соловей Ю.М. «Основы строительного дела». М. – Стройиздат, 1998г;

4. Фокин К.Ф. «Строительная теплотехника ограждающих частей здания». М. – «АВОК-ПРЕСС», 2006г.;