Архитектурные решения. Возводимый универсальный производственный цех в плане имеет простую прямоугольную форму с двумя параллельными пролетами

Возводимый универсальный производственный цех в плане имеет простую прямоугольную форму с двумя параллельными пролетами, в осях - длиной 72000 мм, шириной 42000 мм, является одноэтажным, двух пролётным зданием. Конструктивная схема здания – каркасная.

Шаг крайних колонн – 6м.

Предусмотрен железнодорожный въезд запроектированный во втором пролёте.

Предусмотрен продольный деформационный (осадочный) шов.

Запроектировано два опорно-мостовых крана в каждом из пролётов, грузоподъёмностью 10т и 20 т.

Привязка крайних колонн к продольным осям нулевая, к поперечным осям симметричная.

Привязка крайних колонн к поперечным осям – 500 мм.

Привязка фахверковых колонн – нулевая.

Привязка колонн среднего ряда к продольным и поперечным осям симметричная.

Привязка оси опорно-мостового крана 750 мм.

4.1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ.

Исходные данные:

- Район строительства: г. Барнаул

- Климатический район – 3

- Продолжительность отопительного периода – Z=213 сут

- Относительная влажность внутреннего воздуха φ=55%

- Температура холодной пятидневки – t=-36 ºC

- Температура внутреннего воздуха – t=+15 ºC

- Влажностный режим помещения – нормальный

- Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения

ά = 8.7Вт/м^2.ºС

- Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения

ά = 23Вт/м^2.ºС

Расчет производим в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 53.13330.2012 Тепловая защита зданий.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

Расчет:

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Ro^тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.2) (СП 50.13330.2012) согласно формуле (1):

Ro^тр=a·ГСОП+b (1)

Где, а и b - коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены и типа здания -производственные а =0.0002; b =1

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (2) СП 50.13330.2012

ГСОП=(t_в-t_от)z_от (2)

Где, t_в-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °C t_в=15°C

t_от-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8 °С, t_от=-7.5 °С

z_от-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, z_от=213 сут.

ГСОП=(15-(-7.5))213=4792.5 °С·сут

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro^тр (м²·°С/Вт).

Ro^норм=0.0002·4792.5+1=1.96м²°С/Вт

Поскольку населенный пункт Барнаул относится к зоне влажности - сухой, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации A.

Схема конструкции ограждающей конструкции показана на рисунке 1:

Рисунок 1- Схема конструкций стенового ограждения

1.Раствор цементно-песчаный, толщина δ₁=0.05мм, коэффициент теплопроводности λ_А1=0.76Вт/(м°С)

2.Пенополистирол ГОСТ 15588 (p=40кг/м.куб), толщина δ₂=0.18мм, коэффициент теплопроводности λ_А2=0.041Вт/(м°С)

3.Раствор цементно-песчаный, толщина δ₂=0.07мм, коэффициент теплопроводности λ_А3=0.76Вт/(м°С)

Условное сопротивление теплопередаче R₀^усл, (м2°С/Вт) определим по формуле (3) E.6 СП 50.13330.2012:

R₀^усл=1/α_int+δ_n/λ_n+1/α_ext (3)

Где, α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012, α_int=8.7 Вт/(м²°С)

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

α_ext=23 Вт/(м²°С) -согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.

R₀^усл=1/8.7+0.05/0.76+0.18/0.041+0.07/0.76+1/23

R₀^усл=4.71м²°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^пр, (м²°С/Вт) определим по формуле (4) СП 23-101-2004:

R₀^пр=R₀^усл · r (4)

Где, r -коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений, r =0.92

R₀^пр=4.71·0.92=4.33м²·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R₀^пр больше требуемого R₀^норм(4.33>1.96) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

4.2 СВЕТОТЕХНИЧЕСКИИ РАСЧЕТ

1. Используя формулу (1), определяем необходимую площадь боковых светопроемов S₀, предварительно произведя расчеты остальных параметров формулы.

S₀=S_пk_зe_Nη₀k_зд/100τ₀r₁, (1)

Где, S₀ – площадь окон;

e_N – нормированное значение к. е. о.;

k_з – коэффициент запаса, зависящий от состояния воздушной среды производственных помещений, также от количества чисток остекления светопроемов в год и угла наклона светопропускающего материала к горизонту и определяемый по приложению Д;

η₀ – световая характеристика окон при боковом освещении

(прилож. Е);

k_зд – коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей к. е. о. в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по прилож. Ж;

τ₀ – общий коэффициент светопропускания окон;

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение к. е. о. при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (прилож. К).

Площадь пола при одностороннем расположении светопроемов согласно формуле (2) для работ, относящихся к I – IV разрядам:

S_п=l_п·1,5H, (2)

где l_п – длина помещения, м; Н – высота помещения, м;

S_п = 72·1,5·10,8 = 1166 м².

Коэффициент запаса k_з = 1,3 (см. приложение Д).

Нормированное значение к. е. о. при боковом освещении e_N для работ средней точности для г. Барнаул согласно формуле (3) и прилож. Б составляет:

e_N=e_нm, (3)

Где, e_н – значение к. е. о. по приложению Б; m – коэффициент светового климата по прилож. Б с учетом прилож. В; N – номер группы обеспеченности естественным светом по прилож. Г.

e_N = 1,5·0,9 = 1,3 %.

В нашем случае высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁ = 8.2 м отношение длины помещения l_п к его глубине В l_п/B = 72/24 = 3 и отношение В/h₁ = 24/8,2 = 3. при полученных отношениях η₀ = 9,6.

Значение k_зд находим по прилож. Ж, предварительно определив значения средневзвешенных коэффициентов внутренней поверхности помещения ρ_ср и фасада противостоящего здания ρ_ф, а также индекс противостоящего здания в плане z₁ и в разрезе z₂. Значение ρ_ср определяем по формуле (4):

ρ_ср=0,5ρ₁S₁+ρ₂S₂+ρ₃S₃/S₁+S₂+S₃, (4)

Где, ρ_п – коэффициент отражения глухих частей покрытия и фонарей;

ρ₁, ρ₂, ρ₃ – коэффициенты отражения потолка, стен и пола; S₁, S₂, S₃ – площади потолка, стен и пола.

В нашем примере ρ₁ = 0,7; ρ₂ = 0,6; ρ₃ = 0,3, площади потолка и пола S₁ = S₃ = 72·24 = 1728 м², площадь стен S₂ = (24·10,8)х2+72·10,8 = 1296 м².

ρ_ср = 0,4.

Средневзвешенный коэффициент отражения противостоящего здания, выполненного из силикатного кирпича, принимаем ρ_ф = 0,40.

Индекс противостоящего здания определяем при следующих исходных данных: l_п.з. = 30 м; высота Н = 15 м; расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданиями Р = 30 м; расстояние от пола до верха окна h₁ = 9,0 м; расстояние до расчетной точки от внешней поверхности наружной стены l = 17 м; ширина окна в плане a = 2,5 м.

Индекс противостоящего здания в плане:

z₁ = 30·17/ (30+17)·2,5 = 4,34.

Индекс противостоящего здания в разрезе:

z₂ = 15·17/ (30+17)·9= 0,6.

При этих параметрах k_зд = 1,5.

Значение коэффициента r₁ находим по прилож. К.

Отношение глубины помещения В = 24 м к расстоянию от условной рабочей поверхности до верха окна h₁ = 8,2 м составляет В/h₁ = 24/8,2 = 3 (низ окна принят на расстоянии 1,8 м от уровня пола). Отношение расстояния до расчетной точки от окна l = 23 м (при одностороннем боковом освещении за расчетную точку принимают наиболее удаленную от светопроема – на расстоянии 1 м от среднего ряда колонн пролета) к глубине помещения В составляет l/B =23/24 = 0,95. Отношение длины помещения l_п = 72 м к его глубине В = 24 м равняется 3. При этих параметрах r₁ = 2,43.

Необходимая площадь боковых светопроемов (м²) составит:

S₀ = 1166·1,3·1,3·9,6·1,5/100·0,32·2,43 = 220.

Принимаем 8 светопроемов размерами 3,6х4,5 м, и 8 светопроемов размерами 1,8х4,5м

2. Определяем площадь светопроемов при верхнем освещении, используя формулу (5), в которой площадь пола S_п принимаем равной площади пола помещения за вычетом площади достаточного естественного света от боковых светопроемов

S_п = 72·24 - 1166 = 562 м².

S_ф=S_пe_Nη_фk_з/100τ₀r₂k_ф, (5)

Где, S_ф – площадь световых проемов (в свету) при верхнем освещении, м²;

e_N – нормированное значение к. е. о. при верхнем естественном освещении, определяемое по формуле (3);

η_ф – световая характеристика фонаря или светового проема в плоскости покрытия, принимаемая по прилож. Л;

k_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря (прилож. М);

r₂ – коэффициент повышения к.е.о. при верхнем освещении светом, отраженным от поверхностей помещения (прилож. Н);

k_з и τ₀ – то же, что и в формуле (1).

Нормированное значение к. е. о. согласно прилож. Б и В для условия

г. Барнаул при верхнем освещении e_N = 4·0,9 = 3,6 %.

Значение световой характеристики η_ф находим по прилож. Л. В нашем примере принимаем: прямоугольный фонарь с вертикальным двусторонним остеклением, количество пролетов – 1. Отношение длины помещения к ширине пролета Н/l₁ = 10,8/24 = 0,45. при этих параметрах η_ф = 6,8.

Значение k_ф = 1,2, k_з = 1,6.

При ρ_ср = 0,43 и отношении расстояния от условной рабочей поверхности до низа остекления фонаря к ширине пролета Н_ф/l₁ = 14,1/18 = 0,6 значение r₂ = 1,3 (прилож. Н).

Общий коэффициент светопропускания согласно формуле (6) и приложениям З и И составляет:

τ₀ = τ₁ τ₂ τ₃ τ₄ τ₅, (6)

где τ₁ – коэффициент светопропускания материала;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах;

τ₃ – то же, в несущих конструкциях покрытий (значения τ_1, τ_2, и τ₃ см. в прилож. З);

τ₄ – коэффициент, учитывающий светопотери в солнцезащитных устройствах (прилож. И);

τ₅ – то же, в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9 (при боковом освещении τ₅ = 1);

τ₀ = 0,6·0,75·0,8·1,0·0,9 = 0,32.

Площадь (м²) световых проемов (в свету) при верхнем освещении составит: S_ф = 562·3,6·6,8·1,6/100·0,32·1,3·1,2 = 110.

Принимаем открывающиеся проемы в фонаре высотой 2,35 м и длиной 24м.

4.3 РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОДОПРИЕМНЫХ ВОРОНОК

Максимально допустимая площадь водосбора на одну воронку в 1-ом пролёте 1200 м2; в 2-ом пролёте 1800 м2.

Расчётная площадь водосбора в первом пролёте 1-ом пролёте: S1=1080 м2;

Расчётная площадь водосбора во втором пролёте 3-ем пролёте: S2=1440 м2.

Рассчитаем количество осадков, выпавших на расчетной площади. Рассчитаем расход воды Q л/с c площади по формуле (1):

Q = q20 × F × ϕ (1)

Где, q20 – интенсивность осадков (л/сек) на Га (Га = 10 000 м2);
F – расчетная площадь стока в м2;
ϕ – коэффициент водопоглащения поверхности покрытия;

Тип покрытия (ϕ): кровля – 1
Интенсивность осадков (q20) – регион Барнаул – 80 (л/сек).

Площадь F = 18×72/10000 = 0,129 (Га)

Класс нагрузки согласно EN1433 – Е600

Подставим имеющиеся данные в формулу, получаем количество осадков в данном регионе, которое необходимо собрать.

Q = 80 × 0,129 × 1 = 10,36 (л/сек)

По полученному показателю Q (пропускная способность) подбираем водоотводной лоток по каталогу, согласно классу нагрузки. В нашем случае это лотки DN 300, кл. Е600

Принимаем на каждую площадь водосбора по 6 воронок. Размещаем воронки на расстоянии 12 м от линии водораздела с привязкой воронок к продольным осям 500мм, к поперечным осям равной 450 мм.

Дата добавления: 2015-06-30