Теплотехнический расчет наружной ограждающей конструкции.

1.1 Климатические характеристики района строительства.

· расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, ⁰С, принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [3] или [4] ;

· средняя температура наружного воздуха отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха меньше ,определяемой по [3,4] ;

· продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха меньше по[3,4] ;

· зона влажности, определяемая по приложению В [1];

1.2 Тепло-влажностные характеристики помещения.

· температура внутреннего воздуха, определяемая по заданию ;

· влажность внутреннего воздуха, влажностный режим помещения определяем по таблице 1 [1];

· условия эксплуатации ограждающей конструкции определяем по таблице 2 [1].

1.3 Теплотехнический расчет наружного ограждения.

· определяем градусы-сутки отопительного периода

· определяем нормированное сопротивление теплопередачи

, где a и b определяем по таблице 4 п.2[1];

· определяем необходимую толщину теплоизоляционного слоя из условия:

Здесь

где α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, определяемой по таблице 7 [1];

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, определяемой по таблице 8 [2];

λ_i – коэффициент теплопроводности материала;

δi – толщина слоя.

1.4 Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин :

≤

- нормируемый температурный перепад определяем по таблице 5 [1];

n – определяем по таблице 6 [1].

2. Проверка возможности выпадения конденсата на внутренней поверхности стены.

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции должна быть не менее температуры точки росы

Наиболее вероятное появление конденсата влаги у наружных углов стены, где температура _у всегда ниже, чем на других участках внутренней поверхности ограждения .

Температура внутренней поверхности без теплопроводного включения определяется по формуле:

Температура внутренней поверхности у наружных углов стены определяется по формуле:

) = (t_int−t_ext)×(0,18−0,036 ∙ ), откуда

= − (t_int−t_ext)×(0,18−0,036∙ ).

Температуру точки росы t_d определяем по приложению Р [2] в зависимости от t_int C и абсолютной влажности воздуха _int или по формуле t_d =20,1 – (5,75 – 0,00206 ∙ е_int)², здесь

е_int − действительная упругость водяного пара воздуха в помещении,

которую определяем по формуле

здесь

− максимальная упругость водяного пара определяется по приложению С [2].

3. Тепловые потери ограждения.

Q = q ∙ A,

Здесь А – площадь ограждения;

q – удельный тепловой поток;

R_оф – фактическое сопротивление теплопередачи.

4. График изменения температуры по толщине ограждения.

Температура между слоями ограждающей конструкции определяется по формулам:

t_int – q∙ (R_si+∑ R_k),

= t_int – q∙ (R_si+R₁), = t_int – q∙ (R_si+R₁+R₂),

= t_int – q∙ (R_si +R₁+R₂+R₃) и так далее.

Здесь R_si =

Задача № 2. ШУМОВОЙ РЕЖИМ НА ТЕРРИТОРИИ

Задание. Для задачи, выбранной согласно варианту задания, требуется:

Определить эквивалентный и максимальный уровни звукового давления L_Аэкв, L_А_max в расчетной точке на территории жилого района от автомобильно-транспортного потока и сравнить полученные значения с нормативными.

Исходные данные к задаче №2 выбираются студентами групп ПГС, ЗПГС из таблицы 3, положение расчетной точки - на рисунке 1. Студенты групп ГСХ, ЗГСХ выбирают исходные данные из таблицы 4, положение расчетной точки - на рисунке 2.

Исходные данные к задаче № 2 для студентов групп ПГС и ЗПГС

Таблица 3

Номер расчетной точки, № шифра	Q₁ а/ч	Q₂ а/ч	V₁ км/ч	V₂ км/ч	ρ₁ %	ρ₂ %	ί₁ %₀	ί₂ %0















Продолжение табл.3

Исходные данные к задаче № 2 для студентов групп ГСХ и ЗГСХ

Таблица 4

Номер расчетной точки, № шифра	Q₁ а/ч	Q₂ а/ч	V₁ км/ч	V₂ км/ч	ρ₁ %	ρ₂ %	ί₁ %0	ί₂ %0








Продолжение табл.4

Здесь,

Q₁, Q₂(автомоб. ∕ час) – интенсивность движения транспорта по улицам №1 и №2;

V₁, V₂(км ∕ час) – средневзвешенные скорости транспортных потоков, движущихся по улице №1 и №2;

ί₁,ί₂(%0, промили) – уклоны дорог по улицам №1 и №2;

ρ_1,ρ₂(%) – доля грузового транспорта в автомобильных потоках.

Рис.1 План расположения расчетных точек к задаче №2 для групп ПГС, ЗПГС

Рис.2 План расположения расчетных точек к задаче №2 для групп ГСХ, ЗГСХ

Методические указания

Эквивалентный уровень звукового давления в источнике шума определяется по формуле:

LA,экв =10 + 13,3 + 8,4 ∙ + .

Максимальный уровень звукового давления в источнике шума рассчитывается для наиболее неблагоприятной ситуации по результатам расчета максимальных уровней шума от одиночных автомобилей, движущихся по каждой полосе дороги, с последующим энергетическим суммированием этих уровней. Расчет проводится по формулам:

· для легкового автомобиля – LA,max =63 + 10 ;

· для грузового автомобиля с карбюраторным двигателем −

LA,max = 65 + 10 ;

· для грузового автомобиля с дизельным двигателем −

LA,max = 68 + 10 .

Октавные уровни звукового давления от нескольких источников шума L_сум, дБ, следует определять как сумму уровней звукового давления L_i, дБ, в выбранной расчетной точке от каждого источника шума по формуле:

Здесь – поправка на уклон дороги, определяемая по таблице 5 интерполированием;

r – расстояние от середины полосы движения до источника шума.

Таблица 5

ί (%₀, промили)	Менее 40
		+1	+2	+3	+4

Следует помнить, что источником внешнего шума от транспортных потоков на улицах и дорогах является линейный источник, находящийся на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения к защищаемому от шума объекту.

Уровень звука , дБА, в расчетной точке на территории защищаемого от шума объекта следует определять по формуле:

где − шумовая характеристика источника шума, дБА;

− снижение уровня звука, дБА, в зависимости от расстояния между источником шума и расчетной точкой;

− снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА.

− снижение уровня звука экранами на пути распространения звука.

В качестве экранов следует применять искусственные и естественные элементы рельефа местности (выемки, насыпи, холмы и др.), здания, в помещениях которых допускаются уровни звука более 50 дБА, жилые здания с усиленной звукоизоляцией наружных ограждающих конструкций, жилые здания, в которых со стороны источников шума расположены окна подсобных помещений и одной жилой комнаты трехкомнатных квартир и квартир с большим числом комнат и различные сооружения (придорожные подпорные и специальные защитные стенки и др.). Все указанные здания и сооружения следует размещать вдоль источников шума, как правило, в виде сплошной застройки.

− снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА.

Для решения поставленной задачи необходимо посчитать уровень звукового давления в расчетной точке на территории жилой застройки от

транспортных потоков, движущихся по улицам №1 и №2, используя выше приведенные формулы, и сравнить полученные значения с нормативными.

Задача № 3. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ

Задание. Для задачи, выбранной согласно варианту задания, требуется:

определить индекс изоляции воздушного шума внутренней ограждающей конструкции, выполненной из материала, указанного в таблицах 6 и 7.

Исходные данные к задаче №3 выбираются студентами групп ПГС, ЗПГС из таблицы 6, студентами групп ГСХ, ЗГСХ – из таблицы 7.

Исходные данные к задаче № 3 для студентов групп ПГС и ЗПГС

Таблица 6

Номер шифра, (номер варианта)	Материал	Плотность материала, ()	Толщина конструкции, δ (м)
	Древесностружечная плита	−	0,1
	Древесностружечная плита	−	0,06
	Железобетонная стена		0,09
	Древесностружечная плита	−	0,08
	Железобетонная стена		0,15
	Кладка из шлакоблока		0,27
	Кладка из шлакоблока		0,30
	Кладка из кирпича		0,38
	Твердая древесноволокнистая плита		0,08
	Стекло органическое	−	0,1
	Твердая древесноволокнистая плита		0,08
	Стекло силикатное	−	0,06
	Железобетонная стена		0,25
	Железобетонная стена		0,10
	Железобетонная стена		0,09
	Железобетонная стена		0,20
	Кладка из кирпича		0,25
	Кладка из кирпича		0,38
	Кладка из кирпича		0,25
Продолжение табл. 6
	Твердая древесноволокнистая плита		0,10
	Твердая древесноволокнистая плита		0,05
	Твердая древесноволокнистая плита		0,10
	Твердая древесноволокнистая плита		0,06
	Кладка из шлакоблока		0,28
	Древесностружечная плита	−	0,09
	Асбестоцементные плиты	−	0,06
	Стекло силикатное	−	0,07
	Стекло органическое	−	0,05
	Кладка из кирпича	−	0,125
	Древесностружечная плита	−	0,12

Исходные данные к задаче № 3 для студентов групп ГСХ и ЗГСХ

Таблица 7

Номер шифра, (номер варианта)	Материал	Плотность материала, ()	Толщина конструкции, δ (м)
	Древесностружечная плита	−	0,09
	Древесностружечная плита	−	0,05
	Кладка из шлакоблока		0,28
	Стекло силикатное	−	0,06
	Асбестоцементные плиты	−	0,10
	Железобетонная стена		0,14
	Кладка из шлакоблока		0,40
	Твердая древесноволокнистая плита		0,08
	Кладка из кирпича		0,38
	Кладка из гипсоблоков		0,35
	Твердая древесноволокнистая плита		0,08
Продолжение табл. 7
	Стекло силикатное	−	0,06
	Железобетонная стена		0,25
	Железобетонная стена		0,10
	Железобетонная стена		0,09
	Железобетонная стена		0,20
	Кладка из кирпича		0,25
	Кладка из кирпича		0,38
	Кладка из кирпича		0,25
	Твердая древесноволокнистая плита		0,10
	Твердая древесноволокнистая плита		0,05
	Твердая древесноволокнистая плита		0,10
	Твердая древесноволокнистая плита		0,06
	Кладка из шлакоблока		0,28
	Асбестоцементные плиты	−	0,09
	Асбестоцементные плиты	−	0,06
	Стекло силикатное	−	0,07
	Стекло органическое	−	0,05
	Кладка из кирпича	−	0,125
	Древесностружечная плита	−	0,12

Методические указания

Звукоизоляция строительных конструкций представляет собой область акустики, занимающуюся явлениями, связанными с распространением звуковых волн через ограждения.

Различают два вида звуков, с которыми приходится иметь дело при решении задач звукоизоляции: 1. Воздушный звук – звуковые колебания, распространяющиеся в воздухе от источника звука. 2. Ударный звук – звуковые колебания, возникающие при механическом воздействии на пол или перекрытия. 3. Структурный звук – звуковые колебания, распространяющиеся в материале конструкции.

Применяемые в современном строительстве облегченные ограждающие конструкции обладают различной способностью оказывать сопротивление прохождению звуковых волн разной частоты. Мерой оценки изоляции воздушного шума внутренней ограждающей конструкции (перегородки, стены) служит индекс звукоизоляции Rw. Мерой оценки изоляции ударного шума междуэтажного перекрытия является индекс приведенного уровня шума под перекрытием Lnw.

Индекс звукоизоляции ограждений зависит от частоты звука. Расчеты звукоизоляции ограждающих конструкций ведутся в диапазоне звуковых частот от 100 до 3150 Гц на средних частотах: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 Гц.

Индекс изоляции воздушного шума Rw (дБ) ограждающей конструкции с известной (рассчитанной или измеренной) частотной характеристикой изоляции воздушного шума определяют путем сопоставления этой частотной характеристики с оценочной нормативной кривой, приведенной в таблице 8 или на рис.3.