Контрольная работа по дисциплине «Архитектура зданий и сооружений»

Министерство образования и науки Украины

Харьковская национальная академия городского хозяйства

 

 

                                                               Кафедра градостроительства

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине «Архитектура зданий и сооружений»

 

 

 

 

                                                                  Выполнила:

                                                                       студентка 3 курса

                                                                       группы ГСХ - 3 з/о

                                                                       Яровая Юлия Александровна

                                                                       Проверил:

                                                                       Мизяк Николай Иванович

  Шифр 290160

                                                                       Вариант 10

 

 

 

 

 

 

 

Харьков 2010 г.

1. Классификация гражданских зданий

 Классификация зданий разрабатывается с целью обеспечить четкое и полное описание объекта строительства, способствующее выявлению экономически и технически наиболее целесообразных решений при проектировании.          

В основу классификации положено деление  зданий на классы в зависимости от их народнохозяйственной, градостроительной значимости и ряда других факторов.

Гражданские здания предназначаются  для проживания и обеспечения  бытовых, общественных и культурных потребностей человека.

Гражданские здания классифицируют:

по назначению - жилые (здания предназначенные для постоянного проживания квартирные дома, общежития, гостиницы, интернаты и т.п.) и общественные (здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, лечебно-профилактические, коммунальные, спортивные и т.п.);

по соответствию здания тем или иным природно-климатическим и физико-географическим условиям - для определенного климатического района, условий сейсмичности;

по конструкции стен - кирпичные, крупноблочные, крупнопанельные и т.п.;

по этажности - малоэтажные (1-2 этажа), средней этажности (3-5 этажей), многоэтажные (6-12 этажей), повышенной этажности (до 25 этажей) и высотные (более 25). Многоэтажные здания применяют в массовой застройке городских жилых массивов, повышенной этажности и высотные – в особых случаях в крупных городах.

Повышение этажности городской застройки позволяет наиболее компактно решать инженерное и санитарно-техническое благоустройство, целесообразно использовать селитебную территорию города, повысить комфорт и благоустройство, создать архитектурно выразительные композиции

по степени огнестойкости.

2. Исходные данные и порядок расчета ограждающих конструкций на зимние условия эксплуатации

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производится для определения нужных теплоизоляционных материалов и их толщины, необходимые для обеспечения благоприятных условий, при разных климатических изменениях.

В настоящее  время значительное повышение требований к уровню теплозащиты зданий при  проектировании конструкций наружных ограждений зданий различного назначения обусловило широкое применение эффективных утеплителей из минваты и пенопласта, а использование конструкций из обыкновенного кирпича становится нецелесообразным, т. к. приводит чрезмерно большой толщине ограждения, а, следовательно, к удорожанию стоимости конструкций. Т. о. рационально использовать ограждения со сверхлегким утеплителем, расположенным снаружи или внутри стен.

Целью теплотехнического  расчета является определение требуемого приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции согласно требованиям СНиП II-А.7-71 «Строительная теплотехника», а также определения толщины слоя утеплителя.

Теплотехнический  расчет проводится для всех наружных ограждений для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания, санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающим конструкциям и помещению. Теплотехнический расчет внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) проводится, если разность температур воздуха в помещениях более 3 ºС.

Теплофизические характеристики строительных материалов при расчетах строительных конструкций следует принимать с учетом зоны влажности и влажностного режима помещения, т.к. стройматериалы тела капиллярно – пористые, интенсивно поглощающие влагу из окружающей.

Зоны влажности  территории  принимается схематической карте. Влажностный режим помещений зданий в зимний период следует устанавливать в зависимости от φв, % и tв,ºС по табл.

Т. о. для холодного  периода во всех помещениях принимается  сухой режим.

С учетом влажностного режима помещений и зоны влажности выбирают условия эксплуатации(А или Б) для ограждающих конструкций по табл.

Исходя из условий  эксплуатации А или Б для материалов ограждающих конструкций выбираются значения коэффициентов теплопроводности и теплоусвоения по табл.

Все теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений сводятся в таблицу 2.1.

Для начала расчета нужно иметь  исходные данные для проектирования.

При выполнении теплотехнического  расчета строительных ограждающих  конструкций исходными данными являются:

1. район строительства;
2. расчётная температура внутреннего воздуха – tв, ºС;
3. расчетная температура наружного воздуха – tн, ºС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки;
4. нормативный  температурный  перепад  между  температурой  внутреннего  воздуха  и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций – ∆tн, ºС;
5.   средняя температура, ºС  и продолжительность,  сут.,  отопительного периода со средней суточной температурой воздуха – tоп , zоп.

Конструкции:

1. наружная стена;
2. чердачное перекрытие;      
3. половое перекрытие;            
4. оконное перекрытие.  

Таблица 2.1  Теплофизические характеристики материалов ограждающих конструкций

Требуемое  сопротивление  теплопередаче  ограждающих  конструкций (за  исключением  светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле:               

                              

, где                                                                     (1)

 

 

n  – коэффициент,  принимаемый  в  зависимости  от  положения  наружной  поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл.;

tв – расчётная температура внутреннего воздуха, ºС;

tн – расчетная температура наружного воздуха, ºС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0.92 табл.;

∆tн – нормативный температурный перепад между температурой  внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций, ºС , табл.; 

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности  ограждающих конструкций, Вт/(м².°С), табл.

Приведенное сопротивление теплопередаче  ограждающих конструкций из  условия  энергосбережения  ,  следует принимать по   табл. (второй  этап), в зависимости от  типа  здания  и численного  значения  градусо - суток  отопительного  периода (ГСОП), которое определяется по формуле:         

 ,где                                                             (2)

 

tв  – то же, что и в формуле(1);

tоп ,  zоп – средняя температура, ºС  и продолжительность,  сут.,  отопительного  периода  со средней суточной температурой воздуха по табл.

В  качестве  расчетного  значения  сопротивления  теплопередаче R_о принимаем  большее  из определенных

Расчетное значение сопротивления теплопередаче R_о, м².°С/Вт, многослойной ограждающей конструкции  определяется по формуле: 

,где                                                               (3)

 

 

R_к - термическое  сопротивление  ограждающей  конструкции,  м².°С/Вт,  определяемое  для многослойной конструкции как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв: 

αв – тоже, что и в формуле(1);

αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м².°С), принимаемый по табл.

Термическое  сопротивление  R_і ,  м².°С/Вт,  каждого  слоя  многослойной  ограждающей конструкции, а также однослойной, определяется по формуле:   

 

, где                                                                                      (4)

 

δ  – толщина слоя, м;

λ  – расчётный коэффициент теплопроводности  отдельных  слоев  материала, Вт/(м.°С), по табл.

Подставляя  в  формулу (3)  большее  значение  из  определённых  для данной ограждающей конструкции, находим толщину слоя утеплителя:

 

 

 

(5)

После  определения δ_{3 (ут)} вычисляется фактическое  сопротивление  теплопередаче ограждения , м².°С/Вт.

Для  расчёта  трансмиссионных  потерь  теплоты  удобно  пользоваться   величиной,  обратной , называемой коэффициентом теплопередачи:

 

 

,                                                                         (6)

 

Пример:                                        Наружная стена

Требуемое сопротивление теплопередаче  исходя из санитарно-гигиенических  условий:

tв = 18 ºС; tн = -22 ºС; n = 1; ∆tн = 4,5 ºС; αв = 8,7 Вт/(м2⋅°С). 

ГСОП = (18+0,6 )171≈3181.

Т.о.  приведенное  сопротивление  теплопередаче  ограждающих  конструкций  из   условия энергосбережения по табл.(второй этап) :

Т.к. 2.07>1,02 принимаем к дальнейшим расчетам

Толщина утеплителя равна: δ_{3 (ут)} = 0,056 м.

Принимаем δ_{3 (ут)} = 0,06 м в  соответствии  с  требованиями  унификации  конструкции ограждения.

Уточняем фактическое общее  сопротивление теплопередаче , м².°С/Вт.

Проверяем условие Условие выполняется: 2,16 > 2,07.

Коэффициент теплопередачи принятого  ограждения: k=0,46 Вт/(м²⋅ºС).

 

3. Характеристики оценки качества акустики в помещениях. Влияние размеров и формы помещения на его акустические характеристики.

Слово «акустика» происходит от греческого akustikos, т.е. слуховой. Строительная акустика, являясь частью строительной физики, изучает распространение звуков в здании и вопросы звукоизоляции. Часть строительной акустики, изучающая пути создания наилучшей слышимости в специальных помещениях (концертных или театральных залах), является самостоятельной дисциплиной и называется архитектурной акустикой.

Взаимодействие  звука с помещением многогранно. Звук имеет высокую проникающую  способность, испытывает множество  отражений, накладываясь друг на друга, поглощается и рассеивается всеми  окружающими человека предметами и  самим человеком.

Для достижения высокого качества звуковоспроизведения, акустические характеристики комнаты  для прослушивания необходимо приблизить к определенным оптимальным значениям. Это достигается формированием "акустически  правильной" геометрии помещения, а также с помощью специальной акустической отделки внутренних поверхностей стен и потолка.

Важные факторы, которые влияют на качество акустики помещения:

1. Расположение  помещения в здании;

2. Звукоизоляция ограждающих конструкций;

3. Уровень шума, производимый инженерным оборудованием здания;

4. Форма и размер помещения;

5.  Структура поверхностей, ограничивающих помещение (вторичная структура);

6. Предметы интерьера (вторичная структура);

7. Выбор размеров и пространственное расположение звукопоглощающих и

отражающих  поверхностей.

Любой акустический музыкальный инструмент является резонансной  системой. Помещение представляет собой  пространство, заполненное упругой  средой - воздухом, заключённым между  ограждающими конструкциями (стены, пол, потолок) и напоминает акустический музыкальный инструмент. Другими словами, меняя параметры помещения, можно влиять на звук в помещении.

Снизить влияние  вышеописанных акустических эффектов на звучание в помещении поможет:

• избегать построений параллельных поверхностей (часто музыкальные студии не прямоугольные в плане);
• использование звукопоглощающих конструкций, особенно на площадках ранних отражений;
• использование рассеивающих конструкций (дифузоров) для рассеивания отражённых волн;

 

• избегать одинаковых или пропорциональных размеров помещения (высота, длинна, ширина), которые вызывают резонансы на одной частоте на двух или более осях помещения.