Wо – теплопотери за отопительный период, Гкал
Е – коэффициент эффективности капитальных вложений ( Е= 0,15);
λ – коэффициент теплопроводности материала стен, ккал/ (м.ч.град) (см. СНиП (5));
λкерамзитобетона= 0,67; λкирпича= 0,47; λц/п раствора= 0,76
Цм – стоимость материала стен, руб/м3.
Стоимость материала стен определяется по Стройпрайсу:
Цкерамзитобетона= 1600 руб/м3; Цкирпича = 2500 руб/м3
Для упрощения расчетов в учебных целях теплопотери за отопительный период Wо предлагается определять по формуле (5).
Wо = (tв – tн.ср.) * N * z * r * d / 106 = ( 18 – 1,1) *240*24*1,4*1,5/ 106=
= 0,204 (5)
где tв – температура внутреннего воздуха, оС;
tн.ср. – средняя температура отопительного периода, оС; ( отопительным считается период с температурой наружного воздуха tн < 8оС);
N- отопительный период в течении года, дни;
z – отопительный период в течение суток, ч;
r – коэффициент неучтенных теплопотерь за счет инфильтрации воздуха через неплотности оконных переплетов, стыков, утоненных стен за отопительными приборами и др., принимается равным 1,4;
d – коэффициент, учитывающий единовременные и текущие затраты при устройстве и эксплуатации головных сооружений средств отопления, теплосетей и др., принимается равным 1,5.
Значение Wо рассчитывается по формуле (5) на основании данных СНиП (3).
0,204 * 276 56,30Rэко керамзитоб.= √ 0,15* 0,67* 1600 = √ 160,80 = 4,43
0,204 * 276 56,30Rэко кирпича = √ 0,15* 0,47 * 2500 = √ 176,25 = 4,06
Для выбора сопротивления теплопередаче Rо соблюдается условие: если Roэк > Rотр , то Ro = Rоэк ; если Rоэк < Rотр , то Ro = Rотр.
Т.к. Rотр.> Rоэк, то Ro = Rотр
Толщину стены определяем по формуле (6).
δ1 δ2
δ = [ Rо – ( Rв + Rн + λ1 + λ2 ) ] * λ ; (6) 1где Rн= αн - сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения, м2.ч.град/ккал; зависит от местоположения ограждения, для стен и покрытий северных районов Rн = 0,05 (табл.6 (5));
δ1,2 – толщина слоя, м;
λ1,2 – коэффициент теплопроводности материала слоя.
0,025δкерамзитобетона = [ 0,84 –( 0,133 + 0,05 + 0,76 * 2)]* 0,67 = 0,39
0,020δкирпича = [ 0,84- ( 0,133 + 0,05 + 0,76 )] * 0,47 = 0,29
Полученную толщину стен округляем до стандартного размера штучных изделий. δкерамзитобетона = 1,5м; δкирпича= 1м. После этого рассчитываем действительную величину тепловой инерции Д ограждающей конструкции, подставляя значение δ, по формуле (7). По этой величине проверяют правильность выбора tн.
Рассчитываем фактическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения по формуле (9). δ1 δ2 δnRo = Rв + λ1 + λ2 + ……+ λn + Rн , (9)
При этом должно быть выполнено условие: Ro ≥ Rотр.
0,7 0,025Ro керамзитобетон= 0,133+ 0,8 + 0,26 *2+ 0,05= 0,133 + 0,875 +0,048+ 0,05 = 1,108
0,375 0,02Rо кирпича = 0,133 + 0,47 + 0,76 + 0,05 = 0,133+ 0,797 + 0,026 + 0,05 = 1,006
Условие Ro ≥ Rотр выполняется.
Рассчитываем два варианта стен разной конструкции и выбираем наиболее эффективный вариант.
Выбор варианта осуществляется по минимуму приведенных затрат
Пi (руб./м2 стены)
П
= С (10)где, К
- единовременные затраты, руб./м (стоимость стены);С
- текущие затраты на отопление, руб./м стены в год- номер варианта ограждающей конструкции ( =1,2).
= 1 – керамзитобетон; = 2 –кирпич.
Величину расходов на отопление определяем по формуле (11):
С
= (11) 0,204 * 276С0 1= 1,108 = 50,8
0,204 * 276С0 2= 1,006 = 55,9
К
вычисляем по формуле:К
= (12)К1= 0,39 * 1600 = 624
К2= 0,29 * 2500 = 725
П1= 50,8+ 0,15 * 624 = 144,40
П2= 55,9 + 0,15 * 725 = 164,65
Так как П
< П , выбираем ограждающую конструкцию из керамзитобетона и рассчитываем коэффициент теплопередачи К (Вт/м град. С):К =
(13) 1К = 1,108 = 0,9.
3. Расчет фундамента
При определении глубины заложения фундамента в соответствии со СНиП 2.02.01-83 учитывают следующие основные факторы: влияние климата (глубину промерзания грунтов), инженерно-геологические и гидрологические особенности, конструктивные особенности.
Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:
, (14)
где kn – коэффициент влияния теплового режима здания, принимаемый для
наружных фундаментов отапливаемых сооружений, kn= 0,5
( СНиП 2.02.01 – 83).
dfn – нормативная глубина промерзания определяется по карте глубины
промерзания, dfn = 0,75 м.
df = 0,5 * 0,75 = 0,375м df= d1= 0,375м
Влияние геологии и гидрогеологии строительной площадки на глубину заложения фундамента
определяем по СНиП 2.02.01-83. Определяем величину +2 и сравниваем с (уровнем подземных вод)= 2,6 м (СНиП 2.02.01-83, стр.6, табл. №2). +2= 2,375 м; > +2; =2,6 м.Определяем влияние конструктивного фактора на глубину заложения фундамента
. Эта величина определяется как сумма значений глубины и толщины пола в подвале и толщины слоя грунта от подошвы фундамента до низа конструкции в подвале.,
где db – глубина пола в подвале,
hcf – толщина пола в подвале,
hs – толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа
конструкции пола в подвале.
d3 = 2,5 + 0,1 + 0,4 =3 м.
При окончательном назначении глубины заложения фундамента d принимаем равным максимальному значению из величин
-:- .