1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал)

г. Пятигорск

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторных работ

по дисциплине

Урбанистика, архитектура городских сооружений

направления подготовки 08.03.01 «Строительство»

Профиль «Городское строительство и хозяйство»

Квалификация выпускника – Бакалавр

для студентов заочной формы обучения

Пятигорск, 2017г.

2

Методические рекомендации для студентов по организации

лабораторных работ по дисциплине «Урбанистика, архитектура городских

сооружений» для направления подготовки студентов 08.03.01

«Строительство»

3

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 4

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 58

4

ВВЕДЕНИЕ

Цель преподавания дисциплины:

- обеспечить профессиональные знания на примерах лучших архитектурно-

строительных решений;

- ознакомить студентов со строительным опытом человечества;

- заложить фундамент для восприятия других специальных дисциплин.

Задачи изучения дисциплины:

- дать необходимые знания об основных положениях и этапах истории

архитектуры;

- привить навыки в определении взаимосвязи функционально-технических и

художественных факторов в архитектурной композиции.

- ознакомить с нормативной и научно-технической базой в области

проектирования и строительства

- развивать творческий подход к решению объемно-планировочных и

конструктивных решений гражданских и промышленных зданий

- расширить кругозор студентов.

Перечень базовых дисциплин:

- введение в специальность

- строительное черчение

- строительные материалы

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В итоге изучения дисциплины студент должен знать:

- основные этапы развития архитектуры;

- основы архитектурно-строительного проектирования

- объемно-планировочные и конструктивные решения гражданских и

промышленных зданий

- требования, предъявляемые к проектированию и строительству зданий и

сооружений в особых условиях

- основы градостроительства

- вопросы реставрации памятников архитектуры, реконструкции зданий, и

сооружений.

Должен уметь:

- пользоваться СНиПами, ЕНИРами;

- читать архитектурные чертежи

5

Лабораторная работа № 1.

Тема: Климатический паспорт района строительства.

Общие положения.

Первая проектно-графическая работа выполняется студентами параллельно с изучением

теоретического материала. Она должна способствовать углублению изучения вопросов

архитектурной климатологии и использования их в своей практической деятельности.

Задание на работу выдается в виде шифра на первом практическом занятии, обычно

после первой лекции. Шифр на настоящую работу и все последующие имеет вид ряда

цифр, заключенных в квадраты (10х10мм.).каждая из цифр расшифровывается в

соответствии с исходными данными (приложение А).

Исходные данные

Шифр:

1. Район строительства г. Москва –вариант 1

2. Вид жилого дома – вариант 5

40

3. Промышленное здание - вариант 1

36

72

Рис. 1. Пример оформления исходных данных (см. шифр)

1. В верхней части листа написать выделенным шрифтом «Климатический паспорт

для г. (ваш город)» в соответствии (СНиП 23-01.99 Строительная климатология и

геофизика).

2. В верхнем левом углу разместить исходные данные с показом шифра и

расшифровкой цифр (рис.1).

3. Описать каждую из климатических характеристик: температуру воздуха,

влажность воздуха, перемещения воздуха, солнечной радиации.

4. В нижнем правом углу необходимо написать:

Разработал ст. гр. __________

Руководитель __________

5. На листе вычертить стандартную рамку. Штамп показывать не следует.

Описание климатических характеристик

1. Данные о температуре воздуха (4, табл. 1, 2, 3)

средняя по месяцам –

1 5 1

6

средняя за год –

наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 –

то же, обеспеченностью 0,98 –

абсолютная минимальная –

абсолютная максимальная –

средняя максимальная наиболее жаркого месяца –

средняя температура для периода –

средняя температура наиболее холодного периода –

продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха,

меньшей или равной 80С –

средняя и максимальная амплитуды колебаний температуры воздуха за январь

и июль –

2. Влажность и осадки (4, табл. 1, 2)

средняя относительная влажность воздуха в 15 ч., %, наиболее холодного

месяца –

то же наиболее жаркого месяца –

количество осадков за год –

то же за сутки –

максимальное количество осадков –

3. Перемещение воздуха (4, табл. 1, 2)

Перемещение воздуха характеризуется повторяемостью направлений ветра и его

скоростью. Данные в (4) приведены в табличной форме для наиболее жаркого (июля) и

наиболее холодного (января) месяца.

По господствующему направлению ветра в летний период определяют взаимное

расположение селитебной и промышленной зон с таким расчетом, чтобы

господствующие ветры дули от селитебной зоны на промышленную. Кроме того,

городские улицы следует размещать так, чтобы господствующие ветры хорошо их

проветривали (рис. 2).

Рис. 2. Пример а – расположения селитебной и промышленной зон;

б – ориентация городской улицы

По преобладающему направлению ветра в зимний период ориентируют жилые

здания таким образом, чтобы господствующие ветры дули в защищенную часть здания,

т.е. торцы, глухие стены, вспомогательные помещения, коммуникации и др. В вашем

здании наиболее уязвимая часть здания показана стрелочкой. Поэтому жилое здание

7

следует так размещать, чтобы господствующие ветры, по мере возможности, не

обдували уязвимый фасад (рис.3).

По совмещенным данным обоих таблиц определяем взаимное размещение жилой

и селитебной зон, ориентацию здания и ориентацию городских магистралей (рис. 4).

Рис. 3. Пример расположения здания

Рис. 4. Пример окончательной планировки

Из таблицы 2 СНиП 23.01 – 99 (Строительная климатология и геофизика)

определяем направление господствующего ветра за июнь – август: Север. Отсюда

определяем взаимное расположение селитебной и промышленной зон и оптимальное

направление расположения улицы для ее лучшего проветривания, (см. генплан).

Из таблицы 1 СниП 23.01 – 99 находим направление господствующего ветра за

декабрь – февраль: Восток. В соответствии с этим направлением ветра производим

ориентацию проектируемого здания таким образом, чтобы господствующие ветры дули

в защищенную часть здания.

По совмещенным данным обоих таблиц определяем взаимное размещение

селитебной и промышленной зон, ориентацию проектируемого здания и городских

магистралей.

4. Солнечная радиация

Данные по солнечной радиации следует представить в виде таблиц и общего

графика. На графике должны быть отражены показатели, характеризующие солнечную

радиацию (прямую и рассеянную), поступающую на горизонтальную и вертикальную

плоскости (4, табл. 5).

8

РИС. 5.Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность

при безоблачном небе, МДж/м2

Приложение А. Исходные данные к ПГР – 1

«Климатический паспорт района строительства» Шифр:

Город

Шифр Наименование Шифр Наименование

1 Москва 25 Волгоград

2 Смоленск 26 Чита

3 Владимир 27 Магадан

4 Тула 28 Хабаровск

5 Рязань 29 Мурманск

6 Свердловск 30 Архангельск

7 Пермь 31 Владивосток

8 Челябинск 32 Калининград

9 Новосибирск 33 Псков

10 Кемерово 34 Новгород

11 Красноярск 35 Тверь

12 Хабаровск 36 Ярославль

13 Брянск 37 Иваново

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

143

210

365

450

512 512 518

457

371

263

166

121

сум

ма

рн

ая

со

лн

еч

на

я р

ад

иа

ци

я,

МД

ж/к

в.м

январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь

9

14 Курск 38 Петербург

15 Орел 39 Вологда

16 Белгород 40 Кострома

17 Воронеж 41 Киров

18 Липецк 42 Ростов

19 Тамбов 43 Астрахань

20 Пенза 44 Ставрополь

21 Самара 45 Ст. Оскол

22 Ульяновск

23 Оренбург

24 Саратов

10

Лабораторная работа № 2

Тема :Теплотехнический расчѐт наружных ограждений

Значительное повышение требований к уровню теплозащиты зданий, согласно

новым изменениям к СНиП П-3-79* «Стропильная теплотехника» приводит к необхо-

димости широкого использования в однослойных ограждающих конструкциях легких и

ячеистых бетонов с низкой плотностью от 400 до 1000 кг/м3, а в многослойных

ограждениях - эффективных утеплителей из пенопласта и минеральной ваты и

других современных утеплителей. Для большей части территории России

проектирование конструкций наружных стен жилых, общественных и других

зданий из обыкновенного кирпича становятся не- целесообразным, т.к. это

приводит к чрезмерно большой толщине ограждения. В этом случае рационально

принять стену из облегченной кладки или из обыкновенного кирпича со

сверхлегким утеплителем, размещенным снаружи или внутри ограждений.

Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений для холодного

периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения

здания и санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающим

конструкциям и помещению, из условия, что температура на внутренней поверхности

tв,°С, должна быть выше температуры точки росы tp, °C, но не менее чем на 2-3°С.

Теплотехнический расчет внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок,

перекрытий) проводится при условии, если разность температур воздуха в

помещениях более 3°С.

1.1. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха

В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета,

определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций принимаются термо-

динамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические

характеристики строительных материалов ограждений. Район строительства

характеризуется расчетными параметрами наружного воздуха для холодного и теплого

периодов года, которые представлены в [3, табл.1].

В холодный период (tн< 8°С) в качестве исходных данных принимают: расчетную

зимнюю температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки tхп.°С,

наиболее холодных суток tхс°С, и абсолютно минимальную tн.min, °C,c

коэффициентами обеспеченности 0,92 или 0,98; среднюю температуру отопительного

периода tоп, °C; продолжительность отопительного периода zоп, cyт; максимальную

среднюю скорость ветра за январь υxn, м/c;относительную влажность наружного

воздуха, %, [4, табл.1] (см.прил. 1).

В теплый период(tH>8°С) в качестве исходных данных используют: минимальную из

средних скоростей ветра за теплый период (июль)υтп, м/с; среднюю летнюю

температуру за июль tнл, °С; максимальное значение суммарной солнечной радиации,

прямой и рассеянной, Imах, Вт/м2; среднее значение суммарной солнечной радиации,

прямой и рассеянной, Iср, Вт/м2; максимальную амплитуду суточных колебаний

температуры наружного воздуха за июль Аt н, °C.

При выполнении теплотехнического расчета ограждений важно учитывать

назначение и условия эксплуатации помещения, которые определяются температурой

tB, °C, и относительной влажностью φв, %, внутреннего воздуха, значения которых

регламентируются санитарными нормами, строительными нормами и правилами, а

также ГОСТ 12 1 005-76 (табл. 1).

Известно, что строительные материалы являются капиллярно-пористыми телами и

интенсивно поглощают влагу из окружающей среды .следовательно, теплофизические

характеристики материалов при расчетах строительных ограждений (расчетные

11

коэффициенты теплопроводности λ, Вт/(м °С), и теплоусвоения 5, Вт/(м2 °С), следует

принимать с учетом зоны влажности и влажностного режима помещения. Зона

влажности района застройки может быть сухая, нормальная и влажная и

определяется по схематической карте территории РФ [4, прил.1*]. Влажностный

режим помещения бывает сухой, нормальный, влажный и мокрый. Для холодного

периода в жилых зданиях принимается режим нормальный, для других помещений

он выбирается в зависимости отφв, %, [4, табл. 1], (табл.2).

С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения выбирают условия

эксплуатации (А или Б) (табл. 3)

Исходя из условий эксплуатации А и Б для материалов ограждающих

конструкций значения коэффициентов теплопроводности и теплоусвоения λ и Sвыбираются

по [4, прил.3*].

Все теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений

удобно свести в табл.4.

1.2. Расчет толщины утепляющего слоя однородной однослойной и многослойной

ограждающей конструкции.

Используемые в настоящее время в практике строительства однослойные и

многослойные ограждающие конструкции (стена, покрытие, перекрытие) состоят из

однородных и неоднородных слоев.

Методика выполнения теплотехнического расчета однослойной и многослойной

ограждающей конструкции стены, состоящей из однослойной и многослойной

конструкции покрытия.состоит в определении толщины слоя утеплителя δут, м..

При выполнении теплотехнического расчета для зимних условийпрежде всего

необходимо убедиться, что конструктивное решение проектируемого ограждения

позволяет обеспечить необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия

микроклимата. Для этого требуемое сопротивление теплопередаче, м2 °С/Вт, определяют

по формуле

â

í

íâòð

ot

nttR (3.1)

где :

tB - расчетная температура внутреннего воздуха, °С,

принимаемая по нормам проектирования

соответствующих зданий ГОСТ 12.1.005-88;

tн - расчетная зимняя температура, °С, равная средней

температуре наиболее холодной пятидневки

обеспеченностью 0,92 [3, табл. 1];

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения

наружной поверхности ограждающих конструкций по

отношению к наружному воздуху по[4, табл. 3*] (табл. 7);

∆tн - нормативный температурный перепад между

температурой внутреннего воздуха и температурой

внутренней поверхности ограждающей конструкции,

°С, [4, табл.2*] (табл.5);

άв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

ограждения, Вт/(м2 °С), [4, табл. 4*] (табл. 6);

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП),°С-сут, следуетопределять по

формуле:

12

отопв zttГСОП (3.2)

где zот-продолжительность отопительногопериода в сутках, [3 табл.1];

tоп- средняя температура отопительногопериода,°С , ,[3. табл.1].

Расчетные значения сопротивлений теплопередаче R0, (м2°С)/Вт, однослойной или

многослойной ограждающей конструкции определяют соответственно из уравнений (3.3)

и (3.4)

нут

ут

в

oR11

1

1 для однослойной конструкции (рис.1а) (3.3)

нут

ут

i

i

в

oR11

(3.4)

для многослойной конструкции(рис. 1б)

где δi- толщина отдельных слоев ограждающей конструкции, м;

δVT - толщина укрепляющего слоя, м;

λi – коэффициент теплопроводности отдельных слоев

ограждающей конструкции, Вт/(м °С) [4, прил. 3*]

(прил. 2)

λvт - коэффициент теплопроводности утепляющего слоя,

Вт/(м °С), [4, прил. 3'] (прил.2)

άн - коэффициент теплопередачи наружной поверхности

ограждения, Вт/(м °С), принимаемый по [4, табл. 6*],

(табл. 8).

Рис.1 Ограждающая конструкция а)- однослойная; б) - многослойная

Определяется приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций,

соответствующее высоким теплозащитным свойствамтр

энR .0 , (м2 °С)/Вт, по таблицам 1а*

(первый этап) или 1б* (второй этап) [4], (табл. 9 и 10), в зависимости от полученного

значения ГСОП и типа здания или помещения.

Сравниваем R0тр

и R0.энтр

:

если R0тр

>R0.энтр

- для дальнейших расчетов принимают R0тр

;

если R0.энтр

>R0тр

- для расчетов принимают R0.энтр

.

Приравнивая правую часть уравнения (3.4) к выбранной величине R0тр

или R0.энтр

,

получим выражение для определения предварительной толщины слоя утеплителя δут, м:

ут

нут

ут

i

i

в

тр

энут R11

.0(3.5)

13

Для панельных стен сопротивление теплопередаче, найденное по формулам (3.3) и

(3.4), допускается умножать на коэффициент теплотехнической однородности r,

принимаемый по (табл. 11).

Вычисленное значение δут должно быть скорректировано в соответствии с требованиями,

унификации конструкции ограждений.

Толщина наружных стен из кирпичной кладки может приниматься 0,38; 0,51; 0,64;

0,77 м, а из стеновых панелей - 0,20; 0,25; 0,30; 0,40 м.

После выбора общей толщины конструкции δ0 м, и толщины утеплителя δут м, уточняется

фактическое общее сопротивление теплопередаче R0ф, (м

2°С) /Вт, для всех слоев

ограждения по формуле

нут

ут

i

i

в

фR11

0 (3.6)

и проверяется условие тр

эн

ф RRo .0

(3.7)

Если условие (3.7) не выполняется, то чаще всего целесообразен выбор

строительного материала с меньшим коэффициентом теплопроводности λут, Вт/(м

°С).

Коэффициент теплопроводности принятого наружного ограждения стены k,

Вт/(м2 °С), определяется из уравнения

фRk

0

1(3.8)

где R0ф - общее фактическое сопротивление теплопередаче, принимаемое

по уравнению (3.6), (м2 °С)/ Вт.

Пример 1.

Теплотехнический расчет наружного ограждения стены.

Исходные данные:

1. Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из трех слоев: керамзитобетона

γ1=1000 кг/м3 толщиной δ1= 0,120 м; слоя утеплителя из пенополистиролаγут = 40 кг/м

3;

керамзитобетона γ2= 1000 кг/м3 толщиной δ2= 0,08 м.

2. Район строительства - г.Пенза.

3. Влажностный режим помещения - нормальный.

4. Расчетная температура внутреннего воздуха tB= 18°С.

5. Согласно [4, прил.1*], г. Пенза находится в сухой зоне влажности,

влажностный режим нормальный, следовательно, рассчитываемая ограждающая

конструкция будет эксплуатироваться в условиях А [4, прил.2], (см. табл. 3).

6. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

tхп(0,92)= - 30°С [3, табл. 1]; ton = -4,9°С [3, табл.1]; zоп = 210 сут . [3, табл. 1];

tB = 18°С. (табл. 1); λ1=0,35 Вт/(м °С) [4, прил. 3*]; λ2=0,35 Вт/(м °С) [4,

прил.З*]; λут= 0,041 Вт/(м °С)(4,прил.З*]; άв= 8,7 Вт/(м

2 °С).( табл.6); ∆t

н = 4°С

(табл. 5); άн= 23 Вт/(м2°С)(табл.8); r=0,7 (табл.11); п =

1(табл.6);

Решение примера, порядок расчета.

1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле

(3.1):

ВтСмt

ttnR

в

н

нвтр /38,17,84

30181 02

0

2. По формуле (3.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С

сут:

14

ГСОП = (18 + 4,9) • 210 = 4809 °С сут.

3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения

R0.энтр

(м2 °С)/Вт, [4, табл. 1а*] равна 1,73.

Коэффициент теплотехнической однородности для трехслойной панели принят по

табл. 11 r= 0,7.

4. Сравниваем R0тр

=1,38 и R0.энтр

=1,73 (м2°С)/Вт и принимаемдля дальнейших

расчетов большее - R0.энтр

.

5. Определяем предварительную толщину утеплителя из пенополистиролаδут по

уравнению (3.5):

м

rR ут

нв

тр

оут

02,0041,023

1

35,0

08,0

358,0

120,0

7,8

17,0*73,1

11*

2

2

1

1

В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину панели δ0=

0,25 м, тогда δут = 0,05 м.

6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче R0фдля всех слоев

ограждения по выражению (3.6):

ВтСм

R

о

нут

ут

в

ф

о

2

2

2

1

1

98,123

1

041,0

05,0

35,0

08,0

35,0

120,0

7,8

1

11

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как

R0ф>R0.эн

тр(1,98 > 1,75).

7. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции

определяем по уравнению (3.8):

ВтСмR

k о

ф

2

0

51,098,1

11

1.3. Расчет толщины утепляющего слоя неоднородной однослойной и многослойной

ограждающей конструкции.

Однородность слоя материала применяемых в современной практике

однослойных и многослойных строительных ограждений (стен, покрытий,

перекрытий) нарушается теплоизоляционными или теплопроводными включениями,

воздушными прослойками.

Рассмотрим порядок теплотехнического расчета многослойного покрытия (рис. 2), в

первом слое которого (плита перекрытия), однородность материала нарушена

воздушными прослойками.

Для учета санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающей

конструкции покрытия (перекрытия), необходимо определить требуемое

сопротивление теплопередаче R0тр

, (м2 °С)/Вт, по уравнению (3.1):

в

н

нвтр

t

nttR0

где п; t; tн; ∆tн; άв - то же, что и в уравнении (3.1).

15

qtв в Δt

Рис. 2. Многослойная ограждающая конструкция покрытия.

Предварительная толщина теплоизоляционного слоя утеплителя покрытия δут, м,

определяется из уравнения (3.5):

ут

нi

i

в

тр

энут R11

.0

где άв; δi; λi; άн; λут - то же, что и в уравнении (3.5).

В первом слое однородность материала нарушена в параллельном и

перпендикулярном направлениях движения теплового потока, поэтому по уравнению (3.5)

величина R1=δ1/λ1 определяется как приведенное термическое сопротивление

теплопередаче конструкции Rкпр

, (м2 °С)/Вт.

А. При расчете многопустотной плиты перекрытия ограждающая конструкция

условно разрезается плоскостями, параллельными направлению движения

теплового потока, на характерные в теплотехническом отношении участки, из

которых одни могут быть однородными (из одного материала), а другие

неоднородными (из разных материалов).

Термическое сопротивление всех этих участков RА, (м2 °С)/Вт,

определяется по формуле

n

n

nÀ

R

A

R

A

R

A

ÀAÀR

...

...

2

2

1

1

21 (3.9)

где:А1, A2, ..., Аn,- площади отдельных участков

конструкций, м2;

R1, R2, ...,Rn - значения термического сопротивления указанных отдельных участков

конструкции, определяемые для однородных участков по выражению R = δ/λ, а для

неоднородных участков так же, но с учетом термического сопротивления

теплопередаче воздушной прослойки Rвп, (м2 °С)/Вт, по [4, прил.4] (табл. 12).

Б. При расчете многопустотной плиты покрытия ограждающая конструкция условно

разрезается плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока на

характерные в теплотехническом отношении участки, из которых одни могут быть

однородными (из одного материала), а другие — неоднородными (из разных

материалов).

Термическое сопротивление всех этих участков RБ, (м2 °С)/Вт, определяется для

однородных участков по выражению R = δ/λ, для неоднородных участков — по

формуле (3.9).

Приведенное термическое сопротивление неоднородного слоя ограждающих

конструкции - многопустотные плиты – Rпp

, (м2 °С)/Вт, следует определять по формуле

16

3

2 БАпр

к

RRR (3.10)

Если RА превышает RБ более чем на 25%, то Rпp

следует определять на основании

расчета температурного поля по [4, пп.2.8 и 2.9].

После определения Rпp

и выбора толщины δут по уравнению (3.5)

определяется R0ф, (м

2 °С)/Вт, всей ограждающей конструкции покрытия по формуле

(3.6):

нn

nпр

к

в

ф RR1

...1

2

20

(3.11)

Где αв, αн, δ2, δn, λ2, λn - то же, что и в уравнении (3.6); пр

кR - то же, что и в уравнении (3.10).

При выполнении условия (3.7) определяется коэффициент теплопередачи принятой

конструкции покрытия κпокр, Вт/(м2 °С), по уравнению (3.8):

фпокрR

k0

1

гдеR0ф - фактическое общее сопротивление теплопередаче конструкций,

(м2 °С)/Вт.

Пример 2.

Теплотехнический расчет покрытия.

Исходные данные

1. Ограждающая конструкция, совмещенное многослойное покрытие (рис.3), -

железобетонная плита шириной 1 м с пятью пустотами объемным весом γ1=2500

кг/м3 и толщиной δ1,= 0,25м; пароизоляция - битумная мастика с γ2= 1400 кг/м

3 и δ2=

0,003 м;утеплитель - маты минераловатные с γут = 125 кг/м3 и выравнивающий слой

цементно-песчаного раствора с γ3= 1800 кг/м3; δ3=0,05 м; гидроизоляция - три слоя

рубероида с γ4=600 кг/м3; δ 4= 0,009 м

2. Район строительства - г.Пенза.

3. Влажностный режим помещения - нормальный

4. Расчетная температура внутреннего воздуха tв=18 °С.

5. Зона влажности района – сухая

6. Условие эксплуатации - А.

7. Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах: txп(0,92)= -

30°С; toп= -4,9°С [3,табл.1]; zоп=210 сут [3,табл.1]; λ1= 1,92 Вт/(м °С) [4, прил.

3*](прил.2);

λ2= 0,27 Вт/(м °С) [4,прил. 3*](прил.2);

λут=0,064 Вт/(м °С) [4, прил. 3*]; λ3=0,76Вт/(м°С)[4,прил.3*];

λ4 = 0,17 Вт/(м °С) [4, прил. З*]; άв=8,7 Вт/(м2 °С) (табл. 6);

άн = 23 Вт/(м2 °С)(табл. 8); ∆t

н=3°С (табл.4); n = 1(табл. 7); δ1 = 0,250 м; δ2 =

0,003 м; δ3 = 0,05 м; δ4 = 0,009 м.

Решение примера, порядок расчета

1. Рассчитываем требуемое общее термическое сопротивление теплопередаче R0тр

покрытия при tH=-30°С по формуле (3.1):

СмВтR отр 2

0 84,17,83

30181

2. Градусо-сутки определяем поформуле (3.2):

ГСОП = (18 + 5,1) • 210 = 4809 °С сут.

3. Определяем приведенное сопротивление теплопередаче с учетом энергосбережения

17

по СНиП Н-3-79**

R0тр

, зная значение ГСОП по табл.1а*: R0.эн

тр = 2,74 м

2 °С/Вт.

Сравниваем R0тр

и R0.энтр

и для дальнейших расчетов выбираем большие, т.еR0.энтр

.

Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции

многопустотной плиты Rкпр

по формуле (3.1). Для упрощения круглые отверстия - пустоты

плитыдиаметром 150 мм — заменяем равновеликими по площади квадратными со

стороной

ммd

а 1344

15014.3

4

22

6. Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычисляем отдельно для слоев,

параллельных А-А и Б-Б и перпендикулярных В-В; Г-Г; Д-Д движению теплового

потока.

А. Термическое сопротивление плиты RА, м2 °С/Вт, в направлении, параллельном

движению теплового потока, вычисляем для двух характерных сечений (А-А; Б-Б) (рис.

3).

Рис.3. Ограждающая конструкция

а - покрытие, б - элемент плиты покрытия.

В се чении А - А ( дв а сло я ж ел езо бет о на то лщ ино й δжбА-А

= 0,058 + 0,058 =

0,116м с коэффициентом теплопроводности λжб=1,92 Вт/(м °С) и воздушная прослойка δвп=

0,134 м с термическим сопротивлением Rвп=0,15 (м2-°С)/Вт (табл. 11) термическое

сопротивление составит

ВтСмRR о

вп

жб

АА

жбАА

221,015,092,1

116,0

В сечении Б-Б слой железобетона δжбБ-Б

= 0,25 м с коэффициентом

теплопроводности λжб=1,92 Вт/(м °С) термическое сопротивление составит

ВтСмR о

ЖБ

ББ

жбББ

213,092,1

25,0

Затем по уравнению (3.9) получим

ВтСм

R

А

R

А

AAR О

ББ

ББ

АА

АА

ББAAA

2176,0

13,0

304,0

21,0

67,0

304,067,0

Где АА-А - площадь слоев в сечении А-А, равная

АА-А = (0,134*1)*5 = 0,670 м2;

АБ-Б - площадь слоев в сечении Б-Б, равная

АБ-Б = (0,076*1)*4 = 0,304 м2.

18

Б. Термическое сопротивление плиты RБ, (м2 °С)/Вт, в направлении,

перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных

сечений (В-В; Г-Г; Д-Д) (см. рис. 3).

Для сечения В-В и Д-Д (два слоя железобетона)

СмВтмс о

жбжб

ББДД 292,1116,0058,0058,0

ВтСмR о

ДВиДВ

2060,092,1

116,0

Для сечения Г-Г термическое сопротивление составит

ВтСм

R

А

R

А

ААR о

жбГГ

жбГГ

впГГ

впГГ

жбГГвпГГ

ГГ

211,0

069,0

304,0

150,0

670,0

304,0670,0

где А(г-г)вп- площадь воздушных прослоек в сечении Г-Г, равная

А(г-г)вп = АА-А= 0,670 м2;

А(г-г)ж6 — площадь слоев из железобетона в сечении Г-Г, равная

А(г-г)жб = АБ-Б= 0,304 м2 ;

R(г-г)вп - термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении

Г-Гсδвп= 0,134 (см. табл. 10), равная

R(г-г) вп = Rвп = 0,15 (м2-°С)/Вт;

R(г-г)жб -термическое сопротивление слоя железобетона в сечении

Г-Г δжбГ-Г

= 0,134 м с λж6= 1,92(м2 °С)/Вт, равное

ВтСмR о

жб

ГГ

жбжбГГ

2069,092,1

134,0

Затем определяем

RБ = RВ-В и Д-Д + RГ-Г =0,06 + 0,11 = 0,17 (м2 °С)/Вт.

Разница между величинами RА и RБ составляет

%25%3100176,0

17,0176,0

Отсюда полное термическое сопротивление железобетонной конструкции плиты

определится из уравнения (3.1):

ВтСмRR

R оБAпр

к

217,03

170,02176,0

3

2

7. Определяем предварительную толщину утеплителя δутпо уравнению

(3.5).

м

RR ут

н

пр

к

в

тр

эноут

15,0064,023

1

17,0

009,0

76,0

05,0

270,0

003,017,0

7,8

182,2

11

4

4

3

3

2

2.

принимаем = 0,20 м

8.Уточняем фактическое общее сопротивление теплопередаче R0ф

покрытия по выражению (3.6):

ÂòÑì

RR

î

íóò

óòïð

ê

â

ô

î

2

4

4

3

3

2

2

68,323

1

17,0

009,0

76,0

05,0

27,0

003,0

064,0

20,017,0

7,8

1

11

19

Из расчетов следует, что условие (3.7) теплотехнического расчета выполнено, так

как R0ф>R0.эн

тр, т.е. 3,68 > 2,82.

9. Коэффициент теплопередачи для принятой конструкции покрытия определяем по

уравнению (3.8):

СмВтR

k о

ф

о

покр

227,068,3

11

1.4. Расчет толщины утепляющего слоя конструкции полов над подвалом и подпольем.

При возведении жилых и общественных зданий и сооружений применяют

многослойные конструкции перекрытий над подвалами подпольями, состоящие из плиты

перекрытия (с пустотами или без пустот), пароизоляции, утеплителя и покрытия пола из

линолеума паркета, досок и т.п.

В начале расчета задаются конструкцией перекрытия и определяют величину R0тр

,

(м2 °С)/Вт, по уравнению (3.1). При расчете принимают tн°C, равную средней

температуре наиболее холодной пятидневки по

[3, табл. 1]:

в

н

нвтр

оt

ttnR

где п, tв, tн, ∆tн, άв — то же, что и в уравнении (3.1).

Определяем ГСОП и выбираем R0.энтр

по (3.2 - 3.4).

Величина фактического общего термического сопротивления теплопередаче R0ф (м

2

°С)/Вт, однородной многослойном конструкции определяется из выражения (3.6).

ín

n

óò

óò

â

ô

îR1

...1

2

2

1

1

где άв,άн, δ1; δ 2, ..., δn, λ1, ..., λn - то же, что и в уравнении (3.6).

Приравнивая правую часть выражения (3.6) к значению тр

эноR .( ), получим уравнение для

определения толщины слоя утеплителя δут, м,(см. формулу (3.5)).

После выбора значения δут, м, проверяется условие (3.7). Еслиусловие (3.7) R0ф ≥

R0тр

не выполняется, изменяют значение δут и выполняют перерасчет по формулам (3.1) и

(3.5).

Коэффициент теплопередачи многослойной конструкции полов над подвалом ķпод,

Вт/(м2 °С), определяется по уравнению (3.8):

ф

о

подR

k1

Пример 3.

Теплотехнический расчет конструкции полов над подвалом и подпольями

Исходные данные

1. Многослойная конструкция: железобетонная плита без пустот с объемной массой

γ1=2500 кг/м3 и толщиной δ1=0,25 м; пароизоляция - битумная мастика с γ2=1400 кг/м

3 и

δ2=0,003 м; утеплитель - маты минераловатные с γут=125 кг/м3; выравнивающий слой -

цементно-песчаный раствор с γ3=1800 кг/м3 и δ3=0,05 м; паркет из дуба с γ4=700 кг/м

3 и

δ4= 0,025 м.

2. Район строительства - г. Пенза

3. Влажностный режим помещения - нормальный.

4. Расчетная температура внутреннего воздуха tв=18 °С.

5. Зона влажности сухая.

6. Условие эксплуатации - А.

Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов

в формуле: tхп(0,92)=-30 °С [3, табл. 1]; λ1,=1,92 Вт/(м2 °С) [4.прил. 3

*];

λ2=0,27Вт/(м2 °С) [4, прил. 3*]; λут =0,064 Вт/(м

2°С) [4, прил. 3*];

λ3=0,76 Вт/(м2°С) [4, прил. 3*]; λ4,=0,35 Вт/(м

2 °С) [4, прил. 3*];

20

άв=8,7 Вт/(м2 °С) (табл.6); άн =12 Вт/(м

2 °С) (табл. 8);

∆tн

= 2 °C(табл. 5); n=0,75 (табл. 7).

Решение примера, порядок расчета

1. Задаемся конструкцией перекрытия над подвалом и определяем требуемое

общее термическое сопротивление Rтр

по уравнению (3.1):

ВтСмt

ttnR о

в

н

хпвтр

о

292,002,2

7,82

301875,0

2.формуле (3.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

ГСОП = (18 + 4,9) • 210 = 4809 °С • сут.

3. Величина сопротивления теплопередаче перекрытия над подвалом с учетом

энергосбережения по [4,табл.1а*] R0.ЭНТР

=2,42(М2 °С)/Вт

4. Сравниваем R0тр

= 2,02 (М2°С)/Вт и R0

ТР.ЭН= 2,42 (М2 °С)/Вт

и для дальнейших расчетов выбираем R0.ЭНТР

.

5. Вычисляем предварительную толщину утеплителя δут по уравнению (3.5):

м

R ут

в

тр

эноут

12,0064,012

1

35,0

025,0

76,0

050,0

27,0

003,0

92,1

25,0

7,8

142,2

11

44

4

3

3

2

2

1

1.

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче R0фконструкции перекрытия

над подвалом по уравнению (3.6):

ВтСм

R

о

нут

ут

в

ф

о

2

4

4

3

3

2

2

1

1

04,212

1

35,0

025,0

76,0

050,0

064,0

1,0

27,0

003,0

92,1

25,0

7,8

1

11

6. Таким образом, принятая конструкция с δут = 0,10 отвечаеттеплотехническим

требованиям, так как выполняется условие (3.7):

тр

эно

ф

о RR . (2,02>2,04).

7. Коэффициент теплопередачи ķпод многослойного перекрытия на; подвалом

определяем как

СмВтR

k о

ф

о

под

249,004,2

11

1.5. Теплотехнический расчет утепленных полов, расположенных непосредственно на

лагах.

Термическое сопротивление теплопередаче полов, соприкасающихся не с воздухом, а

с грунтом, определяется приближенно. В теплотехническом отношении полы

подразделяются на: утепленные и неутепленные на грунте или лагах. При

строительстве жилых и Общественных зданий применяют только утепленные

полы. Известно, что температурное поле грунта под полом различно: чем ближе к

наружной стенке, тем температура грунта ниже. Принято такие полы разграничивать

на четыре зоны шириной 2 м, начиная от наружной поверхности стены во внутрь

здания с условно постоянной температурой в каждой зоне.

Для таких конструкций (рис.4) определяют термическое сопротивление

теплопередаче отдельных зон полов на лагах Rпл, (м2°С)/Вт:

I зона ус

I

нп

I

пл RRR85.0

1

21

II зона ус

II

нп

II

пл RRR85.0

1

III зона ус

III

нп

III

пл RRR85.0

1

IV зона ус

IV

нп

IV

пл RRR85.0

1

где RплI, Rпл

II , Rпл

III, Rпл

IV - значения термического сопротивлениятеплопередаче

отдельных зон неутеплѐнных полов, (м2 °С)/Вт, соответственно численно равные

2,2; 4,3; 8,6; 14,2;

∑Rус - сумма значений термического сопротивления теплопередаче утепляющего

слоя полов на лагах, (м2 °С)/Вт.

Рис.4. Конструкция пола на лагах:

1 - покрытие пола из дерева; 2 - воздушная прослойка

Величину ∑ Rусвычисляют по уравнению

Д

Д

впусRR

гдеRвп - термическое сопротивление воздушной прослойки(м2 °С)/Вт, (см. табл.12);

δд - толщина слоя из досок, м;

λД- коэффициент теплопроводности материала из дерева

(м2°С)/Вт,

принимаемый по [4, прил. 3*].

Коэффициент теплопередачи kпл, Вт/(м2 °С), для отдельных зон утепленных полов на

лагах составляет

Iз о н а I

пл

I

плR

k1

IIзона II

пл

II

плR

k1

(3.12)

IIIзона III

пл

III

плR

k1

IV зона IV

пл

IV

плR

k1

Пример 4.

Теплотехнический расчет конструкции утепленных полов на лагах.

Исходные данные

1. Полы сосновые с продольным волокном (рис.4) толщиной δд= 0,04 м; γд=500

кг/м3; λд= 0,29 Вт/(м

2 °С). Воздушная прослойка с δвп=0,22 м; Rвп= 0,19 (м

2 °С)/Вт (см.

табл. 12).

2. Район он строительства – г. Пенза

22

3. Влажностный режим - нормальный.

4. Зона влажности - сухая.

5. Условия эксплуатации - А.

Решение примера, порядок расчета

Определяем термическое сопротивление теплопередаче Rпл в соответствии с уравнением

(3.11) по зонам:

ВтСмR оI

пл

20,329,0

04,019,02,2

85.0

1

ВтСмR оII

пл

246,529,0

04,019,03,4

85.0

1

ВтСмR оIII

пл

254,1029,0

04,019,06,8

85.0

1

ВтСмR оIV

пл

215,1729,0

04,019,02,14

85.0

1

Коэффициент теплопередачи kплотдельных слоев определяем по выражению (3.12):

СмВтk оI

пл

233.00.3

1

СмВтk оII

пл

218.046.5

1

СмВтk оIII

пл

209.054.10

1

СмВтk оIV

пл

206.015.17

1

Лабораторная работа № 3

Естественная акустика лекционных аудиторий

Вогнутые или сводчатые поверхности с малым звукопоглощением способствуют

концентрации звуковой энергии, они фокусируют звук.

К залам с естественной акустикой относятся лекционные, театральные и концертные

залы, залы многоцелевого назначения средней вместимости. Основные акустические

требования, предъявляемые

к данным залам, во многом сходны;

они зависят главным образом

от объемно-планировочных

решений залов.

23

Рис.1. Построение первых отраженных лучей

Рассмотрим распространение звука на схеме продольного разреза зала (рис. 1).

Если для зон 1 и 3 можно говорить о примерном равенстве плотности прямой

звуковой энергии (затухание звука в воздухе невелико), то в зонах 2 и 4 плотность

звуковой энергии будет намного меньше за счет звукопоглощения и экранирования звука

впереди сидящими зрителями.

В закрытых залах всегда будет иметь место отраженная звуковая энергия,

распространение которой можно проследить путем построения лучевых отражений

(рис. 1,б).

Как видно, плотность звуковой энергии в зонах 1 и 3 должна увеличиться, так как в

эти точки направлены отраженные звуковые лучи. В зону 2 и на некоторые места на

балконе эти лучи могут не поступить. Поэтому акустические условия на местах в конце

зала будут неудовлетворительны (если размеры зала достаточно велики).

2. Конструктивные решения ограждений помещений.

Недопустимо устройство прямоугольных поперечных ребер на потолке и пилястр в

нижней части боковых стен, так как при этом получаются нежелательные отражения звука

к источнику и возникает зона, лишенная геометрических отражений. К этому же может

привести и неправильное расчленение потолка секциями (рис. 2).

Если потолок примыкает к задней стене под прямым углом, это может дать

нежелательное сильно запаздывающее обратное отражение звука к источнику.

При устройстве наклонного участка потолка (рис. 3) это отражение направляется на

балкон или здание места партера с малым запаздыванием по сравнению с прямым звуком,

что приводит к улучшению слышимости на этих местах.

Та же цель достигается наклоном в сторону зала

задней стены

.

24

Рис. 2. Зоны, лишенные отраженного звука.

Рис.3 Примыкание потолка к задней

3. Планировочные параметры помещений.

При проектировании залов желательно, чтобы отношение длины зала к его средней

ширине было более 1, но не более 2. если это отношение превышает 2 то диффузионность

звука в зале может значительно ухудшиться. При отношении, меньшем 1 ( широкой зал

малой длины), получается нежелательное запаздывание отражений от боковых стен и

ухудшается слышимость на боковых местах. Отношение, близкое к 1, также

неблагоприятно для акустики залов.

В тех же пределах (т.е. более 1 и не более 2) желательно и отношение средней ширины

зала к его средней высоте. Длина зала (от задней стены до передней, а в залах со

сценической коробкой – от задней стены до занавеса стены) не должна превышать 30м.

В зале должен быть обеспечен приход к зрителям правильно распределенных и

достаточно ранних звуковых отражений. При большой высоте потолка первые отражения

звука не поступают в партерную часть зала. Кроме того, увеличивается объем зала,

который обычно должен быть в пределах 4-8 м3на одного зрителя в зависимости от

назначения залов. При наличии у зала сценической коробки его объем определяется без

учета объема сцены.

Залы с объемом около 8 м3 на одного зрителя являются уже концертными залами с

большим временем реверберации и с повышенным запаздыванием звуковых отражений.

В залах вместимостью более 600 зрителей целесообразно устройство балконов. Этим

достигается уменьшение объема зала, его длины и расчленение стен. Все это способствует

улучшению акустических условий в залах. Отношение выноса балкона к средней высоте

подбалконного пространства должно быть не более 1,5 иначе разборчивость речи и

качество звучания музыки в подбалконном пространстве уменьшается. Потолок балкона

необходимо предусматривать наклонным с подъемом в сторону сцены. Наклон должен

быть таким, чтобы отражения от него поступали только в заднюю часть зала. При

большом угле наклона и отражении звука в среднюю часть зала время прихода

отраженной звуковой энергии существенно превышает 0,05с. это может вызвать хорошо

различимое эхо, сильно ухудшающее акустические условия на достаточно большой

площади зала.

На распределение звуковой энергии первых отражений (наиболее существенных)

оказывает влияние форма залов в плане. Основные рекомендации к форме залов:

1) расстояние между источником звука и слушателями в последнем ряду должно быть

минимальным;

2) угол, под которым со сцены видны крайние места в первом ряду, должен быть

возможно меньше;

3) поверхности стен вблизи сцены должны способствовать отражению звука в зал;

4) форма стен не должна вызывать фокусирования звука;

5) должна быть исключена возможность образования многократного эха, особенно

между параллельными стенами.

25

Некоторые из этих требований несовместимы, например первое и второе. Поэтому при

проектировании необходимо найти наиболее целесообразное решение.

Одним из главных условий создания хороших акустических условий в залах является

достаточная диффузность звукового поля. Вместе с тем требуется и надлежащая

направленность ранних звуковых отражений. При акустическом проектировании залов

необходимо по возможности сочетать эти несколько противоречивые условия.

Большие гладкие поверхности не способствуют достижению хорошей

диффузности звукового поля. Особенно неудачны гладкие параллельные стены.

Отклонение от параллельности двух стен примерно на 2,5-30 или одной из них на 5-6

0

ослабляет возможность образования «порхающего эха».

Рис. 4 Рекомендуемые зоны

размещения звукопоглотителей в

зале (заштрихованы):

а) на стенах; б) на потолке

Для повышения диффузности

желательно, чтобы большая часть

внутренних поверхностей зала

создавала рассеянное,

ненаправленное отражение звука,

что достигается расчленением

поверхностей балконами,

пилястрами, нишами и т. п. На

поверхностях, создающих

полезные малозапаздывающие

отражения, членения должны быть

слабыми.

Целесообразно сильно расчленять поверхности, не дающие направленных ранних

отражений в зал. Для исправления возможных акустических дефектов и достижения

требуемого времени реверберации используется звукопоглощающие материалы,

размещаемые на поверхностях, от которых не попадают к зрителям малозапаздывающие

первые отражения.

На рис. 4показаны участки внутренних поверхностей зала (на стенах и потолке), где

возможно размещение звукопоглотителей.

Для этого необходимо определить положение мнимого источника (Им) и провести

прямую в точку А, определяющую зрителя в последнем ряду. Пересечение этой прямой с

потолком определит зону полезных отражений. Поэтому возможно правее точки

пересечения производить обработку потолка звукопоглотителем.

Таким образом, для залов с естественной акустикой необходимо выполнение

следующих основных требований: обеспечение всех зрителей достаточной звуковой

энергией; создание диффузного звукового поля, исключающего возможность образования

таких акустических дефектов, как эхо, фокусирование звука; обеспечение оптимального

времени реверберации.

Удовлетворение данных требований достигается рациональным выбором размеров и

формы залов, а также характера внутренней отделки.

Общий уровень собственного шума зрителей в зале обычно не превышает в среднем

40-50 дБА. Уровень мешающих шумов должен быть не меньше чем на 10 дБ ниже.

26

Поэтому для залов допустимыми можно считать уровни шумовых помех около 35-40

дБА.

4. Залы с естественной акустикой.

Лекционные залы.

Основным критерием оценки акустических условий лекционных залов и подобных

помещений служит разборчивость речи (артикуляция), которая непосредственно связана с

временем запаздывания первых отражений.

Для хорошей разборчивости речи необходимо обеспечить приход первых отражений,

запаздывающих по сравнению с прямым звуком не больше чем на 0,03с. так как скорость

звука в воздухе равна 340 м/с, то запаздыванию на 0,03с соответствует разность ходов

отраженного и прямого звука в 10м.

Пример. Требуется определить максимально допустимые размеры лекционного зала

прямоугольной формы при соотношении высоты, ширины и длины 1: 2: 3. (5 м, 10 м, 20

м) определить время реверберации и сравнить с рекомендуемым.

Построим распределение первых отражений от потолка зала, приняв высоту 10м (рис.

5). Результаты анализа сведем в табл.1.

Рис. 5.

Распределение

первых отражений

звука в аудитории.

При высоте

потолка 10 м для точек А и Б запаздывание первых отражений составляет более 10м,

что недопустимо. Поэтому уменьшаем высоту до 7,5м. только в этом случае для точки

А получаем допустимое значение запаздывания.

Принимаем высоту потолка 7,5м, ширину -15м и длину зала - 22,0 м (при

соотношении 1:2:3). Удаление слушателя от оратора составляет около 20 м, что

является предельно допустимой величиной для лекционных залов.

Аналогично можно оценить характер запаздывания первых отражений от боковых

стен.

Таблица 1 Запаздывание первых отражений от потолка

Точки Длина луча до

встречи с потолком,

м

Длина

отраженного

луча, м

Длина прямого

луча, м

Запаздывание

отраженного луча

по сравнению с

прямым, м

При высоте зала 10 м

27

А 7,5 19 3,3 16,5-3,3=13,2

Б 8 19,6 7,2 10,4

В 8,8 10,6 11 8,4

При высоте зала 7,5 м

А 5 6,6 3,3 8,3

Б 5,7 7,6 7,2 6,1

В 6,8 8,8 11 4,6

Варианты заданий.

Определить максимально допустимые размеры лекционного зала прямоугольной формы

при соотношении высоты, ширины и длины соответственно:

№ варианта Высота аудитории,

м.

Ширина аудитории,

м.

Длина аудитории,

м.

0. 9,0 18,0 30,0

1 6,0 12,0 18,0

2 7,0 14,0 20,0

3 5,0 10,0 15,0

4 4,0 9,0 16,0

5 5,0 12,0 24,0

6 8,0 16,0 30,0

7 8,8 10,0 28,0

8 4.2 9,0 19,0

9 9,0 18,0 30,0

10 10,0 20,0 20,0

Удаление первого слушателя от источника звука, с учѐтом ширины подиума (см. рис.5),

принять равным 5 – 6 м.

Расстояние между слушателями принять равным 1.5 м.

Расстояние от слушателей последнего ряда до стены – 1.0 м.

Высоту источника шума (лектора) от пола, с учѐтом высоты подиума (см. рис.5),

принять равной 2.7 м.

Лабораторная работа №4

Тема: Людские потоки, их расчѐт и проектирование

Характер передвижения людей влияет на планировочные решения помещений и

зданий. При нахождении в них большого количества людей возникают так называемые

людские потоки, т.е. одновременное движение людей в одном направлении ( в зрелищных,

торговых зданиях, в вокзалах, станциях метрополитена и т.д.). Выход людей из

помещений и зданий называется эвакуацией, которая бывает естественной (в нормальных

условиях) и вынужденной в экстренных случаях). Для передвижения людей в

помещениях предусматривают проходы, а в зданиях –коммуникационные помещения.

Правильная организация движения людских потоков важна для обеспечения:

Вынужденной эвакуации людей из здания в случае пожара.

28

Определѐнной продолжительности движения (при выходе зрителей из

зрелищных помещений).

Необходимой комфортности движения (при передвижении большого

количества людей).

Цель лабораторной работы: выполнение расчѐта движения людских потоков в здании для

оценки правильности принятого планировочного решения здания.

Содержание лабораторной работы:

1. Изучение теоретического обоснования.

2. Изучения задания к лабораторной работе.

3. Выполнение работы согласно задания.

4. Оформление работы и представление к защите.

5. Защита лабораторной работы.

I. Теоретическое обоснование

Размеры людского потока зависят от числа людей N габаритов людей.

Габариты людей колеблются в достаточно широких пределах, так как зависят от возраста

людей и типа их одежды (табл. 1).

Таблица 1 –Габариты людей

Возраст и одежда

человека

Ширина а,

м

Толщина

с,м

Площадь горизонтальной проекции

f, м2

Взрослый в одежде:

Летней 0,46 0,28 0,1

Уличной демисезонной 0,48 0,3 0 ,113

Уличной зимней 0,5 0,32 0,125

Подросток 0,43 - 0,38 0,27 –

0,22

0,09 – 0,067

Ребѐнок 0,34 – 0,3 0,21 –

0,17

0,056 – 0,04

Взрослый:

С ребѐнком на руках 0,29

С ручным багажом 0,36

С рюкзаком 0,26

С лѐгким свѐртком 0,18 – 0,24

Число людей в потоке может быть выражено числом человек или суммой их

горизонтальных проекций на поверхность пола

N = f , (1)

где N –число людей в потоке, м2 ;

f - площадь горизонтальной проекции одного человека, м2 .

Плотностью людского потока Dназывается отношение числа людей к площади пути,

занимаемой потоком:

D = N / l , (2)

Где l – длина людского потока, м;

- ширина людского потока, м.

Скорость движения людского потокаvзависитот плотности и вида пути. Эти

зависимости получены в результате большого количества натуральных наблюдений (

более 10 тыс. замеров) и их последующей обработки методами математической

29

статистики. На графиках Приложения I представлены средние значения скоростей

движения людских потоков как функции плотности в нормальных условиях.

Величиной, связывающей плотность потока D, скорость v и ширину пути , является

пропускная способность Q, т.е. число людей, проходящих в единицу времени через

сечение пути шириной

Q = Dv, м / мин. (3)

Произведение плотности потока и скорости его движения называется интенсивностью

(или количеством) движения

q = Dv, м / мин. (4)

По скорости v и длине L участка движения людского потока определяется время,

необходимое для прохождения этого участка

t = L / v, мин. (5)

Общий путь, который преодолевает людской поток, обычно делится на участки,

отличающиеся по виду пути (горизонтальные, наклонные, проѐмы) или по ширине.

Границей смежных участков называется такое сечение пути, где меняются ширина пути

, вид пути или то и другое одновременно. Для беспрепятственного перехода через

границу смежных участков пропускная способность их должна быть одинаковой

Qn = Qn+1, м2/мин. (6)

Отсюда следует, что интенсивность движения на смежных участках пути обратно

пропорциональна ширине этих участков

qn+1 =qn(n/ n+1), м/мин. (7)

Слияние людских потоков происходит в тех местах здания, где сходятся различные по

виду пути движения

Qn1 + Qn2 + .… + Qnn=Qn+1 , м2 / мин. (8)

откуда

qn+1 =Qn/n+1 , м/мин. (9)

На границе смежных участков пути и в месте слияния нескольких потоков могут

образоваться скопления людей и задержка движения, если нарушается равенство

пропускных способностей, т.е. когда Qn>Qn+1, м/мин. или

qn+1 = Qn/ n+1 qmax , м/мин. (10)

При слиянии ряда людских потоков образуется поток, как бы состоящий из нескольких

частей, имеющих разные плотности и скорости движения. При дальнейшем движении

плотности и скорости этих частей выравниваются и образуется поток с едиными

параметрами. Такой процесс называется переформированием людского потока.

Скорость переформирования V ‘

определяется когда скорость впереди идущей части потока v1 меньше скорости

следующей за ней v2, т.е. v1 <v2 по формуле:

V ‘

= (q1 – q2) / (D1 - D2) м/мин. (11)

В противном случае, когда v1 >v2 по формуле:

V ‘

= (q2 – q1) / (D2 - D1) м/мин. (12)

Частным случаем переформирования людских потоков являются образование и

рассасывание скопления людей между границами смежных участков пути.

Интенсивность движения в проеме будет:

qn+1 = Qn/ n+1 (13)

Образование скопления людей аналогично процессу переформирования при v1 <v2, и

скорость скопления будет определяться по формуле:

V ‘

nc = { qn-1 (n+1/n ) - qn } / (Dn+1 - Dn) (14)

Скорость рассасывания будет определяться при условии, что qn= 0,

Dn= 0 : Vрсn = vn+1 (n+1/n ) , мин. (15)

Время задержки движения людского потока при прохождении через границы

смежных участков из-за скопления людей перед проѐмами определяется по формуле:

30

Qn+1 -1/ Qn} , мин. (16)

Расчѐт движения людских потоков осуществляется по расчѐтным предельным

состояниям.

Первым расчѐтным предельным состоянием называется такое состояние путей

движения, при котором они перестают удовлетворять предъявленным к ним

эксплуатационным требованиям по времени движения, т.е когда пути движения не могут

пропустить в заданное время tпр установленное количество людей. Условие первого

расчѐтного предельного состояния:

t<tпр. (17)

Расчѐт по первому предельному состоянию ведѐтся при вынужденной эвакуации

людей.

Вторым расчѐтным предельным состоянием называется такое состояние путей

движения, при котором они престают удовлетворять предъявляемым эксплуатационным

требованиям по удобствам движения, т.е. когда на путях движения создаются такие

плотности потока D, которые превышают установленные предельные плотности Dпр. для

данного здания по требованиям удобств. Условие второго расчѐтного предельного

состояния:

D<Dпр(18)

Расчѐт по третьему предельному состоянию ведѐтся для таких зданий и помещений, в

которых необходимо предупредить возможность образования высоких плотностей

людских потоков, например, лечебных учреждений, учебных и т.п.

II. Материалы и принадлежности:

1. Исходные данные для проведения расчѐтов.

2. Один лист миллиметровой бумаги формата А 4 (210 х 297).

3. Линейка, карандаш, калькулятор.

III. Методика и порядок выполнения работы.

Расчѐт движения людских потоков и определение размеров коммуникационных

помещений производится в следующем порядке:

1. Определяется общая задача, время эвакуации людей из здания в нормальных

условиях движения, а также способы устранения возможных скоплений

людей и задержек их движения.

2. Выбираются расчѐтные предельные состояния ( tпр., Dпр.не должны быть

больше плотности при qmax для соответствующего вида пути).

3. Устанавливается расчѐтное количество людских потоков, для чего

выбираются группы помещений, отвечающие главному и подсобным

функциональным процессам.

4. Выбираются наиболее вероятные пути движения людских потоков.

5. Устанавливается число людей в каждом потоке и начальная плотность

каждого потока на первом участке пути

6. На основе исходных данных для каждого потока определяются его параметры

и время движения с помощью графиков приложения 1.

7. Анализируются результаты расчета и проверяется соответствие полученных

значений t и D заданным значениям tприDпр , делается вывод о

правильности выбора размеров коммуникационных помещений.

31

IV. Пример и порядок расчѐта.

IV. 1. Исходные данные: план исследуемого промышленного помещения (рис.)

Число работающих составляет 150 человек. Уличная одежда хранится у рабочих мест.

Задание – произвести расчѐт движения людских потоков в проектируемом

производственном здании.

В рассматриваемом примере пути движения людского потока достаточно определены.

Общая схема движения представлена на плане первого этажа.

Число людей в потоке 1-го этажа – 150 человек, и поскольку уличная одежда хранится

у рабочих мест, то, согласно таблице 1, f = 0,125 м2, а

N1 = 150 х 0.125 = 18,75 м2.

Предполагается, что в момент начала движения все люди вышли в проход. Начальная

плотность людского потока:

D = N / l = 18,75/ 2х30 = 0,31

Расчѐт начала движения до места слияния ( вестибюль, участок 3):

Участок 1 1 = 2 м; L1 = 30 м; D1 = 0,31;

v1 = 21, 15 мин. (по графику 1 приложения 1);

q1 = 0,31 х 21.15 = 6,56 м2/мин.;

Q1 = 0,31 х 21.15 х 2 = 13,12 м2/мин.;

t1 = 30 / 21.15 = 1.42 мин;

Проѐм 01:1 = 1.2 м; Интенсивность движения в проѐме составит

qn+1 = Qn/ n+1, т.е. q01 = Q1 / 01;

q01 = 13,12 / 1.2 = 10,95 м/мин.,

qос = 10,95 >qmax(скопление); qmax = 10.65 м/мин;

Dос = 0,92 (согласно графику 2 приложения 1)

v01= 9,74 (согласно графика 1 приложения 1);

q01 = 0,92 х 9,74 = 8,94 м/мин;

Q01 = 0,92 х 10,74 х 1,2 = 10,75 м2/мин.

Скорость образования скопления людей составит:

v/ с1 = (8,94 х 1,2 / 2 – 6,56) / (0,92 - 0, 31) = - 1,96 м/мин.

Скорость рассасывания скопления людей составит:

vрс1 = 9.74 x 1,2 / 2 = 5,84 м/мин.

В результате время задержки движения в проѐме будет

1= 18,75 ( 1/10,75 – 1/13,2) – 0,2 мин.

Участок 2: 2 = 2 м; L2= 6 м; q2 = 8,94 / 1,2 / 2 = 5,36 м/мин;

D2= 0,185 (по графику 2 приложения 1;

v2 = 29,4 м/мин (по графику 1 приложения 1)

Q02 = 0,185 х 29.4 х 2 = 10,87 м2/мин;

t2 = 6 / 29.4 = 0,2 мин.

Проѐм 02:2 = 1.2 м;

q02 = 10,87 / 1.2 = 9,06 м/мин.,

qо2 = <qmax (нет скопления)

Dос2 = 0,38 (согласно графику 2 приложения 1)

v02= 23,88 (согласно графика 1 приложения 1)

Q02 = 0,38 х 23,88 х 1,2 = 10,88 м2/мин.

32

Участок 3: 3 = 4 м; L3=11 м; q3 = 9,06 * 1,2 / 4= 2,72м/мин;

D3 = 0,089 (по графику 2 приложения 1;

V3 = 43,8 м/мин (по графику 1 приложения 1)

Q3= 0,089 х 43.8 х 4 = 15,37 м2/мин;

t3 = 11 / 43.8 = 0,25 мин.

Проѐм 03:03 = 1,8 м; q03 = 15,37 / 1,8 =8,53 м/мин;

q03<qmax (нет скопления)

D03= 0,35(по графику 2 приложения 1;

v03 = 27,55 м/мин;

Q03 = 0,32 х 27.55 х 1,8 = 15,86 м2/мин;

Участок 4: 4 = 2 м; L4= 2 м; q4 = 8,53 * 1,82 / 2= 7.67 м/мин;

D4 = 0,44 (по графику 2 приложения 1;

V4= 18,5 м/мин (по графику 1 приложения 1)

Q4= 0,44 х 18.5 х 2 = 16,28 м2/мин;

t4 = 2 / 18.5 = 0,11 мин.

Проѐм 04:04 = 1,8 м; q04 = 16,28 / 1,8 = 9,04 м/мин;

q04<qmax (нет скопления)

D04 = 0,37 (по графику 2 приложения 1;

v04 = 25,3 м/мин

Q04= 0,37 х 25.3 х 1.8 = 16,84 м2/мин;

В результате проведѐнных расчѐтов стало известно, что выход людей из здания на

улицу в нормальных условиях закончится через 2,28 мин. после начала движения. В

данном примере t>tпр. . В проѐме 01 происходит скопление людей и полностью достигает

максимальной величины. Следовательно, путѐм расширения проемов можно сократить

время движения и устранить высокие опасности. Для этого определим 1тр.

Для проѐма:

1тр

= Q1 / qmax = 13,12 / 10.65 = 1,24 м.

Таким образом, в проекте следует увеличить ширину дверного проѐма (до

следующего по стандарту размере). Для того, чтобы проверить соблюдение первого

предельного условия, т.еt<tпр. необходимо сделать проверочный расчѐт при новом

параметре проѐма. В данном примере очевидно, что условия будут выдержаны.

Содержание отчета и его форма

Отчѐт по лабораторной работе должен содержать: цель работы; описание

последовательности расчѐтов; итоги расчѐтов; выводы; анализ предложенного

планировочного решения проектируемого здания; список использованной литературы.

Вопросы для защиты работы

1. Дать определению термина «людские потоки.

2. Перечислить виды движения людских потоков.

3. Какие виды движения учитывают при проектировании?

4. Какие характеристики людских потоков известны?

5. Перечислить основные закономерности движения людских потоков.

6. Особенности формирования и движения людских потоков в зрительных залах.

7. Дать характеристику расчетным предельным состояниям при проектировании путей

движения людских потоков.

8. Определить порядок расчѐта движения людских потоков.

33

Защита лабораторной работы проходит по предложенным вопросам в форме

собеседования.

Лабораторная работа №5

Тема: Естественное освещение помещений

От функционального назначения помещения, характера зрительной работы, угла

наклона светопропускающего материала к горизонту и т.п. зависит необходимое

количество и качество природного (естественного) света на рабочих местах.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное

(верхнее плюс боковое).

Критерий оценки переменного естественного освещения - коэффициент

естественной освещенности - КЕО, % , представляющий собой отношение

освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения

светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению

наружной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода,

выражается в процентах.

Придвухстороннем боковом естественном освещении помещений любого

назначения нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в центре помещения

(на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей

поверхности).

При одностороннем боковом естественном освещении:

а)В жилых зданиях (в одной комнате для одно-, двух- и трехкомнатных квартир

жилых зданий) и детских дошкольных учреждениях (в групповых, игральных,

изоляторах и комнатах для заболевших детей) нормируемое значение КЕО должно быть

обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости

характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее

удаленной от световых проемов. В остальных комнатах многокомнатных квартир, в

кухнях – в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей

поверхности.

б) В школах, школах-интернатах, профессионально-технических и средних

специальных учебных заведениях (в учебных и учебно-производственных

помещениях) нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке

на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и

условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от

световых проемов. В остальных помещениях - в расчетной точке, расположенной в

центре помещения на рабочей поверхности.

в) В учреждениях здравоохранения ( в палатах больниц, палатах и спальных

комнатах санаториев и домов отдыха) - нормируемое значение КЕО должно быть

обеспечено в расчетной точке, расположенной на

пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости

пола на расстоянии 1 м от стены и наиболее удаленной от световых проемов.

г) Нормируемое значение КЕО различается в помещениях следующих типов

назначения: в кабинетах врачей, ведущих прием больных; в смотровых, приемно-

смотровых боксах, перевязочных - в расчетной точке, расположенной на пересечении

вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей

поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. В

остальных помещениях -в расчетной точке, расположенной в центре помещения на

рабочей поверхности.

34

Во всех остальных, не перечисленных выше помещениях, нормируемое значение

КЕО должно быть обеспечено на рабочей поверхности в центре помещения.

Характерный разрез помещения -- поперечный разрез посередине помещения,

плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления или продольной оси пролетов

помещения. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим

количеством рабочих мест.

Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонтальная поверхность,

расположенная на высоте 0,8 м от пола.

1. Оформление и содержание

2.1. По заданию преподавателя студент выбирает соответствующий вариант

гражданского или промышленного здания, уточняя у преподавателя функциональное

назначение помещения. Варианты заданий приведены на стр. 24 данного методического

указания.

2.2. На листе формата А4 студент вычерчивает в масштабе 1:100 поперечный

разрез и план помещения в соответствии с заданием, показывает все размеры помещения и

проемов (для промышленного здания - светоаэра-

ционных фонарей).

2.3. Для работы с графиками Данилкжа (прил. 1 - 3) по определению количества

световых лучей, попадающих в помещение через световые проемы, необходимо

выполнить на прозрачной бумаге (кальке, лавсане и т.п.) план и разрез помещения

также в масштабе 1:100, с обязательным нанесением на разрезе помещения центра

оконного (светового) проема и на плане помещения - горизонтальной оси наружной

стены со световыми проемами.

2.4. Текстовая часть работы с необходимыми расчетами и обоснованиями

принятых решений оформляется также на листах формата А4 в строгом соответствии с

требованиями ЕСКД в строительстве.

2.5. В текстовой части работы должны быть приведены определения всех

характеристик, коэффициентов, показателей, входящих в расчетные формулы, а также

ссылки на таблицы, графики, приложения, из которыхвыбираются данные для расчетов

(из СНиП или другой нормативной литературы).

2. Порядок выполнения

В зависимости от стадии проектирования расчет естественного освещения может

быть предварительным (приближенным) или проверочным (более точным).

Предварительный расчет применяется на ранних этапах проектирования для

определения оптимальной площади световых проемов, а проверочный - на стадии

детальной разработки с использованием графиков Данилюка (см. прил. 1 - 3).

В расчетно-графической работе № 4 необходимо выполнить оба расчета

естественной освещенности помещения при боковом, верхнем или комбинированном

освещении.

3.1. Нормируемые значения КЕО, приведенные в табл. 1 и 2

СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение зданий» даны для

111-го пояса светового климата территории России. Для других поясов

светового климата нормируемое значение КЕО следует определять по

формуле

,NHN mее (1)

где вн - нормированное значение КЕО, принятое по табл. 1 или 2 [1], либо по

табл.1 или 2 [2].

35

тн - коэффициент светового климата по табл. 4 [1] или по табл.1, прил. 5; /V-

номер группы обеспеченности естественным светом по табл.4 [1]

либо по табл.1, прил.6. Полученные по формуле (1) значения следует округлять

до десятых долей.

3.2. Проводится предварительный расчет площади световых проемов.

3.2.1. При боковом освещении расчет проводится по формуле

(2)

где S0 - суммарная площадь световых проемов (в свету), находящихся наружных

стенах освещаемого помещения, м ;

Sп - площадь пола помещения, м2, вычисляется по схеме помещения;

en - коэффициент естественного освещения, рассчитанный в п. 3.1;

kз - коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО вследствие загрязнения

светопрозрачных заполнений в световых проемах (принимается по табл.3 [1] либо по

табл.1, прил.7);

0 - световая характеристика окон (по табл.3, прил. 7);

ЗДK- коэффициент, учитывающий изменение внутренней отраженной

составляющей КЕО в зависимости от индекса противостоящих зданий в плане и

разрезе (принимается по табл. 2, прил. 7);

1r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении

вследствие отражения света от поверхностей помещения и подстилающего слоя,

прилегающего к зданию (по табл.1, прил. 9);

0 - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле

543210 (3)

1 - коэффициент светопропускания материала (по табл.1, прил. 10);

2 - коэффициент потерь света в переплетах (по табл. 1 , прил. 1 0);

3 - коэффициент потерь света в несущих конструкциях (при боковомосвещении 3

= 1, в остальных случаях - по табл.1, прил. 10);

4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитныхустройствах

(по табл.2, прил. 10);

5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой

под фонарями, в работе принять равным 0,9.

3.2.2. При верхнем освещении используют формулу

(4)

где ф - световая характеристика фонарей (по табл. 1 и 2 [2] либо по табл.1и 2, прил. 8)

2r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении

вследствие отражения света от поверхностей помещения (по табл. 2, прил. 9);

фК - коэффициент, учитывающий тип фонаря (по табл. 3, прил. 9). Вычисленную

предварительным расчетом площадь световых проемов необходимо сравнить с

фактической (по заданной схеме помещения) площадью световых проемов и

сделать соответствующий вывод об освещенности данного помещения.

фо

фзNп

фKr

KеSS

2100

,100 0

0

r

KkеSS

ЗДЗNП

36

3.3. Проводится проверочный расчет КЕО в расчетной точке помещения 3.3. 1 . При

боковом освещении расчет ведут по формуле

,/)( 01 зздафзда

б

н

б

р Krkbе (5)

где б

н - геометрический КЕО при боковом освещении, учитывающий

прямой свет от участков неба, видимых через световые проемы (с учетом

распределения яркости по облачному небу МКО), расчетная формула приводится ниже по

тексту;

а - коэффициент ориентации световых проемов, учитывающий ресурсы

естественного света по кругу горизонта;

ЗД -геометрический КЕО участка фасада противостоящего здания, видимого из

расчетной точки через световой проем, расчетная формула приводится ниже по тексту;

фb - коэффициент, учитывающий относительную яркость фасадов противостоящих

зданий; а - коэффициент ориентации фасада здания, учитывающий зависимость его

яркости от ориентации и по сторонам света.

3.3.2. При верхнем освещении используют формулу

,/)( 0 Ке в

отр

в

н

в

р (6)

где нв - значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнемосвещении,

создаваемом прямым светом неба;

εвотр - значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении,

создаваемом светом, отраженным от внутренних поверхностей помещения.

3.3.3. При комбинированном (верхнем и боковом) освещении расчет

проводят с помощью формулы

еРк= еР

б + ер

в, (7)

где ерк- суммарное значение КЕО в расчетных точках при комбинированном

(боковом и верхнем) освещении.

3.3.4. При боковом освещении геометрический коэффициент естественной

освещенности εнв, учитывающий прямой свет неба в расчетных точках

помещения, определяется по формуле:

,01,0 21nnв

н (8)

где п1 - число лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку

на поперечном разрезе помещения (определяется по графику I Данилюка, прил. 1 и

прил.4, рис 1);

n2 - число лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную

точку на плане (или продольном разрезе) помещения (определяется по графику II

Данилюка, прил. 2, прил. 3 и прил. 4, рис. 2).

Геометрический коэффициент естественной освещенности ε зд, учитывающий

свет, отраженный от противоположного здания, определяется по формуле:

,01,0 21

II

зд nn (9)

где n11 - число лучей, проходящих от фасада противостоящего здания через

световой проем в расчетную точку на поперечном разрезе помещения (определяется по

графику I Данилюка, прил. 1 и прил. 4, рис. 3);

n21 - число лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на

плане (или продольном разрезе) помещения (определяется по графику II Данилюка, прил.

2, прил. 3 и прил. 4, рис.2).

37

Работа с графиками Данилюка проводится следующим образом:

а) поперечный разрез помещения накладывается на график I так, чтобы расчетная

точка А совместилась с центром графика О, а основание графика -с рабочей поверхностью

(горизонтальной линией);

б)отмечается номер полуокружности, проходящей через середину светового проема

- точку С;

в) подсчитывается число лучей n1, проходящих через световые проемы от неба в

расчетную точку;

г) план помещения накладывается на график II так, чтобы середина

светового проема - точка С совпала с вертикальной осью графика, а

горизонтальная ось стены с проемами совпала с горизонтальной линией с номером

отмеченной полуокружности;

д) подсчитывается число лучей n2, проходящих через световые проемы от неба в

расчетную точку;

е) определяется геометрический коэффициент естественной освещенности по

формуле (8).

Подсчет лучей n11 и n2

1, отраженных от противостоящего здания и

проходящих через световой проем в расчетную точку, производится аналогичным

образом по графикам Данилюка и формуле (9).

3.3.5.При верхнем освещении геометрический коэффициент естественной

освещенности определяется по формуле

3201,0 nnв

н , (10)

а количество лучей n2 и n3определяется по графику III Данилюка на поперечном

разрезе (прил. 4, рис. 4) и графику II на продольном разрезе помещения (прил. 4, рис. 2)

отдельно для каждого проема с последующим суммированием произведений.

3.3.6. Минимальное значение б

ре при боковом освещении и среднее значение

ервили ер

кпри верхнем или комбинированном освещении необходимо сравнить с

нормированным значением еn, определенным по формуле (1).

3.3.7. В процессе работы для записи всех получаемых данных удобно

пользоваться табл. 1 (пример для бокового освещения).

38

39

40

41

Лабораторная работа №6

42

Тема: Определение температурно-влажностного режима в помещении с помощью

психометрического гигрометра типа ВИТ - 1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Выработка умения студентов определять и оценивать тепло-влажностный

режим помещений, сравнивать санитарно-гигиенические условия с комфортными для

жизнедеятельности человека.

1.2. Знакомство студентов с прибором по определению относительной влажности

воздуха – психометрическим гигрометром типа ВИТ – 1 и приобретение навыков работы с

прибором.

2. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

2.1. Ознакомиться с инструкцией по устройству и эксплуатации прибора.

2.2. Подготовить прибор к эксплуатации в соответствии с инструкцией.

2.3. Подготовить протокол выполнения работы.

2.4. Провести необходимые измерения.

2.5. Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующий вывод

о степени комфортности (или дискомфортности) тепло-влажностного режима

исследуемого помещения.

2.6. Оформить протокол работы для защиты и сдачи преподавателю.

3. ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Гигрометр психометрический. Типа ВИТ собран на основании из фенопласта

или других аналогичных по свойствам материалов. К основанию крепятся два термометра

со шкалой, психометрическая таблица, стеклянный питатель, заполненный

дистиллированной водой.

3.2. Резервуар под надписью «Увлажнение» увлажняется из питателя с помощью

фитиля из батиста или шифона.

3.3. Метод измерения относительной влажности гигрометром психометрическим

основан на зависимости между влажностью воздуха и психометрической разностью –

разностью показаний «сухого» и «увлажненного» термометров, находящихся в

термодинамическом равновесии с окружающей средой.

3.4. По показателям термометров и поправкам в их показаниях определяется

разность показаний термометров. Затем по показанию «сухого» и «увлажненного»

термометров определяется относительная влажность воздуха по психометрической

таблице.

4. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

4.1. Убедитесь в комплексности прибора, необходимо питатель с основания и

заполнить дистиллированной водой. Заполнять следует путем погружения питателя в

сосуд с водой запаянным концом вниз.

4.2. Устанавливается питатель на основании так, от края открытого конца

питателя до резервуара термометра расстояние было не менее 20 мм, а фитиль не касался

стенок открытого конца питателя.

4.3. Гигрометр устанавливается в вертикальном положении на уровне глаз

наблюдателя, при этом должны быть устранены возможные вибрации, источники тепла и

холода, создающие разницу температур между нижним, основным резервуаром и верхним

запасным более чем в 2оС.

43

4.4. До определения относительной влажности следует измерить скорость

аспирации непосредственно под гигрометром (т.е. скорость вертикальных воздушных

потоков, омывающих гигрометр). Измерение скорости аспирации проводится с помощью

анемометра крыльчатого У5 ГОСТ 6376 – 74, либо АСО – 3 тип Б.ГОСТ 8376 – 52.

Измеренная по анемометру скорость аспирации округляется до десятых долей м/с. Зная

скорость аспирации в дальнейшем пользуются психометрической таблицей,

установленной на основании гигрометра, либо приведенной в приложении 1.

4.5. Измерение относительной влажности гигрометром следует проводить только

после установления стабильных показаний термометров гигрометра. Минимальное время

выдержки гигрометра в измеряемой среде ≥ 30 мин.

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ

5.1. Снять показания по «сухому» и «увлажненному» термометрам. (Во время

снятия отсчетов наблюдатель должен находиться на расстоянии нормальной видимости

25-30 см. отметок шкалы и остерегаться во время отсчетов дышать на термометры).

5.2. К снятым показаниям ввести поправки, приведенные в приложении 2

5.3. Определить относительную влажность воздуха по психометрической таблице.

Искомая относительная влажность будет на пересечении строк температуры по «сухому»

термометру и разности температур по «сухому» и «увлажненному» термометрам.

6. ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ

6.1. Определение температуры и разности температур.

Термомет

ры

Измере

нные

температуры,

С0

Поправки

(по

приложению),С0

Темпер

атуры после

введения

поправок, С0

«сухой» Тс =

22,5 - 0,15 22,35

«увлажне

нный»

Тв =

16,1 + 0,20 16,3

Округляя до 0,10С, принимаем:

Тс = 22,4

Разность температур (Тс - Тв) равна 22,4 – 16,3 = 6,1 0С

6.2. Определение относительной влажности для Тс = 22,5 и (Тс - Тв) = 6,1 0С

Для этого следует проинтерполировать значения относительной влажности по

таблице для

Тс от 22 до 230С и (Тс - Тв) = 6,0

0С;

Тс по табл., 0С

Разность (Тс -

Тв) по табл., 0С

Относительна

я влажность, φ%

22 6,0 48

23 6,0 50

При увеличении Тс на 10С относительная влажность увеличивается на 2%, поэтому

увеличение Тс на 0,4 0С увеличит относительную влажность на

8,01

24,0%

Для Тс = 22,40С и (Тс - Тв) = 6

0С относительная влажность равна:

44

φ = 48 + 0,8 = 48,8

Принимается φ = 49%

6.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ДЛЯ Тс = 22,40С и

(Тс - Тв) = 6,5 0С

Интерполируются значения относительной влажности по таблице для Тс от 22 до

230С и (Тс - Тв) = 6,5

0С

Тс по табл., 0С

Разность (Тс

- Тв) по табл., 0С

Относительна

я влажность, φ%

22 6,5 44

23 6,5 46

Для Тс = 22,40С и (Тс - Тв) = 6,5

0С φ (по расчету, аналогичному для п. 6.2., равна

44,8% принимаем φ = 45%.

6.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ДЛЯ Тс = 22,40С и

(Тс - Тв) = 6,1 0С

Интерполируем значения относительной влажности для (Тс - Тв) от 6,0 до 6,5 0С при

Тс = 22,40С

Тс по табл., 0С

Разность (Тс -

Тв) по табл., 0С

Относительна

я влажность, φ%

22,4 6,0 49

22,4 6,5 45

Лабораторная работа №7

Тема: Расчет звукоизоляции от воздушного шума однородной конструкции»

1. Цель и содержание

Целью настоящей работы является изучение последовательности рас-чета на звукоизоляцию

от воздушного шума однородных ограждающих кон-

струкций и овладение методами подбора и конструирования ограждений жи-

лых зданий для обеспечения комфортного микроклимата среды обитания че-

ловека. Работа выполняется индивидуально каждым студентом.

Содержание работы:

1. Изучение теоретического обоснования.

2. Изучение задания на лабораторную работу.

3. Выполнение работы согласно заданию.

4. Оформление работы и представление кзащите.

5. Защита лабораторной работы.

2. Теоретическое обоснование

Расчет звукоизоляции от воздушного шума акустически однородной

45

конструкцией выполняется в соответствии положения СНиП П-12-77

Защита от шума.

Звукоизоляция проектируемых конструкций исследуется в диапазоне

частот от 100 до 5000 Гц путем экспериментальной проверки или расчета.

Весь диапазон частот разделяется на октавные полосы со средними часто-

тами 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 4000, 5000 Гц. Каждая октава в свою очередь разбивается

на 3 подоктавы (график 1).

При экспериментальной проверке натурный образец конструкции ис-

пытывается в камерах звукоизоляции, где производится измерение уровня

прошедшего звука во всем диапазоне частот с построением эксперимен-

тальной кривой частотной характеристики испытанной конструкции. Можно

построить эту кривую расчетным путем с помощью графиков. Расчетные кривые графиков,

показывающие частотную характеристику конструкции, сопоставляют с нормативной кривой

частотных характеристик изоляции воз-

душного шума (график 1).

Рисунок 1 – График нормативной частотной характеристики изоляции от воздушного шума

3. Аппаратура и материалы

1. Три листа формата А4.

2. Один лист миллиметровой бумаги формата А4.

3. Циркуль, линейка, карандаш, калькулятор.

4. Методика и порядок выполнения работы

Нормируемым параметром звукоизоляции воздушного шума является индекс изоляции

воздушного шума IÍ

â (дБ). Значение индекса изоляции воз-

душного шума зависит от назначения зданий и места расположения проекти-

руемой конструкции (табл. 1).

Расчетный индекс изоляции от воздушного шума Ip

â вычисляется по формуле:

Ið

â =IÍ

â +Δ â (1)

В формуле Δ Â - поправка, определяемая путем сравнения частотной ха-

рактеристики изоляции воздушного шума проверяемой конструкции с нор-

мативной частотной характеристикой изоляции от воздушного шума.

Построение частотной характеристики изоляции воздушного шума кон-

струкцией выполняется в следующем порядке:

1. Определяют координаты точки В (график 2):

- fв – частотная характеристика (Гц) конструкции по графику 3 в зависи-

46

мости от толщины ограждения h (м);

- Rв – звукоизоляция (дБ) по графику 4 в зависимости от поверхностной

плотности конструкции Р (кг/м2

).

2. Влево от точки В проводится горизонтальный отрезок до оси f = 100

3. Вправо от точки В проводим отрезок с наклоном 7,5 дБ на октаву до ординаты R ñ =

60 дБ и получим точку С.

4. Из точки С вправо проводим горизонтальный отрезок до границы f=5000 Гц (график

2).

Рисунок 2 – График частотной характеристики изоляции воздушного шума

однослойным плоским ограждением.

5. Полученный график частотной характеристики изоляции однослой-ной конструкции

наносят на графике 1 с нормативной частотной характери-стикой изоляции.

6. в графу 3 таблицы 2 переносят значения по частотам, вносят «Нор-мативные

значения звукоизоляции R1 , (дБ)».

7. В графу 2 таблицы 2 переносят «Вычисленные значения звукоизоля-цииR â (дБ)».

8. В графу 4 таблицы 2 «Отклонение вычисленных значений от норма-тивных» заносят

разницу между R 1 , и R â .

9. Рассчитывается и определяется максимальное неблагоприятное от-клонение:

наименьшее значение области показателей со знаком «минус».

10. Выявляется среднее неблагоприятное отклонение: сумма отклоне-ния вычисленных

значений (Σ) делится на число подоктав, равное 18, в диа-пазоне от 100 до 5000 Гц.

11. Определяется среднее неблагоприятное отклонение.

- если среднее неблагоприятное отклонение приближается, но не пре-вышает 2 дБ, а

максимальное неблагоприятное отклонение не превышает [ 8] дБ, то поправка Δ Â =0;

- если среднее неблагоприятное отклонение превышает 2 дБ или макси-мальное

неблагоприятное отклонение превышает [-8] дБ, то нормативная частотная характеристика

смещается вниз на целое число дБ так, чтобы среднее и максимальное неблагоприятное

отклонение от нормативной час-тотной характеристики не превышали указанных величин. В

этом случае Δ Â отрицательна и равна величине смешения нормативной частотной хара-

ктеристики;

- если среднее неблагоприятное отклонение значительно меньше 2 дБ или

неблагоприятное отклонение отсутствует, нормативная частотная хара-ктеристика

смещается вверх на целое число дБ аналогично образом. В этом

случае поправка Δ Â положительна и равна величине смещения нормативной частотной

характеристики.

12. Вычисляется индекс изоляции воздушного шума по формуле

Ið

â =50+Δ (дБ) (2)

47

Полученный результат расчета сравниваем с нормативным значением индекса изоляции

воздушного шума IÍ

â (СНиП П-12-77. Защита от шума) таб-лицы 1.

Таблица 1 – Нормативное значение индекса изоляции воздушного шума

Жилые здания IÍ

â , дБ

Стены и перегородки между квартирами, между

помещениями

квартир и лестничной клеткой, холлом, вестибюлем

50

Перегородка без дверей между комнатами, между кухней и

ком-

натой в квартире

41

Перегородка между комнатой и санузлом одной квартиры 45

13. Если в результате расчетов Ið

â < 50 (дБ), то необходимо изменить конструкцию

ограждения (применить другой материал или увеличить тол-щину конструкции).

14. Если в результате расчетов Ið

â > 50 (дБ), то конструкция удовлетво-ряет требованиям.

4.1. Пример и порядок расчета

1. Определить индекс изоляции воздушного шума ж/б панелью h=140мм, γ îñò = 2400 кг/м

3. Перегородка междуквартирнаяI

ð

â = 50 дБ.

2. Для построения частотной характеристики изоляции воздушного шу-ма однослойной

ж/б панелью h = 140 мм определяем координаты точки В(f,Rв) по графикам 3, 4 в

зависимости от:

- толщины ограждающей конструкции h, м (график 3):

Поверхностной плотности и ограждающей конструкции Р, кг/м3 (формула 6).

3. Поверхностная плотность конструкции

Р =γ * h = 2400*0,14=336 (кг/ м3) (3)

Рисунок 3 – График определения координаты fв. Толщина ограждения h,м.

Номер графика определяется в зависимости от плотности ограждения γ: 1 – γ>1800 кг/ м3; 2 – γ = 1800 кг/ м

3; 3 – γ = 1400 кг/ м

3; 4 – γ<1200 кг/ м

3.

48

Рисунок 4 – График определения координаты R â

Поверхностная плотность конструкции, кг/м3

4. По графикам 3, 4 определили: fв = 256 Гц и R â = 38,5 дБ.

5. На графике нормативной частотной характеристики изоляции воз-душного шума

строят частотную характеристику изоляции воздушного шума ограждающей конструкции

(согласно п.п. 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4, график 5).

6. Находим величину поправки Δ Â . Для удобства будем производить вычисления в

табличной форме (табл. 2).

7. Сравнивая вычисленные значения кривой частотной характеристики изоляции

воздушного шума данной перегородки (графа 2 таблица 2) с нор-мптивной частотной

характеристикой (графа 3 таблица 2), находим небла-гоприятные отклонения.

а) максимальное неблагоприятное отклонение равно 8 дБ;

б) среднее неблагоприятное отклонение 49/18=2,72 дБ;

в) смещаем нормативную кривую на 2 дБ вниз.

Рисунок 5 – График расчетной частотной характеристики изоляции воздушного шума

железобетонной панели

8. Определяются значение звукоизоляции по сдвинутой нормативной кривой (графа 5

таблицы 2) и отклонения вычисленных значений от сдви-нутой нормативной кривой (графа 6

таблицы 2).

9. Полученное новое максимальное неблагоприятное отклонение не превышает

допустимого, 6 дБ<8 дБ (графа 6 таблицы 2).

49

Полученное новое среднее неблагоприятное отклонение 33/18=1,8 дБ, близкое к 2 дБ.

Следовательно, поправка Δ Â =-2дБ. Так как график смещен вниз на 2 дБ, индекс изоляции

воздушного шума равен:

I â = 50+ Δ Â = 50-2=48 (дБ) (4)

По таблице 1 для данной конструкции нормативное значение звукоизоляции данной

конструкции равно Ið

â = 50 дБ, тогда:

I â = 48 дБ<Ið

â =50 (дБ) (5)

Таблица 2 – Определение поправки Δ Â изоляции от воздушного шума расчетной

конструкции

Частота,

Гц

Вычисл.

Зна-

чениязвуко-

изол.,

дБ

Нормат.

значения

звукоизол.,

дБ

Отклонения

вы-

численных

зна-чений от

норма-

тивных

Значение

зву-коизол.

по

сдвинутой

кривой

Отклонения

вы-

числ. знач.

от сдвин.

Норма-тивн.

1 2 3 4 5 6

100 38,5 27 11,5 25 13,5

125 38,5 32 6,5 30 8,5

160 38,5 37 1,5 35 3,5

200 38,5 42 -3,5 40 -1,5

250 38,5 45 -6,5 43 45

320 40,0 48 -8,0 46 -6,0

400 43,0 51 -8,0 49 -6,0

500 45,0 53 -8,0 510 -6,0

640 48,0 55 -7,0 53 -5,0

800 51,0 56 -5,0 54 -3,0

1000 53,0 56 -3,0 54 -1,0

1250 56,0 56 0 54 2,0

1600 58,0 56 2,0 54 4,0

2000 60,0 56 4,0 54 6,0

2500 60,0 56 5,0 53 7,0

3200 60,0 54 6,0 52 8,0

4000 60,0 52 8,0 50 10,0

5000 60,0 20 10,0 48 12,0

Итог: Σ=-49дБ Σ=33дБ

10. Следовательно, перегородка не удовлетворяет требованиям звуко-изоляции.

Необходимо принять новую конструкцию и заново выполнить проверочный расчет.

11. Для ориентировочной оценки изоляции от воздушного шума можно использовать

среднее значение звукоизоляции, представляющее собой ее усредненное значение в

диапазоне частот 100 – 5000 Гц. Среднее значение звукоизоляции однородной конструкции

приближенно определяется в зависимости от поверхностной плотности Р по формулам:

при Р< 200 кг/ м3R ñð = 13,5lgP+13(дБ) (6)

при Р>200 кг/ м3R ñð = 23lgP– 9(дБ) (7)

5. Содержание отчета и его форма

50

Отчет по лабораторной работе оформляется на листах формата А4 и должен содержать:

цель работы, описание последовательности расчетов, схему рассчитываемой конструкции,

необходимые графики и таблицы, итоги расчетов, выводы, список литературы.

6. Вопросы для защиты работы

1. Принципы возникновения и распространения шума.

2. Какими параметрами характеризуется явление шума?

3. Виды шума в зданиях.

4. Способы защиты от шума.

5. Каким показателем нормируется шум?

6. Последовательность расчета.

7. Как характеризуются ограждающие конструкции?

Защита проводится в форме собеседования.

Лабораторная работа №8

Тема: Звукоизоляция от воздушного шума многослойной конструкцией

1.Цель и содержание

Целью настоящей работы является изучение последовательности расчета на

звукоизоляцию многослойных ограждающих конструкций и овладение методами подбора

и конструирования ограждений жилых зданий для обеспечения комфортного

микроклимата среды обитания человека. Работа выполняется индивидуально студентом.

Содержание работы:

1. Изучение теоретического обоснования.

2. Изучение задания к лабораторной работе.

3. Выполнение работы согласно заданию.

4. Оформление работы и предоставление к защите.

5. Защита лабораторной работы.

2.Теоретическое обоснование

В однородных конструкциях трудно, а иногда и невозможно обеспечить высокую

звукоизоляцию при поверхностной плотности конструкций меньшей, чем это следует из

закона массы. Например, для межквартирных стен и междуэтажных перекрытий жилых

зданий нормативные требования Iв = 0 дБ могут быть обеспечены лишь при

поверхностной плотности около 400 кг/м². при такой плотности конструкция не может

обеспечить требуемой несущей способности. Уменьшение массы конструкции с

обеспечением необходимой звукоизоляции можно добиться при помощи многослойных

конструкций, к которым относятся:

- стены с обшивкой на относе (рис.6);

- раздельные или двойные перегородки (рис.7);

- междуэтажные перекрытия с полами по упругим прокладкам или с подвесными

потолками.

51

Улучшение звукоизоляции стен с обшивкой на относе объясняется меньшим

излучением звука на частотах ниже граничной частоты волнового совпадения. Вблизи

конструкции образуется звуковое поле, в котором происходит периодическое

перераспределение энергии из участка среды, прилегающего к одной полуволне

колеблющейся облицовки, в участок среды, прилегающей к другой полуволне, и обратно.

Ограниченные размеры конструкций не позволяют полностью выравниваться звуковому

давлению. Поэтому колеблющаяся конструкция излучает звук, но меньше, чем при

частотах выше граничных. Ухудшение звукоизоляции вызывается резонансными

явлениями в слое воздуха между элементами перегородки. Звукоизоляция может быть

улучшена введением в воздушную прослойку звукопоглощающего материала.

Эффективность звукопоглотителя повышается с уменьшением веса конструкции.

Значительное влияние раздельных перегородок оказывает косвенная передача звука

через места сопряжения перегородок с междуэтажными перекрытиями. Поэтому

фактическая звукоизоляция таких конструкций может практически не зависеть от

толщины воздушной прослойки. Это позволяет упростить практический расчет

звукоизоляции и выполнять его по поверхностной плотности одной панели раздельной

перегородки с учетом поверхностной плотности смежной конструкции – перекрытия.

3.Аппаратура и материалы

1. Три листа формата А4.

2. Один лист миллиметровой бумаги формата А4.

3. Циркуль, линейка, карандаш, калькулятор.

4.Методика и порядок выполнения работы

Расчет изоляции воздушного шума раздельной перегородкой

1. Показатель изоляции от воздушного шума многослойной конструкции (Iв )

приближенно может быть определен по формуле:

Iв= Iºв + ∆Iв (дБ) (8)

Где Iºв – показатель изоляции от воздушного шума основной стены или одной из

стен при двойной перегородке (дБ);

∆I – повышение показателя звукоизоляции шума при устройстве дополнительной

конструкции.

2. Значение Iºв определяем по графику 6 в зависимости от Р2 – поверхностной

плотности одной из перегородок ( Р = γ*h, кг/м²).

3.Повышение показателя изоляции ∆Iв определяется по таблице 3 в зависимости от

отношения поверхностных плотностей конструкций:

m = Р1/Р2 (ед.);

Р1 – поверхностная плотность констр. перекрытия;

Р2 – поверхностная плотность перегородки.

4. При вычисленной величине Iºв> 0 конструкция удовлетворяет требованиям

н

звукоизоляции, так как нормативное значение Iв = 0 дБ.

52

При величине Iºв< 0 конструкция не удовлетворяет требованиям звукоизоляции, и

необходимо принять новое конструктивное решение, увеличивая толщину одной из

перегородок или снижая поверхностную плотность одной из них.

Таблица 3 – значение Iв для раздельных перегородок

Пол на упругом

основании m ∆I, дБ

Есть

Нет

2 – 2,5

2 – 2,5

7

6

Есть

Нет

3

3

8

9

Рисунок 8 – график зависимости показателя изоляции от воздушного шума

акустически однородных конструкций от поверхностной плотности (для бетона, ж/б,

шлакоблока, гипсобетона, кирпича).

4.1 Пример расчета

Определить показатель изоляции от воздушного шума раздельной перегородки,

состоящей из двух гипсобетонных панелей толщиной h2 =80мм (γ2 = 1200 кг/м³).

Междуэтажное перекрытие состоит из несущей железобетонной плиты толщиной

h1=120мм (γ2 = 2400 кг/м³) и пола на упругом основании.

1. определяем поверхностную плотность ограждающих конструкций.

Р1 = γ1 * h1 = 2400 * 0.12 = 288 (кг/м²); (9)

Р2 =γ2 * h2 = 1200 * 0.08 = 96 ≈ 100 (кг/м²). (10)

2. По графику 6 определяем значения Iв при Р2 = 100кг/м²;

Iв = 10 при Р2 = 100 кг/м². (11)

3. По таблице 3 находим ∆Iв при m =Р1/Р2 = 288/100 ≈3 (ед.);

∆Iв = 9 (дБ) (12)

4. Тогда показатель изоляции от воздушного шума данной раздельной перегородки

равен:

Iв = Iºв + ∆Iв = -10 + 9 = -1 (дБ) (13)

5.Вывод. Согласно положению п. 5.4., Iºв< 0 конструкция не удовлетворяет

требованиям звукоизоляции. Необходимо либо увеличить толщину конструкции

перегородки, либо принять другой материал с меньшим объемным весом.

5.Содержание отчета и его форма

53

Отчет по лабораторной работе оформляется на листах формата А4 и должен

содержать цель работы, описание последовательности расчетов, схему рассчитываемой

конструкции, необходимые графики и таблицы, итоги расчетов, выводы, список

использованной литературы.

6. Вопросы для защиты работы.

1. Принципы возникновения и распространения шума.

2. Какими параметрами характеризуется явление шума?

3. Виды шума в зданиях.

4. Способы защиты от шума.

5. Каким показателем нормируется шум?

6. Последовательность расчета.

7. Как характеризуются ограждающие конструкции?

Рекомендуемая литература.

Основная литература

1. Архитектура гражданских и промышленных зданий: В 5-ти т. Т. 5. Промышленные

здания: учебник для вузов/ Л. Ф. Шубин, И. Л. Шубин- М.: ООО ИД БАСТЕТ,

2013.

2. Гельфонд, А.Л. Архитектурное проектирование общественных зданий и

сооружений: учеб. пособие/ А. Л. Гельфонд- М.: Архитектура-С, 2007. 333 Дятков,

С.В. Архитектура промышленных зданий: С. В. Дятков, А. П. Михеев- М.: ООО

"БАСТЕТ", 2012.

3. Архитектура, строительство, дизайн: учебник для архитект.-строит. вузов/ ред. А.

Г. Лазарев- Ростов н/Д: Феникс, 2014.

Дополнительная литература

1. Орельская, О.В. Современная зарубежная архитектура: учеб. пособие для студ.

вузов/ О. В. Орельская- М.: ИЦ "Академия", 2012.

2. Голышев, А.Б. Архитектурно-строительная энциклопедия: справочник-словарь/ А.

Б. Голышев, В. И. Колчунов, В. И. Колчунов ; ред. А. Б. Голышев- М.: Изд-во АСВ,

2013.

3. Уайт, Э. Архитектура: Формы, конструкции, детали: иллюстритрованный

справочник/ Э. Уайт, Б. Робертсон ; пер. с англ. Е. Нетесова- М.: Астрель, 2014.

4. Кнудсен, В.О. Архитектурная акустика: учеб./ В. О. Кнудсен ; ред.: Е. А.

Копилович, Л. Д. Брызжев ; пер. с англ. Я. А. Копиловича- М.: КомКнига, 2012.

5. Власов, В.Г. Архитектура: словарь терминов: В. Г. Власов- М.: Дрофа, 2014.

6. Орельская, О.В. Современная зарубежная архитектура: учебное пособие/ О. В.

Орельская- М.: ИЦ "Академия", 2012.