1. Архитектура
1.1 Общие сведения
Проектируемое здание расположено в городе Венёве Тульской области. Размещение здания на отведенном участке выполнено с учетом сложившихся линий застройки по прилегающим к участку улицам. Рельеф
территории спокойный с перепадом отметок от 142,5 м до 143,0 м.
Характеристика грунтовых условий - естественным основанием фундаментов на глубине 3,95 м от поверхности земли служит суглинок твердый с расчетным сопротивлением на грунт R0 = 211,67 кПа. Нормативная глубина промерзания грунтов – 1,36 м.
Климатические условия площадки строительства [1]:
- климатический район – II В;
- расчётная зимняя температура (наиболее холодной пятидневки)
«минус» 27 оС;
- температура наиболее холодных суток «минус» 33 оС;
- преобладающее направление ветра:
- в январе – южные;
- в июле – западные.
Расчетная температура внутреннего воздуха +18°С. Условия эксплуатации ограждающей конструкции – Б. Нормативная глубина промерзания грунта – 1,5 м.
Общая характеристика проекта: трёхпролетное четырёхэтажное общественное здание – торгово-офисный центр.
Класс здания – II степени. Долговечность – II степени. Огнестойкость – II степени.
Здание оборудуется следующими видами инженерного оборудования:
- отопление – автономное;
- вентиляция – приточно-вытяжная с механическим побуждением;
- водопровод – от городских сетей;
- канализация – в городской коллектор;
- электроснабжение – от городской электросети;
- телефон – от АТС;
- лифты – пассажирский, грузоподъёмностью 600кг. Строительные конструкции:
- фундаменты – монолитные столбчатые и ленточные;
- колонны – железобетонные;
- балки – железобетонные;
- лестницы – монолитная железобетонная;
- стены – кирпичные;
- перегородки – кирпичные толщиной 120 мм.
Проектом предусмотрено соблюдение взрыво- и противопожарных норм.
1.2 Решение генерального плана
Генеральный план разработан с учетом:
- требований СП 42.13330.2011 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» [2], экологических, санитарно- гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивающих безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных рабочими чертежами мероприятий;
- существующей застройки и инженерных коммуникаций;
- местных природно-климатических условий.
1.2.1 Благоустройство
Проектом предусматривается строительство здания торгового центра и благоустройство прилегающей территории.
Благоустройством предусмотрено:
- вертикальная планировка с отводом атмосферных вод;
- асфальтовое покрытие проездов.
- покрытие тротуаров и пешеходных дорожек из брусчатки.
- озеленение прилегающей территории;
- наружное вечернее электроосвещение с установкой осветительного оборудования;
- площадка для временной парковки гостевых автомобилей;
- площадка для временной парковки транспорта сотрудников.
Озеленение прилегающей территории осуществляется посадкой деревьев, кустарников и устройством газонов и цветников.
На участке размещён необходимый набор площадок, в том числе площадка для контейнеров.
Запроектировано вечернее электроосвещение с установкой современной осветительной аппаратуры.
По периметру здания устраивается асфальтобетонная отмостка. Покрытие проездов и контейнерной площадки - асфальтобетонное.
Основным элементом озеленения принят газон, посев которого необходимо производить из нескольких видов трав. Также для озеленения территории предполагается использовать посадку деревьев, кустарников и устройство цветников.
Кустарники высаживать не ближе 1,5 м от здания, деревья – не ближе 5 м от здания.
Проектом предусматривается освещение территории в ночное время.
1.2.2 Характеристика участка
Рельеф участка ровный, с уклоном на юго-восток.
Вертикальная планировка решена из условия минимальных земляных работ и запроектирована в увязке с прилегающей территорией, с учетом организации нормального отвода атмосферных вод с участка.
Отвод атмосферных и талых вод от здания осуществляется по спланированной поверхности в лотки прилегающих проездов и улиц, а по ним – в ливневую канализацию с последующим выбросом в сливную канализацию.
Вертикальная планировка решена методом проектных горизонталей сечением рельефа через 40 см.
Продольные уклоны по проездам и тротуарам приняты от 0,005 до 0,022.
Нормативное значение ветрового давления для I ветрового района
w0 = =0,23 кПа.
Определение розы ветров производится по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» [1]. Значения повторяемости ветра по направлениям по данным многолетних испытаний для г. Михайлова приведены в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Направление и скорость ветра
Месяц С СВ В ЮВ Ю ЮЗ З СЗ
Январь 7 5 8 15 17 23 14 11
Июль 13 9 10 9 8 12 20 19
1.2.3 Технико-экономические характеристики по генплану
Площадь участка – Пу = 5616,6 м2. Площадь застройки – Пз = 1388,15 м2.
Площадь дорожных покрытий – Пд. п = 2917,5 м2. Площадь озеленения – Поз =1576,9 м2.
Коэффициент озеленения определяется по формуле:
К
? П ?100 % . (1.1)
П
Подставляем значения в формулу (1.1):
1576,9
Коз = • 100% = 28,1%
5616,6
Коэффициент застройки определяется по формуле:
К ? П
?100 %. (1.2)
Кз =
Подставляем значения в формулу (1.2):
1388,15 • 100% = 24,7%
5616,6
Коэффициент использования территории определяется по формуле:
К
П (1.3)
Подставляем значение в формулу:
Кисп. терр. = 1388,15+2917,5 • 100% = 71,9% .
5616,6
1.3 Объемно – планировочное решение
Объемно – планировочное решение разработано в соответствии с техническим заданием, строительными нормами и правилами проектирования СП 118.13330.2012* «Общественные здания и сооружения» [3].
Высота этажей – 3,3 м. За отметку 0.000 принята отметка чистого пола 1 этажа.
В подвале размещены технические помещения (тепловой узел, водомерный узел, венткамера, электрощитовая, кладовая уборочного инвентаря), паркинг. На первом этаже размещены: кладовая уборочного инвентаря, торгово-выставочный зал, серверная, помещение для видеонаблюдения, санузлы для посетителей, помещения для обслуживающего персонала (гардероб, комната персонала, санузлы). На втором этаже размещены: торгово-выставочный зал, помещения для персонала (комната персонала, санузлы), кладовая уборочного инвентаря, подсобное помещение. На третьем размещены офисные помещения и торговый зал. На четвертом этаже размещено помещение кафе.
1.4 Конструктивное решение
Здание имеет неполный каркас. Перекрытия опираются на ригели и на стены. В свою очередь ригели опираются на железобетонные колонны сечением 400х400 мм и на внутренние и внешние стены.
Вертикальные нагрузки от перекрытия передаются на поперечные несущие стены, а плиты перекрытия работают преимущественно по балочной схеме с опиранием по двум противоположным сторонам.
Горизонтальные нагрузки, действующие параллельно стенам, воспринимаются этими стенами.
Основные конструктивные элементы несущего остова: фундаменты, стены, ригели, колонны и плиты перекрытия.
1.4.1 Фундаменты
Запроектирован ленточный фундамент и столбчатый фундамент стаканного типа. Глубина заложения столбчатого и ленточного фундамента принята конструктивно на отм. -4,100 м. Основанием фундаментов служит суглинок.
По периметру здания выполняется асфальтобетонная отмостка шириной 1000 мм по щебеночной подготовке толщиной 150 мм.
1.4.2 Стены и перегородки
Наружные стены жилого дома запроектированы в виде сплошной кирпичной кладки из кирпича силикатного сплошного по ГОСТ 379-2015 [4] с последующим наружным утеплением. В качестве наиболее эффективных и хорошего качества утеплителей наружных стен применены минераловатные плиты типа «Технофас», имеющие расчетный коэффициент теплопроводности ?
= 0,042 Вт/м°С.
Внутренние стены толщиной 380 и 510 мм выполнены из силикатного кирпича СЛД-125/25 ГОСТ 379-2015 [4] на растворе М125. Стены цокольного этажа выполнены из фундаментных блоков до отм. -1,550, и кирпича силикатного сплошного выше отм. -1,550.
Перегородки запроектированы из силикатного кирпича М75 на растворе М50 толщиной 120 мм.
В санузлах запроектированы перегородки из глиняного кирпича с армированием.
Армирование производится через 3 ряда кладки по высоте двумя стержнями из проволоки ?4ВрI .
1.4.3 Перекрытия
Перекрытие и покрытие – сборные железобетонные многопустотные плиты. Торцы плит усиливаются бетонными вкладышами в заводских условиях. Панели перекрытия опираются на несущие наружные и внутренние стены (не менее 100 -
120 мм). Укладка панелей производится по свежеуложенному слою цементного раствора М 100 толщиной не менее 20 мм.
Швы между панелями, а также в местах примыкания панелей к стенам очистить от строительного мусора и тщательно заделать цементным раствором М 100 или бетоном В 15.
1.4.4 Крыша
В проекте запроектировано плоская кровля и навесы над лестницами из поликарбоната.
1.4.5 Лестницы
Связь между этажами обеспечивается с помощью двух лестниц. Одна из которых, главная, находится в основной части здания в центре, другая в торце помещения и связывает еще подвал с основными этажами. Лестничные марши имеют ограждения с поручнями, уклон лестниц 1:2.
В здании предусмотрен грузовой лифт и лифт для инвалидов. Для инвалидов также предусмотрен пандус.
В целях эвакуации в здании предусмотрены две лестницы, которые находятся в торговом зале, одна лестница, находится в торцевой части. Двери на путях эвакуации открываются по направлению выходов из здания. Здание торгово- офисного центра оборудовано установками автоматического пожаротушения.
1.4.6 Окна и витражное остекление
Запроектированы пластиковые оконные блоки с тройным остеклением по ГОСТ 11214-2003 [5].
Витражное остекление осуществляется по стоечно-ригельной системе. Несущий внутренний каркас системы выполняется из стоек, которые воспринимают основную нагрузку и прикрепленных к ним ригелей. Прижимной внешний профиль оформляется декоративными крышками. Стеклопакет зажимается между внешним профилем и каркасом с помощью резиновых уплотнителей.
В конструкциях используют специальные уплотнители, термовкладыши и вставки, которые препятствуют промерзанию стоек и ригелей и защищают от проникновения холодного уличного воздуха.
1.4.7 Отопление
Отопление и горячее водоснабжение запроектировано из магистральных тепловых сетей, с верхней разводкой. Приборами отопления служат конвектора. На каждую секцию выполняется отдельный тепловой узел для регулирования и учета теплоносителя. Магистральные трубопроводы и трубы стояков изолируются и покрываются алюминиевой фольгой.
1.4.8 Водоснабжение
Водоснабжение запроектировано от внутриквартального коллектора водоснабжения с двумя вводами. Вода подается по внутридомовому магистральному трубопроводу, который изолируется и покрывается алюминиевой фольгой. Вокруг здания выполняется магистральный пожарный хозяйственно-питьевой водопровод с колодцами, в которых установлены пожарные гидранты.
1.4.9 Канализация
Канализация выполняется внутридворовая с врезкой в колодцы внутриквартальной канализации.
1.4.10 Вентиляция
Вентиляция внутри здания осуществляется с помощью приточно-вытяжной камеры. Вентиляционная шахта проходит по всей высоте здания. Соединение Шахты и других помещений здания осуществляется за счет металлических воздуховодов из оцинкованной стали.
1.4.11 Наружная и внутренняя отделка
При внутренней отделке помещений кирпичные стены накрываются улучшенной штукатуркой. Она состоит из обрызга, двух слоев грунта накрывочного слоя общей толщиной 20 мм. Стены в санузлах отделываются плиткой.
При внешней отделке стен также используется ТН-ФАСАД Вент.
1.5 Указания по пожарной безопасности
Все конструктивные решения в проекте разработаны в соответствии с требованиями СНиП 21–01–97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений» [6], исходя из условий обеспечения требуемых пределов огнестойкости основных конструкций при I степени огнестойкости зданий.
Перекрытия и покрытия, лестничные марши – сборные железобетонные. Эвакуация осуществляется по двум незадымляемой лестнице 2-го типа с подпором воздуха. Лестницы обеспечены естественным освещением через окна в наружных стенах.
Между маршами лестниц предусматривают зазор шириной не менее 10 мм. Двери лестничной клетки - самозакрывающиеся, с уплотнителями.
1.6 Теплотехнический расчет
Стены приняты из силикатного кирпича. Кладка наружных стен эффективным утеплителем «ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ», марка раствора М50. Теплотехнический расчет выполняется с учётом климатологических данных с целью выбора наиболее целесообразной наружной ограждающей конструкции отапливаемого здания, которая должна удовлетворять теплотехническим требованиям.
Расчёт ведётся для наружной стены из силикатного кирпича. Место строительства – г. Михайлов.
Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;
б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;
в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя. Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в общественных зданиях будут соблюдены требования показателей «а» и «б» или
«б» и «в».
Рассчитаем толщину наружной стены общественного зданий для города Михайлов.
Определяем зону влажности (влажная, нормальная, сухая), к которой относится район строительства, где расположен строительный объект. Для города Михайлов зона влажности – нормальная.
Параметры воздуха внутри общественных зданий из условия комфортности определяем для холодного периода года.
Температура воздуха внутри здания tint = 18 оС. Относительная влажность воздуха внутри здания ?int = 55%. В связи с этим режим помещений принимается нормальный.
Определяем условия эксплуатации ограждающей конструкции зависимости от зоны влажности и режима помещений. Для нормальной зоны, где находится город Михайлов и нормального режима помещений, условия эксплуатации ограждающей конструкции – тип Б.
Выбираем конструкцию стены и толщины в м всех слоев многослойной системы наружного утепления, представленную на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Конструкция стены
Облицовочная керамогранитная плитка фасадная – ? = 2600 кг/м3; ? = 0,01м; ? = 3,49 Вт/(моС).
Теплоизоляционная плита – «ТЕХНОВЕНТ СТАНДАРТ» – ? = 77-82 кг/ м3; ? = Х м; ? = 0,04 Вт/(моС).
Кирпич силикатный обыкновенный на цементо-песчаном растворе –
? = 1800кг/ м3; ? = 0,51 м; ? = 0,87 Вт/(моС).
Внутренняя штукатурка из известково-цементного раствора –
? = 1700 кг/ м3; ? = 0,02 м; ? = 0,87 Вт/(моС).
Для заданного района, город Михайлов, устанавливаем температуру наиболее холодной пятидневки tехt = «минус» 27 оС, средняя температура tht = «минус» 3,5 оС, и продолжительность zht = 208 сут. отопительного периода.
Градусо-сутки отопительного периода определяем по формуле:
Dd = (tint – tht) •zht. (1.1)
Подставим значения в формулу (1.1):
Dd= (18– (-3,5)) •208 = 4472 (оС*сут).
Теперь находим нормируемые значения сопротивления теплопередачи в зависимости от грудусо-суток, района строительства используя формулу (1.2):
Rrеg = а•Dd+b, (1.2)
где а,b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий; а = 0,00035, b = 1,4.
Подставим значения в формулу (1.2):
Rrеg = 0,00035•4888 + 1,4 = 3,265 (м2 оС/Вт).
Сопротивление теплопередачи R0 Вт/ (м2 оС) ограждающей конструкции определяем по формуле (1.3):
R0 = Rsi + Rк + Rsе = 1/?int + Rк+1/?ехt, (1.3) где ?int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, для стен равный 8,7 Вт/ (м2 оС);
?ехt – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, для стен равный 23 Вт/ (м2 оС);
Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции последовательно расположенными однородными слоями.
Термическое сопротивление ограждающих конструкций определяется как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, по формуле:
Rк = R1 + R2 + … + Rn, (1.4)
где R1, R2, Rn - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, м2оС/Вт.
Термическое сопротивление R, м2оС/Вт, однородного слоя многослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле:
R = ?/?, (1.5)
где ? – толщина слоя, м;
? – расчетный коэффициент теплопроводимости материала слоя, Вт/ (м2 оС).
Определяем толщину утеплителя по формуле (1.3) с учетом формул (1.4) и (1.5):
1
0,02 0,38 1 = = 3,3;
0 8,7 0,87 0,04 0,87 23 Х = 0,14 м – принимаем толщину утеплителя 150 мм.
С учетом размеров слоев определяем толщину данной конструкции стены, добавляя утеплитель 150 мм.
Стена с утеплителем 150 мм, принимаем 10 + 90 + 150 + 380 + 20=650 мм.
Выполняем проверочный расчет, подставив значения в формулу (1.3):
0,02
0,15
0,38
1 = 4,3; (Вт/ (м2 оС)).
0 8,7 + 0,87 + 0,04 + 0,87 + 23
R0 = 4,3 > Rrеg = 3,3 следовательно условие выполняется.
Расчетный температурный перепад ?t0 между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, который не должен превышать нормируемых величин ?tn = 4,5 оС (для общественных зданий) определяется по формуле (1.6):
?t0 = n • (tint - tехt)/Rо • ?int , (1.6) где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, (для наружных стен равное 1).
Подставим значения в формулу (1.6):
18 + 27
?0 = 4,3 • 8,7 = 1,2 ? < ?tn = 4,5 ?.
Проверяем возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности ограждающей конструкции. Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции ?si должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной зимней температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92. Определим температуру точки росы td при tint = 18оС и ?int=55%, которая составит td = 8,82 о
Температуру ?si однородной (без теплопроводных включений) ограждающей конструкции, имеющей сопротивление теплопередаче R0, определяем по формуле:
?si = tint – n • (tint - tехt)/Rо•?int, (1.7)
Подставим значения в формулу (1.8):
1•(18+27)
= 18 ? = 16,8 ? > = 8,82 ?
Условие выполняется, следовательно, толщина утеплителя выбрана правильно и выпадение конденсата не произойдет
