Проектирование промышленного здания

 
 
 
 
 

3.2. Светотехнический  расчет производственного  здания. 

  Светотехнический  расчет выполняется для определения размеров оконных проемов, их формы, конструкции заполнения, а так же выявления необходимости установки световых фонарей. На основе требований освещенности рабочего места предварительно определяют необходимую площадь окон при боковом освещении по формуле: 

     S₀= (e_н · h₀*S_п · Кз · Кзд)/(t₀ · r₁ · 100) 

     Где:

     S₀ – требуемая площадь окон, м2;

     e_н– нормированное значение К.Е.О равное:

     e_н= e_н,бок · m · c 

     e_н,бок= 1 (см. табл.2)

     m – коэффициент светового климата  для г. Уссурийска равный 0,9 (3, прилож.3)

     с – коэффициент расположения окон равный 1 (3, табл.5).

     e_н=1·0,9 · 0,75=0,675

     Кз  – коэффициент запаса равный 1,4 (3, прил4).

     h₀ – световая характеристика окон: h₀=7,5 (7, табл.26).

     S_п – площадь пола рассматриваемого помещения равная 1612 м².

     Кзд – коэффициент, учитывающий изменения внутренней огражденной составляющей К.Е.О. в помещении при наличии противостоящих зданий, при отсутствии таковых Кзд=1,0 (3, прлож.6).

     t₀ – общий коэффициент светопропускания окон, определяемый по формуле: 

t₀=t₁t₂t₃t₄t₅ , t₁=0.8; t₂=0.6; t₃=0.8; t₄=0.8; t₅=1.

                                              

                                              t₀=0.46

 

t₁=0.8 – коэффициент светопропускания материала

t₂=0.6 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема.

t₃=0.8 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях.

t₄=0.8 – коэффициент, учитывающий потери в солнце защитных устройствах 

     r₁=3,6 коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя прилегающего к зданию (3, прилож.9).

     S₀= (e_н · h₀ · S_п · Кз · Кзд)/(t₀ · r₁ · 100)=

     =(0,675 · 7,5 · 1612 · 1,4 · 1)/(0,46 · 3,6 ·  100)

69 м². 

     Принимая  сплошное остекление получаем высоту окна. с учётом типовых размеров оконных блоков окончательно высота окна принимается равной 3,6 м. 

    Коэффициент естественной освещенности при боковом  освещении помещений определяется по формуле:

    е_р^в=Е_бqr₁t₀/К_з 

Е_б – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба, определяемый по графикам А.М.Данилюка.

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба

К_з – коэффициент запаса. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 7. Светотехнический расчет производственного здания.

 
 
 

     Как видно из таблицы условие по естественной освещенности выполняется во всех расчётных  точках. По данным таблицы 3.1 построен график естественной освещенности.

     В среднем пролёте боковое находится  зона неблагоприятной освещенности, поэтому без расчёта принимается верхнее освещение. В качестве источника света принимается фонарь. 
 
 
 

3.3. Выбор типа ограждающих  конструкций. 

Ограждающие конструкции  зданий по своим теплотехническим качествам  должны обеспечивать в помещении необходимый температурно- влажностный режим и ограничивать теплопотери зданий в отопительный период года. Для этого сопротивление ограждения теплопередаче R₀ должно быть не менее R₀^тр  , определяемое по двум условиям. В качестве утеплителя по заданию на проектирование используем для стен : газобетон ; для покрытий : жесткие минераловатные плиты 

1. Из санитарно- гигиенических условий:

   

п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по 15(табл. 3*;) 

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;  

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-82

:

Dt^н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции по 15(табл. 2*;) 

a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций по 15(табл. 4*;) 

  Требуется определить толщину утеплителя из пенобетона весом g=400кг/м³. Расчетная температура внутри производственного помещения t_вн=16⁰С, влажность j_в=60. Температура воздуха наиболее холодной пятидневки t_н=-34⁰С. 

=0,82 ,   по таблице 1,27 (31, с. 60) определяем толщину стеновой панели 280 мм. 

2 .  Из условия  энергосбережения:    

           ;          ГСОП=  

ГСОП= =-4811,4 ; по 15 табл. 1б по интерполяции определяем  

R₀^тр=1,96  

       

 

 

где : - сумма термических сопротивлений конструктивных слоев многослойного ограждения; - по 15 (табл. 3 и 6)

                   

                      

                                

           рис 3.1 Расчетная схема наружного ограждения с утеплителем 
 
 

3. Определение  толщины утеплителя для покрытия 

Из условия  энергосбережения:    

          

;          ГСОП=  

ГСОП= =-4811,4 ; по 15 табл. 1б по интерполяции определяем  

R₀^тр=2.7

         

 

где : - сумма термических сопротивлений конструктивных слоев многослойного ограждения; - по 15 (табл. 3 и 6) 
 
 

                                          

                 

                      рис 3.2 Расчетная схема покрытия с утеплителем 

   3.2 Описание принятого  объемно-планировочного  решения 

       производственного  здания 

   Производственное здание одноэтажное и имеет в плане прямоугольную форму.

   Экспликация помещений приведена в таблице 3.2 

   Таблица 3.2 – Экспликация помещений

 

   В качестве транспортных средств используются мостовые краны грузоподъемностью 5 и 20 тонн. Привязка кранов к разбивочным осям показана на рисунке 3.2. 
 

                              

                            Рисунок 3.2 – Привязка к разбивочным осям мостовых кранов 

   Здание  имеет 6 пролетов по 18м с шагом 12 м (по заданию).

   Высота  до низа несущих конструкций 13,050 м.

   В соответствии с требованиями ЕМС, УТС  и УТП использовалась рабочая сетка кратная укрупненному модулю 3М. Привязки колонн к продольным и поперечным разбивочным осям выполнена с учётом унифицированных размеров колонн и крепления к ним панелей.

   Административно-бытовое  здание располагается в пристройке

   В качестве несущего остова принят железобетонный каркас.

   Поскольку длина производственного здания составляет 144 м, необходимо устройство температурного и деформационного шва. Ось поперечного температурного шва на парных колоннах с пролетами равной высоты совмещена с поперечной координационной осью. Привязка предусматривает смещение геометрических  осей сечения колонны  на 500 мм в обе стороны от разбивочной оси.

   На  рисунках 3.3 – 3.9 изображены эскизы производственного  здания (фасад, остов, разрез, план) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.3 Описание и выбор основных несущих конструкций 

   Несущий остов современного промышленного  здания составляет железобетонный каркас. Рамный железобетонный каркас является основной несущей конструкцией одноэтажных производственных зданий  и состоит из фундаментов, колонн, несущих конструкций (балки, фермы) и связей. 

   3.3.1 Колонны 

   Выбор типа и конструкции колонн зависит  от пролета, нагрузки, высоты и этажности  здания. Поскольку во всех пролетах имеются только кран-балки, то принимаются  колонны постоянного сечения. В торце здания, а также у наружного ряда устанавливаются фахверковые колонны. Тип, конструкция и характеристики подобранных основных колонн и фахверков приведены в таблице 3.3. 

   Таблица 3.3 – Спецификация колонн и фахверков