Реферат: Теплотехнический расчет здания 2

1 Шум. Распространение и передача шума.

Шум – это всякий неприятный звук.

Причиной возникновения шума в здании являютсявнутренние и внешние источники.

Внутренние: звук работы радио, телевизионных приемников, громкие разговоры, крики, музыка, звук от рабочей бытовой техники, шум сантехнического оборудования.

Внешние: транспортный шум, промышленный шум, бытовой шум, спортивные объекты – олимпиада.

Шум в изолированном помещении может распространяться:

Прямым путем - через споры, не плотности в узлах и узлах конструкций ограждений, а также через колебания, возникающих под воздействием звуковых волн.
Косвенным или обходным путем – т.е. в результате того, что колебания одного ограждения вызваны воздушным или ударным шумом, возбуждающего колебания другого ограждения.

При распространении шума по зданию косвенным путем происходит снижение его интенсивности за счет:

А) поглощение энергии колебания материалов конструкций;

Б) потеря энергии в стыках и за счет распределения энергии на большую площадь сечения.

В современных зданиях наблюдается более интенсивная передача косвенным путем из-за снижения ограждающих конструкций из-за увеличения жесткости сопряжения стыков и за счет снижения количества стыков.

В результате этого шум распространяется на большие расстояния от источника и с малым затуханием. Следовательно, наблюдается дискомфорт.

Из-за изобилия параметров волнового движения, при косвенном пути передачи шума их расчет очень сложен и в расчет не включается. Рассматриваются лишь прямые пути передачи энергии.

При расчетах параметров звукового поля учитываются коэффициенты:

α– коэффициент звукового поглощения – зависит от материалов конструкции, частоты звуковых волн и от угла их падения на поверхность;_;

β– коэффициент отражения,_{, ;}

– коэффициент звуковой передачи._.

Рассчитать время реверберации в пустом лекционном зале.

Исходные данные

длина – 10,6м.

ширина – 7,2м.

высота – 4м.

Зал оборудован деревянными жесткими креслами на 12 мест.

Стены – кирпичные, окрашены и отштукатурены; отделка потолка – ГВЛ; пол – паркетный (на деревянной основе).

Решение

1. Выбираем объем помещения: V=4∙2∙10,6=305,28м³ .

2. Определим суммарную площадь ограждающих поверхностей:

S_пола =10,6∙7,2=76,32м²

S_{потолка} =10,6∙7,2=76,32м²

S_стен =10,6∙4∙2+7,2∙4∙2=142,4м²

S_пола =295,04м²

Определяем необходимые коэффициенты звукопоглощения для трёх частот и сводим в табл.1

Таблица1

№ п/п	Наименование материала	125Гц	500Гц	2000Гц
1	Потолок, ГВЛ	0,02	0,04	0,058
2	Пол, паркет	0,012	0,017	0,023
3	Стены, отштукатурены и окрашены	0,04	0,07	0,06
4	Объекты	0,02	0,02	0,04

3. Определение эквивалентной S звукопоглощения на трёх частотах:

Для пола: А_экв =S_пола ∙α_пола

125 Гц: А_экв =76,32∙0,04=3,0528

500 Гц: А_экв =76,32∙0,07=5,3424

2000 Гц: А_экв =76,32∙0,06=4,5792

Для потолка: А_экв =S_{потолка} ∙α_{потолка}

125 Гц: А_экв =76,32∙0,02=1,5264

500 Гц: А_экв =76,32∙0,04=3,0528

2000 Гц: А_экв =76,32∙0,058=4,42656

Для стен: А_экв =S_стен ∙α_стен

125 Гц: А_экв =142,4∙0,012=1,7088

500 Гц: А_экв =142,4∙0,017=2,4208

2000 Гц: А_экв =142,4∙0,023=3,2752

Определение общих эквивалентных S:

125 Гц: А_общ =3,0528+1,5264+1,7088 = 6,288

500 Гц: А_общ =5,3424+3,0528+2,4208 = 10,816

2000 Гц: А_общ =4,5792+4,42656+3,2752=12,28096

Определение α_доб :

125 Гц: 295,04∙0,02=5,9008

500 Гц: 295,04∙0,02=5,9008

2000 Гц: 295,04∙0,04=11,8016

А_полн =А_общ + α _доб :

125 Гц: А_полн =6,288+5,9008 = 12,1888

500 Гц: А_полн =10,816+5,9008 = 16,7168

2000 Гц: А_полн =12,28096+11,8016 = 24,08256

Определение коэффициента α_ср = А_полн /S_{помещения} :

125 Гц: α_ср = 12,1888/295,04=0,0413

500 Гц: α_ср = 16,7168/295,04=0,0567

2000 Гц: α_ср = 24,08256/295,04=0,0816

Так как α_ср < 0,2, то

125 Гц: Т = 4,08с

500 Гц: Т = 2,98с

2000 Гц: Т = 2,07с

3 Расчет индекса изоляции воздушного шума

3.1 Исходные данные

Требуется рассчитать индекс изоляции воздушного шума между этажными перекрытиями. Перекрытие состоит из железобетонной несущей плиты (γ=2500 кг/м³ ) толщиной 180 мм, звукоизоляционного слоя из пеноэтиленового материала «Термофлекс» толщиной 12мм, двух гипсоволокнистых листов (γ=1100 кг/м³ ) толщиной 20мм и паркета (γ=800 кг/м³ ) на битумной мастике толщиной 15мм. Полезная нагрузка 2000 Па.

Таблица 2 – Определение Ед и е

№ п/п	Наименование материала	Плотность, кг/м3	Динамический модуль упругости Eд, Па, и относительное сжатие e материала звукоизоляционного слоя при нагрузке на звукоизоляционный слой, Па
			2000		5000		10000
			Eд	e	Eд	e	Eд	e
1.	Плиты минераловатные на синтетическом связующем: Полужесткие жесткие	70 - 90	3,6×10⁵	0,5	4,5×10⁵	0,55	-
2.		95 - 100	4,0×10⁵	0,5	5,0×110⁵	0,55	-
3.		110 - 125	4,5×10⁵	0,5	5,5×10⁵	0,5	7,0×10⁵
4.		130 - 150	5,0×10⁵	0,4	6,0×10⁵	0,45	8,0×10⁵
5	Плиты из изовербазальтового волокна на синтетическом связующем	70 - 90	1,9×105	0,1	2,0×105	0,15	2,6×105
6		100 - 120	2,7×105	0,08	3,0×105	0,1	4,0×105
7		125 - 150	3,6×105	0,07	5,0×105	0,08	6,5×105
8	Маты минераловатные прошивные по ТУ 21-24-51-73	75 - 125	4,0×105	0,65	5,0×105	0,7	-
9	Маты минераловатные прошивные по ТУ 21-24-51-73	126 - 175	5,0×105	0,5	6,5×105	0,55	-
10	Плиты древесно-волокнистые мягкие по ГОСТ 4598-86	250	10×105	0,1	11×105	0,1	12×105
11	Прессованная пробка	200	11×105	0,1	12×105	0,2	12,5×105
12	Песок прокаленный	1300-1500	120×105	0,03	130×105	0,04	140×105
13	Велимат	1,4×105	0,19	1,6×105	0,37	2,0×105	0,5
14	Пенополиэкс	1,8×105	0,02	2,5×105	0,1	3,2×105	0,2
15	Изолон (ППЭ-Л)	2×105	0,05	3,4×105	0,1	4,2×105	0,2
16	Энергофлекс, Пенофол, Вилатерм	2,7×105	0,04	3,8×105	0,1	-	-
17	Парколаг	2,6×105	0,1	3,7×105	0,15	4,5×105	0,2
18	Термофлекс	4×105	0,03	4,8×105	0,1	-	-
19	Порилекс (НПЭ)	4,7×105	0,15	5,8×105	0,2	-	-
20	Этафом (ППЭ-Р)	6,4×105	0,02	8,5×105	0,1	9,2×105	0,2
21	Пенотерм (НПП-ЛЭ)	6,6×105	0,1	8,5×105	0,2	9,2×105	0,25

Таблица 3 – Определение f_p

№ п/п	Конструкция пола	fp, Гц	Индекс изоляции воздушного шума перекрытием Rw, дБ, при индексе изоляции несущей плитой перекрытия Rw0, дБ
№ п/п	Конструкция пола	fp, Гц	43	46	49	52	55	57
1.	Деревянные полы по лагам, уложенным на звукоизоляционный слой в виде ленточных прокладок с Eд = 5×105 - 12×105 Па при расстоянии между полом и несущей плитой 60 - 70 мм	160	53	54	55	56	57	58
2.		200	50	52	53	54	56	58
3.		250	49	51	52	53	55	57
4.		320	48	49	51	53	55	-
5		400	47	48	50	52	-	-
6		500	46	48	-	-	-	-
7		63	-	55	56	57	58	59
8	Покрытие пола на монолитной стяжке или сборных плитах с т = 60 - 120 кг/м2 по звукоизоляционному слою с Eд = 3×105 - 10×105 Па	80	53	54	55	56	57	58
9		100	52	53	54	55	56	58
10		125	51	52	53	54	55	57
11		160	50	51	53	54	55	57
12		200	47	49	51	53	-	-
13	Покрытие пола на монолитной стяжке или сборных плитах с т = 60 - 120 кг/м2 по звукоизоляционному слою из песка с Eд = 12×106 Па	200	-	53	54	55	56	58
14		250	50	52	53	54	55	57
15		320	49	51	52	54	55	57
16		400	48	50	51	53	55	57
17		500	47	49	51	53	55	57

Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия:

т1 = 2500∙0,18 = 450 кг/м2;

т2 = 1100∙0,02∙2 + 800∙0,015 = 56 кг/м2.

Находим величину Rw0 для несущей плиты перекрытия:

Rw0 = 37 lgт - 43 = 37 lg450 - 43 = 55,2 > 55 дБ.

Находим частоту резонанса конструкции при Eд = 2,6∙10⁵ Па, e = 0,1 (таблица 2),

d = 0,012(1 - 0,1) = 0,0108 м.

По таблице 3 находим индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием Rw = 56 дБ.

4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

Определить толщину панели производственного здания для г. Ижевск.

Конструкция стены приведена на рис.1.

РИС. 1

Режим помещения нормальный.

Температура: внутреннего воздуха -t_int = 20 ⁰ С,

Температура наиболее холодной пятидневки =-5,6 ⁰ С.

Продолжительность отопительного периода сут.

Определяем необходимые теплотехнические характеристики конструктивных слоев стены и сводим в таблицу 4.

Таблица 4 Теплотехнические характеристики конструктивных слоев стены

№ п/п	Наименование материала	Толщина слоя	Плотность материала в сухом состоянии	Теплопровод-ность	Термическое сопротивление R,
1	Цементно-песчаный раствор	0,015	1800	0,58	0,026
2	Керамзитбетон на керамзитовом песке	х	800	0,66	х
3	Тяжелый бетон	0,02	2400	1,86	0,011

1) По таблице 4 [1] для D_d = 5683,2 соответствует нормативное сопротивление теплопередачи для стен жилых зданий:

где а, b принимаются по таблице СНиП 23.02.2003

2) В основе теплотехнического расчета лежит положение о том, что приведенное сопротивление теплопередачи R₀ должно быть не менее нормируемого значения R_REQ , т. е.