Курсовая работа: Многоэтажный производственный корпус электротехнической промышленности в г Самаре

Министерство Образования Российской Федерации

Кубанский Государственный Технологический Университет

Кафедра Архитектуры гражданских и промышленных зданий

Многоэтажный производственный корпус электротехнической промышленности в г. Самаре

Краснодар 2006 г.

Содержание

1. Введение

2. Объемно-планировочное решение

3. Конструктивное решение

3.1 Каркас здания

3.2 Подкрановые балки

3.3 Стены

3.4 Полы

3.5 Покрытие промышленного здания

3.6 Фонарь

4. Расчет административно-бытовых помещений

5. Теплотехнический расчет административного здания в городе Самаре

6. Расчет естественного освещения помещений промышленного здания

7. Технико-экономические показатели

8. Экспликация помещений административно-бытового здания

Список использованной литературы

1. Введение

Промышленным предприятием называют совокупность орудий и средств производства зданий, сооружений и других материальных фондов, используемых для производства какой-либо продукции. Производственные здания принадлежат к основным фондам соответствующей промышленности и предназначены для размещения в них производств с обеспечением требуемых условий для производственного процесса и среды для нормальной трудовой деятельности человека.

Промышленным строительством называют область строительства, занимающуюся созданием основных фондов промышленности, включая выполнение комплекса строительных и монтажных работ, связанных с введением новых, расширением и модернизацией существующих промышленных предприятий.

Огромные масштабы строительства и реконструкции промышленных предприятий требуют быстрого развития и совершенствования строительной техники, создания прогрессивных типов производственных зданий, увеличения выпуска строительных материалов, снижения стоимости, сокращения сроков строительства, повышения производительности труда, улучшения качества строительства и дальнейшей его индустриализации. Чем быстрее будут вводиться в строй экономичные производственные здания, тем больше может быть объем строительства при тех же денежных затратах.

Повышение качества строительства и архитектурных решений производственных зданий имеет также большое экономическое значение, так как при этом увеличивается срок службы зданий и сокращаются расходы на их эксплуатацию и ремонт.

В настоящее время научно-исследовательскими и проектными организациями ведется большая работа по дальнейшему совершенствованию объемно-планировочных и конструктивных решений производственных зданий и методов их возведения.

Важное место имеет строительство производственных зданий по прогрессивным типовым проектам, в которых учтены принципы кооперирования и блокирования основных и вспомогательных производств, типизация и унификация объемно планировочных и конструктивных решений.

Максимальное блокирование цехов позволяет получить и рациональную компоновку генеральных планов, значительно снизить единовременные и эксплуатационные расходы.

Использование укрупненной сетки колонн, размещение производственных предприятий в одноэтажных зданиях сплошной застройки, вынос некоторого технического оборудования на открытые площадки способствует повышению технологической гибкости здания, улучшают условия труда работающих, снижают стоимость строительства.

2. Объемно-планировочное решение

Трехэтажный производственный корпус электротехнической промышленности в городе Самаре. Запроектировано по заданию. Каркас здания состоит из ряда многоярусных рам с жесткими узлами. В поперечном направлении рамные узлы образуют стыки ригелей с колоннами, осуществляемые посредством ванной сварки выпусков арматуры, сварки закладных деталей колонны и ригеля и замоноличивания всего узла. В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается стальными связями, установленными в середине каждого температурного блока (в данном случае - блок один) по каждому продольному ряду колонн. Привязка колонн к продольным разбивочным осям нулевая.

Сетка колон 6х9 и 6х18 м, длина здания 72 м, ширина - 18м, высота первого, второго и третьего этажей соответственно - 6м, 4,8 м и 8,4 м. Покрытие из ребристых плит прямоугольного сечения размером 6х3 м, опускающихся на полки ригелей.

Административное здание расположено в пристройке, примыкающей к торцевой стене производственного здания. Оно имеет три этажа высотой 3,3 м каждый, сетку колонн 6х6 м и размеры 18х60 м.

3. Конструктивное решение

3.1 Каркас здания

Запроектированное здание имеет железобетонный сборный балочный каркас. Балочные каркасы ценны тем, что они придают зданиям большую пространственную жесткость. Их формируют из:

фундаментов и фундаментных балок;

колонн, ригелей и плит перекрытия;

стальных связей.

Фундаменты и фундаментные балки.

Колонны каркаса опираются на отдельные монолитные железобетонные фундаменты, состоящие из подколенника стаканного типа и трехступенчатой плитной части. Обрез фундамента располагается на отметке - 0,15м.

При вскрытии основания целиковый грунт, непосредственно воспринимающий нагрузку, выравнивается и накрывается бетонной подготовкой толщиной 100 мм из бетона марки 50. На бетонную подготовку ложится подошва фундамента.

Высота ступеней плитной части равна 300 мм. Площадь сечения подколенников принята равной 1200х1200 мм. Площадь сечения подошвы принята равной 2700х1800 мм.

Зазор между гранями колонн и стенами стакана принят по верху 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонн и дном стакана 50 мм. Небольшой уклон стакана упрощает распалубку. Толщина стенки стакана по верху 175 мм. Заливка стаканов после установки колонн производится бетоном марки 200. Закладные элементы в местах опирания состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами.

Фундаменты армируются типовыми арматурными сетками и плоскими каркасами. Сетки плоские каркасы изготавливаются из арматуры периодического профиля.

Для опирания фундаментных балок устроены приливы площадью сечения 0,3х0,6 с обрезом на отметке - 0,45 м.

Фундаментные балки имеют трапециевидное сечение с шириной поверху 300 мм и высотой 300 мм. Верх фундаментных балок располагают на 30 мм ниже уровня чистого пола, устанавливая их на подливку из цементно-песчаного раствора.

Колонны, ригели и плиты перекрытия.

Для сокращения числа монтажных единиц и повышения надежности каркаса за основной тип приняты колонны высотой в два этажа, имеющие площадь сечения 600х400 мм; также используются колонны высотой на этаж (для верхнего этажа), имеющие площадь сечения 600х400 мм. Все консоли имеют одинаковый вынос. Для удобства монтажных работ стыки колонн расположены на 600 мм выше верха плит перекрытия. Устанавливают колонны на центрирующие прокладки и соединяют между собой накладками, привариваемыми к оголовкам колонн, которые образуют из уголков и пластин. Зазор между торцами колонн зачеканивают раствором, после чего стык бетонируют по сетке. Колонны изготовлены из бетона марки 200 с рабочей арматурой из горячекатаной стали периодического профиля.

Ригели приняты таврового сечения. Они имеют ширину 650 мм для опирания плит (полка ригеля-400 мм) и высоту 800 мм. Опираются ригели на колонны консольно: их укладывают на консоли колонн и соединяют с ними сваркой закладных элементов и выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыков.

Плиты перекрытия приняты ребристые шириной 3 м. Высота ребристых плит равна 400 мм, а длина - 5650 мм и они укладываются на полки ригелей.

Фахверковые колонны.

Помимо основных колонн в здании предусмотрены железобетонные фахверковые

колонны площадью сечения 300х300 мм, установленные в торцах здания, и стальные фахверковые колонны из стальных прокатных профилей между основными колоннами крайних поперечных рядов при шаге 9 м и длине стеновых панелей 6 м. Фахверковые колонны предназначены для крепления стен. Они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

Соединяют фахверковые колонны с фундаментами и диском покрытия на шарнирах. К фундаментам колонны крепят анкерными болтами. Верхние колонны торцового фахверка крепят к стропильным конструкциям.

Стальные связи.

Для повышения устойчивости здания в продольном направлении предусмотрены вертикальные связи портального типа, расположенные в каждом ряду колонн. Рядовые колонны соединяют со связевыми колоннами распорками и подкрановыми балками.

3.2 Подкрановые балки

Так как на верхнем этаже предусмотрен мостовой кран грузоподъемностью 10 т, то используем железобетонные подкрановые балки таврового сечения. Развитая по ширине полка балки служит для усиления сжатой зоны; она воспринимает поперечные горизонтальные крановые нагрузки, а также упрощает крепление крановых рельсов. Высота балок принята равной 800 мм, ширина полок-550 мм.

К колонам балки крепят сваркой закладных элементов и анкерными болтами. Гайки анкерных болтов после выверки балок заваривают. Рельсы с подкрановыми балками соединяют стальными лапками, располагаемыми через 750 мм. Для уменьшения динамических воздействий на балки и снижения шума движущихся кранов под рельсы укладывают упругие прокладки из прорезиненной ткани толщиной 10 мм.

3.3 Стены

Стены здания выполнены из навесных железобетонных трехслойных панелей толщиной 300 мм. Трехслойная панель состоит из железобетонных слоев, обжимающих внутренний слой пенополистирола. Внутренний слой железобетона - 100 мм - несущий - воспринимает собственную массу стены и ветровые нагрузки. Внешний слой железобетона - 80 мм - ограждающий - защищает пенополистирол от атмосферных воздействий.

Подвеска панели к каркасу выполняется на гибких крепежных элементах. Они состоят из пружинящей кляммеры, вдавливаемой в пенополистирол, стяжного болта и фигурной шайбы. Кляммер упирается в несущий слой железобетона и подтягивается болтом к колонне. Необходимый зазор между трехслойной панелью и полкой колонны фиксируется захватывающей полку фигурной шайбой.

Швы между панелями заполняются: в середине - вкладышами из полужестких минераловатных плит, по краям - прокладками из гернитового шнура на водостойкой мастике и оклеиваются в помещении полоской полиэтилена. Зазоры между панелями и колоннами также заделываются прокладками из гернитового шнура на водостойкой мастике.

Раскладка панелей произведена так, чтобы один из горизонтальных швов располагался на 0,6 м ниже верха колонн. Этот шов разделяет панели, крепящиеся к колоннам и конструкциям покрытия.

3.4 Полы

При проектировании полов необходимо учитывать характер производства, определить воздействия, которые будут испытываться в процессе производства. Полы должны отвечать требуемой прочности, безопасности передвижения по ним и др. требованиям. Основными конструктивными элементами полов являются:

1) покрытие - верхний элемент пола, непосредственно воспринимающий все эксплуатационные воздействия;

2) подстилающий слой - элемент пола на грунте, распределяющий нагрузки по основанию;

3) прослойка - промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащим элементом или служащий для покрытия упругой постелью;

4) стяжка - слой, образующий жесткую или плотную корку по нежестким или пористым элементам пола;

5) гидроизоляция - препятствует прониканию через пол сточных вод и других жидкостей к основанию и проникновению в пол грунтовых вод;

6) тепло - и звукоизоляция.

3.5 Покрытие промышленного здания

Плиты покрытия применяем железобетонные ребристые размером 6х3 м. Плиты

снабжены продольными ребрами высотой 0,3 м, расположенными через 0,5 м.

Кровля малоуклонная с уклоном 1%. Такой уклон исключает сток мастик, но

обеспечивает сток воды к водоприемникам.

Основанием для кровли служит замоноличенный настил из ребристых железобетонных плит. Рубероидную кровлю составляют:

защитный слой гравия толщиной 25 мм, фракцией 10 мм, втопленный в битумную мастику;

четырехслойный водоизоляционный рубероидный ковер, наклеенный кровельной битумной мастикой, подогретой до 160-190 °С;

защитный слой рубероида, наклеиваемый на пенополистирол мастикой, подогретой до 110-120°С;

теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит толщиной 200 мм. Сопряжение кровли со стеной решается в виде парапета с выступающими над кровлей парапетными панелями. Также над кровлей выступает фонарь, внутренние водостоки и т.д.

Воронка и связывающие ее с канализацией внутренние водостоки из патрубков диаметром 100 мм отливаются из чугуна. Четыре основные части воронки - соединенный со стояком уширенный патрубок, прижимное кольцо, сама воронка и приемный колпак со щелевидными отверстиями.

В местах установки водосточных воронок основной водоизоляционный ковер усиливается наклеиваемыми поверх него двумя слоями рубероида и слоем стеклоткани.

3.6 Фонарь

В данном здании запроектирован светоаэрационный фонарь шириной 6 м, длиной 60 м с одним ярусом переплетов высотой 1,8 м, предназначенный для проветривания помещений и освещения средних пролетов.

Фонарь представляет собой П-образную надстройку над проемом в крыше. Вертикальные плоскости фонарей над бортом высотой 0,6 м от уровня кровли заполнены открывающимися переплетами. Плоская крыша аналогична по конструкции малоуклонной крыше всего здания. Доступ на крышу фонаря - по расположенной в торце откидной стальной стремянке.

Основными элементами каркаса фонаря являются стальные конструкции в виде фонарных ферм, фонарных панелей, торцовых ферм-панелей и связей по фонарям. Фонарные панели с навешенными на них переплетами образуют световой фронт. Их длина соответствует шагу стропильных ферм, а высота - количеству ярусов переплетов.

Световые проемы ограничены сверху обвязочным швеллером, а снизу - специальным гнутым профилем борта фонаря. Шаг вертикальных стоек 3 м. Фонарная ферма надстраивается над стропильной фермой. Она состоит из верхнего пояса, стоек и раскосов.

4. Расчет административно-бытовых помещений

Исходные данные:

1. Согласно заданию на проектирование, количество рабочих:

в I-й смене: 200 мужчин, 250 женщин;

во II-й смене: 200 мужчин, 250женщин.

Итого: 400 мужчин, 500 женщин.

При расчете состава бытовых помещений учитывать следующую разбивку рабочих по группам производственных процессов:

Ia-40%;

Iб-20%;

Iв-30%;

IIIб-10%.

3. ИТР принимать в количестве 10% от числа рабочих.80% ИТР обеспечить конторскими помещениями из расчета 4,0 м² на одного человека.

4. СКП (служащий конторский персонал) - 4% от количества рабочих.80% СКП обеспечить конторскими помещениями из расчета 4,0 м² на одного человека.

5. МОП (младший обслуживающий персонал) - 2% от количества рабочих.

6. В административно-бытовом здании согласно СНиП 2.09.04-87* или "методическим указаниям" разместить также следующие помещения;

здравпункт и помещения личной гигиены женщин;

красный уголок или зал собраний, кабинет профсоюзных организаций.

7. Помимо помещений, положенных по нормам, предусмотреть:

комнату для приема пищи с моечной и кубовой из расчета 0,35 м² на одного работающего в первую смену;

кабинет начальника и главного инженера с приемной площадью 60 м² ;

кабинет по технике безопасности площадью 24 м² ;

лабораторию площадью 30 м² .

Расчет.

1. Определение количества рабочих и служащих.

1.1 Количество рабочих в наиболее многочисленной смене:

200 мужчин+250 женщин = 450 рабочих,

1.2 Общее количество рабочих:

в I-й смене: 200 мужчин+250 женщин = 450 рабочих,

во I-й смене: 200 мужчин+250 женщин = 450 рабочих,

итого: 400 мужчин+500 женщин = 900 рабочих.

1.3 Количество рабочих по группам производственных процессов:

Ia- (40%) - 0,4 ּ 900 = 360 рабочих, в том числе:

160 мужчин, 200 женщин;

Iб- (20%) - 0,2 ּ 900 =180 рабочих, в том числе:

80 мужчин, 100 женщин;

Iв- (30%) - 0,3 ּ 900 = 270 рабочих, в том числе:

120 мужчин, 150 женщин;

IIIб- (10%) - 0,1 ּ 900 = 90 рабочих, в том числе:

40 мужчин, 50 женщин.

1.4 Количество служащих и обслуживающего персонала цеха равно:

ИТР (10%) - 0,1 ּ 900 = 90 человек (40 мужчин, 50 женщин),

СКП (4%) - 0,04 ּ 900 =36 человек (16 мужчин,20 женщин),

МОП (2%) - 0,02 ּ 900 =18 человек (8 мужчин, 10 женщин),

1.5 Всего рабочих в цехе и конторских помещениях будет:

900+144 = 1044 человека.

2. Определение состава и площади помещений.

2.1 Площадь помещений для ИТР и СКП равны:

для 80% ИТР (по 4 м² на человека) - 0,8 ּ 90 ּ 4 ⁼ 288 м^2, для 80% СКП (по 4 м на человека) - 0,8 ּ 36 ּ 4 = 30 м^2, ИТОГО: 318м² .

2.2 Определение состава и площади помещений здравоохранения.

2.2.1 Здравпункт.

На предприятиях со списочной численностью работающих более 300 человек следует предусмотреть фельдшерский здравпункт. Состав и площадь помещений фельдшерского здравпункта будут следующими:

2.2.2 Помещения для личной гигиены женщин.

В наиболее многочисленной смене работает 250 женщин, поэтому следует предусмотреть помещения личной гигиены женщин со следующим составом и оборудованием помещений:

уборная на 1 унитаз (или напольную чашу) с умывальником;

процедурные кабины следует принимать из расчета 1 кабина на каждые 75 женщин, работающих в наиболее многочисленной смене. Таким образом, принимаем 250/75 = 4 кабины площадью 1,8 м х 1,2 м = 2,16 м² каждая;

места для раздевания следует принимать из расчета 3 места на 1 кабину;

площадь для раздевания следует принимать из расчета 0,7 м на 1 место. Таким образом, принимаем 12 мест (3 места х 4 кабины) для раздевания общей площадью 0,7 м² х12 = 8,4 м² , оборудованные скамьями;

место для медицинской сестры площадью 2 м² ;

место для кушетки площадью 2,1 м х 0,8 м = 1,68 м.

2.3 Помещения культурного обслуживания.2.3.1 Красный уголок.

На предприятиях для проведения собраний следует предусматривать цеховые помещения красных уголков или залы. Залы устраиваются при численности работающих в наиболее многочисленной смене в цехе свыше 600 человек. В противном случае устраиваются помещения красного уголка, площадь которых зависит от численности работающих в наиболее многочисленной смене:

при численности работающих от 400 до 600 человек (в нашем случае - 450 человек) площадь помещений красного уголка принимаем равной 72 м² .

2.4 Помещения предприятий общественного питания.

На промышленных предприятиях должны предусматриваться помещения для обеспечения всех работающих общественным питанием: общим, диетическим, а в необходимых случаях и лечебно-профилактическим.

При численности работающих в наиболее многочисленной смене более 200 человек (в нашем случае - 450 человек) следует предусматривать столовую-доготовочную, т.е. работающую, как правило, на полуфабрикатах. Число мест в столовой следует принимать из расчета 1 место на 4 работающих в наиболее многочисленной смене. Таким образом, принимаем 450/4 = 113 мест в столовой. При столовых должны быть предусмотрены:

умывальная (из расчета 1 умывальник на 30 мест; 113/30 = 4 умывальника) на 4 умывальника;

уборная с умывальником в тамбуре:

мужская с одним унитазом и одним писсуаром (из расчета 1 унитаз и 1 писсуар на 200 мест в столовой);

женская с одним унитазом (из расчета 1 унитаз на 100 мест в столовой).

Состав и площади помещений столовой

2.5 Санитарно-бытовые помещения.

Санитарно-бытовые помещения для рабочих, ИТР, СКП и МОП, занятых непосредственно на производстве, должны проектироваться в зависимости от групп производственных процессов.

2.5 1 Определение состава оборудования гардеробных помещений.

При производственных процессах групп Iа (360 рабочих) и 1б (180 рабочих) гардеробные проектируются общие для всех типов одежды (уличной, домашней и специальной). При производственных процессах групп Iв (270 рабочих) и IIIб (90 рабочих) предусматриваются раздельные гардеробные для специальной одежды. Следовательно, проектируем:

для рабочих, занятых выполнением производственных процессов групп Iа и Iб общие гардеробные для всех типов одежды (уличной, домашней и специальной);

для рабочих, занятых выполнением производственных процессов групп Iв и IIIб раздельные гардеробные для уличной, домашней и специальной одежды.

Определяем количество шкафов в гардеробных для групп Iа и Iб:

для мужчин - (160 + 80) = 240 шкафов;

для женщин - (200 + 100) = 300 шкафов.

Принимаем для общих гардеробных закрытые шкафы с тремя отделениями (одно отделение для уличной одежды, другое - для домашней одежды, а третье - для специальной (рабочей) одежды). Ширина отделений в шкафах равна 0,4 м. Высота шкафа - 1,65 м, размеры шкафа в осях - 1,65 м х 0,5 м х 1,2 м (0,4х3 = 1,2 м)

Гардеробные для домашней и специальной одежды групп производственных процессов Iв и IIIб должны быть отдельными для каждой из этих групп. Определяем количество шкафов в гардеробных для групп Iв и IIIб:

для мужчин - (120 + 40) =160 шкафов (160 шкафов домашней и 160 шкафов специальной одежды);

для женщин - (150 + 50) = 200 шкафов (200 шкафов домашней и 200 шкафов специальной одежды).

Принимаем для гардеробных домашней и гардеробных специальной одежды закрытые шкафы с двумя отделениями (по два отделения на человека). Можно принять и по одному отделению на человека, тогда шкафов будет в два раза меньше. Так как на работающего в группе 1в и III6 принято по два отделения, то в одном отделении шкафа вешают уличную одежду, в другом - домашнюю одежду, одевая при этом рабочую.

Размеры шкафов в осях равны

для рабочих групп Iв - 1,65 м х 0,5 м х 0,66 м (0,33х2 = 0,66 м);

для рабочих групп IIIб-1,65 м х 0,5 м х 0,5 м (0,25х2 =0,5 м).

2.5 2 Душевые.

Смежно с гардеробными размещают душевые. Количество душевых сеток для работающих в группах производственных процессов:

при производственных процессах группы Iа:

для мужчин (по 1 сетке на 25 человек) - 160/25 = 7 сеток,

для женщин (по 1 сетке на 25 человек) - 200/25 = 8 сеток;

при производственных процессах группы Iб:

для мужчин (по 1 сетке на 15 человек) - 80/15=6 сеток,

для женщин (по 1 сетке на 15 человек) - 100/15 = 7 сеток;

при производственных процессах группы Iв:

для мужчин (по 1 сетке на 5 человек) - 120/5 = 24 сетки,

для женщин (по 1 сетке на 5 человек) - 150/5=30 сеток;

при производственных процессах группы IIIб:

для мужчин (по 1 сетке на 3 человека) - 40/3 = 14 сеток,

для женщин (по 1 сетке на 3 человека) - 50/3 = 17 сеток.

Принимаем для проектирования открытые душевые кабины, ограждаемые с трех сторон, размером 0,9 м х 0,9 м Общее число душевых кабин равно:

в мужских душевых комнатах - 7+6+24+ 14=51 шт.;

в женских душевых комнатах - 8+7+30+ 17= 62 шт.

При душевых следует предусматривать преддушевые, предназначенные для вытирания тела. Они должны быть оборудованы вешалками с крючками для полотенец из расчета 2 крючка на 1 душевую сетку, располагаемые через 20 см, полочками для туалетных принадлежностей, а также скамьями шириной 30 см и длиной 40 см на 1 душевую сетку.

2.5 3 Умывальные.

Умывальные должны размещаться смежно с гардеробными специальной одежды, общими гардеробными или на предусматриваемой для этой цели площади в указанных гардеробных. Количество кранов в умывальных следует принимать по количеству работающих в наиболее многочисленной смене, исходя из расчетного количества человек на 1 кран:

при производственных процессах группы Iа количество кранов равно:

в мужских умывальных комнатах (1 кран на 7 человек) - 160/7 = 23 шт.,

в женских умывальных комнатах (1 кран на 7 человек) - 200/7 = 29 шт.;

при производственных процессах групп Iб и IIIб количество кранов равно:

в мужских умывальных комнатах (1 кран на 10 человек) - 120/10 = 12 шт.,

в женских умывальных комнатах (1 кран на 10 человек) - 150/10=15 шт.;

при производственных процессах группы 1в количество кранов равно:

в мужских умывальных комнатах (1 кран на 20 человек) - 120/20 = 6шт.,

в женских умывальных комнатах (1 кран на 20 человек) - 150/20 = 8шт. Общее количество кранов равно:

в мужских умывальных комнатах - 23+ 12+6 = 41 шт.;

в женских умывальных комнатах - 29 + 15 + 8 = 52 шт.

2.5 4 Уборные.

Уборные в многоэтажных бытовых, административных и производственных зданиях должны быть на каждом этаже. Расстояние от рабочих мест в производственных зданиях до уборных должно приниматься не более 75 м, для инвалидов с нарушением работы опорно-двигательного аппарата и слепых - не более 60 м.

При расположении бытовых помещений в пристройках к производственному зданию, в отдельно стоящих зданиях с утепленным переходом или внутри производственного здания принимаем число обслуживаемых в смену на единицу оборудования, как для производственных зданий (если расстояние от рабочих мест до уборных, расположенных в бытовых помещениях, превышает 75 м, то уборные размещают в производственных зданиях помещениях в соответствии со СНиП 2.09.02-85*):

для мужчин - 18 человек на 1 прибор (напольную чашу (унитаз) и писсуар);

для женщин - 12 человек на 1 прибор (напольную чашу).

Тогда, для работающих в цехе в наиболее многочисленной смене количество санитарных приборов равно:

для мужчин - 200/18=12 напольных чаш (унитазов);

для женщин - 250/12=21 напольная чаша (унитаз).

Для служащего и обслуживающего персонала цеха принимаем следующее количество санитарных приборов:

для мужчин - 64/45 = 2 напольные чаши (унитаза);

для женщин - 80/30 = 3 напольные чаши (унитаза).

Вход в уборную делается через тамбур с самозакрывающейся дверью. В тамбуре предусматриваем умывальники, электрополотенца и полочки для мыла. Количество умывальников принимаем из расчета - один умывальник на каждые четыре унитаза (напольные чаши) и на каждые четыре писсуара, но не менее одного умывальника на каждую уборную. Таким образом, принимаем количество умывальников:

в мужской уборной работающих в цехе - 12/4=3 умывальника;

в женской уборной работающих в цехе - 21/4 = 6 умывальников;

в мужской уборной обслуживающего персонала цеха - 1 умывальник;

в женской уборной обслуживающего персонала цеха - 1 умывальник.

2.5 5 Курительные.

Курительные следует размещать смежно с уборными или с помещениями для отдыха. Расстояние от рабочих мест в производственных зданиях до курительных должно приниматься не более 75 м.

Площадь курительной должна определяться из расчета: 0,03 м на одного мужчину и 0,01 м² на одну женщину, работающих в наиболее многочисленной смене, но должна быть не менее 9 м² .

Поэтому, проектируем курительные комнаты следующих размеров:

для мужчин - 200 х 0,03 м² = 6 м² (принимаем одну комнату размером 9м² );

для женщин - 250 х 0,01 м² = 2,5 м² (принимаем одну комнату размером 9 м² ).

5. Теплотехнический расчет административного здания в городе Самаре

Расчётные условия

Температура наиболее холодной пятидневки - ( - 30 єС).

Расчётная температура внутреннего воздуха - (+20 єС).

Продолжительность отопительного периода - 206 сут.

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период для - (-6.1є С).

Градусосутки отопительного периода - (3708 єС сут)

Объёмно-планировочные параметры здания

Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания, площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание:

A_w+F+ed =P_st *H_h,

где P_st - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа,

H_h - высота отапливаемого здания.

A_{w + F+ ed} = 156 * 9 = 1404 м² .

Площадь наружных стен A_w , м² определяется по формуле:

A_w = A_w+F+ed -A_F1 -A_ed,

где A_F - площадь окон определяется как сумма площадей всех оконных проемов.

Для рассматриваемого здания:

площадь остекленных поверхностей A_{F 1} = 432 м² ;

площадь входных дверей A_{ed =} 9.45 м² .

Площадь глухой части стен:

A_w = 1404 - 432 - 9.5 = 959.5 м² .

Площадь покрытия и перекрытия над подвалом равны:

A_c = A_f =A_st = 1080 м ² .

Общая площадь наружных ограждающих конструкций:

A_e ^sum = A_w+F+ed +A_c +A_r = 959.5+1080+1080 = 3120 м² .

Площадь отапливаемых помещений (общая площадь) определяются по проекту:

A_h = 2400 м² ;

Отапливаемый объём здания, м³ , вычисляется как произведение площади этажа на высоту (расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа):

V_h = A_st *H_h = 7200 м³ .

Коэффициент остекленности фасадов здания:

P = A_F /A_{w + F+ ed} = 432/1404 = 0.32.

Показатель компактности здания:

K_e ^des = A_e ^sum /V_h = 3120/7200 = 0.43

Теплотехнические показатели.

19. Согласно СНиП ll-3-79^* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений должно приниматься не ниже требуемых значений R₀ ^req , которые устанавливаются по таблице 1 б СНиП ll-3-79^* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для D_d = 3708єC сут требуемые сопротивления теплопередаче равно для:

стен R_w ^red = 2.34 м² *⁰ С/Вт,

окон и балконных дверей R_f ^red = 0.367 м² *⁰ С/Вт,

входных дверей R_ed ^red = 1.2 м² *⁰ С/Вт,

совмещенное покрытие R_c ^red = 3.54 м² *⁰ С/Вт,

пол первого этажа R_f = 3.11 м² *⁰ С/Вт.

По принятым сопротивлениям теплопередаче определим удельный расход тепловой энергии на отопление здания q^des и сравним его с требуемым удельным расходом тепловой энергии q_h ^des .

Приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

К_m ^tr = β (A_w /R_w ^r +A_F /R_F ^r +A_ed /R_ed ^r +n^. A_c /R_c ^r +n^. A_f /R_f ^r ) /A_c ^sum ,

K_m ^tr =1.1 (317.76/2.34+66/0.367+5.04/1.2+1*324/3.54+0.6*324/3.11) /966=0.54 (Вт/ (м^2.0 С)).

Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по табл.12^* СНиП II-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m ^w =G_m ^c =G_m ^f =0.5 кг/ (м^2. ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m ^F = 6 кг/ (м^2. ч).

Требуемая краткость воздухообмена административного здания n_{a ,} 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³ /ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений; определяется по формуле:

n_a =3*A_r / (β_v *V_h ) = 3*560/0.85*1512 = 1.31 (1/ч).

Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

K_m ^inf = 0.28*c*n_a *β_v *V_h *γ_a ^ht *k/A_e ^sum ,

K_m ^inf = 0.28*1*0.834*0.85*1512*1.284*0.8/966=0.32 (Вт/ (м^{2 0} С)).

Общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/ (м^2.0 С), определяемый по формуле:

K_m = K_m ^tr +K_m ^inf = 1.31+0.32 = 1.63 (Вт/ (м^2.0 С)).

Теплоэнергетические показатели.

Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж:

Q_h =0.0864*K_m *D_{d *} A_e ^sum ,

Q_h = 0.0864*1.63*2682*966 = 363180 (МДж).

Удельные бытовые тепловыделения q_int , Вт/м² , следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро - и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м² .

Принимаем 14 Вт/м² .

Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Qint = 0.0864*q_int *Z_ht *A_L = 0.0864*14*149*93.59 = 16867.77 (МДж).

Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

Q_s = τ_F *k_F * (A_F1 I₁ +A_F2 I₂ ) = 0.65*0.9 (17.13*357+12.54*974) = 0.585 (6115.41+12213.96) = 10722.68 (МДж).

Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле:

Q_h ^y = [Q_h - (Q_int +Q_a ) *У] *β_h ,

Q_h ^y = [363180- (16867.77+10722.68) *0.8] *1.11 = [363180-22072] *1.11 = 341100 (МДж).

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h ^des , кДж/ (м^2.0 С*сут):

q_h ^des = 10³ *Q_h ^y /A_h *D_d ,

q_h ^des = 10³ *45532.7/ (129.92*2682) = 45532000/348445 = 130.67 (кДж/ (м^2.0 С*сут))

Разница между удельным расходом энергии на отопление здания и требуемым (130.67 против105) составляет 19.4%, что превышает допустимую разницу (5%), поэтому необходим пересмотр вариантов до достижения условия:

q_h ^reg ≥ q_h ^des

При этом используют следующие возможности:

а) ввиду того, что здание двухэтажное (небольшие нагрузки) уменьшаем в наружных стенах плотность кирпича с 1800 до 1200 кг/м^3, толщину пенополистирола увеличиваем с 0.084 до 0.11 м.

б) увеличиваем термическое сопротивление остекленных поверхностей с 0.367 до 0.42 м^2.0 С/Вт (двойное остекление в деревянных раздельных переплетах);

в) увеличиваем термическое сопротивление покрытия. Заменяем утеплитель из пенобетона (δ =0.348 м) на пенополистирол (δ =0.2 м);

г) увеличиваем термическое сопротивление перекрытия над холодным подпольем. Заменяем керамзит (δ =0.32 м) на пенобетон (δ =0.35 м);

Изменения вносим в пункт 19

В результате замены получаем следующие сопротивления теплопередаче указанных частей здания:

а) стены:

R₀ = 0.1149+0.02/0.7+0.25/0.47+0.11/0.052+0.12/0.47+0.043 = 0.1149+0.0285+0.532+2.115+0.255+0.043 = 3.088 (м^2.0 С/Вт);

б) окна, остекленная часть балконной двери:

R₀ = 0.42 (м^2.0 С/Вт) (приложение 6. СНиП II-3-79*);

в) покрытия:

R₀ = 0.1149+0.163+0.2/0.052+0.04/0.76+0.043 = 4.22 (м^{2 0} С/Вт);

г) перекрытия над холодным подпольем (пол):

R₀ = 0.1149+0.04/0.14+0.35/0.11+0.04/0.76+163+0.043 = 3.83 (м^2.0 С/Вт).

Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

K_m ^tr =1.1 (318/3.088+66/0.37+5.04/1.2+1*324/4.22+0.6*324/3.83) /966 = =0.536 (Bт/ (м^2.0 С)).

Без изменения. Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по таблице 12* СНиП II-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа

G_m ^w = G_m ^c = G_m ^f = 0.5 кг/ (м² *ч),

окон в деревянных переплетах и балконных дверей

G_m ^F = 6 кг/ (м² *ч).

Без изменения. Требуемая краткость воздухообмена жилого здания n_a , 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³ /ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется формулой:

n_a = 3*A_r / (β_v *V_h ) = 3*81.39/0.85*344.28 = 244.17/292.63 = 0.834 (1/ч).

Без изменения. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

К_m ^inf = 0.28*c*n_a *β_v *V_h *γ_а ^ht *k/A_e ^sum ,

К_m ^inf =0.28*1*0.834*0.85*1512*1.284*0.8/312.24=0.46 (Вт/ (м^{2 0} С)).

Общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/ (м^{2 0} С), определяемый по формуле:

K_m =K_m ^tr +K_m ^inf =0.536+0.46=0.996 (Вт/ (м^{2 0} С)).

Теплоэнергетические показатели

Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж:

Q_h =0.0864*K_m *D_d *A_e ^sum ,

Q_h =0.0864*760*2682*966 = 54988 (МДж).

Без изменения. Удельные бытовые тепловыделения q_int , Вт/м² , следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м² .

Принимаем 14 Вт/м² .

Без изменения. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

Q_s =τ_F *k_F * (A_Fi I₁ +A_{F 2} I₂ ) =0.65*0.9 (17.13*357+12.54*974) =0.585 (6115.41+12213.96) = =10722.68 (МДж).

Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяется по формуле:

Q_h ^y = [Q_h - (Q_int +Q_s ) *V] *β_h ,

Q_h ^y = [54988- (16867.77+10722.68) *0.8] *1.11 = [54988-22072] *1.11 = 36537 (МДж).

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h ^des , кДж/ (м^{2 0} С*сут):

q_h ^des = 10³ *Q_h ^y /A_h *D_d ,

q_h ^des = 10³ *36537/ (129.92*2682) = 36537000/348445 = 104.85 (кДж/ (м^{2 0} С*сут)), что составляет 99.85% от требуемого (105 кДж/ (м^{2 0} С*сут))

По принятым сопротивлениям теплопередаче определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия первого этажа.

Стены: принимаем следующую конструкцию стены, теплотехнические характеристики материалов и толщину утеплителя

Характеристики материалов:

Штукатурка - цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1600 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.7 Вт/ (м ⁰ С).

Керамзитобетон:

плотность γ =1200 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.44 Вт/ (м ⁰ С).

Пенополистирол:

плотность γ =100 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.052 Вт/ (м ⁰ С).

Сопротивление теплопередачи:

R₀ =R_s +R_шт +R_бл +R_утеп +R_бл +R_H =R₀ ^треб ;

1/8.7+0.04/0.7+0.1/0.44+δ_утеп /0.052+0.1/0.44+1/23= 0.7,откуда δ_утеп =0.05 (м).

Совмещенное покрытие:

1. Ж/Б плита пустотного настила:

плотность γ =2500 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =1.92 Вт/ (м ⁰ С).

2. Утеплитель - пенобетон:

плотность γ =300 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.15 Вт/ (м ⁰ С).

3. Цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1800 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.76 Вт/ (м ⁰ С).

Сопротивление теплопередачи:

R₀ =R_s +R_ж/б +R_утеп +R_раст +R_H =R₀ ^треб ;

1/8.7+0.63+δ_утеп /0.11+0.04/0.76+1/23= 3.54,откуда δ_утеп =0.18 (м).

Покрытие первого этажа:

1. Доска пола - хвоя:

плотность γ =500 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.14 Вт/ (м ⁰ С).

2. Цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1800 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.76 Вт/ (м ⁰ С).

3. Утеплитель - керамзит:

плотность γ =400 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =0.13 Вт/ (м ⁰ С).

4. Ж/Б плита пустотного настила:

плотность γ =2500 кг/м^3, коэффициент теплопроводности

λ_А =1.92 Вт/ (м ⁰ С).

Сопротивление теплопередачи:

R₀ =R_s +R_доски +R_утеп +R_раст +R _ж/б + R_H =R₀ ^треб ;

1/8.7+0.04/0.14+0.04/0.76+δ_утеп /0.13+0.163+1/23= 3.11,откуда δ_утеп =0.174 (м).

6. Расчет естественного освещения помещений промышленного здания

( Расчет ведем по СНиП II-4-79* "Естественное и искусственное освещение")

Исходные данные для проектирования:

район строительства - город Самара, II световой пояс;

строительные параметры помещения - длина L=72 м, глубина В=18 м, высота Н=7,2 м;

характеристика зрительной работы, выполняемой в проектируемом помещении - разряд III - работа высокой точности;

коэффициенты отражения - потолка pi=0,6; стен p₂ =0,5; пола р₃ = 0,2.

Расчет

1. Нормированное значение К. Е.О. определяется по формуле:

е_н =е_н ^II mC,

где е_н ^II = 7%, m=1,1 - коэффициент светового климата;

С=1 - коэффициент солнечности климата.

е_н =7 ּ 1,1 ּ 7=7,7%

2. Для естественного освещения помещений цеха предусматриваем: в наружных стенах - светопроемы высотой 3,6 и 2,4м и длиной по 4м, в пролете - светоаэрационный прямоугольный фонарь шириной 6м, длиной 60м со светопроемами высотой 1,75м. Расстояние от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления фонаря 8,54м.

Проемы окон заполнены двойными стальными переплетами открывающегося типа;

фонаря - одинарными переплетами; остекление из листового стекла (в фонаре - армированного).

3. На характерном разрезе здания в уровне условной рабочей поверхности, расположенной на высоте 0,8 м от пола, намечаем ряд точек через 2 м. Первая и последняя точки в пролете взяты на расстоянии 1 м от разбивочных осей.

Значения к. е. о. В каждой точке определяем по формуле для комбинированного освещения:

е_р ^к = е_р ^в + е_р ^б

4. Величины к. е. о. от боковых световых проемов находим по формуле:

е_р ^б = Σ (ε_б q+ε_зд R) φ₁ τ_0/ К_з .

Значение е^б определяем по формуле:

e^б =0,01 n₁ n_2, где n₁ - количество лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения (график I А.М. Данилюка);

n₂ - количество лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения (график II А.М. Данилюка). Для каждой точки находим угловую высоту в% и затем по табл.35 СНиП II-4-79 определяем значение q. Вычисляем произведение е^б * q.

Поскольку в нашем случае отсутствуют данные о противостоящих зданиях, то:

ε_зд = R = 0.

В этом случае получим:

е_р ^б = ε_б q φ₁ τ_0/ К_з ,

где К_з - коэффициент запаса, равный 1.3

Коэффициент для боковых светопроемов находим по формуле:

τ₀ = τ₁ * τ₂ * τ₃ * τ₄ * τ₅ = 0,9 * 0,75 * 1= 0,675

Коэффициент τ₄ отбрасываем, т.к отсутствуют солнцезащитные устройства. Коэффициент τ₅ также отбрасывается, т.к он учитывается при расчете освещения через верхние проемы.

Для определения коэффициента φ₁ находим следующие величины:

а) средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола по формуле:

p_ср = 0,5p₁ S₁ + p₂ S₂ + p₃ S_3/ S₁ +S₂ +S₃

В нашем случае S₁ (площадь потолка) = S₂ (площадь стен) = S₃ (площадь пола) – 1296 м² ;

р_ср = (0,6 + 0,5 + 0,2) *1296/ (3*1296) = 0,433;

б) отношение длины помещения к его глубине:

L / B=72/18=4:

в) отношение глубины помещения В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁ :

В / h₁ = 18/4 =4,5:

г) отношение расстояния расчетных точек от наружной стены к глубине помещения:

L1/В =1/18 = 0.056,L2/B =3/18 = 0.167,L3/В =5/18 = 0.278,L4/B =7/18 = 0.389,L5/В = 9/18 = 0.5, L6/B = 11/18 = 0.611, L7/В = 13/18 = 0.722, L8/B = 15/18 = 0.833, L9/B = 17/18 = 0.944.

Имея эти данные, находим коэффициенты φ₁ для заданных точек. Затем определяем к. е. о. от боковых проемов.

5. Величины к. е. о. от верхних светопроемов в каждой из точек находим по формуле:

е_р ^в = (ε_б q + ε_ср (φ₁ Kcp-1)) τ_0/ К_з ;

Величины ε_б вычисляем по формуле:

e^б = 0,01 n₁ n₂ .

Для определения коэффициента φ₂ находим:

а) отношение высоты помещения к ширине пролета:

Н / L = 8.54/18 = 0.47;

б) средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола:

P_ср = 0,5p₁ S₁ + р₂ S₂ + p₃ S_3/ S₁ + S₂ + S₃ = (0,6 + 0,5 + 0,2) *1296/ (3*1296) = 0,433;

Коэффициент τ₀ для фонаря определяем по формуле:

τ₀ = τ₁ * τ₂ * τ₃ * τ₄ * τ₅ = 0,6 * 0,75 * 0,8 = 0,36.

Находим окончательные значения к. е. о. от верхних световых проемов.

6. Находим окончательные к. е. о. в каждой точке от комбинированного освещения.

Находим среднее значение к. е. о:

С_ср = 1/9 * (20 * 2+11,76 * 2+8,04 * 2+5,95 * 2+8,39 * 2) =10,03.

Следовательно, естественная освещенность в цехе соответствует нормированной величине к. е. о. для выполнения работ третьего разряда.

7. Технико-экономические показатели

К технико-экономическим показателям относят:

площадь застройки производственного здания - 1296 м² ;

объем производственного здания - 24883,2 м³ ;

площадь застройки административно-бытового здания - 1080 м² ;

объем административно-бытового здания - 10692 м³ .

8. Экспликация помещений административно-бытового здания

Список использованной литературы

1. "Конструкции промышленных зданий и сооружений"/ Шерешевский И.А., Л.: Стройиздат, 1999.

2. "Архитектура и промышленных зданий" / Дятков С.В., Москва: Высшая школа, 2000.

3. "Архитектура гражданских и промышленных зданий. Промышленные здания"/ Шубин Л.Ф., Москва: Стройиздат, 1996.