35
- местное и дистанционное включение-выключение вентиляторов,
воздушных заслонок;
- автоматическую защиту электродвигателей и электроцепей от пере-
грузок и токов короткого замыкания при включении вентиляторов;
- дистанционный контроль состояния оборудования (вклю-чен/вы-
ключен);
- автоматическую защиту воздухонагревателей от замораживания по
теплоносителю и по воздуху;
- контроль температур приточного воздуха в холодный и теплый пе-
риод года;
- контроль перепада давления на фильтрах приточной системы;
- блокировка электропривода клапана наружного воздуха с включе-
нием электродвигателя вентилятора;
Электропитание цепей защиты от замораживания приточной системы
предусматривается по 1 категории.
Предусмотрена работа систем вентиляции в двух режимах:
-рабочий (основной) и энергосберегающий.
Энергосбережение.
В целях экономии тепловых ресурсов в проекте предусмотрены сле-
дующие мероприятия:
- утеплены ограждающие конструкции;
- установлены автоматические терморегуляторы на отопительных
приборах систем водяного отопления для индивидуальной регулировки теп-
лоотдачи приборов;
- магистральные трубопроводы систем отопления, теплоснабжения
покрыты теплоизоляцией;
- автоматическое регулирование нагрева воздуха в водяных воздухо-
нагревателях;
- установка ручных балансировочных клапанов;
36
- отопительные тепловентиляторы запроектированы с регуляторами
оборотов (частотными преобразователями).
Вентиляция.
Для обеспечения допустимых метеорологических условий и поддер-
жания чистоты воздуха в помещениях запроектированы системы приточно-
вытяжной вентиляции с учетом различного назначения помещений.
Воздухообмены в помещениях определены исходя:
- из тепловлажностного баланса помещений;
- из обеспечения требуемой по санитарным нормам подачи наружно-
го воздуха;
- из создания в помещениях избыточного давления по отношению к
наружному воздуху и смежным помещениям;
- из нормируемых кратностей воздухообмена.
В проекте запроектированы самостоятельные системы приточно-вы-
тяжной вентиляции:
Вытяжные вентиляторы размещены на перекрытии обслуживаемых
помещений.
Наружный воздух для притока забирается через жалюзийные ре-
шетки, в камере смешения смешивается с рециркуляционным воздухом,
очищается в фильтрах класса F5, подогревается в зимнее время в водяном
воздухонагревателе и вентилятором с электродвигателем, оснащенным ча-
стотным преобразователем, по воздуховодам раздается в помещения.
Рециркуляционный воздух перед приточной установкой проходит
очистку в фильтре F5..
Для удаления воздуха предусмотрены вытяжные системы с крышны-
ми вентиляторами, которые устанавливаются на кровле здания
Из помещения электрощитовой запроектирована вытяжная система
вентиляции с механическим побуждением движения воздуха.
37
Выбросы вытяжного вентиляционного воздуха на высоте не менее
1,00м над кровлей здания
Материал для воздуховодов принят в зависимости от транспортируе-
мой среды с учетом требований взрывной, взрывопожарной и пожарной
опасности.
Для регулирования расходов воздуха на приточных и вытяжных воз-
духоводах запроектированы регуляторы расхода (заслонки) с ручным
управлением.
2.3.2 Теплотехнические расчеты
Необходимо провести поверочный теплотехнический расчет кон-
струкции, проверить насколько показатели сэндвич панелей удовлетво-
ряют теплотехническим требованиям.
Состав наружной стены см. рисунок 1.1.
Рисунок 1.1 Ограждающая конструкция
1 – Гипсокартон, б=0,0125 м, λ=0,21Вт/(мС)
2 – Сэндвич панель б=0,125 м, λ=0,04 Вт/(м
2
)
38
Расчет требуемого сопротивления теплопередаче:
R
req
= a D
d
+ b,
где D
d
– градусо-сутки отопительного периода;
.
,
где z
ht
– продолжительность периода необходимого для отопления z
ht
= 257 сут;
t
int
– расчетная t
внутр
,
0
С,
t
ht
– средняя t
наруж
,
0
С,
R
req
=0,0003 ∙ 5654 + 1,2 = 2,89 м
2
°С/Вт.
Определяем фактическое расчетное сопротивление теплопередаче
сэндвич панели:
Следовательно сэндвич панель подобрана верно.
Теплотехнический расчет покрытия.
Необходимо провести поверочный теплотехнический расчет кон-
струкции, проверить насколько показатели сэндвич панелей удовлетво-
ряют теплотехническим требованиям.
Требуемое нормативное сопротивление теплоперадаче (определяется
по формулам выше )
Расчетное сопротивление теплопередаче плиты покрытия по формуле:
Условие выполняется, значит, сэндвич панель подобрана верно.
hthtd
zttD
int
сутСD
d
5654257418
ВтСмRВтСмR
req
/89,2/33,3
04,0
12,0
21,0
0125,0
23
1
7,8
1
22
0
ВтСмR
req
/86,3
2
ВтСмR /903,3
039,0
15,0
23
1
7,8
1
2
0
ВтСмRВтСмR
req
/86,3/903,3
22
0
39
2.3.3 Геология строительной площадки
Доюрский врез распространен в пределах всей площадки изысканий и
за-полнен отложениями батского-келловейского ярусов юрской системы,
перекрытых сверху мощной толщей оксфордских глин. В северной части
площадки проходит четвертичный врез, заполненный аллювиальными от-
ложениями. В результате четвертичного размыва, в северной части пло-
щадки полностью отсутствуют верхнеюрские глины.
В геологическом строении исследуемой площадки до глубины 50,0 м
принимают участие современные техногенные грунты (tQIV), верхнечет-
вертичные аллювиальные отложения (aQIII), а также верхне- и среднеюр-
ские отложениями (J3, J2-3).
Четвертичная система (Q)
Современные техногенные образования (tQIV) распространены по-
всемест-но и представлены насыпным грунтом.
Песок коричневый, преимущественно средней крупности, средней
плотно-сти (встречаются отдельные линзы как и рыхлого, так и плотного
сложения), средней степени водонасыщения, водонасыщенный ниже УПВ,
с прослоями су-глинка, с включениями до 10% строительного мусора. От-
ложения распростра-нены повсеместно, залегают с поверхности до макси-
мальной глубины 8,7 м.
Среднечетвертичные аллювиальные отложения второй надпойменной
террасы (аQIII) представлены песками от пылеватых до крупных, темно- и
светло-коричневыми, с включениями щебня и дресвы, малой степени во-
дона-сыщения и насыщенными водой, средней плотности до плотных; су-
глинками мягкопластичными и тугопластичными; глинами полутвердыми.
Песчаные отложения распространены повсеместно, залегают с неравномер-
ными переслаиваниями, часто в виде линз. Глинистые отложения аллюви-
40
ального генезиса в подошве комплекса можно классифицировать как «пере-
мытые» с верхнеюрскими отложениями, что свидетельствует о происходив-
ших ранее в зоне проведения изысканий инженерно-геологических процес-
сах (аллювиальные, затем эрозионные). Также об этом свидетельствует рез-
кое снижение высотных отметок кровли юрских отложений в северной ча-
сти исследованной площадки (зона палеовреза). Аллювиальный стратиком-
плекс является подстилающим для техногенных грунтов и перекрывающим
для верхнеюрских глин. Общая мощность комплекса изменяется от 8,6 м до
38,0 м. Увеличение мощности прослеживается в северном направлении. В
составе аллювиальной толщи выделяются следующие грунты:
- песок пылеватый, светло-коричневый, глинистый, средней плотно-
сти, средней степени водонасыщения, с редкими прослоями песка средней
крупно-сти, суглинка. Отложения распространены локально и вскрыты
скважинами №№20, 22, 23, 35 с глубины 5,9-7,0 м до глубины 7,5-8,0 м.
Мощность толщи 1,0-2,1 м;
- песок пылеватый светло-коричневый, глинистый, средней плотности
(до плотного), водонасыщенный, с редкими прослоями песка средней круп-
ности, суглинка. Отложения имеют широкое распространение с глубины
6,9-35,5 м до глубины 7,8-41,0 м. Мощность толщи 0,3-5,5 м;
- песок мелкий коричневый, средней плотности (до плотного), глини-
стый, средней степени водонасыщения, водонасыщенный ниже УПВ, с про-
слоями суглинка, с редкими включениями щебня, дресвы. Отложения рас-
пространены повсеместно с глубины 2,9-30,0 м до глубины 4,2-35,5 м. Мощ-
ность толщи 0,1-9,3 м;
- песок средней крупности зеленовато-коричневый, средней плотно-
сти (до плотного), средней степени водонасыщения, водонасыщенный ниже
УПВ, с прослоями суглинка, с включениями щебня, дресвы. Отложения рас-
пространены повсеместно с глубины 0,5-18,4 м до глубины 3,0-22,7 м. Мощ-
ность толщи 0,3-14,5 м;
41
- песок крупный коричневый, средней плотности (до плотного), сред-
ней степени водонасыщения, водонасыщенный ниже УПВ, с прослоями су-
глинка, с включениями щебня, дресвы. Отложения распространены повсе-
местно с глубины 0,5-27,0 м (в зоне палеовреза) до глубины 2,9-30,0 м. Мощ-
ность толщи 0,4-5,5 м;
- суглинок зеленовато-серый, песчанистый, легкий, мягкопластичный,
с прослоями суглинка текучего, с прослоями водонасыщенного песка. От-
ложения распространены повсеместно с глубины 3,0-22,7 (в зоне па-
леовреза) до глубины 3,9-27,0 м. Мощность толщи 0,2-6,3 м;
- суглинок серовато-коричневый, песчанистый, легкий, тугопластич-
ный, с прослоями водонасыщенного песка. Отложения распространены по-
всеместно с глубины 3,5-22,1 м (в зоне палеовреза) до глубины 4,6-25,0 м.
Мощность толщи 0,4-6,4 м;
- глина темно-серая, полутвердая, с прослоями глины тугопластичной,
с редкими прослоями водонасыщенного песка, слюдистая. Отложения рас-
про-странены повсеместно с глубины 9,1-22,4 м до глубины 11,7-27,0 м.
Мощность толщи 0,1-7,1 м.
Юрская система (J)
Верхний отдел (J3)
Оксфордский ярус (J3ox) представлен глинами черными, слюди-
стыми, полутвердыми, с прослоями супесей пластичных, глин твердых, с
включениями фауны. Отложения распространены повсеместно с глубины
11,7-27,0 м до глубины 25,0 – 40,0 (забой скважин). Мощность толщи 0,2
(вскрытая)-24,1 м.
Нерасчлененные отложения среднего и верхнего отделов (J2-3)
Баткелловейский ярус (J2-3bt-k) представлен суглинком серым, туго-
пластичным, с частыми прослоями водонасыщенного песка и супесей, с
прослоями песчаника. Отложения распространены повсеместно с глубины
42
35,3-41,0 до глубины 50,0 (забой скважин). Вскрытая мощность толщи 9,0-
14,7 м.
В гидрогеологическом отношении участок характеризуется наличием
вод двух водоносных горизонтов: основного четвертичного (надъюрского)
и баткелловейского.
Основной четвертичный водоносный горизонт вскрыт на глубинах
5,1-19,1 м. Горизонт безнапорный. Водовмещающими грунтами служат ал-
лювиальные пески различной крупности и прослои песков в суглинках и
глинах. Нижним водоупором служат верхнеюрские глины. Резкий перепад
отметки статического уровня обусловлен наличием древней палеодолины с
достаточно сильным понижением по разрезу кровли верхнеюрских глин в
северной части площадки, где отмечается полное размытие верхнеюрских
глин, что свидетельствует о гидравлической связи четвертичного водонос-
ного горизонта с нижележащим баткелловейским водоносным горизонтом
и имеет место вертикальная фильтрация.
Питание подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосфер-
ных осадков и из-за утечек из водонесущих коммуникаций.
По результатам химического анализа, вода четвертичного водонос-
ного горизонта хлоридно-гидрокарбонатная кальциево-натриевая, весьма
слабосоло-новатая, очень жесткая, pH 7,1-7,7. По степени химической
агрессивности воды характеризуются как:
- высокоагрессивные к оболочкам кабелей из свинца и алюминия;
- среднеагрессивные к оболочкам кабелей из стали;
- неагрессивные к бетонам всех марок;
- слабоагрессивные к ж/б конструкциям при периодическом смачива-
нии.
Подземные воды баткелловейского водоносного горизонта вскрыты
на глубинах 36,7-39,7 м, и приурочены к прослоям песка в среднеюрских
суглинках. Горизонт напорный. Величина напора достигает 16,8-19,3 м.
43
Установившийся уровень зафиксирован на глубинах 19,9-20,5м. Относи-
тельным водоупором служат вмещающие водонасыщенные линзы песка су-
глинки. Верхним водоупором служат верхнеюрские глины. Нижний водо-
упор не вскрыт.
Питание подземных вод происходит в северной части площадки за
счет перетекания из вышележащего водоносного горизонта. Разгрузка про-
исходит за пределами площадки изысканий.
Химический состав и агрессивные свойства баткелловейского водо-
носного горизонта не изучались, поскольку строительные конструкции про-
ектируемого сооружения не будут контактировать с водами данного гори-
зонта.
В период ливневых дождей (или интенсивного снеготаяния) и в слу-
чае нарушения поверхностного стока возможен подъем уровня и увеличе-
ние площади распространения подземных вод, а также образование вод типа
«верховодка», вследствие чего расчетную отметку уровня подземных вод
первого во-доносного горизонта рекомендуется принять на 1,0-1,5 м выше
ныне существующих уровней.
Основание проектируемого сооружения является потенциально под-
топляемым водами первого от поверхности водоносного горизонта.
Ввиду большого разнообразия песчаных грунтов (от пылеватых до
крупнозернистых) в разрезе площадки и их незакономерного залегания в
пространстве, рекомендуется при проектировании принимать значения ко-
эффициентов фильтрации, характерные для наиболее крупных и наиболее
распространенных разновидностей песков, то есть до 15-30 м/сут в северной
части площадки, где существует гидравлическая связь между четвертичным
и баткеловейским во-доносными горизонтами и до 5-10 м/сут на остальной
части площадки. Более точную количественную оценку коэффициентов
фильтрации первого от поверхности водоносного горизонта следует опре-
делять при помощи опытно-фильтрационных работ (ОФР).
44
Коррозионная агрессивность грунтов до глубины 4,5м характеризу-
ются как:
- ИГЭ-1 (техногенные грунты) – по отношению к оболочкам кабелей
из свинца и углеродистой стали по результатам анализов водной вытяжки
из грунта, оценивается как средняя, из алюминия – высокая. К бетонам
марки W4-W20 и железобетонным конструкциям грунты не агрессивны;
- песчаные грунты (ИГЭ-2, 3, 4, 5, 6) до глубины 4,5м, в соответствии
с результатами химического анализа вод первого от поверхности (четвер-
тичного) водоносного горизонта, насыщающего песчаные отложения – по
отношению к оболочкам кабелей из свинца и алюминия оцениваются как
высокоагрессивные, из углеродистой стали – среднеагрессивные. К бетонам
марки W4-W20 и железобетонным конструкциям – слабоагрессивные;
- суглинки ИГЭ-7,8 – по отношению к оболочкам кабелей из свинца и
углеродистой стали по результатам анализов водной вытяжки из грунта и
оценивается как средняя, из алюминия – высокая. К бетонам марки W4-W20
и железобетонным конструкциям грунты не агрессивны.
2.4 Расчет ригеля, расчет колонны, расчет фундамента
Общие данные
Цель расчета – рассчитать строительные конструкции, подобрать се-
чения рассчитываемых элементов из условия прочности, устойчивости.
Исходные данные:
- пролет 6000 мм;
- шаг 6000 мм;
- толщина сэндвич-панелей 150 мм;
- сталь конструктивных рассчитываемых элементов С245.
- район снеговой нагрузки 7 (по СП 20.13330.2016) – 350 кг/м
2
;
- район ветровой нагрузки 7 (по СП 20.13330.2016) – 85 кг/м
2
.