RUS_posobie

Министерство образования и науки Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Кафедра архитектуры промышленных и гражданских зданий

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

к выполнению расчетно-графических работ по строительной климатологии курса ”Строительная физика”

для специальности “Архитектура” (6.060102)

Утверждено на заседании кафедры «Архитектура промышленных и гражданских зданий» Протокол № 1 от 28.08.2013

Макеевка – 2013

2

УДК 711.4:551.58 (075.8)

Пособие к выполнению расчетно-графических работ по строительной климатологии курса ”Строительная физика” для специальности “Архитектура” (6.060102)/ Тимофеев Н.В., Шамрина Г.В., Носаль А.Н., Васильченко Г.М. – Макеевка, ДонНАСА, 2013. – 37 стр.

Даны основные представления о климатических факторах, типах погоды и режимах эксплуатации зданий, рассмотрены условия комплексной оценки климатических факторов, даны способы расчета инсоляции и ветрового режима застройки, приведен список рекомендуемой литературы.

Предназначено для студентов архитектурной специальности (6.060102).

Наведено основні уявлення про кліматичні фактори, типи погоди та режими експлуатації будівель, розглянуто умови комплексної оцінки кліматичних факторів, надано способи розрахунку інсоляції та вітрового режиму забудови, приведено список рекомендованої літератури.

Призначено для студентів архітектурної спеціальності (6.060102).

Basic concepts about heat physics of filler structures are represented, examples of different calculation of heat engineering are giver, modem methods of heating of filler walls and floors, the list of recommended literature represented.

For students of architectural specialties (6.060102).

2.2Ветровой режим…………………………………………………………………… 5

2.3Энергетическая освещенность солнечной радиации……………………………. 6

2.4Влажность воздуха………………………………………………………………… 8

3 Установление типа погоды в январе и июле и выбор режимов эксплуатации жилища……………………………………………………………………………………………. 8

6Оценка сторон горизонта по комплексу климатических факторов…………………….. 11 6.1 Пофакторная оценка………………………………………………………………………… 11 6.2 Балльная оценка по комплексу факторов…………………………………………………. 11

7Инсоляционные расчеты…………………………………………………………………… 13 7.1 Табличный способ построения инсоляционной линейки…………………………………. 13

7.3Оценка условий инсоляции помещения……………………………..…………………… 15

7.3.1Оценка условий инсоляции помещения через оконный проем с помощью инсоляционной линейки…………………………………………………………………. 16

7.3.2Оценка условий инсоляции помещения через оконный проем с помощью

температур………………………………………………………………………………………… 28

Приложение Б. Применение озеленения в регулировании микроклимата территории…… 29 Приложение В. Использование ветрозащитных преград……………………………………… 29 Приложение Г. Способы ветрозащиты……………………………………………………… 32 Приложение Д. Образцы титульных листов курсовой работы……………………………… 35

4

ВВЕДЕНИЕ

Целью выполняемой работы является сбор, обобщение и анализ климатической информации для заданного района строительства. Работа может быть представлена в виде пояснительной записки формата А4. Для заданной застройки исследуется инсоляционный режим территории и оконного проема, а также ветровой режим территории в пределах красной линии.

Взадании на курсовую работу указывается город, дается схема застройки с геометрическими размерами в плане и высотами зданий, даются геометрические размеры оконных проемов их местоположение в здании.

Вслучае отсутствия или неполноты климатических данных следует пользоваться дополнительными источниками информации или брать данные ближайшего населенного пункта.

Втексте курсивом выделены положения, не обязательные для выполнения.

1 ВЫБОР КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНА, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО ГОРОДУ

По рисунку 1 ДСТУ-Н Б В.1.1-27 [1] определяется номер климатического подрайона, а из таблицы 1 [1] выписываются соответствующие климатические характеристики. Пример информации приведен в таблице 1.1.

2. ОЦЕНКА ХОДА ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ

а) Из таблицы 2 [1] выписываются значения температур: tзі – средняя месячная, оС;

Аt зср – средняя амплитуда колебаний температуры по месяцам, оС;

tзср – средняя температура за год, оС;

Z – продолжительность периода (со среднесуточной температурой 8 оС), сут; tо.п – средняя температура за отопительный период, оС, ( 8 оС);

Zтп – продолжительность теплого периода (со среднесуточной температурой 21 оС), сут; tт.п – средняя температура за теплый период ( 21 оС), оС.

б) Из таблицы 3 выписываются начало (дата) и конец (дата) отопительного периода (со среднесуточной температурой 8 оС).

в) Информация изображается графически (см. рис. 2.1).

5

Рис. 2.1. Пример построения графика температур по месяцам, оС.

2.2 ВЕТРОВОЙ РЕЖИМ

а) Из таблицы 4 [1] выписываются по месяцам господствующее направления ветра, его повторяемости, %, и средняя скорость ветра, м/с. Пример дан в таблице 2.1.

Таблица 2.1

б) По восьми румбам выписываются значения:

-повторяемости направлений ветра в январе и июле (числитель граф, соответственно таблиц 5 и 6), %;

-средней скорости ветра, м/с (знаменатель граф, соответственно таблиц 5 и 6);

-повторяемостей штилей, %.

в) По данным таблиц 5 и 6 [1] (или табл. 2.2) выбирается значение максимальной (минимальной) из средних скоростей за январь (июль) с повторяемостью 16 %. Эти направления считаются расчетными.

г) Графически изображаются розы ветров (см. рис. 2.2) для января и июля. В центральном круге произвольного диаметра приводится информация о повторяемости штиля, затем проводятся концентрические окружности через 5 %, соответствующие повторяемостям. Проводится окружность с повторяемостью 16 %. На лучах румбов откладывается точки, соответствующие значениям повторяемостей. Полученные точки соединяются отрезками. Рядом с точками проставляются значения средних скоростей ветра.

5,5

Рис. 2.2. Пример построения розы ветров: а - для января, б - июля.

д) Из Приложения Е ДБН В.1.1-2:2006 [2] выписывается значение ветровой нагрузки Wo, Па.

2.3 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОСВЕЩЕННОСТЬ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ

а) Для широты города (широта принимается с округлением до 2о) выбирается необходимая таблица (таблицы 14-17 [1]), дающая информацию по часам суток значения энергетической освещенности солнечной радиацией (прямой и рассеянной), Вт/м2, поступающей в июле при ясном небе на вертикальные поверхности различной ориентации и горизонтальную поверхность;

7

б) Из таблицы выбирается максимальное ( Imax ) и среднее ( I cp ) значение (прямой +

рассеянной) энергетической освещенности, поступающей на вертикальную поверхность западной ориентации и горизонтальную поверхность, Вт/м2;

в) Из табл. 9 [1] выписываются значения суммарной солнечной радиации за отопительный период, поступающей на вертикальные поверхности различной ориентации и горизонтальную поверхность, МДж/м2. В табл. 2.3 дан пример записи данной информации.

Таблица 2.3

г) Из табл. F.1 Приложения F ДСТУ Б EN ISO 13790:2012 [3] (приведено в табл. 2.4) выписываются значения длительности отопительного периода по месяцам в Мс.

д) Вычисляется продолжительность отопительного периода t, Мс. Например, если согласно табл. 3 [1] отопительный период длится с 21.X по 10.IV, то продолжительность расчетного интервала составит

t = (31-21)2,6784/31 + 2,592 + 2,6784 + 2,6784 + 2,4192 + 2,592 + 10·2,592/30 = 14,616 Мс е) Вычисляется суммарная солнечная радиация в Вт/м2. Для этого каждое значение в табл. 2.3 делится на t, Мс. Так, для северного направления получается 310/14,616 = 21,21 Вт/м2. Полученные результаты расчета записываются в соответствующую строчку.

ж) Вычисляется суммарная солнечная радиация в кВт·ч/м2. Для этого каждое полученное в предыдущем вычислении значение умножается на 3,6. Так для северного направления получается 21,21·3,6 = 76,35 кВт·ч/м2. Полученные результаты расчета также записываются в соответствующую строчку.

8

2.4 ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

а) Из таблицы 24 [1] выписываются значения средней месячной относительной влажности воздуха, φзi, %. Данные помещаются в табл. 2.5;

Таблица 2.5

б) Для января вычисляется значение действительной упругости водяного пара, езе, Па, по формуле

eзе 0,01 з Ез ,

где Ез – максимальная упругость водяного пара, принимается по Приложению А данного пособия, соответствующая значению среднемесячной температуры января (t) или рассчитывается по формуле

2.5. ОСАДКИ И СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ

а) Из таблицы 29 [1] выписывается по месяцам значения:

-количество осадков, мм;

-наличие снежного покрова, дни;

-количество осадков за год, мм.

б) Из Приложения Е [2] выписывается расчетное значение снеговой нагрузки приходящейся на горизонтальную поверхность, So, Па.

3. УСТАНОВЛЕНИЕ ТИПА ПОГОДЫ В ЯНВАРЕ И ИЮЛЕ И ВЫБОР РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖИЛИЩА

а) По таблице 3.1 или данным В.К. Лицкевича [4] (табл. 8) устанавливается тип погоды по месяцам. Используются климатические данные таблиц 2, 4 и 24 [1]; б) По таблице 3.1 или данным табл. 8 [4] даются рекомендации по режиму эксплуатации зданий.

9

Продолжение таблицы 3.1

4 ОЦЕНКА ЛЕТНЕГО ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА МЕСТНОСТИ

а) Из данных таблицы 2 [1] выбираются месяцы, средняя температура за которые 10 оС, а из таблицы 24 [1] в соответствующиемесяцы–средняяотносительнаявлажностьвоздуха, %.

Пример записи исходных данных приведен в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Исходные данные оценки летнего температурно-влажностного режима

10

б) На график рис. 4.1 наносятся точки, соответствующие температуре и относительной влажности каждого месяца;

Рис. 4.1. График определения температурно-влажностной характеристики воздуха в летнее время.

в) Строится график (см. рис. 4.2) температурно-влажностных характеристик для изучаемого района строительства. Для каждого месяца на шкале относительной влажности с рис. 4.1 сносятся значения нормативных показателей, а из табл. 4.1 – фактических показателей.

Рис. 4.2. График влажностной характеристики воздуха: 1 – нормативные показатели влажности; 2 – фактические показатели влажности; 3 – зона оптимальной влажности; 4 – зона превышения влажности.

в) Дается характеристика температурно-влажностному режиму каждого месяца.

5 ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРНО-ВЕТРОВОГО РЕЖИМА МЕСТНОСТИ В ЯНВАРЕ

а) Рассчитываются в условных единицах величины ветроохлаждения для января по формуле