🗊Презентация Строительная физика

Дисциплина: «Строительная физика» Преподаватель: Бахмисова Мария Алексеевна

Литература 1. Куприянов В.Н. Физика среды и ограждающих конструкций. – Учебник для бакалавров 2. В. Н. Куприянов - Градостроительная климатология. Учебное пособие - 2012 г. 3. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* 4. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий 5. СП 50.13330.2010 Тепловая защита зданий 6. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях 7. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий 8. СанПиН 2.1.2.2645 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях 9. СП 52.13330.2010. Естественное и искусственное освещение  10. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки

Строительная физика – это совокупность научных дисциплин, рассматривающих физические явления и процессы,  связанные со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений, и разрабатывающих методы соответствующих  инженерных расчётов.  Строительная физика – это совокупность научных дисциплин, рассматривающих физические явления и процессы,  связанные со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений, и разрабатывающих методы соответствующих  инженерных расчётов.  Основными и наиболее развитыми разделами строительной физики являются  Строительная теплотехника; Строительная акустика; Строительная светотехника, изучающие закономерности переноса тепла, передачи звука и света с целью обеспечения в  зданиях(сооружениях) необходимых температурно-влажностных, акустических и светотехнических условий. 

СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ Строительная климатология обеспечивает целесообразные проектные решения зданий, их комплексов и городской застройки с учетом особенностей климата, изучает воздействие климата на архитектурно-конструктивные решения зданий, городские структуры и технологии возведения зданий. Основные факторы климата : количество осадков, относительная влажность воздуха, количество солнечной радиации, интенсивность ветров, континентальность климата температура воздуха. По влажности климата на территории РФ устанавливаются 3 зоны: влажная, нормальная и сухая.

Ограждающие конструкции Оградиться от окружающей среды – необходимое условие выживания человека. Испокон веков люди строят себе жилища, улучшают их функциональность и комфортность, делают их более надежными. Попытки создать автономное, энергосберегающее жилье с высоким коэффициентом теплосбережения предпринимаются человечеством по сегодняшний день. Любое жилое и нежилое помещение состоит из стен, перекрытий и крыши. Все эти составляющие имеют единое название – ограждающие конструкции. Ограждающие конструкции зданий и сооружений – это все виды перегородок, которые разделяют одно помещения на несколько и отделяют их от воздействия погодных условий. Эти сооружения могут быть выполнены из различных материалов, имеющих необходимые в той или иной ситуации свойства. Виды ограждающих конструкций • Наружные – защищают от воздействия погодных условий, таких как ветер, дождь, низкие и высокие температуры, солнечное излучение и прочее. • Внутренние – направлены на разделение одного пространства на несколько, путем установки перемычек и стен.

Основные схемы конструктивных решений наружных стен

Утеплители также относятся к ограждающим конструкциям. Утепление применяется в том случае, если толщина наружных стен недостаточна, и необходимо создать дополнительные барьеры защиты от атмосферных агрессий. Помимо низкой теплопроводимости, все виды ограждающих конструкций-утеплителей обладают звукоизоляционными свойствами. Виды теплоизоляции наружных стен: • Пенополистерол. • Минеральная вата. • Эко вата и т.д. Утеплители также относятся к ограждающим конструкциям. Утепление применяется в том случае, если толщина наружных стен недостаточна, и необходимо создать дополнительные барьеры защиты от атмосферных агрессий. Помимо низкой теплопроводимости, все виды ограждающих конструкций-утеплителей обладают звукоизоляционными свойствами. Виды теплоизоляции наружных стен: • Пенополистерол. • Минеральная вата. • Эко вата и т.д. Для того чтобы уберечь слой утеплителя от внешних воздействий и продлить срок его службы, вся утепленная площадь наружных стен должна быть закрыта фасадной отделкой. Фасад – декоративная часть наружной стены, относящаяся к наружным ограждающим конструкциям. Материалы, используемые для фасадных работ: • Плитка; • Сухие строительные смеси; • Краска; • Сайдинг; • Облицовочный кирпич; • Искусственный и натуральный камень и другие. Фасадная отделка может крепиться непосредственно на стену или слой утеплителя, или же на специально возведенной для нее конструкции. Последняя, называется вентилируемым фасадом. В этом случае между стеной и отделкой есть воздушная прослойка, которое, в свою очередь, является дополнительным защитным барьером. Вентилируемый фасад увеличивает толщину наружной стены, что способствует понижению теплообмена и, соответственно, снижению теплопотерь.

Микроклимат В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату» параметрами, характеризующими микроклимат являются: температура воздуха; температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающих   конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств);   относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха; интенсивность теплового облучения.   Создание в помещениях комфортной внутренней среды зависит от теплотехнических качеств ограждающих конструкций, планировочного решения зданий, размеров их отдельных элементов (окна, фонари) и т. д. Микроклимат в помещениях создается двумя основными способами: мерами архитектурно-планировочных и конструктивных решений зданий (естественные или пассивные меры). мерами искусственной климатизации - искусственным освещением, отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха . Внутренний микроклимат зависит от воздушного, теплового, влажностного, светового и шумового режимов в помещении. Дискомфорт наступает при жаре, холоде, недостатке или избытке влажности воздуха, недостаточной освещенности, излишней яркости, шуме и т.д.

Точка росы -это температура, при которой достигается максимальное насыщение воздуха водяными парами, если они постоянно содержаться в воздухе при одной и той же температуре. Точка росы является своеобразным указателем содержания водяных паров в воздухе. При повышении влажности повышается и значение точки росы. Значение точки росы выражается в градусах. Точка росы не может превышать температуру воздуха. В результате соприкосновения холодной поверхности и теплого воздуха влажность падает - это явление называют конденсацией. Получаются капельки влаги, которые могут трансформироваться в туман, иней, облако или дождь. Простейший пример – закипающий на плите чайник, на горячей крышке которого можно видеть капельки влаги. Температура крышки и есть точка росы в данном случае.

Теплотехнические требования к наружным ограждающим конструкциям . Теплопередача

Виды влаги и влагообмен в конструкциях здания. Зона конденсации Основными причинами, вызывающими увлажнение любых строительных конструкций являются: - строительная влага, то есть та влага, которая вносится в ограждение при возведении, реконструкции или капитальном ремонте здания; - грунтовая влага, попадающая в толщу конструкций благодаря капиллярной структуре строительных материалов; - влага атмосферных осадков, проникающая в ограждающие конструкции при косом дожде или вследствие несовершенства системы водоотвода; - конденсационная влага, образующаяся на поверхности и в толще конструкций при определенных сочетаниях климатических параметров внутренней и наружной среды и теплового режима конструкций.

Воздухопроницаемость Способность материала или ограждающей конструкции пропускать воздух называется воздухопроницаемостью. Зимой в отапливаемом помещении температура воздуха внутри гораздо выше наружного воздуха. Это обусловливает разность их объемных масс, в результате чего возникает разность давлений воздуха с обеих сторон ограждения. Обследования воздухопроницаемости ограждающих конструкций и системы естественной вентиляции производятся для контроля параметров воздухообмена в помещениях здания. В соответствии с требованиями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», эти обследования являются обязательными при вводе объектов в эксплуатацию. Объектами испытания и измерения воздухопроницаемости могут быть эксплуатируемые или полностью подготовленные к сдаче в эксплуатацию здания, а также квартира, помещение или группа связанных между собой помещений любого назначения. С какой целью проводятся испытания по воздухопроницаемости? Измерение параметров воздухопроницаемости позволяет выявить места утечек воздуха. В основном такими местами являются соединения различных строительных материалов, стыки панелей, перекрытий, стыки больших окон и дверей с полом. Часто утечка тепла происходит в местах прохождения труб и кабелей сквозь воздухоизолирующую оболочку сооружения, а также через мансардные и слуховые окна, чердачные люки и швы примыканий пристроек и эркеров.

Места теплопроводных включений ограждающих конструкций (Мостики холода) Мостик холода – это участки ограждающей конструкции, который имеет повышенную теплопроводимость по сравнению с материалом, из которого изготовлена конструкция. Таким образом, мостики холода являются зонами повышенной утечки энергии (тепла или холода). Другое название мостика холода это температурный мост. Мостиком холода могут быть следующие элементы конструкции: стыки между частями конструкции, например, стыки ограждающих стен с кровлей; стык конструктивного элемента; система крепления фасадов; опорная зона плит перекрытий на наружные стены (при строительстве рекомендуется сразу утеплять эту зону); железобетонные оконные и дверные перемычки; монолитный железобетонный пояс; цоколь и фундамент в стыках стен фундамента с полом 1 этажа; сквозные крепежные элементы; оконные и дверные проемы, углы наружных стен; выходы на балкон или веранду. Необходимо стремится к тому, чтобы как можно меньше было мостиков холода в здании, так как при этом существенно снижается общая энергоэффективность дома.

Мостики холода приводят к: Мостики холода приводят к: снижению температуры внутри помещений в холодные времена года и перегреву помещений в жаркие времена года; образованию конденсата на внутренней поверхности ограждающей конструкции; значительное увеличение расхода ресурсов на отопления дома; повышается вероятность возникновения сырости и плесени на внутренних стенах дома ; приводят к развитию вредоносных бактерий (в благоприятной влажной среде) и к заболеванию людей.

Как обнаружить «мостики холода»? Визуально на фасаде дома практически невозможно определить мостики холода. Диагностику здания и выявления мостиков холода можно выполнить с помощью специального прибора - тепловизор. Можно выявить все места утечки тепла, получить полную тепловую картину здания и, определив дефекты, устранить их. В соответствии с поставленными целями обследования, на основании полученных результатов формируется отчет по тепловизионному обследованию здания, в котором приводятся термограммы и фотографии обследуемого объекта, оценка теплового состояния, специализированные расчеты и рекомендации (при необходимости).

Архитектурно-строительная акустика Архитектурно-строительная акустика является частью строительной физики. Она подразделяется на два направления: архитектурная акустика, исследующая условия, определяющие хорошую слышимость в помещениях и разрабатывающая архитектурно-планировочные и конструктивные решения, обеспечивающие эту слышимость; строительная акустика, изучающая вопросы звукоизоляции помещений, то есть защиту помещений от внешних шумов, и вопросы снижения шума в помещениях, в которых находится сам источник шума.

Шум Шум - это совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека и мешающих его работе и отдыху. Звук с частотой от 16 Гц до 20 кГц называется слышимый, с частотой менее 16 Гц - инфразвук и более 20 кГц - ультразвук. Работающий в условиях длительного шумового воздействия испытывает раздражительность, головную боль, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, нарушение сна. Гигиеническое нормирование шума Основная цель нормирования шума на рабочих местах - это установление предельно допустимого уровня шума (ПДУ), который при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. Предельно допустимые уровни шума на рабочих местах регламентированы СН 2.2.4/2.8.562-96 “Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки”, СНиП 23-03-03 “Защита от шума”. Мероприятия по защите от шума. Разработка шумобезопасной техники - достигается улучшением конструкции машин. Средства и методы коллективной защиты : акустические, архитектурно-планировочные, организационно-технические. Защита от шума акустическими средствами предполагает звукоизоляцию (устройство звукоизолирующих кабин, ограждений, установку акустических экранов); звукопоглощение (применение звукопоглощающих облицовок); глушители шума. Архитектурно-планировочные методы - рациональная акустическая планировка зданий; размещение в зданиях технологического оборудования, машин и механизмов; рациональное размещение рабочих мест; планирование зон движения транспорта; создание шумозащищенных зон в местах нахождения человека. Организационно-технические мероприятия - изменение технологических процессов; своевременный планово-предупредительный ремонт оборудования; рациональный режим труда и отдыха. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) - противошумные вкладыши из ультратонкого волокна “Беруши”, наушники.

Инсоляция Инсоляция - облучение поверхностей и пространств прямым солнечным светом, оказывающее световое, ультрафиолетовое и тепловое действия. Прямой солнечный свет повышает гигиенический уровень помещений, имеет большое оздоровительное значение для среды обитания человека. Поэтому инсоляция должна быть использована в жилых, общественных зданиях и на территории жилой застройки. Согласно нормам, продолжительность инсоляции регламентируется в: жилых зданиях; детских дошкольных учреждениях (ДДУ); - учебных учреждениях общеобразовательных, начального, среднего, дополнительного и профессионального образования, школах-интернатах, детских домах и др.; лечебно-профилактических (ЛПУ), санаторно-оздоровительных и курортных учреждениях; учреждениях социального обеспечения (домах-интернатах для инвалидов и престарелых, хосписах и др.). Нормируемая продолжительность непрерывной инсоляции для помещений жилых и общественных зданий устанавливается СанПиН 2.2.1/ 2.1.1.1.76, Снип «Градостроительство»: для северной зоны (севернее 58˚с.ш.) – не менее 2,5 часа в день с 22 апреля по 22 августа; для центральной зоны (58˚с.ш. - 48˚с.ш.) – не менее 2 часов в день с 22 марта по 22 сентября; для южной зоны (южнее 48˚ с.ш.) – не менее 1,5 часа в день с 22 февраля по 22 октября. Определение продолжительности инсоляции производится с помощью солнечной карты

ТРЕБОВАНИЯ К ИНСОЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ  ТРЕБОВАНИЯ К ИНСОЛЯЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ  1. Продолжительность инсоляции в жилых зданиях должна быть обеспечена не менее чем в одной комнате 1-3 – комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4-х и более комнатных квартир. В зданиях общежитий должно инсолироваться не менее 60 % жилых комнат. ТРЕБОВАНИЯ К ИНСОЛЯЦИИ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ 1. Нормируемая продолжительность инсоляции устанавливается в основных функциональных помещениях общественных зданий, указанных выше. 2. К основным функциональным помещениям относятся: в зданиях ДДУ – групповые, игровые, изоляторы и палаты; в учебных зданиях – классы и учебные кабинеты; в ЛПУ – палаты (не менее 60% общей численности); в учреждениях социального обеспечения – палаты, изоляторы. 3. Инсоляция не рекомендуется в операционных, реанимационных залах больниц, ветлечебниц; химических лабораториях; выставочных залах музеев; книгохранилищах и архивах. 4. Допускается отсутствие инсоляции в учебных кабинетах информатики, физики, химии, рисования и черчения.

ТРЕБОВАНИЯ К ИНСОЛЯЦИИ ТЕРРИТОРИЙ ТРЕБОВАНИЯ К ИНСОЛЯЦИИ ТЕРРИТОРИЙ На территориях детских игровых площадок, спортивных площадок жилых домов; групповых площадок ДДУ; спортивной зоны, зоны отдыха общеобразовательных школ и школ-интернатов; зоны отдыха ЛПУ продолжительность инсоляции должна составлять не менее 3 часов на 50% площади участка независимо от географической широты.