Пиши Дома Нужные Работы

Обратная связь

Краткая история создания климатических нормативов для строительства

ИНСТИТУТ СФЕРЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

В Г. ШАХТЫ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

(ИСОиП (ФИЛИАЛ) ДГТУ)

 

 

На правах рукописи

 

 

Строительная физика

Конспект лекций

 

 

 

Составитель: доц., к.т.н. Дмитриенко В.А.  
   
  Рассмотрен и рекомендован для использования в учебном процессе на 2015/2016 – 2018/2019 уч. г. на заседании кафедры СиТБ Протокол №1 от 02.09.2015 г.

 

 

ШАХТЫ 2015

Составитель:

В.А. Дмитриенко

Рецензенты:

д.т.н. профессорМ.Д. Молев

к.т.н. доцентИ.А. Занина

Строительная физика [Электронный ресурс]: конспект лекций для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство»/ сост. В.А. Дмитриенко; Ин-т сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) ДГТУ в г. Шахты. – Шахты: ИСОиП (филиал) ДГТУ, 2015.- Сетевой ресурс (1595 Кб).- Б.ц. – Режим доступа: http:// www.libdb.sssu.ru

 

Конспект лекций по дисциплине «Строительная физика» предназначен для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство».

В конспект лекций отобраны материалы, которые могут помочь студенту разобраться в многочисленных факторах, учитываемых при проектировании зданий

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

    стр.
  Введение…………………………………………………………….
  РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЛИМАТОЛОГИИ….....
ИНФОРМАЦИЯ О КЛИМАТЕ И КЛИМАТИЧЕСКИХ НОРМАТИВАХ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА………………………..…  
  1.1 Определение климата……………………….…………………...
  1.2 Краткая история создания климатических нормативов для строительства………………………….…………………………  
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛИМАТА И ИХ ЗНАЧЕНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ……………..………………………….....  
  2.1 Основные климатические характеристики……….…………….
  2.2 Климатическое районирование для строительства…………….
  2.3 Учет климатических факторов при проектировании зданий и населенных мест………………………………………………….  
  РАЗДЕЛ 2 ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЕХНИКИ….….
ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ОГРАЖДЕНИЯ………..………
  3.1 Передача тепла через ограждения…………………….………...
  3.2 Теплофизический расчет ограждающих конструкций при установившемся потоке……………………….…………………  
  3.3 Расчет толщины ограждения…………………………………….
  3.4 Расчет толщины однослойного ограждения……………………
  3.5 Расчет толщины многослойного ограждения………………......
  3.6 Расчет толщины многослойного ограждения с воздушной прослойкой…………………………………………………………  
  3.7 Расчет толщины ограждения с включениями………………….
  3.8 Графический метод определения температур внутри ограждения…………………………………………………………  
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОГРАЖДЕНИЯ……….
  4.1 Передача тепла через ограждения в нестандартных условиях...
  4.2 Воздухопроницаемость ограждений…………………………….
  4.3 Аэрация………………………………………………………….....
  4.4 Влажностный режим ограждений………………………………..
  РАЗДЕЛ 3 ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ И АРХИТЕКТУРНОЙ АКУСТИКИ……………………………………………………………..  
ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ………………………………….
  5.1 Общие понятия о звуке и его свойствах…………………………
  5.2 Проникновение звука через ограждающие конструкции………
  5.3 Звукоизоляция. Оценка звукоизоляции………………………….
  5.4 Меры защиты от шума……………………………………………
АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА……………………………………..
  Раздел 4 ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ СВЕТОТЕХНИКИ………
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СВЕТОТЕХНИКИ………………………….
  7.1 Природа света……………………………………………………..
  7.2 Основные светотехнические величины………………………….
  7.3 Прохождение света через атмосферу……………………………
  7.4 Яркость неба………………………………………………………
  7.5 Взаимодействие света с веществом……………………………...
  7.6 Полный световой поток в помещении…………………………...
  7.7 Оценка световой среды…………………………………………...
ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ……………………………………..
  8.1 Нормирование естественного освещения……………………….
  8.2 Требования к естественному освещению помещений………….
Расчет естественного освещения………………………...
  9.1 Метод Мешкова……………………………………………………
  9.2 Метод Винера……………...………………………………………
  9.3 Метод Ламберта……………………………………………….…..
  9.4 Метод Данилюка…………………………………………………..
  9.5 Расчет по действующим нормам…………………………………
    9.5.1 Боковое освещение…………………………………...……
    9.5.2 Верхнее освещение………………………………………...
    9.5.3 Совмещенное освещение……………………………….....
  9.6 Графический метод расчета геометрического КЕО от светопроемов произвольной формы…………………………………....  
ИНСОЛЯЦИЯ………………………………….……………………......
  10.1 Общие положения…………………….…………………………...
  10.2 Природа инсоляции……………………………………………….
Расчет и обеспечение инсоляции………………………
  11.1 Объемно-планировочные решения……………...……………….
  11.2 Мероприятия при решении генплана…………………………….
  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………...……..

 



 


Введение

 

Конспект лекций по курсу «Строительная физика» предназначен для студентов направления «Строительство».

Строительная физика – прикладная область физики, рассматривающая физические явления и процессы в конструкциях зданий, связанные с переносом тепла, звука и света, а также явления и процессы в помещениях здания, связанные с распространением звука и света.

Основная задача строительной физики – обоснование применения в строительстве материалов и конструкций, выбор размеров и формы помещений, которые обеспечили бы оптимальные температурно-влажностные, акустические и светотехнические условия в помещениях соответственно их функциональному назначению.

Предмет изучения «Строительной физики» – вопросы теплопередачи, воздухопроницаемости и влажностного состояния конструкций, вопросы звукоизоляции, акустики и светотехники, рассматриваемые, соответственно, в разделах строительная теплотехника, строительная и архитектурная акустика, строительная светотехника.

В конспект лекций отобраны материалы, которые могут помочь студенту разобраться в многочисленных факторах, учитываемых при проектировании зданий.

 

 

 

РАЗДЕЛ 1 ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЛИМАТОЛОГИИ

Тема 1 Информация о климате и климатических нормативах для строительства

Определение климата

Климатологией называется наука, изучающая условия формирования климата и климатический режим различных стран и районов.

Слово «климат» греческое, означает «наклон». Древние греки полагали, что состояние атмосферы, а именно: температура воздуха, ТВ зависит лишь от угла (наклона), под каким падают на Землю солнечные лучи. Чем выше солнце, чем ближе его лучи к перпендикулярному направлению к земной поверхности, тем больше они приносят на Землю тепла, тем выше температура земной поверхности ТЗ и прилегающего к ней слоя воздуха ТВ. С отклонением лучей солнца от перпендикуляра к земной поверхности (с изменением их наклона) температура поверхности земли понижается (рисунок 1). Отсюда и произошло название «климат». Климаты Земли делилисьпо астрономическому признаку в соответствии со средней высотой солнца и продолжительностью дня.

Рисунок 1 – К определению «климат»

 

На основании метеорологических наблюдений были установлены климатообразующие факторы - астрономические, географические и зависящие от них циркуляционные. К ним относятся: солнечная радиация, атмосферная циркуляция, характер земной поверхности. Этими факторами и их взаимодействием определяется погода – состояние атмосферыза короткий промежуток времени. Погода изо дня в день может меняться или повторяться, а климат постоянен.

Климат – это многолетний режим погоды с закономерной последовательностью атмосферных процессов, создающихся в данной местности в результате влияния солнечной радиации, атмосферной циркуляции и физических явлений. Для изменения климата необходимы длительные периоды.

Условия формирования климата данного места зависят от широты, высоты над уровнем моря, от положения относительно океанов, морей и других больших водоемов, от формы рельефа, характера поверхности почвы, растительного и снежного покрова.

Климат характеризуется однотипными показателями метеорологических элементов над обширными территориями.

Приток солнечной радиации является одним из важнейших факторов, определяющих климат на поверхности Земли.Однако тепло можетпоступать не только непосредственно от солнца. После преобразования радиации в атмосфере, тепло переносится воздушными потоками, т.е. благодаря атмосферной циркуляции из низких широт в более высокие.

В холодное время года воздушными течениями тепло переносится также с поверхности морей и океанов. Вода медленно нагревается солнцем, но сохраняет тепло дольше, чем суша. Поэтому летом вблизи моря холоднее, а зимой теплее, чем вдали от моря. Например, средняя январская температура воздуха в Калининграде около 0 °С, а на той же широте в Новосибирске около – 20 °С. Летом в Калининграде прохладно, в Новосибирске жарко. По той же причине у моря теплее, чем на материке, и осень на побережьях морей и океанов теплее, чем весна. Благодаря атмосферной циркуляции влияние морей распространяется на значительные расстояния от побережья. Например, перенос воздушных масс из области теплого течения Гольфстрим смягчает климат всей Европы.

На температурный режим атмосферы влияют испарения и конденсация. На испарение воды затрачивается тепло, при конденсации водяного пара тепло выделяется. При испарении водяной пар поднимается, охлаждается и превращается в капли воды, образуя облака. Водяной пар и облака переносятся воздушными течениями. Из облаков выпадают осадки. Благодаря циркуляции осуществляется влагооборот, который также оказывает влияние на атмосферную циркуляцию: водяной пар и облака уменьшают прозрачность атмосферы и приводят к перераспределению солнечной радиации на земной поверхности.

Влияние на климат крупных форм рельефа, какими являются горы, создает особый климат – горный. С высотой уменьшается плотность и увеличивается прозрачность атмосферы, возрастает интенсивность прямой солнечной радиации, уменьшается рассеянная радиация, увеличивается излучение тепла.

Влияние гор сказывается на климате близлежащих территорий – в долинах, на склонах.

На климат оказывают влияния озера, реки, вид и форма земной поверхности. Вода, лес, вспаханная почва поглощают тепло. Пространства, покрытые снегом и льдом, большую часть тепла отражают.

При исследовании климата района не только определяют его основные показатели, но и изучают взаимодействие основных климатообразующих факторов.

 

Краткая история создания климатических нормативов для строительства

Учет влияния климата производится как в стадии планирования,так и стадии проектирования объектов. От правильности учета этого влияния зависит правильность выбора места для города, фабрики, завода. Климатом определяется архитектурно-планировочное решение объектов строительства, от него зависит длительность эксплуатации сооружений, комфортность условий работы, проживания и отдыха человека.

Задача строительной климатологии заключается в том, чтобы помочь строителям учесть специфику климата данного района при проектировании, использовать его полезные стороны и предусмотреть меры защиты от его вредных воздействий. Правильность учета климата определяется показателями, входящими в СНиП. Климатические нормативы, входящие в расчеты при проектировании, называют климатическими параметрами.

Количественные климатические показатели для оценки влияния климата на здания и сооружения как обязательные нормы, учитываемые при проектировании, стали применяться сравнительно недавно. Это не значит, что ранее совсем не учитывалось влияние климата на жилище человека. Например, на основе опыта в северных снежных районах строились низкие бревенчатые дома с соломенными крышами. В южных жарких районах строились мазанки белого цвета, дома с верандами, лоджиями. В Прибалтике, в районах с большим количеством осадков, где летом преобладает пасмурная погода, строили дома с крутым уклоном крыш, большими свесами, остекленными верандами и высокими цоколями.

В зависимости от преобладающих погодных процессов созданы определенные типы жилищ, которые стали традиционными для каждого народа и по существу отражают учет влияния на них местных природно-климатических условий. В настоящее время архитекторы изучают опыт постройки народных жилищ в различных климатических районах и используют его при планировке современных городов и при проектировании зданий.

После Второй мировой войны строители поняли необходимость учета климатических условий в процессе планирования и проектирования зданий. После Великой Отечественной войны в СССР началось строительство с небывалым размахом, превосходящим размеры строительства любой страны мира. В 60-х годах отношение строящейся жилой площади к числу жителей страны было вдвое больше, чем в США, Англии и Франции. На строительство зданий и различных сооружений стали ассигноваться большие суммы, и правительство страны потребовало правильного, экономного расхода средств. Вместе с тем от строителей требовали создания наилучших условий для труда и жизни человека.

Учитывая большое разнообразие климатов нашей страны и существенное влияние климатических факторов на сроки эксплуатации сооружений и на микроклимат внутри зданий, необходимо производить всесторонний учет климатических условий каждого географического района. Первые запросы советских строителей к климатологии были очень скромными. По ГОСТам и строительным нормам можно проследить историю развития строительной климатологии в СССР.

1930 год. Изданы «Правила и нормы застройки населенных мест, проектирование», в которых были даны указания об учете отношения световой площади к площади пола в жилых зданиях в зависимости от их ориентации в различных широтах. Даны нормы уклонов крыш. Проведено районирование территории РСФСР по снеговой нагрузке на крыши.

1934 год. Первое деление территории СССР по климатическим условиям для целей строительства в «Основных строительных нормах». Выделено четыре района, или пояса: северный, средний, южный и субтропический. Требования к устройству жилищ в зависимости от района ограничивались толщиной стен зданий: в первом районе толщина стены предусматривалась не менее 2½ кирпича, во втором – 2 кирпича, в третьем и четвертом – 1½ кирпича.

1938 год. В Нормах уточняется ориентировка жилых комнат в квартирах с учетом широты места. Впервые приведены расчетные температуры, по которым определялась величина требуемого сопротивления теплоотдаче наружных стен.

1948 год. Изданы «Нормы проектирования жилых зданий». Территория СССР разделена на пять климатических поясов: холодный, умеренный, умеренно-холодный, теплый и жаркий.

В 30-х и 40-х годах мало внимания уделялось учету климата при строительстве зданий. В этот период выявилась сложность учета влияния климата на строительные объекты, возникла необходимость в проведении лабораторных и натурных наблюдений по изучению влияния климата на различные объекты.

1954 год. В главе «Жилые здания» СНиП территория СССР разделена на четыре района и три подрайона.

1958 год. В «Нормах проектирования жилых зданий» число подрайонов увеличено до пяти, сформулированы санитарно-гигиенические требования к жилищам в различных районах. Районирование проведено по средним температурам воздуха за январь и июль. Приведены данные по снеговым и ветровым нагрузкам.

1962 год. Климатические показатели выделены в отдельную главу «Строительная климатология и геофизика».

1966 год. Изданы «Указания по определению гололедных нагрузок».

1972 год. Переиздана глава СНиП «Строительная климатология и геофизика». В нее вошли уточненные и новые климатические показатели.

1982 год. В СНиП «Строительная климатология и геофизика» внесены изменения и уточнения.

2000 год. Выделена глава СНиП «Строительная климатология», введены климатические характеристики холодного и теплого периодов года.

Перечень климатических показателей, вошедших в СНиП «Строительная климатология» приводится в таблице 1.

Таблица 1

 






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.