Ограждающие конструкции современного строительства в условиях жаркого климата Палестины Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

вестник

МГСУ

3/2008

ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ СОВРЕМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА ПАЛЕСТИНЫ

Тайех Джехад

В Палестине традиционными конструкциями стен и покрытий являются конструкции из природного камня, бетона, прессованного пустотного кирпича с наружной и внутренней отделкой - цементно-песчаной штукатуркой. Теплотехнические расчеты традиционных ограждающих конструкций Палестины на зимние условия показали, что конструкций стен и покрытий, используемых в практике строительства в Палестине, не обеспечивают требования, предъявляемые СНиП-3-79* и СНиП 23-02-2003 по гигиеническим условиям. Для того чтобы правильно подобрать ограждающие конструкции, принимаемые для современного строительства Палестины необходимо провести теплотехнические расчеты стен и покрытий, как на зимние условия, так и на теплоустойчивость в летних условиях перегрева. Необходимо, чтобы ограничение амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности стен и покрытия соответствовало нормам. Кроме того, сдвиг амплитуды колебаний температуры на наружной и внутренней поверхностях ограждений должен составлять не менее 10-11 часов, т.е. когда на улице жарко (около 16 часов), температура на внутренней поверхности стены должна быть минимальной. Когда на улице прохладно, она должна быть максимальной, (в 2 часа ночи).

На основании изученных климатических особенностей Палестины, и на основе изучения принципов нормирования параметров и методов расчета температурно-влажностного режима в зданиях нами выделены нужные расчетные температурно-климатические параметры, которые необходимо учитывать при проектировании зданий в Палестине (Таб. 1, 2).

Ограждающие конструкции должны превышать требования, предъявляемые СНиП П-3-79* (98) и СНиП 23-02-2003 (тепловая защита зданий) по гигиеническим условиям, для зимнего периода т.е.

Я* > Я™ (М2 С°)/ВТ

Требуемое общее сопротивление теплоотдаче стены и покрытия определяется по формуле: ( )

^ТР _ ('в — *н) АТВ ав

где: 1- АтВ взято согласно СНиП 11-3-79* (98). Атв = 4°С. 2 - ав = 8.7 Вт/(м2-С°), СНиП 11-3-79* (98), таблица 4*. 3- 1В = +25°С. 4 - расчетная зимняя температура наружного воздуха °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки. Для группы городов взяты, как средняя для данного характерного района (Таб. 3).

3/2008_МГСУТНИК

Таблица 1

Количество тепла, поступающего в июле от суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность и на вертикальные поверхности различной ориентации в Вт/м2.

Широта, град Солнечная радиация .1 / ^ах

Горизонтальные поверхности Вертикальные поверхности

Ю С 3-В С3-СВ ЮВ-Ю3

34 335 83 68,6 159 118 128,6

965 299,2 197,8 685,2 586,7 527

32 335 78,7 67,67 156,7 117,2 120,2

971 242,7 190,3 669,9 584 480,6

30 335 73,7 67,3 154 117,2 120,6

986 224,7 198,1 670,5 581,7 473,2

Таблица 2

Расчетные температурно-климатические параметры

Город Средняя температура самых холодных суток С° Средняя температура периода со средней температурой < 5 с° (г ) ^ ср.от. ' Средняя температу ра июля С° Максимальная амплитуда колебаний наружного воздуха в июле А. ^ 1.н июля

Тул-Карм 3 8,5 27,7 19

Наблус 0 7,76 26,3 16

Иерихон 3,4 8,15 31,3 24,1

Иерусалим -3 6,77 24,4 21,8

Аль-Халил -2,5 5,65 23,7 20,2

Газа 5 - 26,7 10,5

Основное требование расчета для зимнего периода: Д ^ ^ 0,8М2.С / ВТ Основное требование расчета для летнего периода: А ^ АТР ^ 1,47 С С ср Время задержки амплитуды колебаний: £ У 10 часов

Таблица 3

№ Характерный район г с° , М 2.С / ВТ

1 Тул-Карм, Иерихон, Газа 3 0,63

2 Иерусалим, Аль-Халил, Наблус -3 0,80

Требуемые сопротивления теплопередаче Я^ = ^ + 7 = 0,8М 2 С ° / ВТ.

Расчет фактические сопротивления теплопередаче конструкций при ав = 8.7 и

пф 1 ^ 5 1 ан =23, проводится по формуле: Д0 =--+ - +--

ав •=1 х ан

Где:

ав - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций,

принимаемый по (таблица 4* СНиП 11-3-79* (98), Вт/(м2-С°). ан - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающих конструкции, Вт/(м2-С°), принимаемый по (таблица 6* СНиП 11-3-79* (98)). 5 - Толщина слоя, м;

X - Расчетной коэффицент теплопроводности материала слоя, Вт/(м-°С), принимаемый по (СНиП 11-3-79* (98) прил. 3*).

Основное требование расчета конструкций на теплоустойчивость - ограничение амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности стены.

А < АТР

Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций жилых зданий АтВ С°, не должна быт более требуемой амплитуды А^Р С°, определяемой по формуле:

А^ =2,5 - 0,1(гн -21)

где гн - среднемесячная температура воздуха за июль °С (Таб. 2).

А^ = 2,5 - 0,1(31,3 - 21) =1,47 С ° ( для города Иерихон, где гни А1н июля имеют максимальные значения) (Таб. 2).

Имея эти данные можно вести теплотехнический расчет ограждающих конструкций на зимние условия, расчет теплоустойчивости на условия перегрева, а также расчет возможности конденсации влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкций и внутри этих конструкций. Для условий климата Палестины и с использованием местных строительных материалов предлагаются следующие варианты конструктивных решений стен и покрытий с эффективной теплоизоляцией. (Рис. 1).

Расчеты проведены по Российским Нормам СНиП 11-3-79* (95) «Строительная теплотехника», или по СНиП 23-02-2003 «Теплозащита зданий» (Таб. 4, Таб. 5).

Таким образом, основываясь на опыте проектирования ограждающих конструкций в России, предлагаемые варианты конструктивных решений стен и покрытия для условий Палестины обеспечивают требования, предъявляемые СНиП 11-3-79* по гигиеническим условиям и по теплоустойчивости. Следует, однако отметить, что большой запас сопротивления теплопередаче в зимних условиях для Палестины образовался потому что требовалась обеспечить теплоустойчивость стен и покрытий летом. Особенно повлияла на выбор конструкции стен и покрытий очень сильная тепловая радиация Солнца. Согласно СниП в расчет принимались стены западной ориентации, подвергающиеся особенно сильному облучению Солнцем во второй половине дня.

3/2008

вестник -МГСУ

Конструкции, предлагаемые для условий Палестины, основаны на материалах, имеющих широкое распространение в регионе.

Предлагаемое решение улучшает традиционные конструкции. Обеспечивает отсутствие конденсата на внутренних поверхностях и отсутствие впечатления сквозняка при нахождении вблизи этих конструкций.

Превышение требуемых по гигиеническим соображениям значений Яф вследствие борьбы с перегревом летом обеспечивает экономию энергии на отопление зимой, и на искусственное охлаждение.

Литература

1. Научные исследования в области архитектурно-строительных решений предприятий легкой и пищевой промышленности. - Труды ЦНИИП ромзданий, вып. 60., М.1977.

2. Палестинский статистический центр. Справочник статистики, Палестина, 2005.

3. СНиП 11-3-79* (98) "Строительная теплотехника".

4. СНиП 23-02-2003 "тепловая защита зданий".

5. СП. 23-101-2004 "Свод правил по проектированию тепловой защиты зданий".