K004171 Дипломная работа Строительство жилого умного дома в г. Уфа

3400 руб. 1890 руб.

В корзину

1 АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ

1.1 Характеристика сооружения и исходные данные на проектирование

Характеристика района строительства характеризуется данными в соответствии со Строительными нормами и правилами СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», СНиП 2.02.07-85* (2003 г.) «Нагрузки и воздействия», СНиП II-7-81* (2003 г.) «Строительство в сейсмичных районах», государственный стандарт ГОСТ 25100-95* «Грунты. Классификации».

Участок расположен в поселке Таптыкoвo. Площадь, согласно кадастровому плану земельного участка, составляет 300 м2. В границах отведенного участка располагается 2-хэтажный деревянный жилой дом и элементы благоустройства. Расположение здания и ориентации на участке выполнены с соблюдением всех требований СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка гoрoдских и сельских поселений».

Проектом благоустройства выполнено размещение проездов, площадок, дорожек и определены зеленые зоны. Ширина дорожек зависит от их назначения, по обеим сторонам дорожки устанавливается бортовой камень. Дорожки и отмостка вокруг зданий и сооружений вымощены тротуарной плиткой толщиной 40 мм, площадка под навесом – брусчаткой той же формы толщиной 100 мм.

Свободные от застройки и покрытий участки – озеленяются. На них предусматривается посадка деревьев, кустарников, разбивка цветников, клумб, устройство газона. Для улучшeния ветро- и звукоизоляции на участке по внутреннему периметру высаживается кустарник для создания живой изгороди. Для создания зеленых зoн грунт полностью меняется на плодородный.

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 15

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Строительное здание соответствует всем требованиям противопожарных, санитарно-гигиенических и экологическим требованиям, что обеспечивает безопасную жизнь людей.

1.1.1 Месторасположение объекта

Участок строительства проектируемого двухэтажного жилого дома расположен в г. Уфа село Таптыково. Село расположено в 20 километрах от города Уфа. Находится на правом берегу реки Дема.

1.2 Решение генерального плана

Решением генерального плана является строительство двухэтажного пассивного дома в Уфимском районе.

Площадь, согласно кадастровому плану земельного участка, составляет 1200 м2. В границах отведенного участка располагается 2-хэтажный жилой дом и элементы благоустройства. Расположение и ориентация здания на участке выполнены с соблюдением требований СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений».

Проектом благоустройства выполнено размещение проездов, дорожек, площадок и определены зеленые зоны. Ширина дорожек зависит от их назначения, по обеим сторонам дорожки устанавливается бортовой камень.

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 16

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Дорожки и отмостка вокруг зданий и сооружений вымощены тротуарной плиткой толщиной 40 мм, площадка перед гаражом – брусчаткой той же формы толщиной 100 мм.

Свободные от застройки и покрытий участки – озеленяются. На них предусматривается посадка деревьев, кустарников, разбивка цветников, устройство газона. Для улучшения ветро- и звукоизоляции на участке по внутреннему периметру высаживается кустарник для создания живой изгороди. Для создания зеленых зон грунт полностью меняется на плодородный.

Экспликация проектируемых зданий и сооружений отражена в таблице

1.1.

Таблица 1.1 Экспликация зданий и сооружений

Таблица 1.2 Технико-экономические показатели

1.3 Конструктивные решения

Строящееся жилое сооружение имеет два этажа, которые представляют собой один этаж и мансардный этаж. В плане имеют размеры 9,7х14,9 м, и имеют каркасную конструкцию стен из пассивного бруса. Конструктивные

решения по строительной части проекта приняты СНиП 2.01.02-85* «Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям зданий».

Фундаменты свайные винтовые. Свайные фундаменты имеют ростверк, опирающийся непосредственно на оголовки свай и предназначенный для передачи нагрузки от конструкций здания или сооружения. Представляют собой сваи длиной 6 м. Обсадная труба диаметром 250 мм погружается до заглубления в плотные слои грунта на 0,2 м.

Наружные несущие стены толщиной 195 мм выполнены из пассивного

бруса при помощи пазов на брусе. Внутренний и наружный ряды –

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 17

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

обыкновенный пассивный брус. Снаружи и изнутри стены обработаны противопожарным раствором и антисептиком.

Внутренние несущие стены толщиной 300 мм выполнены из обыкновенного пассивного бруса.

Конструкции данных стен и перегородок удовлетворяют нормативным требованиям прочности, устойчивости, огнестойкости, звукоизоляции.

Лестница винтовая с одним маршем, расположена в спальне.

Ограждение лестничного марша исполнена из дерева высотой 1200 мм.

Ширина ступеней равна 300 мм, высота всех ступеней равна 150 мм.

Ширина марша равна 740 мм, что является достаточным для ее эксплуатации.

Крыша односкатная, наклонные стропила опираются на наружные несущие стены, на которых закреплен мауэрлат. Стропильные ноги запроектированы в виде деревянного бруса, имеющего в сечении размеры 150х50. Для уменьшения величины прогиба стропил под действием веса конструкции кровли предусмотрены вертикальные стойки. Так как деревянные элементы крыши работают во влажной и огнеопасной среде, они должны быть обработаны антисептиками и антипиренами.

Кровля запроектирована из металлочерепицы. Листы укладываются по обрешетке из досок поперечным сечением 25х125 мм с шагом 350 мм. Листы стыкуются внахлест. Крепление осуществляется кровельными саморезами с креплением в подошву волны металлочерепицы не менее 6 штук на квадратный метр покрытия. Водосток с крыши организованный через систему водосточных желобов и труб.

Окна по ГОСТ 23166-99 «Окна металлопластиковые для жилых и общественных зданий».

Двери внутренние по ГОСТ 6629-88* «Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий». Двери наружные по ГОСТ 24698-81* «Двери наружные для жилых и общественных зданий».

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 18

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Полы в комнатах первого и второго этажа – паркетная доска, в санузлах, помещениях и на террасе – керамогранит. Полы укладываются на лаги.

1.4 Санитарно-бытовое обеспечение

Проект застройки оборудован новейшими инженерными технологиями на сегодняшний день.

Отопление и вентиляция в проектируемом доме обуславливается тем, что установлена система рекуперации. Благодаря этому тепло возвращается из отработанного воздуха в помещение. В теплообменник поступает теплоноситель (не замерзающая жидкость) согретая тепловым насосом, либо солнечными коллекторами. Воздух в теплообменнике в зимнее время нагревается, в летнее охлаждается. Всю систему приводит в действие солнечные коллекторы и геотермальный тепловой насос. Обусловлено все это солнечной энергией и теплом земли. Водяной бойлер рассчитан на 300л и нагревается при помощи солнечных коллекторов. В помощь к солнечному коллектору подключается геотермальный тепловой насос. Тепловой насос тянет тепло земли и если малая температура, то увеличивает ее до 60оС и подает ее в дом. При этом потребляется энергия в 1,7 кВт, а выдается 9,7 кВт. Применение этой системы дает экономию в 17 раз меньше при использовании электрического отопления и в 2,5 раза с газовым.

Температурный режим поддерживается при помощи климатического контроля. При помощи ручного использования можно переключить из системы отопления в систему охлаждения. Так же применяется быстрая вентиляция. Климатический контроль не дает пере нагреть или пере охладить дом, что экономит электропотребление.

Водоснабжение дома производится при помощи бойлера и насосов. Во всем сооружении установлены сенсорные смесители Euroeco Cosmopolitan E 36271000 для контроля водопотребления. Сенсорные смесители – это удобно и

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 19

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

практично. Сенсоры дают экономию от 40 до 60% и энергоэффективность, не расходуя лишний раз воду.

Применяется система очистки канализационных стоков. Тепло канализационных стоков также не теряется. Теплообменник, установленный на водопроводном вводе, решает проблему предварительного подогрева входящей воды утилизацией тепла канализационных стоков. Процесс очистки воды заключается в биохимическом разрушении микроорганизмами органических веществ. Аэрационные станции осуществляют очистку. На выходе автономной канализации получается техническая вода и ил типа сапропель, который является отличным удобрением.

Применяется светодиодные (LED) и энергосберегающие лампы, которое не нагреваются и не растрачивают лишнее тепло в комнату.

1.5 Теплотехнический расчет

Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения. Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-

02-2003

Dd = (tint – tht)zht = (20 + 4,1)213 = 5133,3°С×сут (1.1)

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток района строительства:

Rreq= a×Dd + b = 0,0002× 5133,3 + 1,0 = 2,03м2×°С/Вт, (1.2)

где Dd – градусо-сутки отопительного периода в Уфе, a и b – коэффициенты

Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии.

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной

теплоты более 23 Вт/м3 и зданий, предназначенных для сезонной

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 20

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления

теплопередаче по условию санитарии:

Rreq = n(tint - text)/( tn*αint) = 1*(20+31) / (4*8.7) = 1.466 м2*Со/Вт, (1.3)

где n = 1 – коэффициент, принятый для наружной стены;

tint = 20°С – значение из исходных данных; text = -31°С – значение из исходных данных;

Δtn = 4°С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается в данном случае для наружных стен жилых зданий;

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) – коэффициент теплопередачи внутренней

поверхности ограждающей конструкции, принимается для наружных стен.

Рассчитаем общее сопротивление теплопередачи:

Rj= RB + R1 + R2 + … + RH; (1.4)

где RB – сопротивление теплообмена на внутренней поверхности, RB = 0,115 м2 оС/Вт ;

R1, R2 – термическое сопротивление отдельных слоев ограждения,

Rн – сопротивление теплообмена на наружной поверхности, Rн = 0,043

м2 оС/Вт ;

Термическое сопротивление однородного ограждения или слоя

 = R * ; (1.5)

где  - толщина слоя,

 - теплопроводимость материала.

Определим термическое сопротивление из бруса:

R = 0,3/0,195=1,54 м2 оС/Вт; (1.6)

Общее сопротивление теплопередачи будет равно:

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 21

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Rj = 0,115 + 1,54+ 0,043 = 1,7 м2 оС/Вт;

(1.7)

Rj = 1,7 м2 оС/Вт > Rreg = 1,5 м2 оС/Вт ; (1.8)

Следовательно, толщина стены подобрана правильно.

1.6 Геологическое строение

Сводный геолого-литологический разрез до глубины 10.0м (сверху-вниз) следующий: четвертичная система (Q); современный отдел (QIV). Почвенно-растительный слой (hQIV) , вскрыт всеми скважинами мощностью 0.1-0.3м. Неогеновая система (N2). Общесыртовая свита (N32-Qs1).

Глина светло-коричневая, темно-коричневая, тугопластичной консистенции, с включениями дресвы коренных пород . Мощность данных отложений от 2.2-3,0 м. Данные грунты отнесены к инженерно-геологическому элементу -1.

Глина и суглинок коричневого, темно-коричневого, светло-коричневого цвета твердой и полутвердой консистенции, относительно однородное, на отдельных участках с содержанием щебня коренных пород и известковыми стяжениями. Суглинки вскрыты скважинами в верхней части разреза на площадке. Данные грунты отнесены к инженерно-геологическому элементу - 2 .

Вскрытая мощность от 1,6 – 9.7 м. Девонская система (D). Франкский ярус (D3 fr).

Сланцы кремнистые темно-серого цвета, малопрочные, трещиноватые, трещины заполнены глинистым материалом.

1.7 Природно-климатические условия строительства.

Село Таптыково имеет умеренно-холодный климат. В селе Таптыково в течение года выпадает значительное количество осадков. Рельеф района — представляет собой холмистую равнину с наибольшей высотой 246 м.

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 22

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Климат — лето теплое, зима — умеренно холодное, но длительная, плюсовая температура устанавливается только в апреле. Среднегодовое количество осадков составляет 419 мм (по данным Демской метеостанции). С ноября по март выпадает 119 мм, т.е. 28% годовой суммы осадков, а с апреля по октябрь – 300 мм, т. Е. 72% годовой суммы. Среднегодовая температура воздуха составляет 2,5°С. Самая низкая среднемесячная температура – 14,6°С перепадает на январь. Абсолютный минимум составляет – 44°С. Средняя температура июля равна +19°С, а абсолютный максимум достигает +39°С. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 137 дней, но в отдельные годы она может колебаться от 98 до 176 дней. Неизменный снежный покров образуется в среднем 10 ноября. Сроки появления первого снежного покрова колеблются от 14 сентября до 19 ноября. Преобладающими ветрами являются ветры южного и юго-западного направлений, причем зимой резко превалируют южные ветры, а наиболее редко дуют ветры северные и северо-западные, которые увеличиваются лишь, в летний период. Преобладание южных и юго-западных ветров связано с циклонами, часто проходящими севернее г. Уфы, а также с областью высокого давления, формирующейся зимой южнее территории Башкортостана. Среднегодовая скорость ветра – 3,1-4,4 м/сек.

Весна начинается в последней декаде марта. Лето длится 4,5 месяца и делится на три периода: «предлетье», «разгар» и «спад» лета. Осень начинается в середине сентября и продолжается до начала ноября. Зима начинается в первую декаду ноября. Нормативная глубина промерзания грунтов, согласно СниП 2.02.01-83 и ТСН 23-357-2004 РБ, составляет:

-для суглинков и глин -1,41 м;

-для супесей, песков мелких и пылеватых – 1,72 м;

-для песков гравелистых, крупных, средней крупности -1,84 м; -для крупнообломочных грунтов – 2,09 м.

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 23

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Расчетная зимняя температура наиболее холодной пятидневки -38ºС. Самые холодный месяц в году – январь со средней месячной температурой воздуха -10,6ºС. Средняя температура наиболее холодных суток -39ºС

Преобладающие ветра: летом – юго-западный (ЮЗ) и западный (З), зимой – северо-восточный (СВ) и восточный(В). Вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для II района – 0,9 кПа. Скоростной напор ветра на высоте 10 м от поверхности земли для III района – 0,45 кПа.

Сейсмичность – 3 балла;

Глубина промерзания грунтов – 1,8 м;

Грунт – песчано-гравелистый

1.8 Расчет винтового свайного фундамента

N=1180кН, M=0кН*м, Q=0кН

Принимаем сваю С5 длина сваи 5 метра, глубина погружения сваи 6,75

м.

А=0,3*0,3=0.09м2 (1.9)

U=4*0,3=1,2м (1.10)

Расчетное сопротивление под нижним концом свай обретаем – R=1500 кПа на глубине 5 глина твердая.

Расчеты сведем в таблицу

Таблица 1.3 Расчет свайного фундамента Несущая способность сваи:

Fd   c ( cR RA  u cf fi hi ) (1.11)

где c – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый c =1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м2),

A – площадь опирания на грунт сваи, м2,

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 24

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м2);

hi – толщина 1-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

cR c – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние

способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.

Fd=1[1*3400*0,09+1,2*(35*1,1+42*1+42*1+48*1+48*1)]=67123,2кН

F= Fd/1,4=67123,2/1,4=47945,2кН Определяем нагрузку, приходящуюся на сваю:

Nср  N  M * yi

n  y 2

NII = + + = 1170+(5,7+7,7) = 1183,4кH

1.9 Расчет деревянных конструкций

Расчет балки перекрытия первого этажа

Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в табл. 1.4.

(1.12)

(1.13)

(1.14)

(1.15)

Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину предпочтительно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород надлежит использовать для нагелей, подушек и других деталей.

Качество древесины, употребляемой для элементов несущих ДК, должно соответствовать требованиям ГОСТ 8486, ГОСТ 2695, ГОСТ 9462, ГОСТ 9463.

Таблица 1.4. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия.

1.10 Расчет снеговых и ветровых нагрузок

Расчет снеговой нагрузки.

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 25

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию нанесения следует определять по формуле:

S0 = ce * ct * µ * Sg , (1.16) где ce - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под

действием ветра или иных факторов;

ct - термический коэффициент;

µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;

Sg - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли;

S0 = 1 * 1 * 1 * 3.2 = 3.2 кПа. (1.17)

Расчет ветровой нагрузки.

Нормативное значение ветровой нагрузки w следует определять как

сумму средней wm и пульсационной wf составляющих:

w = wm + wf; (1.18)

wm = w0 * k(ze)* c; (1.19)

где w0 - нормативное значение ветрового давления ;

k(ze) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze;

c - аэродинамический коэффициент;

k(ze) = k10 * (ze / 10)2α = 0.48; (1.20)

wm = w0 * k(ze)* c = 0.6 * 0.48 * 2.1 = 0.605 кПа; (1.21)

wf = wm * σ(ze) * v. (1.22)

где σ(ze) - коэффициент пульсации давления ветра для эквивалентной высоты ze;

v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра;

wf = 0.605 * 1.22 * 0.95 = 0.7 кПа. (1.23)

w = 0.7 + 0.605 = 1.305 кПа. (1.24)

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 26

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

2 ТЕХНОЛОГИЯ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА СТРОИТЕЛЬСТВА

Технологическая карта – проект документ, назначающий технологию, организацию и экономические показатели отдельного строительного процесса. Технологические карты вмещаются в состав ППР и являются обязательным документом для производителей работ, мастеров, бригадиров, рабочих, а также инженерно-технических работников монтажной организации. Их применение способствует улучшению организации строительства, повышению производительности труда и его научной организации, снижению фактической себестоимости, улучшению качества и урезанию продолжительности строительства, организации ритмичной работы и её безопасному выполнению, рациональному использованию рабочих машин, унификации технологических решений.

2.1 Организация и управление строительного объекта

До начала строительства в соответствии со строительным генеральным планом снабжают площадки для хранения материалов, деталей и конструкций, для укрупнительной сборки механизмов и приспособлений, необходимых при производстве строительных и монтажных работ. Площадки для складирования материалов и деталей, используемых без укрупнительной сборки, располагают в радиусе действия монтажных кранов. Поверхность площадок планируют так, чтобы снабжался сток и отвод воды. Грунт площадок уплотняют. Для-укрупнительной сборки деталей отводят территорию в зоне действия кранов, обслуживающих стенды или стеллажи, на которых собирают конструкции. Подготовка к строительству объекта предусматривает:

- изучение инженерно-техническим персоналом проектно-сметной документации;

- ознакомление с условиями строительства;

лист

ПС22.1901.00 ПЗ 27

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

- разработку календарных планов производства работ на вне- и внутри-площадочные подготовительные работы;

- выполнение работ подготовительного периода, включая строительство отдельных зданий и сооружений или их частей с целью последующего использования для нужд строительства.

Обделывают временные или неизменные источники вода- и энергоснабжения, оборудуют телефонную связь.

Внутриплощадочные подготовительные работы включают:

- сдачу-приемку геодезической разбивочной основы для осуществления строительства, а также разбивочные работы для возведения зданий и прокладки инженерных сетей и дорог;

- снос строений, расчистку территории с целью освобождения строительной площадки для производства строительно-монтажных работ;

- планировку территории, перекладку существующих и прокладку новых инженерных сетей;

- устройство временных дорог, инвентарных временных ограждений строительной площадки;

- строительство инвентарных зданий и сооружений административного производственного, складского и санитарно-бытового назначения;

- создание связи для управления производством работ;

- снабжение строительной площадки противопожарным водоснабжением,

инвентарем и освещением.

В выполнении работ, соединенных с подготовкой к строительству объекта, участвуют генподрядная организация с привлечением в необходимых случаях субподрядчиков и более-менее застройщик (заказчик).