Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 . Географическое положение и климат государства Палестина 11
1.1. Географическое положение 11
1.2. Рельеф Палестины 12
1.3. Температурно-климатические характеристики Палестины 15
1.3.1. Температурный режим 15
1.3.2. Радиационный режим 23
1.3.3 Ветровой режим Палестины 27
1.3.4 Влажностный режим местности 31
1.3.5 Выпадение осадков 39
1.4 Климатическое районирование территории Палестины 44
1.5 Выбор климатических параметров, необходимых для проведения строительно-физических расчетов и расчетов энергозатрат в зданиях 48
Выводы по главе: , 52
Глава 2. Традиционное жилище Палестины, современный опыт и тенденции строительства жилья 53
2.1 Социально-экономические особенности Палестины (Сектора Газа и Западного берега реки Иордан) 53
2.1.1 Особенности культуры населения Палестины 55
2.1.2 Состав семьи 57
2.1.3 Влияние эмиграции 57
2.1.4 Общественные традиции семьи 58
2.2 Состояние жилищного строительства в Палестине 59
2.3 Типы Жилья Палестины 61
2.3.1 Годовой доход 66
2.3.2 Местоположение 68
2.3.3 Землевладение 69
2.3.4 Размер участка 69
2.3.5 Плотность размещения 69
2.4 Сегодняшнее направление строительства 70
2.5 Строительные материалы 71
2.6 Многоэтажные жилые здания в Палестине. 72
2.7 Потребность в жилье 73
2.8 Современное состояние проектирования и строительства жилых зданий в Палестине 74
2.8.1 Народные жилища Палестины 74
2.8.2 Современные жилища Палестины 80
2.9 Народные жилища арабских стран 86
2.10 Современное жилище арабских стран 90
2.11 Жилищное строительство в жарких районах бывшего СССР 95
2.11.1 Традиционное жилище 95
2.11.2 Современное жилищное строительство 96
2.12 Теплообмен " человек - среда " и гигиеническая оценка основных климатических факторов 103
2.12.1 Обеспечение комфортного микроклимата помещений 107
2.12.2 Меры естественного регулирования микроклимата помещений 109
2.12.3 Озеленение, обводнение и благоустройство территорий, 112
2.13 Особенности объемно-планировочного решения жилых зданий 114
Выводы по главе: 116
Глава 3. Современные методы теплотехнических расчетов ограждающих конструкций, предложения по методике теплотехнического расчета ограждающих конструкций в условиях Палестины 118
3.1 Стены традиционных зданий 119
3.1.1 Стены из природного камня 119
3.1.2 Стены из глины 121
3.2 Стены современных зданий 121
3.2.1 Каменные стены 121
3.2.2 Бетонные стены 123
3.2.3 Стены из прессованного пустотного кирпича 123
3.2.4 Внутренние стены (перегородки) 124
3.3 Крыши традиционных и современных зданий 125
3.4 Роль объемно-планировочного решения и ограждающих конструкций в обеспечении энергоэкономичности зданий 125
3.5 Метод теплотехнического расчета конструкций на зимние условия, а также на теплоустойчивость и определение задержки амплитуды колебаний температуры в конструкции (расчет на летние условия) , 128
3.6 Экономическая и энергетическая оценка эффективности теплозащиты ограждающих конструкций 136
3.6.1 Расчет трансмиссионных теплопотерь 137
3.6.2 Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещения через световые проемы 138
3.6.3 Поступление тепла через наружные ограждения (наружные стены, покрытие). 145
Выводы по главе: 147
Глава 4. Ограждающие конструкции и их анализ. Выбор оптимальных типов ограждающих конструкции для современного строительства в Палестине 148
4.1 Теплотехнические расчеты ограждающих конструкции стен на зимние условия, а таюке на теплоустойчивость в летних условиях и определение задержки амплитуды колебаний температуры в конструкции 148
4.2 Анализ теплоустойчивости стеновых конструкций стен, рекомендуемые для современного строительства Палестины и запаздывания амплитуды колебания температуры внутренней поверхности; разработка предложений по наиболее целесообразным конструкциям стен 153
4.3 Выводы по результатам расчета предлагаемых стеновых конструкций стен для условий жаркого климата Палестины: 165
4.3.1 Расчет конструкций на зимние условия: 165
4.3.2 Расчет конструкций на летние условия: 165
4.4 Анализ теплоустойчивости и времени запаздывания амплитуды колебаний на внутренней поверхности традиционных для Палестины конструкций совмещенных невентилируемых крыш 171
4.4.1 Теплотехнические расчеты конструкций покрытий на зимние условия, а также на теплоустойчивость в летних условиях и определение задержки амплитуды колебаний температуры в конструкции 173
4.4.2 Предлагаемые конструктивные решения покрытий с использованием эффективного утеплителя 175
4.4.3 Анализ теплоустойчивости типичных конструкций покрытий, рекомендуемых для современного строительства Палестины, и запаздывания амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности 178
4.5 Влажность воздуха и ее влияние на состояние ограждающих конструкций 185
4.6 Расход энергии на отопление и на охлаждение 188
4.6.1 Расчет трансмиссионных теплопотерь 192
4.6.2 Расчет поступления теплоты от солнечной радиации в помещение 193
4.6.3 Поступление тепла через наружные ограждения 196
Выводы по главе: 214
Основные выводы 216
Список литературы
- Температурно-климатические характеристики Палестины
- Особенности культуры населения Палестины
- Стены из прессованного пустотного кирпича
- Анализ теплоустойчивости стеновых конструкций стен, рекомендуемые для современного строительства Палестины и запаздывания амплитуды колебания температуры внутренней поверхности; разработка предложений по наиболее целесообразным конструкциям стен
Введение к работе
Энергетическая эффективность здания - это свойство здания и его инженерных систем обеспечивать заданный нормируемый уровень расхода тепловой энергии для поддержания оптимальных параметров микроклимата помещений.
Энергоэффективность и качество строительства жилых и общественных зданий в определенной степени зависят от правильного учета особенностей климата района строительства.
В прошлом веке во время первой мировой войны Палестина была захвачена Великобританией, что привело к изгнанию Оттоманов и оккупации Палестины под предлогом британского мандата. Прежде чем 25 мая 1948 года покинуть Палестину, британцы подготовили почву для роста сионизма в Палестине. С 1948 года по сегодняшний день сионизм держит Палестину в плену и извлекает пользу из стратегического месторасположения Палестины для своих планов.
Все это привело к изгнанию палестинцев в лагеря и к созданию густонаселенных городов (Сектор Газа и западный берег реки Иордан). В густонаселенных городах Палестины чувствуется жилищный кризис, который обострятся еще из-за демографического роста и безработицы. Монолитное и сборное монолитное строительство является основным направлением строительства. Первостепенную роль традиционно играет монолитное строительство характерное для Палестины.
Благодаря теплому климату возведение зданий осуществляется практически круглый год. Здания в основном имеют монолитный каркас. Наружные стены из прессованного пустотного кирпича, облицованного штукатуркой или из бетона, облицованного природным камнем. Теплоизоляции в стенах, как правило, не бывает.
Плоские покрытия выполняются из железобетонных плит, водонепроницаемого ковра и цементно-песчаного раствора. Назначение цементно-песчаного раствора сводится лишь к обеспечению необходимого уклона для отвода дождевой воды.
Традиционное жилищное строительство в Палестине простое и ограничено стихийной застройкой.
Проектирование и строительство жилых зданий развивается, но развивается произвольно и не базируется на современных научных методических основах.
Территория сегодняшней Палестины тоже ограничена. В секторе Газа (375 км2) живет более 1,5 миллиона людей, и на западном берегу реки Иордан (5640 км2) живет более 2,4 миллиона людей. После 15 сентября 2005 года, произошло историческое политическое событие, когда освободилась от Израильской оккупации вся территория Газы, и сейчас страна должна готовиться к возвращению еще не менее двух миллионов людей. Поэтому единственной возможностью удовлетворить потребности населения в жилье является увеличение плотности застройки. Это может быть осуществлено путем создания малоэтажной сверхплотной застройки, в том числе многоквартирными домами блокированного типа, и путем строительства многоэтажных домов.
Климат Палестины имеет специфический характер. Для климата Палестины характерно большое количество солнечных дней и интенсивная солнечная радиация.
В настоящее время проектирование и строительство жилых зданий в Палестине осуществляется по нормам западных стран. Климатические условия в Палестине, естественно, отличаются от условий западных стран, и в этой связи в помещениях нередко наблюдается дискомфорт микроклимата, потому что при проектировании ограждающих конструкций гражданских зданий местные климатические условия окружающей среды в основном не принимаются во внимание. Разрабатываются новые строительные материалы и изделия, обладающие высокоэффективными качествами теплозащиты, теплоемкости, солнцезащиты и противорадиационными свойствами. Правильное применение этих изделий создает благоприятные предпосылки для проектирования среды обитания человека. Особую значимость исследования ограждающих конструкций и применения высокоэффективных материалов приобретают при рассмотрении вопросов проектирования малоэтажных и многоэтажных зданий в условиях жаркого и средиземноморского климата. Однако в большинстве случаев микроклиматические характеристики жилых помещений малоэтажных зданий существенно ниже комфортных, что связано с недостаточным учетом особенностей климата при разработке объемно - планировочных решений, ограждающих конструкций и инженерного оборудования.
В связи с этим предполагается провести анализ опыта России и других стран в области проектирования и строительства малоэтажных и многоэтажных зданий в условиях жаркого и средиземноморского климата, выбрать наиболее рациональные типы ограждающих конструкций применительно к жилым зданиям, провести анализ объемно-планировочных решений жилых зданий в жарком климате, предложить мероприятия по повышению энергоэффективности таких зданий в условиях Палестины и разработать вариант конструктивного решения наиболее подходящего для условий Палестины, исследовать и предложить наиболее рациональные ограждающие конструкции.
В результате работы будут разработаны рекомендации по проектированию таких конструкций в условиях Палестины. Цель работы: предложить методику и граничные условия для теплотехнического расчета ограждающих конструкций для условий
Палестины, предложить мероприятия по повышению энергоэффективности жилых зданий в условиях Палестины и предложить наиболее рациональные ограждающие конструкции для условий Палестины (с учетом местных климатических условий).
Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи:
1. Проанализировать климатические особенности различных районов Палестины.
2. Провести анализ современного и традиционного состояния проектирования и строительства жилых зданий в Палестине и в арабских странах.
3. Сделать обзор жилищного строительства в жарких районах бывшего СССР с анализом ограждающих конструкций
4. Исследовать и предложить наиболее рациональные ограждающие конструкции стен и покрытий, обеспечивающие минимальные затраты энергии на отопление и на охлаждение зданий.
Объект исследования: теплозащита ограждающих конструкций в условиях жаркого климата Палестины.
Предмет исследования: ограждающие конструкции в условиях жаркого климата Палестины.
Научная новизна выполненной работы заключается:
1. В систематизации климатических факторов Палестины и их обобщении с целью создания системы справочных данных для теплотехнических расчетов и расчетов энергической эффективности зданий. Эта система может быть положена в основу создания нормативного документа для Палестины по строительной климатологии, или по теплозащите зданий.
2. В проектировании ограждающих конструкций жилых зданий в условиях Палестины с учетом особенностей климата.
3. В обобщении современной практики проектирования ограждающих конструкций жилых зданий в условиях жаркого климата и в создании методики обоснования предложений по таким конструкциям для Палестины.
4. В определении номенклатуры и состава ограждающих конструкций с учетом теплоустойчивости и запаздывания амплитуды температурных колебаний, функционирующих в условиях жаркого климата.
5. В определении параметров, которые оказывают основное влияние на энергоэффективность здания, и в определении эффективности предлагаемых решений.
Практическая значимость: состоит в:
1. В разработке методики проектирования энергоэффективных ограждающих конструкций гражданских зданий.
2. В том, что в результате работы показана энергетическая эффективность использования утеплителя в ограждающих конструкциях в условиях климата Палестины.
3. В том, что доказана энергетическая эффективность перехода к двухслойному остеклению и стеклопакетам в странах с жарким климатом.
4. В рекомендациях по правильному использованию местных строительных материалов.
Полученные результаты теплозащитных свойств различных конструктивных решений ограждающих конструкций могут быть использованы при проектировании жилых домов в условиях Палестины. На защиту выносятся:
- Анализ климата Палестины и комплекс климатических данных для расчета теплозащиты зданий.
- Результаты исследования теплоустойчивости конструкций стен и покрытия.
- Системный подход к учету климатических особенностей Палестины при проектировании ограждающих конструкций гражданских зданий по критерию минимума энергозатрат.
- Рекомендации по выбору конструктивных решений ограждающих конструкций, обеспечивающих комфортный режим в помещениях гражданских зданий.
- Результаты анализа традиционных и предлагаемых конструкций с точки зрения экономии энергии на отопление и охлаждение.
Они включают:
- Таблицы климатических данных для теплотехнических расчетов ограждающих конструкций для различных районов Палестины.
- Конструкции стен и покрытия, используемые в практике строительства Палестины.
- Предложения по расчету ограждающих конструкций в условиях Палестины. Расчет на зимние и на летние условия.
- Материалы и конструкции стен и покрытий и их расчеты.
- Таблицы и графики расчета экономии энергии в результате применения предлагаемых конструкций по сравнению с конструкциями, применяемыми в настоящее время.
- Целесообразные конструкции стен и покрытий, рекомендуемые для современного строительства Палестины с определенной массивностью и временем задержки амплитуды колебаний температуры на основе местных строительных материалов.
Температурно-климатические характеристики Палестины
Температурный режим оказывает наиболее существенное влияние на жилища, поэтому при проектировании зданий температурные климатические показатели являются главнейшими.
В зависимости от температурного режима данной местности выбирается тип здания и определяется требуемое термическое сопротивление его ограждающих конструкций, рассчитывается теплоотдача здания, определяется нужное количество топлива в зимний период, планируются системы отопления, вентиляции и учитывается необходимость кондиционирующих установок.
Климат Палестины неоднороден, он колеблется от средиземноморского до климата пустынь. Несмотря на преобладание морского климата, в некоторых местах доминирует климат пустынь.
Среднее значение продолжительности инсоляции в Палестине составляет 3400 часов в год. Этот параметр уменьшается от юга к северу. Инсоляция летом сильнее, чем зимой, так как день имеет большую продолжительность летом и меньше зимой. В Палестине самый короткий день - 22 декабря длится только 10 часов, а самый длительный день 1 июня - 14 часов. Облака отражают в основном зимой 39 % от общего количества солнечной радиации (Таблица. 1.7, Рис. 1.7). Объяснение этих факторов заключается в том, что южные части Палестины более близки к экватору, поэтому инсоляция горизонтальных поверхностей там больше. Прибрежные части земли Палестины принимают меньшее количество солнечной радиации из-за более частого появления облаков. Показатели ветрового режима используются для решения планировочных задач, связанных с ветрозащитой, аэрацией и с выбором оптимальной ориентации зданий, типов квартир, секций и т.д.
Ветровой режим определяется на основе многолетних наблюдений и характеризуется направленностью и скоростью воздушных потоков в данной местности, отражаемой розой ветров. Учет господствующего направления ветра - один из важнейших факторов при выборе места для строительства жилых зданий и размещения в них функциональных зон. При этом учитывается, что рельеф местности влияет не только на температурный режим, но и на скорость ветра.
Летом из Аравийской и Синайской пустынь дуют жаркие иссушающие ветры (хамсин).
Ветры, дующие к концу лета и в начале осени с востока и севера-востока, называются в общей форме восточными ветрами. Эти ветры сухие, они не несут осадков и влагу. Но при этом они имеют способность поглощать влагу, а затем увеличивать испарение. В зимний сезон восточные ветры очень холодные, температура воздуха значительно падает, особенно на возвышенных районах. Вместе с тем, температура повышается в северных областях.
Самая низкая средняя месячная скорость ветра была 1,7 км/ч на станции Иерихон в ноябре (1998), а самая высокая 17,1 км/ ч на станции Газа в марте (1998).
Данные от 2004 указывают, что самая низкая средняя месячная скорость ветра была 2,5 км/ч на станции Туль-Карм в сентябре, а самая высокая 13,6 км/ ч на станции Аль-Халил в августе (Таблица. 1.8, Рис. 1.8).
Если скорость ветра превышает 5м/с, то в ряде районов возникает дискомфортная разница давления с наветренной и подветренной сторон здания.
Самый низкий средний месячный порыв ветра был 4,0 км/ч на станции Туль-Карм в сентябре, а самый высокий - 48,0 км/ ч на станции Аль-Халил в ноябре (Таблица. 1.9, Рис Л .9).
Подобный эффект достигает максимальной величины, если здание расположено перпендикулярно направлению ветра. Доказано, что для повышения интенсивности воздухообмена с наветренной стороны, где ветровой напор образует зону повышенного давления, приточные проемы (окна, фрамуги, вентиляционные отверстия, фонари) должны быть меньшего размера, чем вытяжные на противоположной стороне здания. На интенсивность воздухообмена в помещениях влияют местоположение и ориентация зданий.
Разница температур вызывает разницу давлений - это явление характерно для районов, прилегающих к морю. Днем земля нагревается быстрее, чем
вода, следовательно, масса воздуха около земли становится менее плотной, создавая зону низкого давления. Это порождает ветер, который дует со стороны моря к берегу, ночью температура воды выше, чем температура воздуха, что сказывается на изменении направления ветра.
Особенности культуры населения Палестины
Как правило, историческое развитие сочетает в себе преемственность и революционное обновление. После мирных переговоров в 1993 г. в Палестине началось улучшение жизни народа.
В процессе урбанизации страны, наряду с формированием современного образа жизни населения, развиваются культурные и бытовые традиции народа. С тех пор, в Палестину возвращаются в больших количествах палестинцы из разных стран мира, особенно в Сектор Газа. В связи с этим, значительно усложнялось прогнозирование изменения параметров социальной структуры палестинского общества. Характер изменений в значительной степени зависит от политической обстановки страны; сложность прогнозирования затрудняет определение социальных критериев оценки архитектурных решений.
Как видно из таблиц 2.1 и 2.2, число населения Палестины увеличилось намного в период (1997-2007), но темп миграции достиг максимального значения в 2000 г. и теперь остановился из-за политических проблем страны. Ежегодный будущий прирост палестинского населения по официальным оценкам достигнет 4% и останется таким же в ближайшие годы. Нужно отметить, что население Палестины увеличилось только за последнее десятилетие в 1,44 раза. По данным министерства работы и заселения в 2006 г. среднее число членов семьи, проживающих в одной квартире или в одном индивидуальном доме составляет 6,9 человек в Газе и 6,1 на Западном берегу реки Иордан. До 2007 г. численность населения в Газе составляла 995550 человек. В 2007 г. эта цифра увеличилась примерно до 1,5 млн. человек (Таблицы 2.1 и 2.2). В возрастной структуре населения в 2006 г. доля лиц от 0 до 14 лет - 47%, от 15 до 64 лет - 49,5%, от 65 и старше 3,5%.
В Палестине, как и в других арабских странах, семьи многочисленные. Исходя из официальных данных число членов семьи иногда превышает 15 человек, и основную часть семей составляют дети. Эта особенность должна учитываться при проектировании жилых домов массового строительства. В связи с изменениями, происходящими в экономической и социальной жизни после мирных переговорах в 1993 г. и повышения уровня жизни, начался распад патриархальных семей, взрослые дети теперь хотят жить отдельно от родителей после свадьбы.
Раньше все члены семьи жили в одном традиционном доме. Теперь сложные семьи распадаются на нуклеарные. Соответственно размеры семей уменьшаются, и это ведет в свою очередь к увеличению потребности в жилых единицах (домах, квартирах).
Эмиграция из Палестины началась в 1948 г. из-за военных действий в регионе. В основном эти эмигранты читаются беженцами. Они направлялись в основном в соседние арабские страны. Палестинские эмигранты (беженцы) начли возвращаться в страну в начале 1995 г. (таблица 2.1,2.2).
Было заметно, что эти эмигранты через более 20 лет проживания за границей, привыкшие к европейскому образу жизни, к проживанию в современных многоквартирных домах, легко расселяются в таких домах в Палестине.
Можно отметить, что до 1995 г. палестинцы, проживающие в Палестине, очень трудно воспринимали образ жизни европейского типа.
В Палестине, как и в арабских и мусульманских странах, критерии морали общества выражаются как в рамках семейно-родственных отношений, так и в рамках соседства и коллективной жизни.
В настоящее время в Палестине имеется несколько типов семьи, как группы людей, связанных узами родства и проживающих совместно.
По политическим и экономическим соображениям желание жить совместно с родителями в одном доме или жить в отдельной квартире в одном доме является очень сильным. Если этот вариант не возможен, то желание жить в отдельной квартире, но близко к родственникам считается наилучшим вариантом.
У каждой из семей есть свой характер, но есть и общие черты: - Традиция уважения старших членов общества проявляется как в работе, так и в семейной жизни. Место для престарелых и родителей всегда находится в самых удобных помещениях квартиры. - Религия, которая играет главную роль в жизни семьи Палестины, контролирует большую часть жизненной деятельности людей в первую очередь. - Человек, который играет главную роль в жизни семьи, это муж. Его основной задачей является воспитание и сохранение внутренней связи семьи. - Все члены семьи сгруппированы по характеру питания и по образу жизни. (маленькие дети рядом с матерью, подростки одного пола в одном помещении). - По виду деятельности членов семьи. Хозяйственная работа всегда выполняется женщинами.
Особое отличие палестинского общества, как и многих других арабских народов, проявляется в отношении к проведению праздников. Традиционно существует много праздников, сохранивших свою социальную и культурную роль в жизни палестинцев. Большинство праздников проводятся в домашних условиях с приглашением большого числа гостей. Эти праздники проводятся по традиционным ритуалам, с разделением мужчин и женщин. Большинство из этих праздников традиционно проводились на площадках около домов. Соседи участвовали в организации этих праздников. Исторически немаловажное значение имеет в палестинском обществе гостевая функция. В архитектуре жилища эта функция проявлялась выделением для проживания гостей индивидуальных помещений в домах и квартирах.
Стены из прессованного пустотного кирпича
Важнейшим направлением в строительстве является его индустриализация, т.е. превращение строительства в непрерывный комплексно-механизированный процесс сборки и монтажа зданий и сооружений из готовых элементов, либо полностью механизированный процесс возведения монолитных конструкций каркаса и индустриализация возведения ограждающих конструкций.
Особое внимание должно уделяться разработке зданий комплектной поставки. При этом большое значение имеет решение ограждающих конструкций, их теплотехнические качества должны способствовать максимальной экономии энергии при эксплуатации зданий. Помимо создания новых ограждающих конструкций жилых зданий, совершенствуются традиционные конструктивные решения стен перегородок, покрытий и кровель с использованием железобетона, волнистых асбесто-цементных листов, панелей с конструктивными слоями из асбестоцемента, эффективного кирпича и керамических камней.
Нормы строительного проектирования большинства стран (Финляндия, США, Швеция и др.) содержат специальные указания по снижению энергопотребления зданий вследствие рационального выбора объемно-планировочного решения, и в том числе формы в соотношении с функциональной схемой жилища, заказанной его владельцем. При выборе формы и размеров здания предпочтение отдается объемно-планировочным решениям с минимальным отношением длины к ширине, а также площади наружных ограждений к объему здания для уменьшения затрат энергии на обогрев и охлаждение помещений.
С той же целью устанавливается рациональное соотношение между числом этажей и площадью пола в многоэтажных зданиях.
Современное здание представляет собой сложную теплоэнергетическую систему, включающую кроме ограждающих конструкций, отопительные и вентиляционные установки, технологическое оборудование и д.р. Система, состоящая из множества взаимодействующих и взаимосвязанных элементов, должна рассматриваться не просто как их сумма, а как их соединение, имеющее новые качества, отсутствующие у каждого из элементов в отдельности.
Инструментом оптимизации каждого элемента и всей системы в целом является математическая модель. Во многих странах рассматривается именно такой подход при решении задачи по оптимизации энергопотребления при эксплуатации зданий, когда нормирование теплоизоляции оболочки здания ведется с учетом теплопотерь через все элементы.
Одинм из важных элементов ограждающих конструкций являются стены. Развитие как традиционных (бетонных), так и легких конструкций стен идет по пути укрупнения монтажных элементов, применения новых эффективных утеплителей и листовых материалов.
Одна из характерных особенностей совершенствования конструктивных решений стен заключается в соединении нескольких материалов и изделий в единой конструкции.
Примерами таких решений могут служить трехслойные панели на гибких связях, у которых наружный слой выполнен из кирпича или пустотелых керамических камней.
Все это открывает широкие возможности в разнообразии формирования и повышения архитектурно-эстетических качеств фасадов жилых и общественных зданий.
Наряду с разработкой ограждающих конструкций разрабатываются качественно новые конструкции фонарей, окон, ворот и дверей. Эти конструкции имеют значительное влияние на энергическую эффективность зданий, должны удовлетворять требованиям эстетики и предотвращать моральный износ здания.
Таким образом, основываясь на опыте проектирования ограждающих конструкций в России и других странах, можно достаточно хорошо увидеть их преимущества и экономическую эффективность и, основываясь на ранее изученном, можно выбрать и разработать качественно новые модели ограждающих конструкций.
В частности, для условий Палестины необходимо выбрать наиболее рациональное объемно-планировочное решение и конструкции стенового заполнения каркаса, которые обеспечивают минимум энергозатрат на отопление, охлаждение и искусственное освещение помещений.
Анализ теплоустойчивости стеновых конструкций стен, рекомендуемые для современного строительства Палестины и запаздывания амплитуды колебания температуры внутренней поверхности; разработка предложений по наиболее целесообразным конструкциям стен
Влияние на амплитуду колебаний температуры на внутренней поверхности конструкции. А- Увеличение коэффициента поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждение, увеличивает значение амплитуды колебания температуры на внутренней поверхности конструкции, поэтому требуется тщательно выбрать цвет и материал наружного слоя конструкции, отдавая предпочтение малотеплоемким материалом и светлой окраске.
Использование материалов с большими коэффициентами теплоусвоения S,,BTI М2 .С помогает в уменьшении амплитуды колебания температуры на внутренней поверхности конструкции. 2- Влияние на задержку амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности конструкции. Для того, чтобы определить последовательность слоев конструкции и ее влияние на запаздывание амплитуды проанализируем расчетную формулу: г = — І40.5У D-arctg — +arctg S"M А, час (3.11) Величины ави ан для данного помещения и места строительства являются постоянными. SBn = R S +y2 Вт/(м2.С) (3.13) Чем больше SBf7, тем меньше значение первого отрицательного арктангенса, т.е. тем больше є. SBn зависит от коэффициента теплоусвоения материала первого и второго внутренних слоев. Чем они больше, тем больше SBM. Таким образом, чем массивнее внутренние 2 слоя, тем больше запаздывание амплитуды колебаний є. И наоборот, чем легче первые два внутренних слоя, тем больше значение отрицательного арктангенса, т.е. тем меньше запаздывание.
Остуда, можно сделать вывод, что во втором варианте конструкций стен (рис. 4.1) наличие слоя прессованного кирпича в данном случае неуместно, вместо него хватит небольшого увеличения массивности конструкции, в результате получаем большую задержку и сохраняется большой коэффициент теплоусвоения первых двух слоев. SHn = RnS"+y"-1 Вт/(м2.С) (3.12) Чем больше величина SHn, тем больше положительный второй арктангенс. Эта величина тем больше, чем массивнее наружный слой. Однако эта величина имеет меньшее значение, т.к. величина положительного арктангенса сравнительно мала по сравнению с отрицательным. Но в формуле є самое большое влияние оказывает массивность всей конструкции YJD. В конструкции (вариант 2), она самая большая из рассмотренных примеров D =4,03. Для того, чтобы максимальная температура внутренней поверхности стены имела бы место во время, когда снаружи имеет место минимальная температура воздуха надо, чтобы :=26-16 = 10 часов. Такое запаздывание амплитуды обеспечивает только одна из рассмотренных конструкций. Для того, чтобы задержка є составила бы 10 часов решим уравнение с использованием приближенной формулы (3.16): = 2,7 1)-0,4=10 Отсюда ]TD = 3,85, т.е. массивность конструкции должна примерно равняться 4.
Из расчетов видно, что конструкции стен, традиционно применяющихся в Палестине для жилых зданий, не обеспечивают требования, предъявляемые СНиП П-3-79 (98) (строительная теплотехника) и СНиП 23-02-2003 (тепловая защита зданий) по гигиеническим условиям, для зимнего периода, для холодных районов, таких, как Иерусалим, Аль-Халил и Наблус, и по теплоустойчивости для всех районов (таблица 4.1, 4.5, рис 3.2). (Из таблицы 4.3, 4.10), применение утеплителя в традиционных конструкциях применяющихся в Палестине, помогает довести сопротивление теплопередачи выше требуемого значения для зимнего периода. При этом увеличивается массивность конструкции, которая имеет большое влияние на обеспечение нужного запаздывания амплитуды колебания температуры внутри конструкции.
Однако, выбор наиболее рационального и перспективного решения конструкции стен для современного строительства в Палестине не так прост. Исходя из теплотехнических расчетов всех вариантов конструкций стен предлагаемых для условий Палестины нам следует исключить второй вариант (см. 4.3.2 второй пункт). Однако нам следует исключить и третий вариант, потому что несмотря на достижение времени задержки более 10 часов стена станет слишком массивной и малопаропроницаемой изнутри, это может привести к отсыреванию стены в зимнее время (таблица 4.9). Здесь, более перспективным и рациональным решением является первый и четвертый варианты. Но мы должны улучить их теплотехнические свойства.
