Приложение 2

К приказу от «________» ____________ 2007 г.

№_______________________________________

Федеральное агентство по образованию

Югорский государственный университет

Инженерный факультет

Кафедра «Строительные технологии и конструкции»

Методические указания к выполнению

контрольной работы для студентов

заочной формы обучения

Дисциплина: Современные оконные конструкции

Специальность: 270102 – Промышленное и гражданское строительство

Курс: 5

Семестр: весенний

Учебный год:

2007

1. Содержание теоретического раздела дисциплины (заочное обучение)

№ темы	Наименование темы, наименование вопросов, изучаемых на лекции
Часть 1. Современные оконные системы
1	Окна с переплетами из поливинилхлорида. ПВХ как материал для производства оконных профилей. Технология производства окон из ПВХ. Конструктивные решения оконных профилей из ПВХ.
2	Окна с переплетами из алюминия. Алюминиевые сплавы как материал для производства оконных профилей. Профильные системы из алюминия. Принцип построения.
3	Окна с переплетами из стеклопластика.
4	Окна с переплетами из дерева. Древесина как материал для производства оконных профилей. Технология производства оконных профилей из дерева. Конструктивные решения оконных профилей из дерева.
Часть 2. Строительные стекла и стеклопакеты
5	Строительные стекла. Классификация. Физико–технические свойства. Технология производства и обработки.
6	Строительные стеклопакеты. Разновидности. Технология производства.
Часть 3. Светотехнические и теплозащитные свойства остекления. Нормирование и расчет теплозащитных характеристик окон.
7	Светотехнические свойства оконного стекла.
8	Светопрозрачные конструкции и комфортность микроклимата помещения.
9	Проектирование остекления, исходя из зимних условий эксплуатации.
10	Нормирование и расчет теплозащитных характерис–тик окон.
Часть 4. Проектирование современных оконных систем гражданских зданий
11	Назначение размеров элементов. Выбор сечения оконного профиля. Правила расчета ветровых нагрузок.

2. Методические указания к выполнению контрольных работ по современным оконным конструкциям

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. В весеннем семестре учебного года студент должен выполнить _______1_______контрольную работу по современным оконным конструкциям.

количество работ

2. Студенты выбирают номер варианта по двум последним цифрам зачетной книжки. Если значение двух последних цифр в зачетной книжке превышает количество вариантов, то необходимо из этого значения вычесть n*20 (n=1,2,3,4).

3. Контрольные работы нужно выполнять чернилами в школьной тетради, на обложке которой следует привести сведения по следующему образцу:

Югорский государственный университет

Факультет заочного обучения

Контрольная работа №_____ по_______________________

дисциплина

Номер варианта_______________________________

Группа_____________________________________

Специальность______________________________

______________ семестр 200_-200_ учебного года

осенний, весенний

Студент_____________________________________

фамилия, имя, отчество

Номер зачетной книжки________________________

Адрес: ______________________________________

_____________________________________________

Дата предоставления на проверку______________

4. Условия задач в контрольной работе надо переписать полностью без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставлять поля.

5. Решения задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями; в тех случаях, когда возможно, дать чертеж, выполненный с помощью чертежных принадлежностей.

6. Решать задачу надо в общем виде, т. е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком способе решения не производятся вычисления промежуточных величин.

7. После получения расчетной формулы для проверки правильности ее следует подставить в правую часть формулы вместо символов величин обозначения единиц этих величин, произвести с ними необходимые действия и убедиться в том, что полученная при этом единица соответствует искомой величине. Если такого соответствия нет, то это означает, что задача решена неверно.

8. Числовые значения величин при подстановке их в расчетную формулу следует выражать только в единицах СИ. В виде исключения допускается выражать в любых, но одинаковых единицах числовые значения однородных величин, стоящих в числителе и знаменателе дроби и имеющих одинаковые степени.

9. Контрольная работа своевременно передается студентом на факультет заочного обучения для проверки, рецензирования и оценки.

10. Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными. Повторную работу необходимо представить вместе с незачтенной работой.

11. Зачтенные контрольные работы предъявляются преподавателю на зачете или экзамене. Студент должен быть готов во время зачета или экзамена дать пояснения по существу решения задач, входящих в контрольные работы.

3. Основные формулы для выполнения контрольной работы

Изменение влажности древесины в течение годового цикла

δW = Wf2– Wf1

где Wf1, Wf2 – равновесная влажность древесины в зимний и летний период соответственно, определяется по диаграмме (приложение 3, рис. 1).

Полная усушка

βw = Kβ* δW *d

где Kβ – коэффициент усушки на 1 % влажности древесины принимают равным 0,3 %.

d – толщина переплета.

Термическое сопротивление стеклопакета

Ro = Rb + RВП + Rh+Rст

где Rb=0,12, Rст=0,04, [м2 0С/Вт] – соответственно сопротивления теплопередаче у внутренней и наружной поверхностей остекления;

RВП, [м2 0С/Вт] – термическое сопротивление стекол;

Rст, [м2 0С/Вт] – термическое сопротивление воздушной прослойки.

RВП = 1/ К вп =1/ (Ккон + Киз)

где Ккон – коэффициент теплопередачи воздушной прослойки за счет конвекции и теплопроводности газа, заполняющего прослойку, Вт/м2К (приложение 3, табл. 1);

Киз – коэффициент теплопередачи воздушной прослойки за счет излучения, Вт/м2К (приложение 3, табл. 2).

Приведенное термическое сопротивление окна

где Roпер – термическое сопротивление пакета профилей, м2оС/Вт (приложение 3, табл. 4);

Roос – сопротивление теплопередаче остекления, м2оС/Вт (приложение 3, табл. 3);

Fос, Fпер – площади остекления и непрозрачной части (рамы и переплета), [м2].

Температура точки росы

ев = Е(t) φ

ев – абсолютная влажность внутреннего воздуха;

φ – относительная влажность воздуха;

t – температура внутреннего воздуха.

Е – парциальное давление водяного пара, мм. рт. ст. (приложение 3, рис. 2).

4. Примеры решения задач

Задача 1

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 1997 г. и обследованные весной 2002 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 6 %. Толщина переплета – d=65 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения φв~= 20%,, а летом φв~= 55%, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет t=20 ° С.

Решение.

Согласно диаграмме равновесной влажности (Приложение 3, Рис. 1) можно определить значения равновесной влажности древесины соответственно как

Wf1=6%, при – φв= 25%, и t=20 °С; и

Wf2=10.5%, при – φв= 55%, и t=20 ° С

Следовательно, изменение влажности древесины в течение годового цикла может составить

δW = Wf2– Wf1=10.5% – 6 % = 4.5 %, при этом усушка соответственно будет равна

βw = Kβ* δW *d = 0.3 * 0.045 * 65 = 0.9 мм

Для сравнения:

Для рамы (или створки) толщиной 120 мм эта величина соответственно будет равна

βw = Kβ* δW *d = 0.3 * 0.045 * 120 = 1.6 мм

Таким образом, при эксплуатации деревянного оконного переплета в климатических условиях г. Москвы его геометрические размеры (из плоскости створки) могут колебаться в пределах 1...1,5 мм на протяжении годового цикла.

Эти явления, связанные с природными свойствами древесины, необходимо учитывать как на стадии изготовления деревянных профилей для оконных переплетов, так и непосредственно при конструировании оконного блока, особенно с точки зрения работы уплотнений и оконной фурнитуры.

Задача 2

Рассчитать термическое сопротивление однокамерного стеклопакета F6–12–F4. Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,84 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,10.

Решение

Рассчитать термическое сопротивление однокамерного стеклопакета F6–12–F4.

По табл. 1 (приложение 3) принимаем Ккон = 1.41 [Вт/ м" К] (hвп = 12мм, Аг)

По табл. 2 (приложение 3) принимаем Киз = 1.0 [Вт/ м2 К] (ε1=0.20)

По формуле (1):

RВП = 1/ К вп =1/ (Ккон + Киз)

RВП = 1/ (1.41 + 1.0)=0.415 [м2 °С/ Вт]

По формуле (2)

Ro = Rb + RВП + Rh = RВП + 0.16

Ro = 0.415 +0.16 = 0.57 [м2 °С/ Вт]

Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,84 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,10.

По табл. 2 определяем Киз1 = 3.55 [Вт/ м2 К] (ε1=0.84)

Киз2 = 0.5 [Вт/ м2 К] (ε1=0.10)

По формуле (1):

RВП = 1/ К вп =1/ (Ккон + Киз)

RВП1 = 1/ (1.41 + 3.55)=0.202 [м2 °С/ Вт]

RВП2 = 1/ (1.41 + 0.5)=0.524 [м2 °С/ Вт]

При замене в стеклопакете внутреннего обычного стекла, на низкоэмиссион–ное общее термическое сопротивление стеклопакета возрастет в 2,5 раза, а теплопотери через остекление за счет излучения уменьшаться с 72% до 26%.

Задача 3

Окно 1,2 х 1,8. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – двухкамерный F4–12–F4–12–F4. Район строительства – г. Москва. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

1. Термическое сопротивление пакета профилей

Roпер =0.59 м2 оС/ Вт (табл. 4, приложение 3).

2. Ширина пакета профилей (коробка + створка) – d=123.5 мм (рама 67 мм, створка 82.5 мм - прил. 1).

3. Площадь непрозрачной части:

Fпер = (0.123 х 1.8)х2 + (0.123 х ((х 2)) = 0.442 + 0.265 = 0.71 м2

4. Термическое сопротивление стеклопакета

Ro= 0.53 м2 °С/ Вт (табл. 3, приложение 3).

5. Площадь остекления

Foс = (1.8x1.2) – 0.71 = 1.45 м2.

6. Для г. Москва в соответствии со СНиП 2.01.01-82:

- продолжительность отопительного периода ZOT = 213 cyт,

- средняя температура отопительного периода tOT= –3.6°C;

- ГСОП = (20 + 3.6) х 213 = 5027

7. Интерполяцией по табл.5 (приложение 3) находим R0tp=0.55 m2oC/Bt

8. Подставляем значения в формулу (3),

м2 ˚С/Вт

9. Для наглядности результаты расчета могут быть сведены в таблицу

F пер	Roпер	Fос	Roос	RoocFoc+R0ncpFnep	Ronp
0.71	0.59	1.45	0.53	0.59x071+0.53x1.45	0.55

10. Вывод. Окно заданной конструкции на пределе (без запаса по термическому сопротивлению) удовлетворяет нормативным требованиям.

Задача 4

Определить вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета F4–12–F4, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tB = 20 °С и влажностью внутреннего воздуха φв = 60 %, при условии что наружная температура падает до значения tH = –30 °С.

Решение

1. Согласно табл. 3 (приложение 3) находим:

- коэффициент теплопередачи однокамерного стеклопакета F4–12–F4

К = 2.86Вт/м2оС;

- соответственно термическое сопротивление

R = 1/К= 1/ 2.86 = 0.35 м 2 °С/ Вт

2. Определяем точку росы (температуру выпадения конденсата на внутренней поверхности остекления) при температуре внутреннего воздуха в помещении tB = 20°С и относительной влажности φв = 60 %.

В соответствии с Рис. 2 (приложение 3) предельное значение парциального давления водяного пара Е при температуре tB = 20 °С равно 17.53 мм. рт. ст. Абсолютная влажность воздуха е = E(t) φ =17.53 х 0.6=10.52 мм. рт. ст., что соответствует температуре точки росы t = 12.0 ° С.

3. Определяем температуру на внутренней поверхности стеклопакета

τв. п. при понижении температуры наружного воздуха до - 30 °С. Полный температурный перепад в этом случае равен δТ=Тв - Тн = 20 + 30 =50 °С.

Исходя из того, что падение температуры в толще ограждающей конструкции изнутри помещения наружу пропорционально изменению термического сопротивления, а именно

δtB = (δТ / Ro) х Rb, получаем δtB = (50 / 0.35) х 0.12 = 17.1 °С

Rb=0,12 м 2 °С/ Вт – сопротивление теплопередаче у внутренней поверхности остекления.

Температура на внутренней поверхности стеклопакета будет равна

Τв. п. = 20 – 17.1= + 2.9 °С, что существенно ниже температуры точки росы для данного помещения (t = 12.0°C).

Таким образом, температура на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tВ = 20 °С и влажностью внутреннего воздуха φВ = 60%, при условии падения наружной температуры до значения tH =- 30 °С, будет существенно ниже температуры точки росы, что приведет к выпадению обильного конденсата и образованию наледи на стекле изнутри помещения.

Задача 5

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего микроклимата: tВ = 20 ° С, φВ = 60 %. В помещении установлен однокамерный стеклопакет F4–12Kr–F4 с коэффициентом теплопередачи К=2.6 Вт/м2°С (или термическим сопротивлением R = 1/К= 1/ 2.6 = 0.38 м2оС/Вт).

Для приближенной оценки в задачах такого рода могут быть использованы диаграммы, разработанные концерном «Veka» (рис. 3, приложение 3).

На верхней диаграмме линию «относительная влажность воздуха» 60% проводят горизонтально до пересечения с кривой К=2.6. От этой точки опускают перпендикуляр до пересечения с горизонтальной линией «температура помещения 20 °С» на нижней диаграмме.

После этого проводят линию, параллельно кривым направо вниз до пересечения с осью «наружная температура».

Получаем, что точка росы (выпадение конденсата на внутренней поверхности остекления) происходит при температуре 0 °С.

Задача 6

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом и поперечиной (рис. 5). Группа ветровой нагрузки А. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Вычисление требуемого момента инерции производится по формуле:

где W - давление ветра, [Н/мм2 или Па] в соответствии с группой ветровой

нагрузки (табл. 6, приложение 3)

В - ширина эпюры нагружения, [см]

L - длина профиля, [см]

Е - модуль упругости, [Н/мм2 или Па] Е=Н/мм2 для стали

f - максимально допустимая деформация, [см];

В общем случае f=L/300. Для стеклопакета с периметром стекла более 240 см, f=0.8 cм

1920 = const - постоянная величина

Момент инерции, вычисляемый по формуле, должен быть определен раздельно для каждой области нагрузки. Области нагрузки, расположенные справа и слева, не должны складываться. Моменты инерции рассчитываются отдельно для каждой из составляющих, и только потом суммируются.

Рис.4. Схема армирования металло-пластиковой оконной рамы

1 - профиль рамы, 2 - жесткий импост, 3 - армирующие профили

Решение

W = 600 Па = 0.00060 Н/ мм 2;

В1 = 70 см; В2 = 50 см; В3 =68.5 см;

В4=39см

L (импост) = 215 см

L (поперечина) = 140 см

Е = 2Н/мм2;

f=L/300 cм

Рис. 5. К расчету армирования оконных профилей

Вертикальный импост

В1:

I х треб

В2:

I х треб

требуемое значение I х n = 11,57 см4

Поперечина

ВЗ:

I х треб

В4:

I х треб

требуемое значение I x n = 2,42 см 4

На основании вычисленных моментов инерции по каталогам оконной системы подбираются элементы армирования требуемого сечения, а затем ПВХ-профили, в которые это армирование может быть установлено. При этом рассчитанные моменты инерции округляются в большую сторону до соответствующих табличных значений.

При проведении статических расчетов следует особенно помнить, что проектируемые размеры окна не должны выходить за ограничения по допустимым максимальным размерам, таблица которых разработана каждым производителем профильной системы (Прил. 6).

Необходимо отметить, что всеми производителями профилей разработаны специальные таблицы (Прил. 4), по которым может быть проведен упрощенный расчет требуемых моментов инерции для каждой конкретной системы.

Задача 6 (второй способ решения)

Окно для двухэтажного здания (рис. 6) (группа нагрузки А, высота над поверхностью земли 0-8 м), размером 2.1 х 1.5 м. Система профилей Veka Softline AD. Размеры на рисунке даны в сантиметрах.

Рис. 6. К расчету армирования оконных профилей

Решение

Поз. 1 - рама. Пролет L = 210 см. Ширина нагрузки а = 75 см.

По табл.1 прил.4 находим Iх треб. = 7.09 см4. По таблице прил.2 принимаем стальной прямоугольный усилих 30 мм с толщиной стенки 3 мм (Iх=8.18см4, Iу=5.05см4). По прил. 1 принимаем раму 82 мм; комбинацию рамы 82 мм со створкой 82.5 мм

Поз.2. - импост. Пролет L = 150 см.

Ширина нагрузки а = 75 см. Iхтреб. =3.14 см4

Ширина нагрузки b = 30 см. Iхтреб. = 1.92 см4

Сумма необходимых моментов инерции Iх треб. = 5.06 см

По таблице прил. 2 принимаем стальной прямоугольный усилитель 50х25мм с толщиной стенки 3 мм (Iу=3.99см4, Iх=12.55см4). По прил.1 принимаем импост 82 мм.

Следует помнить, что требуемый момент инерции может быть создан соединением нескольких отдельных армирующих профилей. На практике эта задача, как правило, встречается при проектировании витражей большой площади.

При этом, в соответствии с техническими рекомендациями производителей профильных систем, конструктивная схема витража выстраивается за счет добавления в него специальных усилителей. В зависимости от дизайнерских решений, предлагаемых архитектором, а также от специфики монтажных условий для конкретного объекта, могут быть приняты различные варианты установки усиливающих профилей с различной расчетной схемой.

Задача 7

Для здания высотой 15 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 340 см, высота 250 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Рис. 7. К расчету армирования оконных профилей

Поз. 1 - импост

длина пролета - 2,5 м

ширина нагрузки а=1,20 м Iх треб.=25,3 см4;

ширина нагрузки b=0,50 м Iх треб.=14,8 см4;

сумма необходимых моментов инерции Iхтреб.=40,1 см4;

Поз. 2 - ригель

длина пролета - 2,4 м

ширина нагрузки а=0,85 м Iхтреб.=18,4 см4;

ширина нагрузки b=0,40 м Iхтреб. =10,3 см4;

сумма необходимых моментов инерции Iх треб.= 28,7 см4;

Возможное решение:

Поз. 1 - импост

соединиIх реальн. = 58.60 см4 рама 101.086

Поз. 2 - ригель

оболочка из ПВХ для внешнего усили

Как видно из приведенных расчетов, устойчивость вертикального импоста витража, показанного на Рис. 7. (поз.1), по отношению к ветровой нагрузке может быть обеспечена за счет мощного усиливающего профиля (арт. системы VEKA Softline - прил. 2 - момент инерции 1х = 58.60 см4), момент инерции которого превышает требуемое значение - 1х треб.=40,1 см4. В этом случае армирующие вкладыши рамных профилей, соединяемых усилителем, фактически не принимаются в расчет при действии ветровой нагрузки, а работают в общей схеме витража исключительно как элементы, обеспечивающие жесткость - как конструкции в целом, так и отдельных рам, из которых собирается витраж. Каждая из рам доставляется к месту монтажа отдельно, и в этом случае к каждой из них может быть применен такой термин как «отправочный элемент» или «отправочная марка».

Необходимый момент инерции горизонтальной поперечины (поз.2) набран в данном случае как сумма моментов инерции армирующего профиля импоста (арт. системы VEKA Softline - прил. 2 - момент инерции Iх = 2.32 см4) и усилителя (арт. 1системы VEKA Softline - прил. 2 - момент инерции Iх = 27.39 см4). Таким образом суммарный момент инерции составляет Iх = 2.32 см4 + 27.39 см4 = 29.71 см4, что превышает требуемый Iхтреб.=28,7см4; а армирующий профиль импоста и усилитель, прикручиваемый саморезом, в данном случае работают совместно.

Следует отметить, что принятая в данном случае конструкция витража предполагает деление его по вертикали на две отправочные марки - рамы, размером 2.4 х 2.5 м и 1.0 х 2.5 м, что удобно для транспортировки и монтажа.

5. Задачи для контрольной работы.

Вариант 1

Задача 1

Задача 2

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 1998 г. и обследованные весной 2003 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 7 %. Толщина переплета – d=65 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 25 %, а летом 55 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 22 ˚С.

Вариант 2

Задача 1

Окно 1,5 х 1,8. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – двухкамерный F4–10–F4–10–F4. Район строительства – г. Тюмень. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Задача 2

Определить вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета F4–16–F4, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tв=20 ˚С и влажностью воздуха φв=55 %, при условии что наружная температура падает до значения tн=-25˚С.

Вариант 3

Задача 1

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего климата: температура внутреннего воздуха tв=20 ˚С и влажность воздуха φв=55 %. В помещении установлен однокамерный стеклопакет F4–16–F4.

Задача 2

Для здания высотой 20 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 350 см, высота 250 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Вариант 4

Задача 1

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом и поперечиной (рис. 1). Группа ветровой нагрузки А. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Задача 2

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего климата: температура внутреннего воздуха tв=20 ˚С и влажность воздуха φв=55 %. В помещении установлен двухкамерный стеклопакет F4–10–F4–10– F4.

Вариант 5

Задача 1

Задача 2

Для здания высотой 6 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 400 см, высота 275 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Вариант 6

Задача 1

Рассчитать термическое сопротивление двухкамерного стеклопакета F4–12–F4–12–F6. Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,84 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,3.

Задача 2

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом и поперечиной (рис. 1). Группа ветровой нагрузки В. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Вариант 7

Задача 1

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 2000 г. и обследованные весной 2005 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 7 %. Толщина переплета – d=120 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 23 %, а летом 50 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 20 ˚С.

Задача 2

Окно 1,2 х 1,5. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – двухкамерный F4–10Ar–F4–10Ar–F4. Район строительства – г. Сургут. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Вариант 8

Задача 1

Задача 2

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом и поперечиной (рис. 1). Группа ветровой нагрузки С. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Вариант 9

Задача 1

Для здания высотой 8 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 300 см, высота 250 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Задача 2

Рассчитать термическое сопротивление двухкамерного стеклопакета F4–12Ar–F4–12Ar–F4. Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,84 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,5.

Вариант 10

Задача 1

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 2001 г. и обследованные весной 2006 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 6 %. Толщина переплета – d=65 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 30 %, а летом 60 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 22 ˚С.

Задача 2

Окно 1,2 х 1,5. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – однокамерный F4–16Ar–К4. Район строительства – г. Ханты–Мансийск. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Вариант 11

Задача 1

Задача 2

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом (рис. 1). Группа ветровой нагрузки А. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Вариант 12

Задача 1

Задача 2

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 2000 г. и обследованные весной 2005 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 6 %. Толщина переплета – d=120 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 20 %, а летом 55 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 20 ˚С.

Вариант 13

Задача 1

Окно 1,2 х 1,8. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – однокамерный К4–16Ar–К4. Район строительства – г. Ханты–Мансийск. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Задача 2

Определить вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности двухкамерного стеклопакета F4–SF12–F4–SF12–F4, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tв=20 ˚С и влажностью воздуха φв=55 %, при условии что наружная температура падает до значения tн=-25˚С.

Вариант 14

Задача 1

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего климата: температура внутреннего воздуха tв=24 ˚С и влажность воздуха φв=50 %. В помещении установлен двухкамерный стеклопакет F4–10–Pl–10–F4.

Задача 2

Для здания высотой 18 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 300 см, высота 270 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Вариант 15

Задача 1

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом (рис. 1). Группа ветровой нагрузки В. размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Задача 2

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 1998 г. и обследованные весной 2006 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 8 %. Толщина переплета – d=65 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 23 %, а летом 50 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 20 ˚С.

Вариант 16

Задача 1

Рассчитать термическое сопротивление двухкамерного стеклопакета F4–12–Pl–12–F4. Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,80 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,3.

Задача 2

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего климата: температура внутреннего воздуха tв=24 ˚С и влажность воздуха φв=45 %. В помещении установлен двухкамерный стеклопакет F4–10–Pl–10–F4.

Вариант 17

Задача 1

Окно 1,1 х 1,7. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – двухкамерный F4–10–Pl–10–F4. Район строительства – г. Нижневартовск. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Задача 2

Определить вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета К4–16SF–К4, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tв=22 ˚С и влажностью воздуха φв=55 %, при условии что наружная температура падает до значения tн=-20˚С.

Вариант 18

Задача 1

Подобрать по каталогу элементы армирования и ПВХ–профили для окна с жестким импостом (рис. 1). Группа ветровой нагрузки С. Размеры на расчетной схеме даны в сантиметрах.

Задача 2

Определить изменения геометрических размеров оконных переплетов индивидуального жилого дома, вызванных процессами усушки и набухания древесины в течение годового цикла. Окна, установленные в конце 1998 г. и обследованные весной 2005 г., имели влажность древесины, определенную экспериментально, равную 5 %. Толщина переплета – d=120 мм («евроокно»). Если относительная влажность воздуха зимой внутри помещения 30 %, а летом 55 %, температура воздуха внутри помещения круглый год составляет 20 ˚С.

Вариант 19

Задача 1

Для здания высотой 5 м предлагаются элементы фасада со следующими характеристиками: ширина 450 см, высота 300 см, подоконная панель, глухое остекление, дверь с глухой фрамугой. Необходимо принять конструктивное решение витража и подобрать усиливающие профили.

Задача 2

Рассчитать термическое сопротивление двухкамерного стеклопакета F4–14Ar–F4–14Ar–F4. Определить насколько изменится сопротивление теплопередаче стеклопакета при замене в нем внутреннего обычного стекла, имеющего излучательную способность ε1=0,80 на низкоэмиссионное стекло с излучательной способностью ε1=0,1.

Вариант 20

Задача 1

Окно 1,2 х 1,8. Профиль – Veka Softline AD – трехкамерный. Стеклопакет – двухкамерный F4–10Ar–Pl–10Ar–F4. Район строительства – г. Мурманск. Определить приведенное термическое сопротивление окна и сделать вывод о соответствии его характеристик нормативным требованиям. Если конструкция окна не удовлетворяет нормам, предложить свой вариант.

Задача 2

Определить температуру точки росы для помещения со следующими параметрами внутреннего климата: температура внутреннего воздуха tв=18˚С и влажность воздуха φв=50 %. В помещении установлен двухкамерный стеклопакет F4–10Ar–Pl–10Ar–F4.

6. Литература

Современное здание. Конструкции и материалы. , , и др. – М. – СПб.: «Новое», 2004 – 2 CD - ROM. (электронная версия). , , Захаров современных оконных систем гражданских зданий: Учебное пособие. – М.: Изд-во АСВ, 2003

7. Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Рис. 1. Диаграмма равновесной влажности древесины (по )

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Термическое сопротивление и коэффициент светопропускания стеклопакетов различной конструкции

В табл. 3 приведены данные сертификационных испытаний стеклопакетов, предоставленные АО «Государственный институт стекла». Для удобства использовании при проектировании систем остекления, в табл. 3 приведены также значения коэффициента светопропускания τ.

Таблица 4

Термическое сопротивление оконных профилей различной конструкции

Таблица 5

Значение R0пp для зданий и сооружений

Здания и сооружения	Градусосутки отопительного периода ˚С х сут	Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей не менее R0пp, m2 oC/Bt
Жилые, лечебно–учреждения,	2000	0.35
профилактические и детские	4000	0.45
школы, интернаты	6000	0.60
	8000	0.70
	10000	0.75
	12000	0.80
Общественные, кроме указанных	2000	0.30
выше, административные и бы-	4000	0.40
товые, за исключением помеще-	6000	0.50
ний с влажным или мокрым ре-	8000	0.60
жимом	10000	0.70
	12000	0.80

Рис. 2. График для определения точки росы

Рис. 3. Диаграммы для определения точки росы

Таблица 6

Значения ветровой нагрузки в зависимости от высоты здания

Группа нагрузки	Высота здания, м	DIN 1055 Давление ветра, Па	DIN EN 12210 Давление ветра, Па
A	0 – 8	до 150	200–400
B	8 – 20	150–300	600
C	20 – 100	300–600	800–1000
D	Свыше 100	Свыше 600	Свыше 1000