5,0 м). Сумарна вологість піску 0,13 д.ед., щільність сухого грунту - 1,40 г/см3, коефіцієнт теплопровідності піску в талому стані 1,36 Вт/м * 0С, коефіцієнт теплопровідності піску в мерзлому стані - 1,50 Вт/м * 0С, об'ємна теплоємність в талому стані - 761 Вт * год/м3 * 0С, об'ємна теплоємність в мерзлому стані - 519 Вт * год/м3 * 0С, об'ємна теплота фазових переходів - 16890 Вт * год/м3, температура початку замерзання 0, 00С. Результати заміру температури грунту на 25 травня 2005р представлені в табл.2.1 (дане температурне поле представлено також на ріс.2.1.3), схема розташування свердловин та інженерно-геологічний розріз - на малюнках 2.1.1 та 2.1.2. Передбачувана глибина занурення паль - 10,0 м від поверхні землі.
Табл.2.1
Глибина, мТемпература, 0С1,0-1,12,0-0,93,0-0,54,0-0,35,0-0,26,0-0,17,0-0,18,0-0,29,0-0,210,0-0,211,0-0,212,0-0,313,0-0,314,0-0,315,0-0,3
Малюнок 2.1.1
Малюнок 2.1.2
Спорудження представлено житловою будівлею розмірами 24х24 м, термічний опір конструкції підлоги - 3,6 м2 * 0С/Вт, температура повітря в приміщенні - плюс 18,00С.
Для поліпшення температурного поля в задачі приймаю, що будівля поставлено на мерзлий грунт в травні (період досягнення максимального промерзання для досліджуваного району).
Для запобігання відтавання грунтів в основі споруд СП 25.13330.2012 (Актуалізована версія СНиП 2.02.04-88) рекомендує «... пристрій холодних (вентильованих) подполій або холодних перших поверхів будівель, укладання в основі споруди охолоджуючих труб , каналів або застосування вентильованих фундаментів, установку сезоннодействующіх охолоджувальних пристроїв рідинного або парожідкостной типів - СОУ, а також здійснення інших заходів щодо усунення або зменшення теплового впливу споруди на мерзлі грунти підстави. Вибір одного або поєднання зазначених заходів повинен здійснюватися на підставі теплотехнічного розрахунку з урахуванням конструктивних і технологічних особливостей споруди, досвіду місцевого будівництва та економічної доцільності ».
Нижче наведено розрахунок для будівлі з теплоізоляцією товщиною 0,20 м і розрахунок роботи вентильованого підпілля для житлової будівлі в г.Надим.
2.2 Моделювання температурного поля грунтів основи житлової будівлі з укладанням теплоізоляції товщиною 200 мм
Одним із способів боротьби з оттаиванием грунтів в основі будівель і споруд є застосування теплоізоляційних матеріалів - мінеральної вати, пінополістиролу, пінополіуретану та інших матеріалів. Ці матеріали призначені для зменшення теплового потоку від будівлі в грунт.
Для виконання прогнозного розрахунку приймемо товщину теплоізоляції 0,20 м і коефіцієнт теплопровідності 0,05 Вт/м * 0С. Інші вихідні дані відповідають даним глави 2.1.
Згідно з розрахунками, теплоізоляція товщиною 200 мм зменшує глибину відтавання на кінець періоду експлуатації (30 років) лише на 13,75% і не є ефективним засобом у боротьбі з оттаиванием під будівлями. Можливо, застосування теплоізоляції виправдано для будівель і споруд з мінімальними тепловими втратами (наприклад, складські приміщення або споруди господарського призначення).
2.3 Моделювання температурного поля грунтів основи житлової будівлі з вентильованим підпіллям
Для виконання прогнозного розрахунку необхідна температура у вентильованому підпіллі. Розрахуємо її згідно з обов'язковим додатком 4 СНиП 2.02.04-88 «Підстави і фундаменти на вічній грунтах».
Середньорічна температура повітря в вентильованому підпіллі Тс, а, ° С, що забезпечує передбачену у проекті середньорічну температуру вічномерзлого грунту на його верхній поверхні Те, ° С, обчислюється за формулою:
,
де ko - коефіцієнт, що приймається за табл. 1 обов'язкового додатку 4 СНиП 2.02.04-88 залежно від значень tf, n і lf/lth;
тут tf, n - тривалість періоду з негативною середньодобовою температурою повітря, сут, яка приймається за СНіП 2.01.01-82;
lf і lth - теплопровідність відповідно мерзлого і талого грунту.
ko=0,96, n=229 сут
lf/l th=1,50/1,36=1,1
Тс, а=0,96 * (- 2,0)=- 1,92 0С
Для завдання термічного опору «статі» вентильованого підпілля, приймемо його із залізобетонної плити завтовшки 0,14 м з коефіцієнтом теплопровідності 2,04 Вт/(м? ° С). Таким чином, термічний опір конструкції «статі» вентильованого підпілля одно:
R=0.14/2.04=0.07 (м2 ° С/Вт)
Відтавання грунтів в основі житлової будівлі з вентильованим підпіллям з температурою мінус 1,92 0С, відсутня вже на...
