[Vova]

Что такое ж-б каркас зданий? Б0льшая часть зданий, прошедших через нас, а также то, что я вижу, идя по-улицам, полностью монолитные-каркас и перекрытия как-бы одно целое, одна этажерка. Некоторые имеют металлический каркас, колонны и балки. Перекрытия там монолитные, нижней опалубкой является профилированные металлические листы где от вершины до впадины 3 инча по высоте и 6 инчей поперек. Толщина листа около 1мм, по ним ходят и укладывают арматуру перед заливкой. Эти листы остаются навсегда и являются потолком в технических помещениях или прикрываются подвесным потолком в других помещениях. Это и есть профлист? На картинке сечение листа.
[ATTACH]1172428454.jpg[/ATTACH]

[Никита В.]

Наверное не совсем правильно выразился по поводу ЖБ каркаса. Конечно сейчас все идет монолитное и перекрытия с колоннами являются одним целым. И всетаки примерное соотношение ЖБ зданий и зданий с металлическим каркасом?

По поводу перекрытий. Да то что на рисунке у нас зовется профлистом (или профнастилом). Оч. интересно, он у вас используется просто как несъемная опалубка или принимается как рабочий элемент при расчете? Если он является рабочим то как обеспечивается его огнезащита? (Этот вопрос меня занимает потомучто этот тип перекрытий я считаю довольно перспективным, но насколько я слышал в России запрещено принимать профлист как наружную арматуру при расчете на эксплуатационые нагрузки по соображениям пожаробезопасности (он считается только на монтажные нагрузки во время бетонирования)).

[Vova]

Наверняка не считается как рабочий элемент. Потому что никакой противопожарной обмазкой снизу не покрывается. Отгорит, и хрен с ним. Лишь-бы успели быстро погасить. Стальные колонны и балки покрываются обмазкой толщиной в 1 инч. (дюйм). На вскидку, соотношение между ж-б монолитом и стальным каркасом как (3-4):1 Может, PL поправит. Мы в этот профнастил , как в пазы, так и поперек поверх этих канав кладем трубы для электрики

[PL]

Сообщение от Никита В. И всетаки примерное соотношение ЖБ зданий и зданий с металлическим каркасом?

Я обобщать не могу, могу только сказать про проекты фирм где я работал.
предудущая компания http://www.dasse.com/Projects/civic.html#redwoodhall
предудущая компания http://www.kpff.com/project_loc.asp?ldx=7&mdx=20
посмотрите сами саиты: steel -стальной каркас , concrete - ЖБ
если интересует высотное строительство-здесь посмотрите:
http://de-simone.com/
Проекты разные. Статистикой я не владею (должна включать этажность, сейсмику и еще кучу факторов). Думаю что на западном побережье стальной каркас используется чаще чем у Vova на восточном.

Сообщение от Никита В. Оч. интересно, он у вас используется просто как несъемная опалубка или принимается как рабочий элемент при расчете? Если он является рабочим то как обеспечивается его огнезащита?

Для проекта 15 этажного гаржа в Лас Вегасе для экономии использовался сверхтонкий профнастил (как несьемная опалубка) /Спрошу попозже про другое применение/. Наши лопухнулись и в одном месте при заливке профнастил прогнулся будь здоров (большой пролет оказался). Его по моему никто толком и не считал. Наши как огня боятся считать что нибудь для монтажа. Везде пишут большими буквами - "монтажники - флаг Вам в руки". А наша хата скраю. Дело удалось замять.

Вот Типовое решение (6 этажный гараж станции метро, пригород Сан Франциско)- обмазка стальных элементов, В том числе и профнастила, хотя он применен только как несьемная опалубка. плюс спринклерная система пож.тушения.


Не везде конечно профнастил. Наши широко применяют вместо него
"post tensioned (PT) suspended concrete slab" для экономии.
http://www.vsl.net/downloads/VSL_Con...onded_slab.pdf
[ATTACH]1172454970.jpg[/ATTACH]

[Никита В.]

Большое спасибо за столь обстоятельный ответ!
Как я понял у вас использование профлиста в качестве несьемной опалубки получается дешевле чем аренда и монтаж обычной опалубки?

[PL]

Сообщение от Никита В. Большое спасибо за столь обстоятельный ответ! Как я понял у вас использование профлиста в качестве несьемной опалубки получается дешевле чем аренда и монтаж обычной опалубки?

Наверное Вы правы. Пишут что после 70х годов стоимость труда в США значительно возросла по сравнению со стоимостью материалов.

Относительно ЖБ/стальной каркас прочитал что в последние 30 лет большинство высотных домов в США построено со стальным каркасом.
После землетресений 1994 Northridge и 1995 Kobe отношение к стальным каркасам изменилось в худшую сторону. Новые здания получили существенные повреждения. Теперь вроде опять все нормально (поменяли нормы, разработали новые узлы соединений). Но ведь не трясло пока.
Все нормы здесь меняются от землетрясения к землетрясению. 50 годы-популярность ЖБ, часто сборного. После землетресяния (1971 San Fernando) переход к стали, WSMF (welded steel moment-frames). После 1994 года - колебания в сторону ЖБ. Причем не все монолит. Есть и tilt-up (навесные панели отлитые на месте) и precast - заводской сборный ЖБ. Ну и сталь конечно, не уступает.

[PL]

>Никита В
А вот перекрытие без профлиста, у Вас такое применяют ?
[ATTACH]1172607390.JPG[/ATTACH]

[taras]

Вызывает большой интерес такое количество труб в плите
Есть ли какие-то нормативные документы на их размещение в плите (с конструктивной точки зрения)
или это уже идет с опыта

[PL]

Сообщение от taras такое количество труб в плите

Так там вроде нет труб... Зеленые-это преднапряженные стальные кабеля в пластиковой оболочке - tendons
Я не знаю как перевести. - на них перекрытие держится. (pt slab)

[taras]

сразу так подумал что это трубы
А по предыдущим фото
как в общем конструкторы решают этот вопрос с трубами в плите
или в балках? (у нас вроде это не принято)

[GRIP]

наличие труб в плите перекрытия мало влияет на ее несущую способность. круглопустотка, к примеру, будет нести по моменту то же самое, что сплошная плита с тем же армированием. есть потеря по поперечной силе, но в пролетах это не имеет значения.

у меня свой вопрос: слышал, что в Америке при рассчете любых ж/б конструкций образование трещин в бетоне не допускается. (у нас в большинстве конструкций образование трещин допускается и контролируется только ширина их раскрытия).
может как раз из-за проблемы трещинообразования американцы получают просто нереально заармированные конструкции и используют предварительное напряжение в монолитных плитах на казалось бы небольших пролетах?

[PL]

Сообщение от taras А по предыдущим фото как в общем конструкторы решают этот вопрос с трубами в плите или в балках? (у нас вроде это не принято)

Сказали что решается индивидуально для проекта. В общем случае-в плите нет проблем- продольное отверстие в монолитной плите- диаметр не более 1/3 ее толщины, если расстояние между двумя отв. меньше диаметра большего отв. считается как одно отв. и т.д. То есть есть ограничения, конечно.

[PL]

Сообщение от GRIP слышал, что в Америке при рассчете любых ж/б конструкций образование трещин в бетоне не допускается. может как раз из-за проблемы трещинообразования американцы получают просто нереально заармированные конструкции и используют предварительное напряжение в монолитных плитах на казалось бы небольших пролетах?

Трещины при расчете допускаются, откуда информация что не допускаются ?
Использование pt slab на небольшом пролете - я думаю не в пролете дело, там под перекрытием нет балок, ничего нет-высота этажа и здания (59 этажей) существенно меньше при той же требуемой высоте потолка. Т.е. дешевле. Да наша контора везде лепит такое перекрытие (ну где можно). Мощное армирование - высокосейсмичная зона. А что выглядит так что работать не будет ?

[Vova]

Коль скоро тема о работе за бугром, расскажу, как проходит техучеба. PL об этом тоже рассказывал. Итак, мероприятие проводится не в рабочее время, но и не после работы. В обеденный перерыв. Но разве можно покушаться на святое? Нашли компромисс. Перед обедом объявляется по громкой связи, что в конференц-рум накрыт стол, всех приглашают отобедать и послушать лекцию о новой продукции такой-то фирмы. Сегодня удалось взять халявную еду, а лекцию промотать, что приятно.

[Vlad®]

в контексте разговора про высотное сторительство, предлагаю вашему вниманию один из аспектов - систему обеспечения микроклимата на примере одного высотного здания
--------------------------------------------------------------------------------------

Система климатизации высотного здания Commerzbank. Франкфурт-на-майне. Германия

Система климатизации здания включает в себя систему механической вентиляции с утилизацией тепла удаляемого воздуха, охлаждаемые теплоемкие перекрытия с замоноличенными трубопроводами, конвекторы для обогрева помещений офисов и обогреваемые металлические конструкции светопроемов ограждений атриума.

Охлаждаемые теплоемкие перекрытия с замоноличенными трубопроводами используются для естественного охлаждения здания вместо традиционной системы кондиционирования с присущими ей недостатками.

Обогрев помещений осуществляется стандартными конвекторами. Сотрудники банка имеют возможность индивидуально контролировать температуру в офисе внутри определенного диапазона.

Снижение затрат энергии на отопление здания достигается использованием теплозащитного остекления с коэффициентом теплопередачи приблизительно 1,4—1,6 Вт/(м2-°С). Кроме этого, первый слой уменьшает конвективный тепловой поток между поверхностью стекла и наружным воздухом. Зимой в ночное время пространство между внешней и внутренней оболочками фасада герметизируется, образуя статичную воздушную прослойку, обладающую хорошими теплоизоляционными свойствами. Снижению затрат энергии на отопление способствуют и зимние сады, обеспечивающие дополнительные теплопоступления за счет аккумулирования тепла солнечной радиации.

Снижение затрат энергии на охлаждение здания достигается путем использования герметичных двойных стеклопакетов, заполненных инертным газом и отражающих инфракрасное излучение. Такие стеклопакеты используются в зимних садах, а также в ненесущих стенах по периметру офисных помещений. При этом солнцезащитные устройства устанавливаются между стеклопакетом и внешней светопрозрачной оболочкой здания.

При поступлении в здание солнечной радиации происходит ее первоначальное ослабление посредством внешней светопрозрачной оболочки. Дальнейшее резкое уменьшение солнечной радиации осуществляется при помощи солнцезащитных устройств.

Для создания комфортных параметров микроклимата помещений в офисном здании общей площадью 85 000 м2 необходимо было найти инновационные решения по системам вентиляции. При оценке предлагавшихся проектов преимущества отдавались естественной вентиляции, управляемой пользователем. Высокую оценку получили решения, направленные на экономию энергии и удобство пользователя, то есть обеспечивающие комфортабельное проветривание помещения в течение всех сезонов и максимальный срок открытия всех офисных окон.

Высотное здание разделяется по вертикали на четыре 12-этажных модуля, которые называют «деревнями». Каждый модуль имеет три 4-этажных зимних сада, соединенных вертикально посредством центрального атриума. Сады и атриум связаны для повышения эффективности естественной вентиляции. Каждый модуль контролируется собственной независимой установкой климатизации. Через каждые 12 этажей на границах модулей атриум разделен горизонтально для выравнивания давления и защиты от распространения дыма. Сады, атриум и офисные помещения по периметру имеют открываемые окна. Вентиляция офисов в первую очередь осуществляется естественным образом, но в здании также имеются установки механической вентиляции и охлаждаемые перекрытия с замоноличенными трубопроводами.

Компания RPI (Roger Preston International) провела подробный климатический анализ, выполнила моделирование теплового режима здания и оценку комфортности микроклимата здания. Влияние ветрового давления на здание и воздушные потоки в атриуме исследовались в аэродинамической трубе, а результаты исследований использовались в ходе дальнейшего компьютерного моделирования. Примерно в течение 2/3 всего года сотрудники банка могут регулировать уровень естественной вентиляции самостоятельно путем индивидуального открытия окон. Только при сложных погодных условиях система автоматического управления оборудованием климатизации задействует систему механической вентиляции. Благодаря такой схеме организации вентиляции энергопотребление в высотном здании «Commerzbank» на 30 % ниже, чем в традиционных высотных зданиях таких же размеров.

Естественная вентиляция здания «Commerzbank» осуществляется под действием гравитационных сил и под действием ветрового давления. Выбор ориентации здания относительно преобладающего направления ветра позволил обеспечить достаточную естественную вентиляцию.

Вентиляция внутренних зон здания может осуществляться при помощи механической системы, обеспечивающей минимальную кратность воздухообмена для обеспечения комфортных параметров микроклимата. Регулирование температуры помещений осуществляется отопительными установками, расположенными по периметру здания, и охлаждаемыми перекрытиями с замоноличенными трубопроводами. Внутренний (выходящий в атриум) фасад оборудован наклонно-поворотными окнами со встроенными выходными демпферами (маленькими поворотными окнами) и имеет одинарное остекление. Наружный двойной фасад состоит из одинарного и многослойного остекления, обеспечивающего солнцезащиту. Наружный воздух попадает в верхнюю часть каждого помещения сквозь вентилируемые полости в фасаде и выходит через жалюзи рядом с поворотными окнами. При прямом солнечном облучении и безветренных днях (приблизительно 3 % всех дней года) естественная вентиляция, возникающая в результате гравитационного напора, может быть четко измерена, поскольку температура увеличивается на каждом этаже на 1,5-3 °С (при прямом солнечном излучении) или на 1 °С на каждом этаже при днях с переменной облачностью. Естественная вентиляция, возникающая под действием гравитационного напора, может быть неэффективна при переменной облачности только в том случае, если наружная температура значительно превышает температуру помещений.

Аэродинамические исследования, проведенные при средней скорости ветра во Франкфурте-на-Майне (приблизительно равной 4 м/с), а также для известных геометрических размеров здания, показали, что воздушные потоки, возникающие под действием ветрового давления, будут способствовать естественной вентиляции здания в течение всего года при открытии соответствующих элементов окон.

В зимний период естественная вентиляция всех офисных помещений, расположенных по периметру здания, обеспечивает комфортные параметры микроклимата в помещениях. Естественная вентиляция внутренних (смежных с зимним садом) офисных помещений эффективнее, чем вентиляция офисов, расположенных по периметру здания, поскольку внутренние офисные помещения расположены рядом с зимними садами. Зимние сады действуют как термальные буферные зоны, в которых прямая или рассеянная солнечная радиация помогает обогревать все помещение. В переходный период, когда наружная температура колеблется в пределах от 5 до 15 °С, механическая вентиляция не является необходимой из-за приемлемой температуры наружного воздуха.

Открытие окон наклонно-поворотного типа имеет смысл, когда сила ветра умеренная. Такое открытие окон создает кратность воздухообмена в помещении 4—6 1/ч. При высокой скорости ветра и температуре ниже 15 °С окна необходимо держать закрытыми и следует использовать механическую систему вентиляции и дополнительный обогрев, а также, при необходимости, и увлажнение. Здесь необходимо обратить внимание на то, что механическая вентиляция позволяет обеспечивать комфортные параметры микроклимата при одновременной экономии энергии за счет утилизации тепла удаляемого воздуха. Каждый находящийся в комнате может включить механическую вентиляцию и систему обогрева, а также открыть на определенное время окна для поступления свежего воздуха, вернувшись, таким образом, к системе естественной вентиляции.

Анализ температурных данных показывает, что в летнее время при безветренной погоде необходимо осуществлять дополнительную вентиляцию и охлаждение здания, поскольку в противном случае температура в комнатах будет превышать комфортную. В этот период времени окна зимних садов полностью открываются, забирая теплый наружный воздух при температуре около 32 °С. В зимних садах наружный воздух охлаждается приблизительно на 0,5—1 °С. Охлажденный естественным образом воздух движется через атриум и затем перемещается к следующему зимнему саду, где выходит из здания.

В ночное время в преддверии жаркого летнего дня теплоемкие части здания охлаждаются посредством прохладного наружного воздуха, в то время как охлаждаемые перекрытия с замоноличенными трубопроводами поглощают и высвобождают тепловую энергию. Оборудование приблизительно 50 % площадей помещений охлаждаемыми перекрытиями обеспечивает достаточную теплоемкость для созда-
ния прохладных температур в помещениях на следующий день в диапазоне от 21 °С (8:00 утра) до 28,5 °С (18:00 вечера) без использования воздушного кондиционирования.

Здание «Commerzbank» дополнительно оборудовано системами механической вентиляции для обеспечения требуемых параметров микроклимата. Уровень механической вентиляции и охлаждения может быть задан любым человеком, присутствующим в здании.

В результате наблюдений, проводимых в данном здании в течение года, было установлено, что частота использования естественной вентиляции в дневное время достигла 70 %. Только в 9 % времени года наружная дневная температура повышалась настолько, что действительно было необходимо применять воздушное кондиционирование. В 21 % времени года целесообразно дополнительно использовать механическую вентиляцию для экономии энергии посредством утилизации тепла удаляемого воздуха. Тем не менее естественная вентиляция возможна и в данный период.

Исследования различных способов ночного охлаждения здания дали следующее процентное распределение, построенное по совокупному объему часов эксплуатации:
• использование механической вентиляции и дополнительно охлажденного воздуха -около 15 %;
• использование механической вентиляции и наружного воздуха —12%;
• охлаждение путем естественной вентиляции — около 73 %.

------------------------------------------------

по материалам книги "Энергоэффективные здания" НП "АВОК"

[PL]

>Vlad®
С удовольствием прочитал. Главное, вроде работает и экономит до 30% энергоресурсов. Есть несколько вопросов:
1. какая полезная площадь отдана под зимние сады? Зимние сады находятся на 12 этажах в 48 этажном здании, я так понимаю по периметру здания. Вопрос - сколько недополучит хозяин здания за рент этих площадей и покроет ли экономия эноргоресурсов эти потери?
2. Система охлаждения обеспечивает температуру внутреннего воздуха только от 21(8 утра) до 28.5(18 вечера) градусов в жаркие дни. То есть не может держать к примеру 22 весь день. Фактически в жаркие дни система не может обеспечить комфортных условий.
3. Ничего не говорится о скоростях воздуха в рабочих зонах. Обеспечиваются ли ограничение? грубо говоря - как со сквозняком? Система достаточно сложная, неизвестна степень автоматизазии. Помимо установок центрального оператора любой может включит мех. вентиляцию, открыть-закрыть внутренние и внешние окна. На работе обычно одна часть народа хочет открыть окна, другая часть хочет их непременно закрыть. Немцы дисциплинированная нация, может у них на каждом этаже староста выбран , но что немцу хорошо то русскому смерть и наоборот.
4. >>В этот период времени окна зимних садов полностью открываются, забирая теплый наружный воздух при температуре около 32 °С. В зимних садах наружный воздух охлаждается приблизительно на 0,5—1 °С. Охлажденный естественным образом воздух движется через атриум и затем перемещается к следующему зимнему саду, где выходит из здания.<< тут я не понял, как можно здание охлаждать приточным воздухом +32? Успевает охладиться (от холодного пола, как понимаю) всего ничего (0.5-1) -это же крематорий.

В Калифорнии есть большая тенденция к чистой экологии и экономии эноргоресурсов (ветряки, солнечные батареи, гибридные автомобили)но о подобном я не слышал. Обычно в высотных офисных зданиях нет открываемых окон - работает обычная система воздушного отопления/кондиционирования.
Вообще статья очень интересная.

[Vlad®]

сколько недополучит хозяин здания за рент этих площадей и покроет ли экономия эноргоресурсов эти потери

так это ж банк, он это сам для себя соорудлил и получает удовольствие. Площадь зимних садов достоверно мне не известна, но по плану можно судить, что это около 1/6.

То есть не может держать к примеру 22 весь день

Видимо это сособенность климата, в общих данные есть указание, что средняя температура наиболее жаркого месяца +18,7 по Цельсию.

грубо говоря - как со сквозняком?

Кратность воздухообмена в помещениях 4-6, при высокой скорости ветра и наружной температуре ниже 15 градусов, окна не открываются. Про сквозняки ни чего не пишут . Наверное за счет перетекания воздуха из атриума с зимним садом в офисы как то гасится избыточная скорость. Да, эти ботанические сады посажены по сторонам света - с восточной стороны азиатская растительность: бамбук, магнолии и пр.; с южной - лаванда, кипарис, оливки; с запада - североамериканская: клен, мамонтовое дерево. Про северную сторону ни чего не говорится. Видимо туда сады не выходят

В Калифорнии есть большая тенденция к чистой экологии и экономии эноргоресурсов (ветряки, солнечные батареи, гибридные автомобили)но о подобном я не слышал.

А я думал там все такие - используют для отопления тепловые насосы: тепло тянут с канализационных стоков, из земли, с солнечных батарей днем нагревают аккумуляционные баки, а вечером и ночью обогревают.

В России такое вот экономическое здание построено в Никулино-2, а самое первое в мире - административное здание в Манчестере, Нью-Хэмпшир, США. Оно настолько подгонялось под требования экономии, что выглядит несколько необычно - с северной стороны нет остекления, к этой стене сдвинуты все хоз. помещения и лифты. Здание по форме близко к кубу и за счет этого имеет наименьшую площадь стен. Площадь окон минимизирована - 12% от площади стены, вентиляция минимизирована: влажность поддеживается на должном уровне от дыхания людей, на человека приходится всего 10 кубов в час при ихней норме в 42 ( для справки - у нас 20 кубов в час), но все это сделано с возможностью подачи нормального кол-во воздуха в рабочую зону при необходимости. Стены по теплотехническим показателям близки к нашему нынешнему R0=2,9 и это при среднегодовой температуре +8,1 гр. Цельсия и ГСОП=3901. Стены достаточно массивны - 500кГ/м3 для тепловой инерции.

[PL]

>"Vlad®"
На самом деле такие здания переходят из рук в руки. Ничто не вечно под луной. Новый хозяин может захотеть сдавать этажи в аренду. 1/6 часть здания = большие деньги. При продаже здания учитывается полезная площадь.
Средняя температура жаркого месяца +18.3 не отрицает что может стоять +30 жара 2 недели, верно?
Теорию тепловых насосов я подзабыл, помню что у них КПД может быть больше 1. Но только в определенных условиях. С практической точки зрения они почему то не получили большого распостранения. Почему?
Вообще за комфорт, как за все остальное надо платить. Бесплатный сыр в мышеловке, верно? Или окна на северной стороне или экономия...
Для общего развития статья очень интересная, спасибо.

[Vlad®]

Тепловой насос работает как и холодильник на основе адиабатического процесса. Его КПД, действительно, если считать в лобовую несколько менее 300%, т.е на 1 затраченный Вт эл. энергии получаешь 2-3 Вт тепла. На самом деле, тепловые насосы не грею, а переносят тепловую энергию из одной точки в другую. Вот есть реверсивные кондиционеры - которые могут греть воздух в комнате в переходный период, когда отопление еще не включено, а температура уже не так высока, что бы называться комфортной, вот тогда кондишн можно запустить в режиме теплового насоса. При этом испаритель меняется местами с компрессором и он охлаждать начинает улицу, а тепло тянет в комнату.

Применение тепловых насосов специфично, все равно нужен источник дармового тепла, поэтому используют температуру земли. На глубине после 15м (для России) она уже вполне стабильна. Вот от туда по коаксиальным испарителям и можно тянуть тепло. Только глубина скважины при этом достигает 30м. Если где то рядом есть гейзеры, то тоже можно пользовать для отопления, ну и как я уже упоминал выше вытягивать тепло со сточных вод, а их температура в 15-20 градусов по Цельсию или отработанного воздуха.

по поводу жары и спасения от нее, я не знаю, наверное как то это решается, скажем установкой центрального кондиционирования, ведь вентиляция с механическим побуждением все равно есть, есть подготовка воздуха - очистка и подогрев и ни чего не мешает поставить центральный охладитель - кондинционер.

[PL]

То есть грубо тепловой насос - холодильник у которого испаритель на улице а конденсатор в квартире?
Так почему тепловые насосы не имеют широкого распостранения? Тут в Калифорнии вся зима-переходный период. Какая мин. температура теплоисточнка должна быть? Можно просто отбирать тепло у наружного воздуха +5 +10?
По поводу жары-иметь резервную систему кондиционирования расчитанную на пик жары? Нет, это большие затраты. Их мех. вентиляция не потянет, она видимо рассчитана как вспомогательная система.