Дипломний проект - Оцінка енергетичної ефективності каркасного будівництва за Канадською технологією «СІП панель» згідно концепції «Пасивний будинок»

Задачі дослідження
- Оцінювання поточного стану фонду житлових приватних будинків;
- Аналіз методів та засобів підвищення енергоефективності у приватних житлових будинках;
- Аналіз режимів функціонування споживачів теплової та електричної енергії у приватних житлових будинках;
- Аналіз можливих джерел тепло- та електрозабезпечення приватних житлових будинків та порівняння ефективності їх функіонування;
- Техніко економічне обгрунтування запропонованих заходів з підвищення енергетичної ефективності житлового приватного будинку;
Об’єкт дослідження: процес підвищення «пасивності» будівель на основі впровадження сучасних технологічних рішень доступних на ринку.
Предмет дослідження: впровадження концепції «пасивного будинку», що сприяють підвищенню рівня енергетичної ефективності будівель на прикладі порівняння будинків побудованих з керамічної цегли та за Канадською технологією «СІП панель».

Зміст:
Розділ 1. АНАЛІТИЧНО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА
1.1. Загальна інформація про пасивний будинок
1.2. Енергопасивне будівництво в Україні
1.3. Аналіз сучасних матеріалів для будівництва пасивного будинку
1.4. Методи підвищення ефективності функціонування споживачів теплової та електричної енергії
1.5. Теплотехнічний розрахунок будинку за канадською технологією «СІП панель»
1.5.1. Характеристика індивідуальної будови 
1.5.2. Теплотехнічний розрахунок будинку
1.5.3. Розрахунок тепловтрат будинку
Розділ 2. ПРОЕКТНІ РІШЕННЯ ТА ПРОПОЗИЦІЇ
2.1. Загальні дані
2.2. Характеристика майданчика будівництва
2.3. Генеральний план
2.4. Інженерна підготовка території
2.5. Об’ємно-планувальні рішення
2.6. Конструктивні рішення
2.7. Розрахунок тепловтрат приватного будинку
Розділ 3. КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗДІЛ
3.1. Основи і фундаменти
3.1.1. Загальна характеристика будівництва
3.1.2. Визначення мінімальної глибини закладання фундаменту
3.1.3. Збір навантаження
3.1.4. Розрахунок фундаментів неглибокого закладання з збірного залізобетону
3.1.5. Розрахунок осідання фундаменту неглибокого закладання
3.2. Розрахунок збірної панелі перекриття
3.2.1. Загальна характеристика будинку
3.2.2. Розрахунок збірної з/б панелі перекриття з круглими пустотами
3.2.3. Розрахунок і конструювання збірної круглопустотної плити перекриття
3.2.4. Розрахунок нормальних перерізів на згинальний момент
3.2.5. Розрахунок нормального перерізу при переході стиснутої ділянки в ребрі тавру
3.2.6. Розрахунок похилих перерізів на поперечну силу
3.2.7. Підбір конструктивного поперечного армування плити у випадку достатності міцності бетонного похилого перерізу
3.2.8. Конструювання збірної панелі перекриття
Розділ 4. ОРГАНІЗАЦІЯ БУДІВНИЦТВА
4.1. Характеристика об’ємно-планувальних та конструктивних рішень об’єкта
4.2.  Характеристика умов будівництва
4.3. Технологічна карта на влаштування цегляних стін
4.4. Загальні рішення по організації будівництва
4.5.  Організація виробництва будівельно-монтажних робіт
4.6.  Проектування будівельного генерального плану об'єкту
4.6.1. Визначення потреби в адміністративних та санітарно-побутових приміщеннях
4.6.2. Визначення потреби в складських приміщеннях
4.6.3. Розрахунок тимчасового водопостачання
4.6.4. Розрахунок тимчасового електропостачання та освітлення
4.6.5. Техніка безпеки до будгенплану
4.6.6. Рішення з питань охорони праці на будгенплані
Розділ 5. ЕКОНОМІКА БУДІВНИЦТВА
Розділ 6. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
6.1. Аналіз небезпечних та шкідливих виробничих факторів
6.2. Заходи профілактики виявлених шкідливих і небезпечних виробничих факторів
6.3. Інженерні рішення з охорони праці
Висновки
Список використаної літератури

Креслення проекту: 
1.Фасад 1-7. Розріз 1-1 План 1-го, 2-го поверху
2. План розміщення плит перекриття з відм. низу +2.300 і +3.300
3. План стрічкових фундаментних плит і блоків на відм. -2,400. План розміщення фундаментних блоків. 
4. Технологічна карта на монтаж плит перекриття
5. Календарний графік виконання робіт по об’єкту
6. Укрупнений  сітьовий графік будівництва котеджного комплексу
7. Будгенплан
8. Концепція "Пасивний будинок”
9. Аналіз сучасних матеріалів для будівництва пасивного будинку
10. Каркасний будинок за Канадською технологією «СІП панель» (фото)
11. Каркасний будинок за Канадською технологією «СІП панель»(фото)
12. Каркасний будинок за Канадською технологією «СІП панель»(фото)
13. Каркасний будинок за Канадською технологією «СІП панель»(фото)

Житловий будинок, що проектується, представляє собою прямокутну в плані будівлю. Поверховість будинку – 2 поверхів з підвалом і горищем.
Будинок розташований таким чином, що вхід в нього зорієнтовані на зовнішній дворовий простір ділянки. Інсоляція кімнат відповідає санітарним вимогам. Будинок, що проектується, не порушує нормативну інсоляцію існуючих будинків.
У конструктивному відношенні будівля вирішена як безкаркасна з поздовжніми і поперечними стінами, виконаними з керамічної цегли.
Дана будівля є 2-х поверховим будинком; для з’єднанням між поверхами передбачені дерев’яні сходи. Вхід в будівлю розташований по фасаду 1–7.
Просторова жорсткість і стійкість будівлі забезпечується сполученням зовнішніх стін з внутрішніми, з настилами перекриття, що спираються на ці стіни і кріпляться до них за допомогою арматурних анкерів. Шви між настилами замонолічуються розчином, тому в сукупності конструкція поверхового перекриття утворюється жорсткий горизонтальний диск, що підвищує просторову жорсткість будівлі.

Конструктивна система будинку - стінова.
Конструктивна схема будинку передбачена з застосуванням поперечних несучих цегляних стін.
Відповідно до ДБН В.1.2-14-2009 будівля відноситься до класу наслідків (відповідальності) СС2.
Тип фундаментів прийнятий по результатам геологічних вишукувань.
По конструктивному рішенню фундаменти збірні залізобетонні стрічкові під всі стіни будівлі, виконані із збірних ж/б блоків з подушкою. Відмітка підошви фундаменту – 1,600 м. Товщина фундаментної стіни – 600 мм.  Ширина подушки фундаменту – 1200 мм..
У проектованій будівлі стіни виконані із керамічної цеглини завтовшки 380 і 250 мм і 120 мм утеплювача – мінераловатні плити, облицювання – штукатурка, забарвлення водоемульсивними фарбами, в зоні цоколя декоративний камінь. Зовнішня прив'язка стін 310 мм, внутрішня 200 мм. Внутрішні несучі стіни цегляні завтовшки 380 мм, прив'язка по центру. 
Перегородки виконані з пустотної цеглини завтовшки 120 мм. Оздоблення внутрішніх стенів – покращена штукатурка.
Дверні і віконні отвори в стінах і перегородках перекриваються збірними залізобетонними перемичками. В застосуваннях виконані схеми поетажних планів до відомості перемичок, відомість перемичок і специфікація елементів перемичок.
Перекриття виконуються з пустотних плит довжиною 3,6…7,2м з застосуванням монолітних з/б ділянок. Стійкість елементів будинку в обох напрямках забезпечується спільною роботою зовнішніх та внутрішніх повздовжніх та несучих поперечних стін з дисками перекриттів.
Дах – чердачний двосхилий. Водостік зовнішній. 
Покриття крівлі – металочерепица. Листи укладаються по обрешетуванню з брусків 50х50 мм з кроком 350 мм. Листи кріпляться до обрешетування покрівельними саморізами.
Основні конструктивні елементи даху: похилі стропила, основні елементи яких – кроквяні ноги, виготовлені з пиляних лісоматеріалів з вологістю деревини <23 %. Елементи стропил, дотичні із стінами антисептируются і ізолюються 2-мя шарами толя.
Кроквяні ноги спираються на настінні бруси – мауерлат перетином 150х150 мм. По центру крокви підтримуються системою підкосів перетином 150х150 мм., які у свою чергу спираються на лежень 150х150 мм, укладені на конструкцію, що несе, стіни.
Кроквяні ноги затягуються скручуванням з дроту, міцно закріпленого йоржем або поверненою скобою в стіні або мауерлате, що забезпечує просторову конструкцію даху.
Несуча частина виконується з пустотних плит покриття довжиною 3,6…7,2м з застосуванням монолітних з/б ділянок. Огороджуюча частина виконана із двох шарів (покрівельний та підстилаючий) еврорубероїду по шару утеплювача із пінобетону.
Вікна і двері прийняті з коштовних порід деревини. Зовнішні двері із склінням. Марки дверей ГОСТ 6629-88: ДО 21-6, До 21-8, ДГ 21-8. Марки вікон ГОСТ 24866-89: СПД 18-8, СПД 35-5, СПД 38-8, СПД 18-20. Кріплення вироблятися на анкера і герметизуються монтажною піною.
Сходи. У проекті запроектовані деревяні сходи. Ширина сходів 900 мм. Поручні – дерев'яні заввишки 900 мм. Розмір рівнів 250 х 152 (h) мм.
 
ВИСНОВКИ
Ділянка, запропонована для будівництва, розташована в центральній частині міста Ірпінь.
Територія ділянки, що розглядається складає 0,22га. Ділянка з півночі, півдня і заходу обмежена територіями житлових будинків, зі сходу – територією з будинками нежитлового призначення.
Рельєф ділянки спокійний з перепадом до 1,5 м. При цьому він поступово підвищується з півдня на північ.
Житловий будинок, що проектується, представляє собою прямокутну в плані будівлю. Поверховість будинку – 2 поверхів з підвалом і горищем.
У конструктивному відношенні будівля вирішена як безкаркасна з поздовжніми і поперечними стінами, виконаними з керамічної цегли.
Дана будівля є 2-х поверховим будинком; для з’єднанням між поверхами передбачені дерев’яні сходи. Вхід в будівлю розташований по фасаду 1–7.
Просторова жорсткість і стійкість будівлі забезпечується сполученням зовнішніх стін з внутрішніми, з настилами перекриття, що спираються на ці стіни і кріпляться до них за допомогою арматурних анкерів. Шви між настилами замонолічуються розчином, тому в сукупності конструкція поверхового перекриття утворюється жорсткий горизонтальний диск, що підвищує просторову жорсткість будівлі.
В розділі «Конструктивні рішення» було законструйовано фундаменти збірні залізобетонні стрічкові та збірної з/б панелі перекриття з круглими пустотами. Для цього було виконано збір навантажень та проведений розрахунок в комп’ютерному комплексі «Мономах». Розрахунок приведено в пояснювальній записці. 
По конструктивному рішенню фундаменти збірні залізобетонні стрічкові під всі стіни будівлі, виконані із збірних ж/б блоків з подушкою. Відмітка підошви фундаменту – 1,600 м. Товщина фундаментної стіни – 600 мм.  Ширина подушки фундаменту – 1200 мм..
Перекриття виконуються з пустотних плит довжиною 3,6…7,2м з застосуванням монолітних з/б ділянок. Стійкість елементів будинку в обох напрямках забезпечується спільною роботою зовнішніх та внутрішніх повздовжніх та несучих поперечних стін з дисками перекриттів. Робочу арматуру відповідно до розрахунків Підбираємо за сортаментом Ø14 А800С
Після розрахунково-конструктивної частини перейдемо до організаційно-технологічного розділу, де запропоновано розрахувати Технологічна карта на монтаж плит перекриття; Календарний графік виконання робіт по об’єкту; Укрупнений  сітьовий графік будівництва котеджного комплексу; Будгенплан.
В технологічній карті  розглянуто найбільш доцільний порядок влаштування процесу, виконані технологічні розрахунки  та розроблено графік виконання робіт, згідно якого 8 місяців.
Згідно Будгенплану Тимчасові споруди (адміністративно-побутові споруди) розміщенні з врахуванням рози вітрів.  Адміністративно-побутові будівлі розміщенні поза монтажною зоною; склади матеріалів та конструкцій розміщені з врахуванням радіусу роботи крану. Також враховано підведення до об’єкту та тимчасових будівель комунікації мережі водопостачання та каналізації, тепломережі,  електрозабезпечення. Для зручності запроектована тимчасова дорога. Для вивантаження будівельних конструкції передбачені два під’їдні кармани.
В Аналітично-дослідному розділі, мною було виконано Оцінку енергетичної ефективності каркасного будівництва за Канадською технологією «СІП панель» згідно концепції «Пасивний будинок» з кам’яним будинком
Пасивний будинок, енергозберігаючий будинок або екобудинок – споруда, основною особливістю якого є відсутність необхідності опалення чи мале енергоспоживання – в середньому близько 10% від питомої енергії на одиницю об’єму, споживаної більшістю сучасних будівель. У більшості розвинених країн існують власні вимоги до стандарту пасивного будинку.
До основних будівельних матеріалів, згаданих в таблиці 1.1, які використовуються при будівництві житлових будинків в Україні, можна віднести керамічну цеглу (блоки), газоблок різних марок та густини, SIP панелі, дерево.
Мною був проведений аналіз сучасних матеріалів для будівництва пасивного будинку, відповідно якого можна сказати, що перевагами полімерних теплоізоляційних матеріалів у порівнянні зі скловатними і мінераловатними матеріалами є нижчі показники густини і теплопровідності, отже поліпшені тепло- і звукоізолюючі властивості, а також більш високі показники міцності, менше водопоглинання і більша морозостійкість, що пояснюється закритою пористістю Мінімальна товщина шару полімерних теплоізоляційних матеріалів становить від 10 до 12 см, в той час як скловатних і мінераловатних - 15 см і більше, отже, потрібна їх більша витрата.
Мною було проведено порівняльний теплотехнічний розрахунок будинку за канадською технологією «СІП панель» та кам’яного будинку, з якого можна сказати що будинки виконані за Канадською технологією «СІП панель» згідно концепції «Пасивний будинок» є біль ефективним за кам’яний будинок Тепловтрати будинку з «СІП панель» складають 5,7 кВт. – тепловтрати кам’яного  будинку без утеплення з  складають 15,33 кВт., що є майже в 2,5 більшими.
Виходячи з вищесказаного мною був запропонований проєкт з будинку за канадською технологією «СІП панель» арк. 10-13