§ 8. Виды коррозии материала конструкций и методы их защиты от преждевременного износа 145

§ 9. Техническая эксплуатация оснований, фундаментов, подвальных помещений и придомовых территорий 201

hfoiX\ 228

\ 229

ii 234

V 251

Its* Г 283

~ ГоТ ^14е~⁽²⁴~⁶⁾¹ = °.^63е~² = °.°⁸⁵- 294

В СНиП II-4-79 приведены нормы освещенности и для других помещений. При этом для выполнения точных работ предусмотрены более высокие нормы освещенности.

Слепящее действие источников освещения устра­няют применением соответствующей арматуры, а так­же высокой подвеской светильников. Для предохра­нения глаз от блескости светящейся поверхности лам­пы большое значение имеет правильно выбранный защитный угол осветительной арматуры (не ме­нее 30°).

Защитный угол — это угол между горизонтальной линией на уровне нити накала светильника и линией, соединяющей край нити с краем арматуры. В люми­несцентных светильниках для исключения блескости используют экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы и стекла. Блескость можно устранить матовой окраской стен и оборудования.

Уровень освещенности можно рассчитать по удель­ной мощности ламп накаливания на 1 м² освещаемой площади. Для этого общую мощность ламп в ваттах делят на площадь пола помещения. Умножив удель­ную мощность на переводной коэффициент, получают освещенность в люксах и сравнивают ее с норма­тивной.

Напряжение сети, В Мощность лампы, Вт

до 100 100 и более

110, 120, 127 2,4 3,2

220 2 2,5

Пример. Площадь помещения 50 м², освещение лампами по 200 Вт. Всего ламп 5. Напряжение сети 220 В.

Определяем удельную мощность: 5-200/50=20 Вт/м².

Освещенность помещения равна 20-2,5=50 лк.

Искусственное освещение может быть общим н комбинирован­ным.

Более благоприятно воспринимается комбиниро­ванное освещение, при котором общее освещение обес­печивает достаточную видимость для грубых опера­ций, а для выполнения точных операций применяют более мощное местное освещение рабочего места. Рав­номерность освещения достигается подбором соотно­шения наибольшей освещенности к наименьшей. Для жилых зданий это отношение не должно превышать на расстоянии 0,75 м 1 :2, а на расстоянии 5 м от ра­бочего места — 1:3.

Важной характеристикой эксплуатационных свойств помещений является звукоизоляционная спо­собность их ограждающих конструкций.

Звук представляет собой волновое колебание упру­гой среды. Область пространства, в которой распро­страняются волны, называется звуковым полем. Изме­нение физического состояния среды в звуковом поле характеризуется звуковым давлением, Па. Мощность звуковой энергии на единицу площади в направлении распространения звуковых волн называется интенсив­ностью, или силой звука, Вт/м². Плотность звуковой энергии измеряется количеством звуковой энергии на единицу площади, Дж/м².

Звуковое давление, интенсивность звука, звуковая мощность изменяются в широких пределах. Например, звуковое давление может изменяться от 2 -10⁴ до 2-Ю^-5 Па. Пользоваться таким масштабом давлений весьма неудобно, поэтому в строительной акустике принято оценивать указанные величины в относитель­ной логарифмической шкале в децибелах. В этом слу­чае интенсивность звука представляет собой отно­шение

L= 10 lg///о,

где /о — интенсивность звука, соответствующая нулевому уров­ню (/₀=Ю-¹² Вт/м² иа частоте 1000 Гц).

97

Шум представляет собой процесс сложных звуко­вых колебаний. Разложение его на простейшие со­ставляющие называется частотным анализом шума. Параметр, характеризующий распределение энергии шума по частотному диапазону, называется частот-

7—370 ным спектром. В практике спектры назначают обыч­но в полосах частот определенной ширины. Полоса, у которой отношение частот, измеряющих ширину по­лосы, равно 2, называется октавой, а при отношении частот 1 : 1,26— '/з октавы.

Шум измеряют различными приборами. Несколь­ко последовательно соединенных приборов образуют так называемый тракт измерения. Изоляционную ха­рактеристику ограждения от воздушного шума опре­деляют выражением

R = L_l — L_t + lOlgSMJ, (54)

гдеR— собственная изоляция ограждения от воздушного шума, дБ; L\ и Z.2 — уровни звукового давления соответственно в поме­щении с источником шума и в изолированном помещении.

Для оценки звукоизолирующих свойств ограждаю­щих конструкций в одном («шумном») помещении по­следовательно возбуждают звуковые поля в активных полосах звуковых частот в диапазоне 100...5000 Гц. Одновременно в «шумном» и испытуемом помещениях измеряют в том же диапазоне уровни звукового дав­ления Ljи Liчерез '/з октавы.

Эквивалентную площадь А₂ определяют по резуль­татам измерения времени реверберации Т в секундах в контролируемом помещении (время реверберации соответствует промежутку от начала поступления шу­ма в помещение до момента уменьшения силы звука в 10⁶ раз) по формуле

A₂ = 0,№V/T, (55)

где V—объем изолированного контролируемого помещения, м³; Т — время реверберации, с (измеряемое последовательно во всех третьоктавных полосах частот от 100 до 5000 Гц); S— площадь разделяющего ограждения между «шумным» и контролируемым помещениями, м² [см. формулу (54)].

Передающий электроакустический тракт для соз­дания звукового поля в «шумном» помещении состоит из громкоговорителя, усилителя мощности, октавного полосового фильтра и генератора «белого» шума (рис. 47). Приемный тракт для измерения уровней звукового давления в контролируемом помещении со­стоит из микрофона, микрофонного усилителя, треть- октавного фильтра и быстродействующего регистрато­ра уровня шума. С помощью этого же тракта измеря­ют и время реверберации.

Рнс. 47. Схема определения звукоизолирующих свойств огражде­ния помещения

7*

99

а — «шумное» помещение; б — контролируемое помещение; 1 — испытуе­мая конструкция; 2— генератор шума; 3— третьоктавный фильтр; 4 — усилитель мощности звука; 5 — громкоговоритель; 6 — быстродействующий регистратор уровня шума; 7 —микрофон; 8 — катодный повторитель; 9 — третьоктавный фильтр

fa &fa <5>Э& » s=>&

p> ca &S

4s. ^ CM CM

СРЕДНИЕ ЧАСТОТЫ 1/3 ОКТАВНЫХ ПОЛОС, Гц

Рис. 48. Нормативная частотная характеристика изоляции ограж­дающей конструкции от воздушного шума

Изоляционные свойства перекрытий от ударного шума измеряют в диапазоне частот 100...3200 Гц с по­мощью стандартной ударной машины.

Стандартная ударная машина состоит из пяти мо­лотков, расположенных по прямой линии на расстоя­нии 10 см один от другого. Масса каждого молотка 0,5 кг, молоток свободно падает с высоты 4 см. Ма­шина производит 10 ударов в секунду. Изоляцию пе­рекрытием ударного шума определяют величиной при­веденного ударного шума:

L_n = L₂-101g(/l_oM₂), (56)

где L₂— октавный уровень звукового давления под перекрытием при работе на нем стандартной ударной машины, дБ; А_г — экви­валентная площадь звукопоглощения в помещении под перекры­тием, м²; Л о — стандартное значение эквивалентной площади зву­копоглощения в помещении под перекрытием, которое принимает­ся равным 10 м², что близко к значению Аъ в обычных жилых помещениях.

При инженерной оценке звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций сравнивают изме­ренное значение звукоизоляции с нормативным. Нор­мативная частотная характеристика изоляции ограж­дений от воздушного шума (рис. 48) обеспечивает акустический комфорт в жилых помещениях с вероят­ностью, численно равной 0,8 при соблюдении норматив­ных требований к ограждающим конструкциям жилых помещений. Для повышения вероятности обеспечения акустического комфорта до 0,9 необходимо норматив­ные значения звукоизоляции помещений увеличить на 5 дБ на всех частотах.

Звукоизоляцию конструкций оценивают по индек­су звукоизоляции. Индекс звукоизоляции воздушного шума /_в получают сложением числа 50 со значением смещения на целое число децибел нормативной кри­вой (рис. 49), при котором среднее неблагоприятное отклонение частотной характеристики изоляции воз­душного шума ограждающей конструкцией от сме­щенной нормативной кривой наиболее близко, но не более 2 дБ, а максимальное неблагоприятное отклоне­ние не превышает 8 дБ. Индекс изоляции воздушного шума /в рассчитывают в третьоктавных полосах в диа­пазоне частот 100...500 Гц. Среднее неблагоприятное отклонение от смещенной нормативной кривой прини­мают равным Visсуммы всех неблагоприятных откло­нений.

					10	69-
								67	66	«ч?	62
													5В	53

5> C\1 Q

CNj C\j ^

S &Q S P Q £Э b S & £>Q

<C>00 JS>$41

^ Ci 9 О Q

i

I

^ С^ h)

СРЕДНИЕ ЧАСТОТЫ 1/3 ОКТАВНЫХ ПОЛОС, Гц

Рис. 49. Нормативная частотная характеристика приведенного ударного шума под перекрытием

Индекс приведенного уровня ударного шума /_у по­лучают вычитанием из числа 70 значения смещения на целое число децибел нормативной кривой (см. рис. 49), при котором среднее неблагоприятное отклонение частотной характеристики приведенного ударного шума под перекрытием от смещенной нор­мативной кривой максимально, но не более 2 дБ, а максимальное неблагоприятное отклонение не пре­вышает 8 дБ. Индекс приведенного уровня ударного шума рассчитывают в третьоктавных полосах в диапа­зоне частот 100...3200 Гц. Среднее неблагоприятное отклонение от смещенной нормативной "кривой прини­мают равным Vieсуммы всех неблагоприятных от­клонений.

Индексы звукоизоляции связаны со значениями звукоизоляции Е_в и Е_у приближенными зависимос­тями:

/в — 50 + Е_в\ (57)

/у = 70 —Еу. (58)

Звукоизоляцию конструкций зданий контролируют по ГОСТ 27296—87 «Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций зданий. Ме­тоды измерений». Натурные измерения выполняют в полностью законченном и подготовленном к сдаче в эксплуатацию или в эксплуатируемом здании.

В каждом варианте конструкции определяют сред­ние показатели звукоизоляции Е_вхр для стен и пере­городок, и £_в._Ср для перекрытий по формулам:

п п

£в.ср ⁼ 2 £у.ср ⁼ 2 ^Уг/^п> (59)

1 1

где £в( и Eyi— показатели звукоизоляцииiэлемента данного ва­рианта конструкции; п — число испытанных элементов данного варианта конструкций.

Вычисления производят с точностью до 0,1 дБ. По­лученные значения округляют до целого числа деци­бел по следующему правилу: при положительном значении показателя Е_в и Е_у величины, равные и мень­ше 0,5, отбрасывают, а больше 0,5 — округляют до 1; при отрицательном значении показателя Е_а или Е_у величины, равные и меньше 0,4, отбрасывают, а рав­ные и больше 0,5 — округляют до 1.

Повторно испытывают звукоизоляцию тех конст­рукций, измеренное и вычисленное значение показате­ля звукоизоляции которых отличается от среднего зна­чения более чем на 3 дБ. Соответствие показателя звукоизоляции конструкции нормативным значениям оценивают, сравнивая Яв.ср и £у.ф и минимальные ^в.мин и Еу_мин, полученные при испытаниях данного варианта конструкции с нормативными показателями Elи Е". Звукоизоляция ограждающего элемента со­ответствует нормативным требованиям, если выпол­няются условия Е_вхр^гЕ"_в и Еу.ср^Еу.

Если более 20 % показателей звукоизоляции испы­танных элементов данного типа ограждения меньше нормативного, должны быть выполнены также ус­ловия:

Я».иш > - 2 дБ и £_{у мин}>Е"_у - 3 дБ. (60)

Значительное влияние на микроклимат помещений оказывают теплотехнические свойства ограждающих конструкций. Для измерения тепловых потоков часто применяют приборы, основанные на методе дополни­тельной стенки.

Если теплопроводность дополнительной стенки из­вестна, то для определения теплового потока доста­точно измерить разность температур на ее поверхнос­тях. Тепловой поток в этом случае определяют по фор­муле

Q=~M, (61)

где А, — теплопроводность дополнительной стенки, Вт/(м-град); 6 — толщина стенки, м; А( — падение температуры на дополни­тельной стеике при прохождении теплового потокаQ,"С.

Метод дополнительной стенки использован в теп­ломерах конструкций 3. 3. Альперовича и А. 3. Дмит­риева.

Тепломер 3. 3. Альперовича представляет собой резиновый диск диаметром 300 мм (рис. 50), состав­ленный из трех пластин: средней рабочей толщиной 6 мм, на которой установлены термопары по двойной архимедовой спирали, и двух защитных резиновых дисков с каждой стороны толщиной по 2 мм. Средняя пластина тепломера имеет две зоны — рабочую диа­метром 200 мм в центре диска и защитную кольцевую шириной 50 мм. В рабочей зоне смонтирована батарея из 700...800 термопар, соединенных последовательно. Термопары батареи расположены с обеих сторон рабо­чего диска. При прохождении теплового потока через тепломер на обеих сторонах диска возникает термо- эдс вследствие разности температур на поверхности двух сторон рабочего диска.

Известно, что при постоянных условиях теплопере­дачи тепловой поток, проходящий через любое сече­ние, перпендикулярное потоку, постоянен:

9 = {(в — *н) /Яо = ('в - Тв) /Яв = (Тв - Тн) /я = (Т„ - *н) /Ян, (62)

где Тв, т_н — температура внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, °С;q— тепловой поток, Вт/м²; /„, t_B— температура внутреннего и наружного воздуха, "С;Ro— со­противление теплопередаче, м²-К/Вт (для однослойной стенки Яо=Яв + Я+Яв); Яв — сопротивление теплопередаче на границе внутренний йоздух — внутренняя поверхность ограждения, м²-К/ /Вт; Я — термическое сопротивление слоя материала, м²-К/Вт; .Rb— сопротивление теплопередаче на границе наружная поверх­ность ограждения — наружный воздух, м²-К/Вт.

Рис. 51. Схема установки для испытания устья стыка на воз­духопроницаемость

5 5

/ — металлическая обойма; 2 —• микроманометр; 3 — термометр; 4 — измеритель расхода воздуха; 5 — газовый край; 5 — пылесос

Рис. 50. Схема устройства теп­ломера 3. 3. Альперовича / — верхний защитный резиновый диск; 2 — рабочий диск; 3 — ниж­ний резиновый защитный диск; 4 — схема расположения термопар в рабочем диске; 5 — термопары

Определив приборами значение удельного тепло­вого потока и зная разность температур поверхностей стены и воздуха внутри помещения и снаружи, мож­но, пользуясь формулой (62), определить полное со­противление передаче Rо, а также его составляющие Rв, Я„. Полученное значениеRо сопоставляют с нор­мативнымRl^pдля данного климатического района и типа ограждающей конструкции по СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника».

Воздухопроницаемость стыков полносборных зда^ ний должна соответствовать требованиям СНиП II-3-79.

При проверке на воздухопроницаемость стыковых соединений наружных стеновых панелей на поверх­ность стыка с наружной стороны устанавливают обой­му длиной 1 и шириной 0,2 м, а при проверке пересе­чений вертикального и горизонтального стыков обой­му размером 0,5x0,5 м и герметизируют по периметру пластичной шамотной глиной (рис. 51). В обойме имеются два штуцера: один для присоединения к ис­точнику разрежения, второй — к микроманометру. Из­меритель расхода воздуха с краном для регулировки и термометром для определения температуры отсасы­ваемого воздуха устанавливают на воздуховоде меж­ду обоймой и источником разрежения. Чтобы преду­предить подсос воздуха в обойму с участка стыка, не перекрытого обоймой, стык промазывают пластичной глиной по обе стороны от обоймы на расстоянии 50 см. Стены с пористой фактурой поверхностного слоя так­же промазывают пластичной глиной вокруг обоймы на 50 см с каждой стороны.

Обойму делают из кровельной стали. В качестве источника разрежения используют, например, быто­вой пылесос. Разность создаваемых давлений в поме­щении и под обоймой измеряют микроманометром си­стемы ММН.

Испытания проводят при разности давлений 100, 50, 30, 10, 5 Па, начиная от больших значений. Испы­тания при каждой разности давлений длятся 5 мин после стабилизации давления. Время отсчитывают по секундомеру, записывают показания манометра и счет­чика расхода воздуха через каждую 1 мин. Темпера­туру отсасываемого воздуха измеряют в начале и по окончании испытаний.

По средним значениям расхода воздухаG(кг/м-ч) при разности давлений ДР (Па) строят плавный график (G— по оси ординат, ДР— по оси абсцисс). По графику находят коэффициент воздухопроницае­мости стыкаG',который определяется расходом воз­духа в килограммах через 1 м стыка при ДР = 10 Па. Воздухопроницаемость должна быть не болееG— ко­эффициента воздухопроницаемости по нормам.

Приближенную оценку воздухопроницаемости гер­метизированных стыков получают с помощью прибо­ров ИВС-2М или ДСК-3. При испытаниях обойма прибора должна плотно прилегать к поверхности про­веряемого участка стыка.

Приборы дают количественную характеристику герметичности стыка. Качественным (химическим) методом контроля можно установить наличие неплот­ности герметизации. Этот метод основан на свойстве светочувствительной бумаги изменять цвет под дейст­вием аммиака. Для проверки стыка на его внутреннюю поверхность со стороны помещения наклеивают свето­чувствительную бумагу по всей длине и по обе сторо­ны внутреннего ограждения, примыкающего к стыку. Газообразный аммиак нагнетают под обойму, укреп­ленную на наружой стороне стыка. По интенсивности окраски светочувствительной бумаги устанавливают наличие неплотностей стыка, при этом чем больше не­плотность, тем темнее становится бумага вследствие интенсивного поступления аммиака.

Для испытания воздухопроницаемости оконных примыканий (рис. 52) в оконный проем устанавлива­ют обойму и по периметру примыкания ее к откосам и подоконнику герметизируют пластичной шамотной глиной. Вместо обоймы можно использовать полиэти­леновую пленку при условии герметичного примыка­ния ее по всему периметру проема. Разрежение под обоймой создают одним или несколькими бытовыми пылесосами. В остальном методика испытаний такая же, как при определении воздухопроницаемости сты­ков.

Обработка результатов измерений заключается в определении расхода воздуха через площадь окна или через 1 м сопряжения оконного блока со стеной и в построении графика зависимости расхода воздуха от перепада давлений. Площадь окна для вычисления коэффициента воздухопроницаемости принимают рав­ной площади оконного проема по наименьшим разме­рам в свету.

Расход воздуха через 1 м² оконного заполнения при перепаде давлений ДР= 10 Па, а также расход возду­ха через окно G_pпри расчетной для данного здания разности давлений определяют по формуле СНиП II-3-79 и полученные результаты сравнивают с норма­тивными параметрами.

Воздухопроницаемость ограждающих стеновых па­нелей проверяют установкой, состоящей из рабочей обоймы размером 50X50 см с тремя штуцерами, за­щитной обоймы размером 120X120 см с двумя шту­церами и тремя отверстиями для вывода штуцеров рабочей обоймы (рис. 53). Для создания разрежения в комплект установки входят два пылесоса. Расход воздуха измеряют газовым счетчиком. Прибор комп­лектуется также двумя регуляторами, двумя микро­манометрами и термометрами.

Рис. 53. Схема установки для испытания стены на воздухо­проницаемость

/ — поток воздуха через рабочую обойму; 2 — поток воздуха через защитную обойму; 3 — защитная обойма; 4 — рабочая обойма; 5 — термометр; 6 — расходомер; 7 —

■ ЕУхх^ууХ^л^Уух! регулятор расхода; 8 — пылесос;

9 — микроманометр

Рис. 52. Схема установки для испытания оконного заполнения на

воздухопроницаемость / — пластичная шамотная глнна; 2 — расходомер; 3 — пылесос; 4 — кран; 5— термометр; 6 — обойма; 7 — микроманометр; 8 — стена; 9 — оконная

коробка

Математическая обработка результатов испыта­ний свойств элементов зданий производится на основании выборки ограниченного числа элементов данного вида. На практике невозможно провести слишком много измерений, поэтому нельзя построить график функции нормального распределения показа­телей свойств конструкции, чтобы точно определить истинное значение измеряемого параметраjc₀. В этом случае наиболее близким к истинному значению мож­но считать х, а достаточно точной оценкой ошибки из­мерений— выборочную дисперсию Sявляющуюся характеристикой нормального закона распределения, но относящуюся к конечному числу измерений.

Среднеквадратичную погрешность отдельного из­мерения выборки рассчитывают по формуле

(63)

а среднеквадратичную погрешность ряда измерений находят из выражения

S-=S_n/Vn. (64)

Из выражения (64) видно, что с увеличением чис­ла измерений уменьшается численное . значение сред­неквадратичной погрешности.

Но число п входит в знаменатель в степени '/г и при гС^20 заметное изменениеS-достигается только при весьма значительном числе измерений.

Очевидно, истинное значение измеряемого пара­метра можно вычислить из выражения х₀=х±е.Ин­тервал jc+e, е, в котором находится с заданной вероятностью истинное значение х₀, называют дове­рительным интервалом.

л

В теории ошибок под е понимают произведение ^Sj, поэтому вероятность Р того, что истинное значение на-

Л

ходится в интервале(x₀±tS-)определяется выраже­нием

Р(х —t's- < х₀<< х -)- t~S-_x) = 2F(х), (65)

гдеF(x)—интегральная функция, значения которой приведены на с. 35;t— параметр функции ^(д;) (см. с. 35).

Из формулы (64) можно определить необходимое число элементов для расчета измеряемого параметра с заданной точностью:

п = Sl/Sl. (66)

л

Приt—1 вероятность того, что истинное значение измеряемого параметра х₀ находится в интервале (х — S-, x+S-) равна Р = 0,683, т.е. 68% всех изме­рений находится в интервале (x±S-).

л

Приt —2 вероятность попадания всех измерений в интервал (х±2S-), а следовательно, и нахождения

л

х₀ в этом интервале равна Р=0,995, при r=3 Р—0,997. Последнее означает, что в интервале (х±3S-) нахо­дятся почти все измерения контролируемого парамет­ра. На основании этого правила при наличии в ряду измерений значений, отличающихся от среднего зна­чения более чем на 35-, его исключают из расчета как непредставительное.

При числе измерений менее 20 проверку необходи­мого числа контролируемых элементов для получения достоверного значения интересующего параметра вы­полняют по формуле

п = 400 (1 /jR₀p) (/? макс Ямин) я*, (67)

где п — минимально необходимое число контролируемых элемен­тов; Лмакс — максимальное измеренное значение параметра для данной серии контролируемых элементов; Ямин — минимальное значение контролируемого элемента;Rcp— среднее значение па­раметра, вычисленное по результатам измерения серии контроли­руемых элементов; К—коэффициент, зависящий от числа контро­лируемых элементов данного типа.

Число контроля- Козффици-

руемых злемен- ент К тов

ТЕХНИЧЕСКАЯ 1

ЭКСПЛУАТАЦИЯ 1

ЗДАНИЙ 1

ТЕХНИЧЕСКАЯ 1

ЭКСПЛУАТАЦИЯ 1

ЗДАНИЙ 2

Q* = 21<»«»i/100. (2) 13

V 2пJ 39

V 2п 39

Xp^k~ⁿн-... H- kpqb-¹+ q^k, 52

Q₂= 1 - {dp"-1 q+ р*); 54

— р*-! ф + q+ p^k 54

1 = 1 — Ь, 78

j* \ \ ^lJjn | 81

з. 8 100