Теплопотоки из грунта для различных площадок

(песчаного или подсыпка на поверхность песчаного слоя)

что тепловое влияние здания при изменениях условий на прилегающей к нему поверхности, вызванных застройкой территории, оказывается очень ограниченным. Действитель­но, значения теплопотоков на оголенных площадках по ве­личине равнозначны теплопотокам от здания непосредствен­но у его стен.

Рассмотрим изменение температуры грунта на участках, примыкающих к зданию. Примем сначала схему теплового

влияния здания без учета изменений естественных условий на поверхности грунта у здания и значения параметров из предыдущего примера. Для этого случая температуру вечномерзлого грунта можно определить для условий нестацио­нарного режима по формуле (3), которая после подстанов­ки в нее значений функций будет иметь вид:

Результаты расчета температур по формуле (5) в грунте на различных расстояниях от здания при температуре по­верхности грунта t₁вне здания, равной—1°С, приведены в табл. 12.

Таблица 12

Температуры грунта у здания,°С

Как видно из табл. 12, тепловое влияние здания с увели­чением расстояния от него быстро затухает. На расстоянии всего 10 м и глубине 2 м температура грунта практически мало отличается от температуры всего массива (t₂ = -1°С), на большей глубине это влияние несколько увеличивается. Однако и на глубине 5 м, т. е. в зоне вероятного заложения фундаментов, уже на расстоянии 15 м температура близка к — 1°С.

При более низкой температуре на поверхности грунта теп­ловое влияние здания увеличивается. Примем значение t₂ = -5°С и при прочих значениях параметров, приведенных выше, определим температуру грунта у здания. Тогда в со­ответствии со СНиП II-18-76 имеем коэффициенты κ₁= 1; α = 0; β= 0,417; Ј = 2,5; ζ_к = 0,58. Глубина оттаивания грунта под краем здания будет H_к = 0,58∙14 = 8,1 м. Ре­зультаты расчетов по формуле (5) приведены в табл. 13 при t₁ = -5°с.

Из сравнения данных табл. 12 и 13 следует, что на одном и том же расстоянии от здания и для одной и той же глуби­ны отношение температуры грунта у здания к температуре массива оказывается выше при t₂ = -5°С, чем при t₂ = - 1°С. Влияние здания при более низких температурах мас­сива увеличивается, но несущественно. При этом разница между температурой массива и температурами грунта около здания при t₂ = -5°С по абсолютной величине больше. С приближением к зданию эта разница возрастает от значе­ний 0,14—0,62°С (на расстоянии 3 м), как это видно из табл. 13.

Изменение условий теплообмена на поверхности грунта у здания в результате застройки приводит также к изменени­ям температуры грунта и весьма существенным. Такие изме­нения нарушают температурное поле грунта, вызванное

только влиянием здания, которое получено при решении идеализированной задачи. В связи с этим представляет ин­терес рассмотреть, .насколько меняется температура грунта при изменениях естественных условий за пределами здания, вызванных благоустройством территории, и сравнить темпе­ратуры с полученными выше для идеальной задачи. Такая оценка приводится в следующих главах.

На основании проведенных оценок теплового влияния зданий и сооружений на температурный режим вечномерзлых грунтов на застраиваемой территории можно сделать

следующие выводы.

1. В районах распространения вечномерзлых грунтов при существующей и перспективной планировках населенных пунктов здания и сооружения занимают в плане незначительную часть территории застройки и рассредоточены на ней (площадь, занимаемая зданиями в черте застройки, со­ставляет не более 15% и имеет тенденцию к уменьшению).

2. Тепловые потоки от одиночного здания в грунт без учета изменений естественных условий на прилегающих уча­стках территории быстро затухают по мере удаления от зда­ния и на расстоянии до 20 м становятся равными тепловому потоку обусловленному геотермическим градиентом. Темпе­ратура грунта у здания по мере удаления от него быстро приближается к температуре грунта в естественных условиях.

Изменения тепловых потоков и температуры грунта на за­строенной территории в результате нарушений естественных условий по величине равнозначны, а во многих случаях и превышают изменения тепловых потоков и температуры грун­та непосредственно у зданий. Это подтверждает локальное тепловое влияние зданий на территорию застройки.

3. Локальное тепловое влияние зданий и сооружении на территорию застройки исключает, как правило, учет при про­ектировании совместного влияния зданий и сооружении. Только в отдельных конкретных случаях для близлежащих зданий и сооружений (например, теплопровод около здания или близко расположенные здания, построенные по различ­ным принципам) взаимное тепловое влияние их должно учи­тываться в теплотехнических расчетах при проектировании.

4. Локализации теплового влияния зданий и сооружении в значительной степени способствует формирование нового температурного режима грунтов в результате изменении природных условий на территории застройки вне здании и сооружений:

снежного покрова (удаление, уплотнение, а на отдельных участках накопление снега);

вида растительности;

поверхности грунта при устройстве искусственных пок­рытий;

состава грунта при вертикальной планировке;

влажности грунта.

При этом принимается, что территория застройки вне зда­ний и сооружений включает дороги, тротуары, площади, дво­ры, скверы, пустыри и т. п.

5. При проектировании зданий и сооружений в черте за­стройки необходимо учитывать изменение температурного режима грунта на застраиваемой территории как граничное условие для определения локального температурного режи­ма под зданиями и сооружениями. Поэтому при проведении изысканий, помимо изучения сложившихся мерзлотно-грунтовых условий обследуемой территории, необходимо полу­чить информацию для прогноза изменений этих условий на осваиваемой территории вне зданий и сооружений, в том числе и температурного режима грунтов.

Глава IV

МЕТОДЫ РАСЧЕТА

Поиск по сайту: