ISO 13793:2001 建物の熱性能-凍上を回避するための基礎の熱設計 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

国際規格は、ISO/IEC 指令のPart 3 に規定されている規則に従って起草されています。

技術委員会によって採択されたドラフト国際規格は、投票のためにメンバー団体に配布されます。国際規格として発行するには、投票するメンバー団体の少なくとも 75% による承認が必要です。

この国際規格の一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。

国際規格 ISO 13793 は、ISO と CEN 間の技術協力に関する協定 (ウィーン協定) に従って、ISO 技術委員会 TC 163, 断熱材、小委員会 SC 2, 計算方法と協力して、欧州標準化委員会 (CEN) によって作成されました。 .

この規格のテキスト全体を通して、「...この欧州規格...」を読み、「...この国際規格...」を意味します。

附属書 A, B, および C は、この規格の規範的な部分を形成します。附属書 D および E は情報提供のみを目的としています。

序章

凍上は、その下の地面の氷のレンズによる建物の変形であり、土が土と接触している基礎または他の構造部材の下で凍結するときに発生する可能性があります。これは、地面への霜の浸透深さが構造上の理由で必要な最小基礎深さを超える可能性がwhere 気候における建物基礎の設計に関連しています。

すべてのタイプの土壌が凍上に弱いわけではありません (これについては、附属書 D で説明されています)

凍上リスクは、さまざまな方法で回避できます。 1 つは、霜の侵入深さより下になるように基礎を十分に深くすることです。したがって、地下室が地表下の霜侵入深さを超えて広がる建物には、凍上のための特別な設計手順は必要ありません (地下室の壁に凍結しない適切な裏込め材の使用を確実にする場合を除く)

もう 1 つの方法は、基礎を構築する前に、霜の影響を受けやすい土壌を霜の浸透深さより下の深さまで除去し、霜の影響を受けにくい材料に置き換えることです。

3 番目のオプションは、基礎の下に霜が浸透するのを防ぐために、基礎を断熱することです。寒い気候では、後者のオプションがより浅い基礎を可能にするため、多くの場合最も経済的です。この規格は、凍上リスクを最小限に抑えるために基礎領域の幅、深さ、熱抵抗、および断熱材の配置を決定する方法を示しています。無視できるレベル。

加熱されていない建物では、建物自体から得られる熱は加熱された建物よりも少なく、基礎を保護するために周囲の断熱材が必要です。

この規格の手順は、本質的に北欧諸国で長年にわたって使用されてきた手順であり、実際に凍上を防止するのに十分であることがわかっています。これらは、年間の温度サイクル、地盤の熱容量、水の凍結潜熱などを考慮した動的なコンピュータ計算の結果に基づいており、実際の建設の実験データによって検証されています。

この基準は、基礎の下の地面 (霜に弱い場合) が凍結しないようにすることを目的としています。対照的に、永久凍土地域 (年間平均気温が 0 °C 未満) では、適切な設計は、地面を 1 年中完全に凍結した状態に維持することに基づく場合があります。これには、この標準では考慮されていないまったく異なるソリューションが含まれます。

1 スコープ

この規格は、凍上が発生しないように、建物の基礎の熱設計の手順を簡略化したものです。

これは、霜の影響を受けやすい地面の基礎に適用され、1 階にスラブと吊り床の両方がある建物が含まれます。

加熱された建物と加熱されていない建物を対象としていますが、霜からの保護が必要なその他の状況 (道路、地面の水道管など) は含まれていません。

この基準は、冷蔵店やスケートリンクには適用されません。

この基準は、年間平均気温が 0 °C を超える気候where 適用されますが、年間平均気温が 0 °C を下回る永久凍土where には適用されません。

2 参考文献

この欧州規格は、日付付きまたは日付なしの参照により、他の出版物からの条項を組み込んでいます。これらの規範的な参考文献は、本文の適切な場所で引用されており、出版物は以下にリストされています。日付付きの参照については、これらの刊行物のいずれかに対するその後の修正または改訂は、修正または改訂によって組み込まれた場合にのみ、この欧州規格に適用されます。日付のない参照については、参照されている刊行物の最新版が適用されます (修正を含む)

  • ISO 6946建築部品および建築要素 - 熱抵抗および熱透過率 - 計算方法
  • ISO 7345断熱 - 物理量と定義
  • ISO 10211-1建物建設におけるサーマル ブリッジ — 熱流と表面温度 — Part 1: 一般的な計算方法
  • ISO 10456建築材料および製品 — 宣言および設計熱値を決定するための手順

参考文献

1EJガンベル。極値の統計。コロンビア大学出版局、ニューヨーク、1958 年 (英語)
2RS ハイアーステッド。 Statistik Bestemmelse av klimapåkjenninger (建築物にかかる気候負荷の統計処理)、Frost i jord, 19, 1977 年 12 月。 (ノルウェー語)
3EPS 1997- Eurocode 7: 地盤工学設計 — Part 2: 実験室試験による設計。
4霜に関する ISSMFE 技術委員会の報告 (TC-8) 、国際土壌力学および基礎工学学会、1989 年 (英語)
5Pohjarakennusohjeet (地盤建設の指示)、出版物 RIL 121-1988, フィンランド土木技師連合、ヘルシンキ、1988 年 (フィンランド語)
6Talonrakennuksen Routasuojausohjeet (建物建設における霜防止の指示)、フィンランド技術研究センター、ヘルシンキ、1987 年 (フィンランド語)

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 13793 was prepared by the European Committee for Standardization (CEN) in collaboration with ISO Technical Committee TC 163, Thermal insulation, Subcommittee SC 2, Calculation methods, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

Throughout the text of this standard, read"...this European Standard..." to mean"...this International Standard...".

Annexes A, B and C form a normative part of this International Standard. Annexes D and E are for information only.

Introduction

Frost heave is the deformation of a building due to ice lenses in the ground below it, which can occur when soil freezes under the foundations or other structural members in contact with the soil. This is relevant to the design of building foundations in climates where the depth of penetration of frost into the ground may exceed the minimum foundation depth necessary for structural reasons.

Not all types of soil are susceptible to frost heave (this is discussed in annex D).

The risk of frost heave can be avoided in various ways. One is to have foundations deep enough so as to be below the frost penetration depth. Thus, special design procedures for frost heave are not necessary for buildings with basements extending more than the frost penetration depth below ground level (except to ensure the use of suitable backfill material that will not adfreeze to the basement wall).

Another possibility is to remove the frost-susceptible soil down to a depth below the frost penetration depth, and replace it with material that is non-susceptible to frost before constructing the foundations.

A third option is to insulate the foundations so as to avoid frost penetrating below the foundations. In cold climates the latter option is frequently the most economic as it allows shallower foundations, and this standard gives methods for determining the width, depth, thermal resistance and placement of insulation in the foundation region in order to reduce the risk of frost heave to a negligible level.

In unheated buildings the heat available from the building itself is less than with heated buildings, and more perimeter insulation is needed to protect the foundations.

The procedures in this standard are essentially those that have been used in the Nordic countries over many years, and have been found to be satisfactory in practice in preventing frost heave. They are based on the results of dynamic computer calculations, which took account of the annual temperature cycle, the heat capacity of the ground, the latent heat of freezing of water, etc., and which have been validated by experimental data from actual constructions.

The standard is concerned with ensuring that the ground below the foundation (if frost-susceptible) does not become frozen. In permafrost areas (annual average temperature less than 0 °C), the appropriate design may, by contrast, be based on maintaining the ground fully frozen for the whole year. That involves quite different solutions that are not considered in this standard.

1 Scope

This standard gives simplified procedures for the thermal design of building foundations so as to avoid the occurrence of frost heave.

It applies to foundations on frost-susceptible ground, and includes buildings with both slab-on-ground floors and suspended floors.

It covers heated and unheated buildings, but other situations requiring frost protection (for example roads, water pipes in the ground) are not included.

The standard is not applicable to cold stores and ice rinks.

The standard applies in climates where the annual average air temperature is above 0 °C, but does not apply in permafrost areas where the annual average air temperature is below 0 °C.

2 Normative references

This European Standard incorporates, by dated or undated references, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references, the latest editions of the publication referred to applies (including amendments).

  • ISO 6946Building components and building elements - Thermal resistance and thermal transmittance - Calculation method
  • ISO 7345Thermal insulation — Physical quantities and definitions
  • ISO 10211-1Thermal bridges in building construction — Heat flows and surface temperatures — Part 1: General calculation methods
  • ISO 10456Building materials and products — Procedures for determining declared and design thermal values

Bibliography

1E J Gumbel. Statistics of extremes. Columbia University Press, New York, 1958. (In English).
2R S Heiersted. Statistisk bestemmelse av klimapåkjenninger (Statistical treatment of climatic loads on constructions), Frost i jord, 19, December 1977. (In Norwegian).
3ENV 1997-2. Eurocode 7: Geotechnical design — Part 2: Design assisted by laboratory testing.
4Report of ISSMFE Technical Committee on Frost (TC-8), International Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1989. (In English).
5Pohjarakennusohjeet (Instructions for ground construction), publication RIL 121-1988, Finnish Union of Civil Engineers, Helsinki, 1988. (In Finnish).
6Talonrakennuksen Routasuojausohjeet (Instructions for frost protection in building construction), Technical Research Centre of Finland, Helsinki, 1987. (In Finnish).