Тепловая защита зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Теплотехнический расчет наружной стены

Исходные данные:

Место строительства - г. Киров.

Зона влажности - нормальная.

Влажностный режим помещения - нормальный.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t_н5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в= 20 C.

Относительная влажность _в= 55% .

Условия эксплуатации наружного ограждения - Б.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t? 8?C) t_о.п = -5,4 С. Продолжительность отопительного периода _о.п = 231

Конструкция наружной стены

Наружные стены 3-хслойные с гибкими связями (отдельные металлические стержни).

Примем приближение, что конструкция однородная многослойная. Расмотрим отдельные слои а направлении перпендикулярном направлению теплового потока.

Сталь стержневая диаметром 10 мм, плотностью ₀ = 7850кг/м³, теплопроводность _ст = 58 Вт/°С.

Наружный и внутренний слои железобетонные: теплопроводность _б = 1,86 Вт/°С, толщина внутреннего слоя 180мм, толщина наружного слоя 120мм.

Утеплитель - экструдированный пенополистирол ПСБ-С35, теплопроводность _ут = 0,033 Вт/м°с, имеет низкое значение водопоглащения (меньше 0,2%).

Значение коэффициента n для наружных стен n = 1(таб. 6 СНиП 23-02 2003).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены _в = 8,7 Вт/(м^2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены _н = 23 Вт/(м^2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_в и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений t_н = 4 (таб.5 СНиП 23-02-2003).

Решение:

В качестве расчетной схемы принимаем однородную многослойную ограждающую конструкцию, пренебрегая наличием стальных анкеров в связи с незначительной площадью их поперечного сечения.

1. Сопротивление теплопередаче R₀ должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям R₀^тр.

Требуемые минимальные значения сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения определяются из таблицы 4 СНиП 23-02-2003 по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

ГСОП = (t_в-t _о.п)Z_о.п = (20-(-5,4)) ^.231 = 5867,4 С ^. сут

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем интерполяцией по таблице 4 СНиП 23-02-2003.

Значения R_тр для величин D_d, отличающихся от табличных, следует определять по формуле

R_тр = aD_d + b,

где D_d -- градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

a, b -- коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (для стен a = 0,00035, b = 1,4)

Выбираем максимальное .

2. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя из условия R₀ R₀^тр

Термическое сопротивление панели перпендикулярно к тепловому потоку. На участке с утеплителем (пенополистирол и стальные стержни) находим величину среднего коэффициента теплопроводности (6 стержней на 1м²).



,

Определим необходимую толщину утепляющего слоя

По конструктивным требованиям принимаем минимальную толщину утепляющего слоя _ут = 0,2м (200мм). Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

Условие R₀ = 3,653 м²·С/Вт R₀^тр = 3,454 м²·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02-2003.

3. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:

Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены

Перепад температур меньше нормируемого.

Температуре внутреннего воздуха t_в = 20 С соответствует максимальная упругость водяного пара Е_в = 2338 Па.

Для жилого здания относительная влажность воздуха _в = 55% .

Вычисляем значение действительной упругости водяного пара воздуха в помещении:

Приняв Е = е_в = 1285,9 Па, (по табл. 1. приложение 3 [4]) находим температуру, соответствующую этому значению упругости водяного пара, которая и будет температурой точки росы, _р.= 10,7 С.

Значение температуры внутренней поверхности стены _в = 18,26 С не ниже температуры точки росы _р. = 10,7 С, поэтому выпадения конденсата на внутренней поверхности стены и по теплопроводному включению не произойдет.

Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003.

Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

Исходные данные:

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t_н5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в= 20 C.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t? 8?C) t_о.п = -5,4 С

Продолжительность отопительного периода (сут.) _о.п = 231.

Значение коэффициента n для подвальных перекрытий n = 0,6 (таб. 6 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности перекрытия _в = 8,7 Вт/(м^2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности перекрытия _н = 17 Вт/(м^2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_в и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений t_н = 2 (таб.5 СНиП 23 02-2003).

Состав конструкции подвального перекрытия

Многопустотная железобетонная панель толщиной 150 мм.

Паровлагозащитный слой битума = 0,17 Вт/м°с толщиной 10мм,

В качестве утеплителя используется пенополиуретан = 0,05 Вт/м°с.

Водоизолирующий слой пленки ПВХ = 0,35 Вт/м°с толщина 5мм.

Стяжка цементно-песчаная = 0,76 Вт/м°с толщина слоя 15мм.

1. Находим термическое сопротивление многопустотной ж/б панели.



Для упрощения круглые отверстия - пустоты панели диаметром 100 мм заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной 90мм.

Термическое сопротивление в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем в двух характерных сечениях I-I и II-II.

Сечение I-I: два слоя бетона д = 30мм = 1,86 Вт/м°с и воздушная прослойка д = 90мм.

Термическое сопротивление воздушной прослойки R_в.п. = 0,21

Сечение II-II:

глухая часть панели - слой бетона д = 150мм = 1,86 Вт/м°с.

Термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции в параллельной плоскости

Термическое сопротивление в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляем в трех характерных слоях 1,2,3.

Для слоев 1 и 3 бетон д = 30мм = 1,86 Вт/м°с



Для слоя 2 найдем средний коэффициент теплопроводности, т.к. конструкция этого слоя состоит из воздушной прослойки д = 90мм и ж/б толщиной д = 30мм.

Суммарное термическое сопротивление всех трех слоев панели

Можно принять полученные сопротивления, и полное термическое сопротивление ж/б панели

2. Найдем требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно гигиеническим условиям R₀^тр.

3. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R_о требуемому, т.е R_о= 1,83 .

Термическое сопротивление ограждающей конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

Принимаем толщину утепляющего слоя пенополиуретана равной 90 мм.

Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

Условие R₀ = 2,21 м²·С/Вт R₀^тр = 1,83 м²·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02 2003.

4. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:

Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены:

Перепад температур меньше нормируемого (таб.5 СНиП 23-02-2003) Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003

стена подвал чердачный теплотехнический

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Исходные данные:

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t_н5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в= 20 C.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t? 8?C) t_о.п = -5,4 С

Продолжительность отопительного периода (сут.)_о.п = 231.

Значение коэффициента n для подвальных перекрытий n = 1 (таб. 6 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности потолка _в = 8,7 Вт/(м^2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности чердачного перекрытия _н = 12 Вт/(м^2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_в и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений t_н = 3 (таб.5 СНиП 23 02-2003).

Состав конструкции чердачного перекрытия



Многопустотная железобетонная панель толщиной 150 мм.

Паровлагозащитный слой битума = 0,17 Вт/м°с толщиной 10мм,

В качестве утеплителя используются плиты полужесткие минераловатные из базальта EL = 0,041 Вт/м°с.

Водоизолирующий слой рубероида = 0,17 Вт/м°с толщина 10мм.

Стяжка цементно-песчаная = 0,76 Вт/м°с толщина слоя 15мм.

Керамзит = 0,12 Вт/м°с толщина слоя 80мм.

1. Найдем требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям R₀^тр.

3. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R_о требуемому, т.е R_о= 2,03 .

Термическое сопротивление ограждающей конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

Принимаем толщину утепляющего слоя минераловатных плит равной 50мм.

Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

Условие R₀ = 2,37 м²·С/Вт R₀^тр = 2,03 м²·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02-2003.

4. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:

Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены

Перепад температур меньше нормируемого (таб.5 СНиП 23-02-2003) Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.

2. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

3. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий.

4. Худяков А.Д. Теплозащита зданий в северных условиях: Учебное пособие для вузов. - М: Издательство АСВ, 2001- 107с., с илл.

5. Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е). Книга 1-я. Р.В. Щекин, С.М. Кореневский - Киев, 1976 - 416с.

Размещено на Allbest.ru