Тепловая защита зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра архитектуры

Расчетно-графическая работа №1

«Тепловая защита зданий»

Выполнила:

студентка С09-3

Глухих О.В.

Проверила:

Короян Ю.С.

Тюмень 2011 г.



Содержание

1 Исходные данные

2 Определение расчетного коэффициента теплопроводности

3 Расчет тепловой защиты здания

4 Построение графика распределения температур по слоям ограждающей конструкции

5 Определение температуры и положения точки росы в ограждающей конструкции

6 Вывод

Список литературы

Приложение А



1 Исходные данные

1.1 Район строительства - г. Томск;

1.2 Группа здания - жилая;

1.3 Расчетная средняя температура внутреннего воздуха жилого здания, ;

1.4 Относительная влажность внутреннего воздуха жилого здания,

;

1.5 Расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °C, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, .

2 Определение расчетного коэффициента теплопроводности

Расчетный коэффициент теплопроводности материала слоев о.к.

л, ,

определяем по приложению Д, СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», исходя из условия эксплуатации ограждающей конструкции. Условия эксплуатации определим по влажностному режиму помещения и зоне влажности района строительства.

Влажностный режим помещения определим по табл. 1, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». При наших исходных данных (t_int=22°C, ц_int =35%) влажностный режим помещения - сухой.

Зону влажности на территории города находим по карте влажности территории РФ, приведенной в приложении В, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (г. Томск относится к сухой зоне). Таким образом, по сухому влажностному режиму помещения и сухому на территории города, условие эксплуатации о.к. - А.

3 Расчет тепловой защиты здания

3.1 На первом этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить толщину утеплителя данного района строительства, для чего предварительно определяем градусо-сутки отопительного периода D_d, °С·сут, по формуле:

Найдем значения параметров формулы:

;

- средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, ;

- продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С,

°С·сут

По значению в табл.4, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», определяем нормируемое термическое сопротивление .

Т.к. значение D_d не принимает табличной величины, то воспользуемся формулой:



коэффициенты a,b зависят от здания и о.к. и определяются по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»: для жилого здания .

Далее определим приведенное сопротивление теплопередаче , заданной многослойной о.к., которое должно быть не менее нормируемого значения

:

.

находим как сумму термических сопротивлений отдельных слоев с учетом сопротивлений теплопередаче внутренней и наружной поверхностей ограждающей о.к. ( и ) по формуле:

где и соответственно равны:

и

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, ;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, ;

- термические сопротивления отдельного слоя ограждающей конструкции, , который равен:

где - толщина i-го слоя О.К., м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала i-го слоя,;

- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, . Данное сопротивление определяется отдельно, потому что в воздушной прослойке теплопередача осуществляется за счет конвекции, которая усиливается с увеличением толщины прослойки, потому что уменьшается трение воздушных струек о стенки конструкции. Значение принимается из табл.7 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты здания» и зависит от толщины прослойки, движения воздуха в нем и температуры.

Таким образом, формула принимает вид:

Т.к., то подставляем числовые значения и получаем:

Вычисляем х:



Принимаем , т.е. округляем его до ближайшей промышленной толщины и вычисляем общее сопротивление всей конструкции:

Таким образом, общая толщина ограждающей конструкции составляет:

, которая обеспечивает требования тепловой защиты зданий по показателю «а» т.к.:

3.2 На втором этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, который не должен превышать нормируемой величины .

Для наружных стен жилых зданий (по табл. 5, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»):

Расчетный температурный перепад определяем по формуле:



Найдем значение параметров формулы:

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, n=1 (по табл. 6, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»);

;

;

;

Подставляем в формулу числовые значения и получаем:

Таким образом, расчетный температурный перепад не превышает нормируемого значения:

,

что удовлетворяет первому санитарно-гигиеническому условию показателя «б».

3.3 На третьем этапе расчета тепловой защиты здания необходимо проверить выполнение требования второго условия санитарно-гигиенического показателя: температура внутренней поверхности ограждающей конструкции должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха:



Температуру внутренней поверхности многослойной ограждающей конструкции определяем по формуле:

Тогда:

При и температура точки росы внутреннего воздуха .

Таким образом, температура внутренней поверхности ограждающей конструкции больше температуры точки росы внутреннего воздуха :

что удовлетворяет второму санитарно-гигиеническому условию показателя «б».

3.4 Вывод: требования СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» «а» и «б» выполнены, значит принятая ограждающая конструкция удовлетворяет климатическим условиям г. Томска.

4 Построение графика распределения температур по слоям ограждающей конструкции

4.1 По оси абсцисс откладываем термические сопротивления слоев заданной многослойной ограждающей конструкции, а по оси ординат - температуры.

Зависимость между термическими сопротивлениями и температурами слоев будет линейная.

Тангенс угла наклона примой к оси абсцисс показывает отношение разности температуры в i -том слое ограждающей конструкции к ее термическому сопротивлению. Это отношение является величиной постоянной, т.к. установившийся тепловой поток равен одной и той же величине Q:

- установившийся тепловой поток, проходящий через о.к.;

- разность температур на поверхностях о.к.,

- термическое сопротивление i- го слоя в многослойной о.к.,

По оси абсцисс откладываем приведенное значение сопротивления .

По оси ординат откладываем температуру воздуха внутри помещения, и расчетную зимнюю температуру наружного воздуха, , равную температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченность 0,92.

Проводим прямую через координаты (0; t_int) и (R_o;t_ext).

Находим точки пересечения термических сопротивлений слоев с прямой и проецируем их на ось ординат.

Переносим проекции точек (значения температур слоев ограждающей конструкции) на схему конструкции, вычерченную в масштабе реальных толщин отдельных конструктивных слоев. Полученные точки соединяем прямыми и получаем график распределения температур.



5 Определение положения и значения температуры точки росы в ограждающей конструкции

теплопроводность помещение конструкция здание

Находим температуру точки росы методом интерполяции:

5.1 По таблице «Значения максимального парциального давления водяного пара для различных температур» находим максимальное парциальное давление при данной :

5.2 По формуле для нахождения относительной влажности воздуха:

определяем :

мм. рт. ст.

5.3 Т.к. температура точки росы - это температура, при которой , значит используя метод интерполяции получаем значение:

5.4 Положение температуры точки росы определяется по графику распределения температуры в наружной О.К.

На оси ординат откладываем значение и переносим на схему ограждающей конструкции до пересечения с графиком распределения температур.



Вывод

Проведя все расчеты и построив график распределения температур по слоям ограждающей конструкции, мы выяснили, что температура точки росы составляет 5,85°С и находится в теплоизоляционном слое. При понижении температур ниже температуры точки росы излишнее количество влаги будет конденсироваться, т.е. переходить в жидкое состояние. Для устранения конденсации водяных паров в ограждении можно использовать гидроизоляцию. Таким образом, в исходной ограждающей конструкции слои расположены неправильно.



Список литературы

1. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении. - Введ. 1999-03-01. - М.: Госстрой России, 1999. - 19с.

2. СНиП 23-01-99*. «Строительная климатология». - Введ.2000-01-01. - М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. - 106с.

3. СНиП 23-02-2003. «Тепловая защита зданий».- Введ. 2003-10-01. - М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 35с.

4. СП 23-101-2003. «Проектирование тепловой защиты зданий». - Введ. 2004-06-01. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 174с.

5. Горбаченко В.А. Методические указания по тепловой защите зданий/ В.А. Горбаченко, Ю.С. Короян, О.Ш. Саидова - Тюмень: ТюмГАСУ, 2007. - 25с.

Размещено на Allbest.ru