Е.6 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Рассчитывают среднее арифметическое значение теплопроводности образцов материала в сухом состоянии:

(E.5)

Для каждого образца вычисляют теплопроводность при значении влажности, соответствующей условиям эксплуатации А и Б:

wi = oi + (fi -oi)wA,Б/wfi. (Е.6)

Рассчитывают среднее арифметическое значение теплопроводности для пяти измерений для условий эксплуатации А и Б:

(E.7)

Определяют среднее квадратичное отклонение результатов пяти измерений теплопроводности для условий эксплуатации А и Б:

(E.8)

Расчетное значение теплопроводности испытываемого материала для условий эксплуатации А и Б вычисляют по формуле

A,Б = kt(kcw + 2,571S). (E.9)

Пример расчета

Требуется определить значения А,Б плит теплоизоляционных марки П-85 из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем. Данный вид теплоизоляционных изделий не приведен в приложении Д, однако имеет аналог - плиту плотностью 50 кг/м3. Поэтому за значение влажности wА,Б принимаем данные приложения Д: wА = 2 % и wБ = 5 %.

На испытания отобраны из пяти партий плит пять пар образцов размером 25025030 мм (пять образцов для определения А и пять образцов для определения Б). Результаты измерений и расчетов представлены в таблице Е.1.

Таблица Е.1

Показатель	wA = 2 %	wБ = 5 %
	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5	№ 1	№ 2	№ 3	№ 4	№ 5
moi	152,3	143,2	139,4	146,1	154,2	154,0	141,7	139,7	144,4	158,3
oi	0,0336	0,0346	0,0350	0,0338	0,0329	0,0326	0,0337	0,0347	0,0340	0,0326
om	0,0338
mwi	155,3	146,1	142,2	149,0	157,3	161,7	148,8	146,7	151,6	166,2
mbi	155,7	145,9	142,7	149,9	157,4	161,4	149,4	146,8	150,6	167,8
mei	155,5	145,8	142,5	149,8	157,1	160,9	148,6	146,4	150,0	167,0
wbi	2,2	1,9	2,4	2,6	2,1	4,8	5,4	5,1	4,3	6,0
wei	2,1	1,8	2,2	2,5	1,9	4,5	4,9	4,8	3,9	5,5
wfi	2,15	1,85	2,30	2,55	2,00	4,65	5,15	4,95	4,10	5,75
fi	0,0371	0,0385	0,0393	0,0369	0,0367	0,0403	0,0411	0,0429	0,0416	0,0397
wi	0,0369	0,0388	0,0387	0,0362	0,0367	0,0409	0,0409	0,0430	0,0433	0,0388
w	0,0375	0,0414
S	0,00054	0,00082

Коэффициент kc принимаем равным 1,2, a kt - равным 0,95. Тогда в соответствии с формулой (Е.9) рассчитываем для:

А = 0,95 (1,2 · 0,0375 + 2,571 · 0,00054) = 0,0441;

Б = 0,95 (1,2 · 0,0414 + 2,571 · 0,00082) = 0,0492.

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕТОДИКА ВЫБОРА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО УСЛОВИЯМ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ

Ж.1 Выбор теплоизоляционного материала по условиям экономической целесообразности следует производить только из материалов, предназначенных для ограждающих конструкций, удовлетворяющих требованиям экологической и пожарной безопасности, деструкционной стойкости.

Ж.2 Экономическую целесообразность теплозащиты следует оценивать по выполнению двух условий.

Первое условие: чистый дисконтированный доход от применения выбранного теплоизоляционного материала в данной конструкции должен быть положительным

(Ж.1)

где Рт - чистый дисконтированный доход (интегральный эффект), руб/м2;

L - ежегодное сокращение эксплуатационных издержек за счет снижения теплопотерь через 1 м2 поверхности ограждающей конструкции, руб/(м2год);

К - капитальные вложения в теплоизоляционный слой (на 1 м2 поверхности ограждающей конструкции), руб/м2;

Е - норма дисконта, выбираемая заказчиком (при отсутствии данных принимается равной 0,08 год-1);

Т - нормативный срок службы ограждающей конструкции здания, лет;

t - номер текущего года.

Второе условие: срок окупаемости капитальных вложений в теплозащитный слой ограждающей конструкции (с учетом дисконтирования прибыли) должен быть не больше срока окупаемости банковского вклада.

Ж.3 Первое условие экономической целесообразности при выборе теплоизоляционного материала должно удовлетворять неравенству

cmm 24cef(F)f(r)1Ddn/(RreqRo*), (Ж.2)

где стт - параметр теплоизоляционного материала, определяющий стоимость единицы термического сопротивления теплоизоляционного слоя площадью 1 м2, (руб/м2)/(м2°С/Вт);

ст - стоимость теплоизоляционного материала, руб/м3;

т - коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(м°С);

се - тарифная стоимость тепловой энергии от выбранного источника теплоснабжения, руб/Втч;

f(F) - функция влияния относительной площади оребрения для трехслойных бетонных конструкций с ребрами и теплоизоляционными вкладышами;

f(r) - функция влияния теплотехнической неоднородности многослойной конструкции;

1 - коэффициент дисконтирования эксплуатационных издержек, лет;

Dd - то же, что и в формуле (1) настоящего Свода правил, °Cсут;

п - то же, что и в формуле (3) СНиП 23-02;

Rreq - нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции, определяемое согласно СНиП 23-02, м2°С/Вт;

Ro* - сопротивление теплопередаче той же конструкции без теплоизоляционного слоя, м2°С/Вт.

Численные значения f(F), f(r), 1 определяются по формулам:

f(F) = (1 - Fp/F)-1, (Ж.3)

где Fp/F - отношение площади, занимаемой ребрами, к площади поверхности конструкции (без учета оконных проемов);

f(r) = r(Rreq - Ro*)/(Rreq - rRo*), (Ж.4)

где Rreq и Ro* - те же, что и в формуле (Ж.2);

r - то же, что и формуле (11);

1 = [1 - (1 + E)-T]/E, (Ж.5)

где Е, Т - то же, что и в формуле (Ж.1).

Ж.4 Второе условие экономической целесообразности при выборе теплоизоляционного материала должно удовлетворять неравенству

cmm 24cef(F)f(r)2Ddn/(RreqRo*), (Ж.6)

где 2 - коэффициент, определяемый по формуле

2 = [1 - (1 + E)-(1+1/E)]/E, (Ж.7)

cm, m, ce, f(F), f(r), - то же, что и в формуле Ж.2.

Ж.5 Все теплоизоляционные материалы, удовлетворяющие двум неравенствам (Ж.2) и (Ж.6), обеспечивают экономическую целесообразность применения в качестве теплозащиты. При этом приоритет следует отдавать материалам с наименьшим значением сmm, как обеспечивающим максимальную величину чистого дисконтированного дохода в данных условиях.

Ж.6 Теплоизоляционные материалы, удовлетворяющие только первому условию, обеспечивают относительную экономическую целесообразность. Их использование рекомендуется только по согласованию с заказчиком.

Ж.7 Использование для теплозащиты зданий теплоизоляционных материалов, не удовлетворяющих условиям экономической целесообразности, не рекомендуется.

Пример расчета

Требуется оценить экономическую целесообразность использования в г. Уфе следующих теплоизоляционных материалов для теплозащиты кирпичной стены жилого дома с конструктивным слоем из силикатного четырнадцатипустотного кирпича на цементно-песчаном растворе с коэффициентом теплопроводности 1 = 0,64 Вт/(м°С) и наружным облицовочным слоем из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе с коэффициентом теплопроводности 2 = 0,58 Вт/(м°С):

- плит теплоизоляционных из минеральной ваты на синтетическом связующем П-75 (Салаватский завод ОАО «Термостепс») с коэффициентом теплопроводности т = 0,045 Вт/(м°С);

- плит пенополистирольных ПСБ-С-50 (ООО НПО «Полимер», г. Уфа) с коэффициентом теплопроводности т = 0,041 Вт/(м°С);

- матов прошивных из минеральной ваты М-125 (Салаватский завод ОАО «Термостепс») с коэффициентом теплопроводности т = 0,044 Вт/(м°С);

- шлакоматов 2М-100 (ОАО «Нефтехимстрой», г. Уфа) с коэффициентом теплопроводности т = 0,044 Вт/(м°С).

Исходные данные:

- толщина основного конструктивного слоя стены 1 = 0,38 м;

- толщина наружного облицовочного слоя 2 = 0,12 м;

- крепление - гибкие связи из стеклопластика;

- коэффициент теплотехнической однородности r = 0,84;

- нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче Rreq = 3,33 м2°С/Вт;

- район строительства - г. Уфа, Dd = 5730 °Ссут;

- тарифная стоимость тепловой энергии се = 11510-6 руб/Втч;

- нормативный срок службы конструкции Т = 50 лет;

- норма дисконта, выбранная заказчиком, E = 0,1 год-1.

Порядок расчета

1. Суммарное сопротивление теплопередаче стены без теплоизоляционного слоя

Ro* = Rsi + 1/1 + 2/2 + Rse = 0,114 + 0,38/0,04 + 0,12/0,58 + 0,043 = 0,958 м2°С/Вт.

2. Значение функций влияния внутреннего оребрения и теплотехнической однородности конструкции

f(F) = (1 - Fp/F)-1 = 1,0;

f(r) = 0,84(3,33 - 0,958)/(3,33 - 0,840,958) = 0,789.

3. Значения коэффициентов дисконтирования

1 = [1 - (1 + 0,1)-50]/0,1 = 9,9 лет;

2 = [1 - (1 + 0,1)-(1+1/0,1)]/0,1 = 6,5 лет.

4. Определение условий экономической целесообразности по формулам (Ж.2) - (Ж.6):

- для первого условия

cmm (2411510-61,00,7899,95730l)/(3,330,958) = 38,7 (руб/м2)/(м2°С/Вт);

- для второго условия

cmm (2411510-6l,00,7896,55730l)/(3,330,958) = 25,4 (руб/м2)/(м2°С/Вт).

5. Значения параметра стт для заданных теплоизоляционных материалов приняты по данным предприятий-производителей:

- плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем П-75 (Салаватский завод ОАО «Термостепс»):

стт = 20,3 (руб/м2)/(м2°С/Вт);

- плиты пенополистирольные ПСБ-С-50 (ООО НПО «Полимер», г. Уфа):

стт = 43,1 (руб/м2)/(м2°С/Вт);

- маты прошивные из минеральной ваты М-125 (Салаватский завод ОАО «Термостепс»):

стт = 31,7 (руб/м2)/(м2°С/Вт);

- шлакоматы 2М-100 (ОАО «Нефтехимстрой», г. Уфа):

стт = 28,2 (руб/м2)/(м2°С/Вт);

6. Теплоизоляционным материалом, удовлетворяющим требованиям экономической целесообразности, в данном случае являются плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем П-75 Салаватского завода ОАО «Термостепс», имеющие стт < 25,4 (руб/м2)/(м2°С/Вт).

ПРИЛОЖЕНИЕ И

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

И.1 РАСЧЕТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПО НОРМИРУЕМОМУ УДЕЛЬНОМУ РАСХОДУ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

Требуется определить уровень теплозащиты 12-этажного жилого двухсекционного здания, намеченного к строительству в Санкт-Петербурге. Уровень теплозащиты определяется по комплексному показателю нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление здания.

Исходные данные

Двенадцатиэтажное двухсекционное жилое здание состоит из одной торцевой секции и одной угловой торцевой секции. Общее количество квартир - 77 (2-й - 12-й этажи), 1-й этаж - офисные помещения. Каркас, включая перекрытия, - из монолитного железобетона. Стены - самонесущие с эффективным утеплителем, окна с трехслойным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах. Покрытие - совмещенное железобетонное с эффективным утеплителем. Цокольный этаж - отапливаемый с размещением офисных и административных помещений, полы по грунту. Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.

Согласно СНиП 23-01 климатические параметры Санкт-Петербурга следующие:

- расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, равна минус 26 °С;

- продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8 °С равна zht = 220 сут;

- средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = минус 1,8 °С.

Согласно ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.1002 оптимальная расчетная температура внутреннего воздуха жилого здания tint = 20 °С. Согласно СНиП 23-02 расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия невыпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна int = 55 %.

Вычисляем градусо-сутки отопительного периода согласно формуле (1) Dd = (tint - tht)zht = (20 + 1,8)220 = 4796 °Ссут.

Порядок расчета

Расчет площадей и объемов объемно-планировочного решения здания выполняют в соответствии с 5.4 по рабочим чертежам архитектурно-строительной части проекта. В результате получены следующие основные объемы и площади:

- отапливаемый объем Vh = 22956 м3;

- отапливаемая площадь (для жилых зданий - общая площадь квартир) Ah = 7557 м2;

- площадь жилых помещений Аl = 4258 м2;

- общая площадь наружных ограждающих конструкций здания Аesum = 6472 м2, в том числе:

стен Aw = 4508 м2;

окон и балконных дверей AF = 779 м2;

совмещенного покрытия Ас = 592,5 м2;

перекрытий под эркерами Af1 = 13 м2;

полов по грунту Аf = 579,5 м2.

Рассчитывают отношение площади окон и балконных дверей к площади стен, включая окна и балконные двери f = AF/(AW + AF) = 779/(4508 + 779) = 0,15, что ниже требуемого отношения, которое согласно СНиП 23-02 должно быть не более 0,18.

Рассчитывают показатель компактности здания kedes = Aesum/Vh = 6475/22956 = 0,28, что ниже нормируемого значения, которое согласно СНиП 23-02 для 12-этажных зданий составляет 0,29, и, следовательно, удовлетворяет требованиям норм.

Нормируемые теплозащитные характеристики наружных ограждений предварительно определяются согласно разделу 5 СНиП 23-02 в зависимости от градусо-суток района строительства. Для Санкт-Петербурга (Dd = 4796 Cсут) нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен Rwreq = 3,08; окон и балконных дверей RFreq = 0,51; совмещенного покрытия Rcreq = 4,6; перекрытий под эркерами Rf1req = 4,6; полов по грунту (в отапливаемом подвале) Rfreq = 4,06 м2°С/Вт.

Требуемый воздухообмен определяется для жилых зданий исходя из нормы, установленной согласно СНиП 23-02, 3 м3/ч удаляемого воздуха на 1 м2 жилых помещений.

Нормируемое значение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания определяют по таблице 9 СНиП 23-02. Для 12-этажных жилых зданий эта величина равна qhreq = 70 кДж/(м2°Ссут).

Выполняют расчет удельной потребности в тепловой энергии на отопление здания qhres, кДж/(м2°Ссут), согласно приложению Г СНиП 23-02 и методике приложения И.2. Поскольку в здании применены окна с трехслойным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах, то в расчет введено RFr = 0,55 м2°С/Вт. В результате расчета qhdes = 67,45 кДж/(м2°Ссут) при норме qhreq = 70 кДж/(м2°Ссут).

И.2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗДАНИЯ И ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА

Перед заполнением формы энергетического паспорта следует привести краткое описание проекта здания. При этом указываются этажность здания, количество и типы секций, количество квартир и место строительства. Приводится характеристика наружных ограждающих конструкций: стен, окон, покрытия или чердака, подвала, подполья, а при отсутствии пространства под первым этажом - полов по грунту. Указывается источник теплоснабжения здания и характер разводки трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.

Методика расчета параметров приведена на примере жилого здания, описанного в разделе 18.

В разделе «Общая информация о проекте» приводится следующая информация:

адрес здания - регион РФ, город или населенный пункт, название улицы и номер здания;

тип здания - в соответствии с разделом 17;

разработчик проекта - название головной проектной организации;

адрес и телефон разработчика - почтовый адрес, номер телефона и факса дирекции;

шифр проекта - номер проекта повторного применения или индивидуального проекта, присвоенный проектной организацией.

В разделе «Расчетные условия» приводятся климатические данные для города или пункта строительства здания и принятые температуры помещений (здесь и далее нумерация приведена согласно разделу 18):

1. Расчетная температура внутреннего воздуха tint принимается по таблице 1. Для жилого здания в г. Твери tint = 20 °С.

2. Расчетная температура наружного воздуха text. Принимается значение температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01. Для г. Твери text = -29 °С.

3. Расчетная температура теплого чердака tintc. Принимается равной 14 °С, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей теплый чердак и ниже расположенные жилые помещения. В данном проекте теплый чердак отсутствует.

4. Расчетная температура техподполья (технического подвала) tfint. При наличии в подвале труб систем отопления и горячего водоснабжения эта температура принимается равной не менее плюс 2 °С, исходя из расчета теплопоступлений от инженерных систем и вышерасположенных жилых помещений. В данном проекте подвал неотапливаемый.

5. Продолжительность отопительного периода zht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери zht = 218 сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери tht = -3,0 °С.

7. Градусо-сутки отопительного периода Dd вычисляются по формуле (1).

Для г. Твери Dd = 5014 °Cсут.

И.2.4 В разделе «Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания» приводятся данные, характеризующие здание.

8 - 11. Все характеристики по этим пунктам принимаются по проекту здания.

В разделе «Объемно-планировочные параметры здания» вычисляют в соответствии с требованиями подраздела 5.4 площадные и объемные характеристики и объемно-планировочные показатели:

Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания Aesum. Устанавливается по внутренним размерам «в свету» (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).

Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи, Aw+F+ed, м2, определяется по формуле

Aw+F+ed = pstHh + As, (И.1)

где рst - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа, м;

Hh - высота отапливаемого объема здания, м;

As - дополнительная площадь наружных стен (лестничных клеток, лифтовых шахт), выходящих за пределы основного фасада (выше уровня потолка последнего этажа и ниже уровня пола первого этажа), м2. В данном примере As = 0.

Aw+F+ed = 160,624 = 3855 м2.

Площадь наружных стен Aw, м2, определяется по формуле

Aw = Aw+F+ed - AF, (И.2)

где AF - площадь окон, определяется как сумма площадей всех оконных проемов.

Для рассматриваемого здания АF = 694 м2. Из них площадь оконных проемов в лестнично-лифтовом узле AFA = 70 м2.

Тогда Aw = 3855 - 694 = 3161 м2 (в том числе продольных стен - 2581 м2, торцевых стен - 580 м2).

Площадь покрытия Ас, м2, и площадь перекрытия над подвалом Af, м2, равны площади этажа Ast

Ac = Af = Ast = 770 м2.

Общая площадь наружных ограждающих конструкций Aesum определяется по формуле

Aesum = Aw+F+ed + Ac + Af = 3855 + 770 + 770 = 5395 м2. (И.3)

13 - 16. Площадь отапливаемых помещений Ah и площадь жилых помещений Аl определяются по проекту и равны:

Ah = 5256 м2;

Аl = 3416 м2.

17. Отапливаемый объем здания Vh, м3, вычисляется как произведение площади этажа Аst, м2, (площади, ограниченной внутренними поверхностями наружных стен) на высоту Hh, м, этого объема, представляющую собой расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа.

Vh = АstHh = 77024 = 18480 м3. (И.4)

18 - 19. Показатели объемно-планировочного решения здания определяются по формулам:

- коэффициент остекленности фасадов здания f

f = AF/Aw+F+ed = 694/3855 = 0,18 freq = 0,18; (И.5)

- показатель компактности здания kedes

kedes = Aesum/Vh = 5395/18480 = 0,29 < kereq = 0,32 м-1. (И.6)

Раздел «Энергетические показатели» включает теплотехнические и теплоэнергетические показатели.

Теплотехнические показатели

20. Согласно СНиП 23-02 приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений R0r, м2°С/Вт, должно приниматься не ниже нормируемых значений Rreq, которые устанавливаются по нормам таблицы 4 этого СНиП в зависимости от градусо-суток отопительного периода. Для Dd = 5014 °Ссут нормируемое сопротивление теплопередаче равно для:

- стен Rwreq = 3,16 м2°С/Вт;

- окон и балконных дверей RFreq = 0,526 м2°С/Вт;

- покрытия Rcreq = 4,71 м2°С/Вт;

- перекрытий первого этажа Rfreq = 4,16 м2°С/Вт.

Согласно СНиП 23-02 в случае удовлетворения требования qhdes qhreq по удельному расходу тепловой энергии на отопление здания приведенное сопротивление теплопередаче Rreq для отдельных элементов наружных ограждений может приниматься ниже нормируемых значений. В рассматриваемом случае для стен здания приняли Rwreq = 2,65 м2°С/Вт, что ниже нормируемого значения, для покрытия - Rcreq = = 4,71 м2°С/Вт, для перекрытия первого этажа - Rfreq = 4,16 м2°С/Вт.

Проверяют принятую величину для стен на ограничение по температурному перепаду, подставляя ее в формулу (4) СНиП 23-02: для стен to = 2,12 °С, что меньше 4 °С и, следовательно, по этому показателю удовлетворяет нормам СНиП 23-02.

Для заполнения оконных и балконных проемов приняли окна и балконные двери с тройным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах RFr = 0,55 м2°С/Вт, что выше нормируемого значения.

21. Приведенный коэффициент теплопередачи здания Кmtr, Вт/(м2°С), определяется согласно формуле (Г.5) приложения Г СНиП 23-02

Кmtr = (3161/2,65 + 694/ 0,55 + 770/ 4,71 + 770/4,16)/5395 = 0,519 Вт/(м2°С).

22. Кратность воздухообмена жилого здания за отопительный период па, 1/ч, рассчитывается по формуле (Г.8) СНиП 23-02. При этом количество приточного воздуха в жилые помещения определяется из расчета заселенности квартиры 20 м2 общей площади на одного человека и менее и условно принимается 3 м3/ч на 1 м2 площади жилых комнат, т.е. равным 3Al. Так как естественная вентиляция в здании работает круглосуточно, то nv = ninf = 168. Кратность воздухообмена в жилых помещениях здания равна

nal = 3Al/(vVh) = 33416/(0,8518480) = 0,652 ч-1,

где v - коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0,85;

Vh - отапливаемый объем здания, м3.

К этому воздухообмену следует добавить объем инфильтрующегося воздуха через окна и балконные двери лестничной клетки, лифтовых холлов наружных пожарных переходов. Воздухопроницаемость окон и балконных дверей наружных переходов следует принимать из сертификата испытаний и при отсутствии - 2,1 кг/(м2ч), входных дверей в здание - 7 кг/(м2ч) (табл. 11 СНиП 23-02). Количество инфильтрующегося воздуха Ginf, поступающего в лестничные клетки, определяется согласно Г.5 СНиП 23-02.

Ginf = (AF/RaF)(PF/10)2/3 = 70(41,5/10)2/3/0,47 = 386 кг/ч;

аht = 353/[273 + 0,5(20 + 28)] = 1,31 кг/м3.

Кратность воздухообмена за счет инфильтрующегося воздуха в лестнично-лифтовом узле равна

nael = (Ginfk/aht)/(vVh) = (3861/1,31)/(0,8518480) = 0,019 ч-1.

И общая кратность воздухообмена в жилом здании равна сумме этих кратностей

na = nal +nael = 0,652 + 0,019 = 0,671 ч-1.

23. Условный коэффициент теплопередачи здания Kminf, Вт/(м2°С), определяется по формуле (Г.6) приложения Г СНиП 23-02

Кminf = 0,2810,6710,85184801,310,8/5395 = 0,573 Вт/(м2°С).

24. Общий коэффициент теплопередачи здания Кт, Вт/(м2°С), определяется по формуле (Г.4) приложения Г СНиП 23-02

Кт = 0,519 + 0,573 = 1,092 Вт/(м2°С).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через наружную ограждающую оболочку здания за отопительный период Qh, МДж, определяются по формуле (Г.3) приложения Г СНиП 23-02

Qh = 0,08641,09250145395 = 2552185 МДж.

26. Удельные бытовые тепловыделения qint, Вт/м2, следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания (по Г.6 СНиП 23-02), но не менее 10 Вт/м2. В нашем случае принято 14,5 Вт/м2.

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период Qint, МДж, определяются по формуле (Г.10) приложения Г СНиП 23-02

Qint = 0,086414,52183416 = 932945 МДж.

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период Qs, МДж, определяются по формуле (Г.11) приложения Г СНиП 23-02. Данные о количестве суммарной солнечной радиации (прямой, рассеянной и отраженной) на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности за отопительный период вычисляют согласно приложению В. Для г. Твери средняя величина суммарной солнечной радиации при действительных условиях облачности на вертикальные поверхности СВ/СЗ ориентации I = 716 МДж/м2, на поверхности ЮВ/ЮЗ ориентации I = 1224 МДж/м2. Площади светопроемов соответственно ориентации - по 347 м2.

Qs = 0,50,76(716347 + 1224347) = 255861 МДж.

29. Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период Qhy, МДж, определяется по формуле (Г.2) приложения Г СНиП 23-02

Qhy = [2552185 - (932945 + 255861)0,80,85]1,13 = 1970491 МДж.

30. Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhdes, кДж/(м2°Ссут), определяется по формуле (Г.1) приложения Г СНиП 23-02

qhdes = 1970491103/(52565014) = 74,77 кДж/(м2°Ссут).

31. Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhreq, кДж/(м2°Ссут), принимается в соответствии с таблицей 9 СНиП 23-02 равным 76 кДж/(м2°Ссут). Проект здания соответствует требованиям СНиП 23-02 при следующих сопротивлениях теплопередаче наружных ограждающих конструкций:

стен - Rwreq = 2,65 м2°С/Вт;

окон и балконных дверей - RFreq = 0,55 м2°С/Вт;

покрытий - Rcreq = 4,71 м2°С/Вт;

перекрытий первого этажа - Rfreq = 4,16 м2°С/Вт.

ПРИЛОЖЕНИЕ К

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ФАСАДА ЖИЛОГО ЗДАНИЯ

Исходные данные

1. Объект строительства - 16-этажный односекционный крупнопанельный жилой дом, построенный в г. Кашире Московской области. Условие эксплуатации ограждений Б согласно СНиП 23-02.

2. Наружные стены - из трехслойных железобетонных, Б = 2,04 Вт/(м°С), панелей на гибких связях с утеплителем из пенополистирола толщиной 165 мм, Б = 0,042 Вт/(м°С). Панели имеют толщину 335 мм. По периметру панелей и их проемов утеплитель имеет защитный слой из цементно-песчаного раствора толщиной 10 мм. Для соединения железобетонных слоев применены два вида гибких связей из коррозионно-стойкой стали диаметром 8 мм: треугольные и точечные (шпильки). Расчет приведенного сопротивления теплопередаче выполнен согласно формуле (14) и соответствующего примера расчета в приложении Н.

3. Для заполнения проемов применены деревянные оконные блоки с тройным остеклением в раздельно-спаренных переплетах Ror = 0,55 м2°С/Вт.

4. В стыках применен минераловатный утеплитель Б = 0,07 Вт/(м°С), снаружи закрытый уплотнителем Вилатерм Б = 0,15 Вт/(м°С).

5. Для Московской области (г. Кашира) согласно СНиП 23-01 средняя температура и продолжительность отопительного периода составляют: textav = -3,4 °С; zht = 212 сут. Температура внутреннего воздуха tint = 20 °С. Тогда градусо-сутки отопительного периода согласно формуле (1) составляют

Dd = (20 + 3,4)212 = 4961 °Ссут.

Порядок расчета

1. По таблице 4 СНиП 23-02 Dd = 4961 °Ссут соответствует нормируемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий Rreq = 3,14 м2°С/Вт.

2. Сопротивление теплопередаче панелей по глади, рассчитанное по формуле (8), равно

Ro = 1/8,7 + 0,17/2,04 + 0,165/0,042 + 1/23 = 4,17 м2°С/Вт.

3. К числу теплопроводных включений и теплотехнических неоднородностей в стенах 16-этажного панельного дома относятся гибкие связи, оконные откосы, горизонтальные и вертикальные стыки панелей, угловые стыки, примыкание панелей к карнизу и цокольному перекрытию.

Для расчета по формуле (14) коэффициентов теплотехнической однородности различных типов панелей коэффициенты влияния теплопроводных включений fi и площади зон их влияния рассчитаны на основе решения задач стационарной теплопроводности на компьютере соответствующих узлов и приведены в таблице К.1.

4. Коэффициенты теплотехнической однородности стеновых панелей рядового этажа 16-этажного дома, рассчитанные по формуле (14), приведены в таблице К.2.

Таблица К.1

№ п.п.	Вид теплотехнической неоднородности	Площадь зоны влияния i-й неоднородности Аi, м2	Коэффициент влияния i-й неоднородности fi
1	Гибкая связь: треугольная точечная	0,71 0,35	0,16 0,16
2	Вертикальный стык стеновых панелей с примыкающей внутренней перегородкой из тяжелого бетона	0,94	-0,03
3	Горизонтальный стык стеновых панелей с примыкающим железобетонным перекрытием: со стороны пола	0,335 на 1 м	0,07
	со стороны потолка	0,335 на 1 м	0,38
4	Оконные откосы	0,335 на 1 м	0,47
5	Наружный угол, образованный стеновыми панелями	0,94	0,14
6	Внутренний угол, образованный стеновыми панелями	0,94	-0,14
7	Примыкание панели к чердачному перекрытию	0,335 на 1 м	0,33
8	Примыкание панели к цокольному перекрытию	0,335 на 1 м	0,4

Таблица К.2

№ п.п.	Тип стеновой панели	Количество панелей	Площадь панели (без площади проема), м2	Количество гибких связей	Коэффициент теплотехнической однородности
				треугольных	точечных
1	Панель 32,8 м с оконным проемом 1,51,5 м Н-101 т:		6,15	6	2
	с рядовыми стыками	2				0,743
	с наружным углом	4				0,73
	с наружным и внутренним углами	2				0,74
	с двумя наружными углами	2				0,724
2	Панель 4,52,8 м с балконным проемом (1,51,5 м + 2,20,9 м) Н-100 т:		8,37	7	2
	с рядовыми стыками	2				0,75
	с наружным углом	2				0,729
	с внутренним углом	2				0,757
3	Панель 4,52,8 м с оконным проемом 2,11,5 м Н-123 т с наружным и внутренним углами	2	9,45	6	2	0,787
4	Панель лифтового отсека 3,652,8 м с дверным проемом 21 м Н-201 т с внутренним углом	1	8,22	5	2	0,8
5	Панель лестничной клетки 2,352,8 м с дверным проемом 21 м Н-202 т	1	4,58	5	2	0,714
6	Глухая панель 1,45,8 м Н-1т, Н-2т, Н-3т, Н-4т	10	4,06	4	2	0,832
7	Глухая панель 3,252,8 м Н-7т, Н-8т	4	9,1	6	3	0,856
8	Глухая панель 1,52,8 м Н-28т:		4,2	4	2
	с рядовыми стыками	2				0,836
	с внутренним углом	2				0,864
Итого 38

5. Приведенный коэффициент теплотехнической однородности фасада определяется по формуле (24) и для рядового этажа (в соответствии с количеством типов панелей по таблице К.2) равен:

rfas = (6,1510 + 8,376 + 9,452 + 8,22 + 4,58 + 4,0610 + 9,14 + 4,24)/(26,15/0,743 + 46,15/0,73 + 26,15/0,74 + 26,15/0,724 + 28,37/0,75 + 28,37/0,729 + 28,37/0,757 + 29,45/0,787 + 8,22/0,8 + 4,58/0,714 + 104,06/0,832 + 49,1/0,856 + 24,2/0,836 + 24,2/0,864) = 237,22/304 = 0,78;

- для первого этажа

rfas = 0,780,962 = 0,75;

- для последнего этажа

rfas = 0,780,97 = 0,757.

Приведенный коэффициент теплотехнической однородности фасада здания

rfasr = 16/(14/0,78 + 1/0,75 + 1/0,757) = 0,777.

Приведенное сопротивление теплопередаче фасада 16-этажного жилого дома по формуле (23) равно

Rfasr = 0,7774,17 = 3,24 м2°С/Вт > Rreq = 3,14 м2°С/Вт.

Следовательно, наружные стены 16-этажного жилого дома удовлетворяют требованиям СНиП 23-02.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

ПРИВЕДЕННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ Ror, КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТЕНЕНИЯ НЕПРОЗРАЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ , КОЭФФИЦИЕНТ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПРОПУСКАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ k ОКОН, БАЛКОННЫХ ДВЕРЕЙ И ФОНАРЕЙ

Таблица Л.1

№ п.п.	Заполнение светового проема	Светопрозрачные конструкции
		в деревянных или ПХВ переплетах	в алюминиевых переплетах
		Ror, м2°С/Вт		k	Ror, м2°С/Вт		k
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Двойное остекление из обычного стекла в спаренных переплетах	0,40	0,75	0,62	-	0,70	0,62
2	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в спаренных переплетах	0,55	0,75	0,65	-	0,70	0,65
3	Двойное остекление из обычного стекла в раздельных переплетах	0,44	0,65	0,62	0,34	0,60	0,62
4	Двойное остекление с твердым селективным покрытием в раздельных переплетах	0,57	0,65	0,60	0,45	0,60	0,60
5	Блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6 мм) размером, мм: 19419498	0,31	0,90	0,40 (без переплета)
	254424498	0,33	0,90	0,45 (без переплета)
6	Профильное стекло коробчатого сечения	0,31	0,90	0,50 (без переплета)
7	Двойное из органического стекла для зенитных фонарей	0,36	0,90	0,9	-	0,90	0,90
8	Тройное из органического стекла для зенитных фонарей	0,52	0,90	0,83	-	0,90	0,83
9	Тройное остекление из обычного стекла в раздельно-спаренных переплетах	0,55	0,50	0,70	0,46	0,50	0,70
10	Тройное остекление с твердым селективным покрытием в раздельно-спаренных переплетах	0,60	0,50	0,67	0,50	0,50	0,67
11	Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла:
	обычного	0,35	0,80	0,76	0,34	0,80	0,76
	с твердым селективным покрытием	0,51	0,80	0,75	0,43	0,80	0,75
	с мягким селективным покрытием	0,56	0,80	0,54	0,47	0,80	0,54
12	Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла:
	обычного (с межстекольным расстоянием 8 мм)	0,50	0,80	0,74	0,43	0,80	0,74
	обычного (с межстскольным расстоянием 12 мм)	0,54	0,80	0,74	0,45	0,80	0,74
	с твердым селективным покрытием	0,58	0,80	0,68	0,48	0,80	0,68
	с мягким селективным покрытием	0,68	0,80	0,48	0,52	0,80	0,48
	с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном	0,65	0,80	0,68	0,53	0,80	0,68
13	Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:
	обычного	0,56	0,60	0,63	0,50	0,60	0,63
	с твердым селективным покрытием	0,65	0,60	0,58	0,56	0,60	0,58
	с мягким селективным покрытием	0,72	0,60	0,51	0,60	0,60	0,58
	с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном	0,69	0,60	0,58	0,60	0,60	0,58
14	Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:
	обычного	0,65	0,60	0,60	-	0,60	0,60
	с твердым селективным покрытием	0,72	0,60	0,56	-	0,58	0,56
	с мягким селективным покрытием	0,80	0,60	0,36	-	0,58	0,56
	с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном	0,82	0,60	0,56	-	0,58	0,56
15	Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах	0,70	0,70	0,59	-	0,70	0,59
16	Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах	0,75	0,60	0,54	-	0,60	0,54
17	Чстырехслойное остекление из обычного стекла в двух спаренных переплетах	0,80	0,50	0,59	-	0,50	0,59
Примечания 1 Значения приведенного сопротивления теплопередаче, указанные в таблице, допускается применять в качестве расчетных при отсутствии этих значений в стандартах или технических условиях на конструкции или не подтвержденных результатами испытаний. 2 К мягким селективным покрытиям стекла относят покрытия с тепловой эмиссией менее 0,15, к твердым (К-стекло) - 0,15 и более. 3 Значения приведенного сопротивления теплопередаче заполнений световых проемов даны для случаев, когда отношение площади остекления к площади заполнения светового проема равно 0,75. 4 Значения для окон со стеклопакетами приведены: - для деревянных окон при ширине переплета 78 мм; - для конструкций окон в ПВХ переплетах шириной 60 мм с тремя воздушными камерами. При применении ПВХ переплетов шириной 70 мм и с пятью воздушными камерами приведенное сопротивление теплопередаче увеличивается на 0,03 м2С/Вт; - для алюминиевых окон значения приведены для переплетов с термическими вставками.

ПРИЛОЖЕНИЕ М

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ

М.1 Ограждающую конструкцию разбивают на расчетные (двухмерные или трехмерные в отношении распределения температур) участки.

М.2 При определении приведенного сопротивления теплопередаче Ror, м2°С/Вт, по данным расчета на персональном компьютере (ПК) стационарного двухмерного температурного поля различают два случая:

а) исследуемая область, выделенная для расчета температурного поля, представляет собой фрагмент ограждающей конструкции, для которого надлежит определить величину Ror;

б) исследуемая область, для которой рассчитывается температурное поле, меньше по размеру, чем анализируемый фрагмент ограждающей конструкции.

В первом случае искомая величина Ror вычисляется по формуле

Ror = (tint - text)L/Q, (M.1)

где Q - сумма тепловых потоков, пересекающих исследуемую область, Вт/м2, определенная в результате расчета температурного поля;

tint и text - соответственно температура внутреннего и наружного воздуха, °С;

L - протяженность исследуемой области, м.

Во втором случае Ror определяют по формуле

Ror = (tint - text)L/[Q + (tint -text)Lcon/Rocon] (M.2)

где Lcon - протяженность, м, однородной части фрагмента ограждающей конструкции, отсеченной от исследуемой области в ходе подготовки данных к расчету температурного поля;

Rocon - сопротивление теплопередаче однородной ограждающей конструкции, м2°С/Вт.

М.3 При расчете двухмерного температурного поля выбранный участок вычерчивают в определенном масштабе и на основании чертежа составляют схему расчета, упрощая ее для удобства разбиения на участки и блоки. При этом:

а) заменяют сложные конфигурации участков, например криволинейные, более простыми, если эта конфигурация имеет незначительное влияние в теплотехническом отношении;

б) наносят на чертеж границы области исследования и оси координат (х, у или r, z). Выделяют участки с различными теплопроводностями и указывают условия теплообмена на границах. Проставляют все необходимые размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные блоки, выделяя отдельно участки с различными коэффициентами теплопроводности. Вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области и проставляют размеры всех блоков;

г) вычерчивают область исследования в условной системе координат х, у, когда все блоки принимаются одного и того же размера. Проставляют координаты вершин полигонов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и координаты вершин многоугольников, образующих границы исследуемой области. Нумеруют участки и границы исследуемой области и подписывают вершины областей теплопроводностей, температур (или тепловых потоков) на границах или окружающего воздуха и коэффициентов теплоотдачи;

д) пользуясь двумя чертежами, выполненными по «в» и «г», и руководствуясь стандартной (обычной) последовательностью расположения, составляют комплект численных значений исходных данных для ввода в ПК.

Пример расчета 1

Требуется определить приведенное сопротивление теплопередаче трехслойной металлической стеновой панели из листовых материалов.

Исходные данные

1. Конструкция панели изображена на рисунке М.1. Она состоит из двух стальных профилированных листов с коэффициентом теплопроводности 58 Вт/(м°С), между которыми размещены минераловатные плиты «Роквул» плотностью 200 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м°С). Листы соединяются между собой стальными профилями через бакелизированные фанерные прокладки толщиной 8 мм с коэффициентом теплопроводности 0,81 Вт/(м°С).

2. В расчете приняты следующие условия на сторонах ограждения:

снаружи - text = -30 °С и ext = 23 Вт/(м2°С);

внутри - tint = 20 °С и int = 8,7 Вт/(м2С).

Порядок расчета

На процесс теплопередачи в рассматриваемой конструкции оказывают существенное влияние стальные профили, соединяющие профилированные листы обшивки друг с другом и образующие так называемые мостики холода. Для разрыва этих мостиков холода профили присоединены к листам через фанерные прокладки. Участок конструкции с ребром посередине возможно выделить для расчета температурного поля.

Температурное поле рассматриваемого участка двухмерно, так как распределение температуры во всех плоскостях, параллельных плоскости поперечного сечения конструкции, одинаково. Профили в основной части находятся на расстоянии 2 м один от другого, поэтому при расчете можно учесть ось симметрии посредине этого расстояния.

Исследуемая область (рисунок М.1) имеет форму прямоугольника, две стороны которого являются естественными границами ограждающей конструкции, на которых задаются условия теплообмена с окружающей средой, а остальные две - осями симметрии, на которых возможно задавать условия полной теплоизоляции, т.е. тепловой поток в направлении оси ОХ, равный нулю.

1 - минераловатные плиты; 2 - профилированные стальные профили, 3 - стальные профили, 4 - фанерные прокладки

Рисунок М.1 - Конструкция трехслойной панели из листовых материалов и чертеж исследуемой области

Исследуемая область для расчета согласно М.3 была расчленена на 1215 элементарных блоков с неравномерными интервалами.

В результате расчета двухмерного температурного поля на ПК получен осредненный тепловой поток, проходящий через рассчитанный участок ограждающей конструкции, равный Q = 32,66 Вт. Площадь рассчитанного участка составляет А = 2 м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного фрагмента по формуле (М.1)

Ror = (20 + 30)(2/32,66) = 3,06 м2°С/Вт.

Для сравнения сопротивление теплопередаче вне теплопроводного включения, определенное по формуле (8), равно

Ro = 1/23 + 0,0008/58 + 0,17/0,05 + 0,0008/58 + 1/8,7 = 3,56 м2°С/Вт.

Температура внутренней поверхности в зоне теплопроводного включения по расчету на ПК равна 9,85 °С. Проверим на условие выпадения конденсата при tint = 20 °С и int = 55 %. Согласно приложению Р температура точки росы td = 10,7 °С, что выше температуры поверхности по теплопроводному включению, следовательно, при расчетной температуре наружного воздуха -30 °С будет выпадение конденсата и конструкция нуждается в доработке.

Расчетная температура наружного воздуха, при которой не будет выпадения конденсата, следует определять по формуле

text = tint - [(tint - text)/(tint -int)](tint - td) = 20 - [(20 + 30)/(20 - 9,85)](20 - 10,7) = - 25,8 °С.

М.4 При подготовке к решению задач о стационарном трехмерном температурном поле выполняют следующий алгоритм:

а) выбирают требуемый для расчета участок ограждающей конструкции, трехмерный в отношении распределения температур. Вычерчивают в масштабе три проекции ограждающей конструкции и проставляют все размеры;

б) составляют схему расчета (рисунок М.2), вычерчивая в аксонометрической проекции и определенном масштабе изучаемую часть ограждающей конструкции. При этом сложные конфигурации участков заменяют более простыми, состоящими из параллелепипедов. При такой замене необходимо учитывать влияющие в теплотехническом отношении детали конструкции. Наносят на чертеж границы области исследования и оси координат, выделяют в виде параллелепипедов участки с различными теплопроводностями, указывают условия теплообмена на границах и проставляют все размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные параллелепипеды плоскостями, параллельными координатным плоскостям XOY, ZOY, YOZ (рисунок М.2), выделяя отдельно участки с различной теплопроводностью, вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области на элементарные параллелепипеды и проставляют размеры;

г) вычерчивают три проекции области исследования на координатные плоскости в условной системе координат X, Y, Z, пользуясь схемами, выполненными согласно «б» и «в». Когда все элементарные параллелепипеды принимаются одного и того же размера, проставляют координаты вершин проекций параллелепипедов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и проекции плоскостей, образующих границы исследуемой области. Подписывают величины теплопроводностей, температуру на границах или окружающего воздуха и коэффициенты теплоотдачи;

д) составляют комплект исходных данных, пользуясь схемами «б», «в», «г», для ввода в ПК.

Пример расчета 2

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных оболочек.

Исходные данные

1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок М.2) размером 31803480270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м°С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м°С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и, таким образом, каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 6040 мм.

2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения

снаружи - text = -40 °С и ext = 23 Вт/(м2°С);

внутри - tint = 21 °С и int = 8,7 Вт/(м2°С).

Порядок расчета

Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке М.2, а помечено буквами ADBС). На рисунке М.2, б представлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостях AODD, ССОА, BBDD, CCBB тепловые потоки, перпендикулярные осям координат ОХ и OY, равны нулю; на плоскостях ACBD и OCBD возможно задать граничные условия второго рода:

- для плоскости ACBD text = - 40 °С и ext = 23 Вт/(м2°С);

- для плоскости ОСBD tint = 21 °С и int = 8,7 Вт/(м2°С).

Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q = 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагмента А = 0,370,38 = 0,1406 м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (М.1)

Ror = [(21 + 40)0,1406]/3,215 = 2,668 м2°С/Вт.

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ТАБЛИЧНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ

H.1 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ r ПО ФОРМУЛЕ (12) НАСТОЯЩЕГО СВОДА ПРАВИЛ

Таблица Н.1 - Определение коэффициента ki

Схема теплопроводного включения по рисунку Н.1	m/	Коэффициент ki при a/ (рисунок Н.1)
		0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,5	2
I	2	1,02	1,01	1,01	1,01	1	1	1	1
	5	1,16	1,11	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01
	10	1,33	1,25	1,15	1,1	1,08	1,06	1,04	1,03
	30	1,63	1,47	1,27	1,18	1,14	1,11	1,07	1,05
II	10 - 40	2,65	2,2	1,77	1,6	1,55	-	-	-
III При c/	0,25	2	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1
		5	1,12	1,08	1,05	1,04	1,03	1,03	1,02	1,01
		10	1,18	1,13	1,07	1,05	1,04	1,04	1,03	1,02
		30	1,21	1,16	1,1	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02
	0,5	2	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01
		5	1,28	1,21	1,13	1,09	1,07	1,06	1,04	1,03
		10	1,42	1,34	1,22	1,14	1,11	1,09	1,07	1,05
		30	1,62	1,49	1,3	1,19	1,14	1,12	1,09	1,06
	0,75	2	1,06	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01
		5	1,25	1,2	1,14	1,1	1,08	1,07	1,05	1,03
		10	1,53	1,42	1,25	1,16	1,12	1,11	1,08	1,05
		30	1,85	1,65	1,38	1,24	1,18	1,15	1,11	1,08
IV При с/	0,25	2	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01	1	1
		5	1,12	1,10	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01
		10	1,2	1,16	1,1	1,07	1,06	1,05	1,03	1,02
		30	1,28	1,22	1,14	1,09	1,07	1,06	1,04	1,03
	0,5	2	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01
		5	1,32	1,25	1,17	1,13	1,1	1,08	1,06	1,04
		10	1,54	1,42	1,27	1,19	1,14	1,12	1,09	1,06
		30	1,79	1,61	1,38	1,26	1,19	1,16	1,12	1,08
	0,75	2	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01
		5	1,36	1,28	1,18	1,14	1,11	1,09	1,07	1,05
		10	1,64	1,51	1,33	1,23	1,18	1,15	1,11	1,08
		30	2,05	1,82	1,5	1,33	1,25	1,21	1,16	1,11
Примечание - Обозначения приняты по рисунку Н.1.

Пример расчета

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели с эффективным утеплителем (пенополистирол) и стальными обшивками промышленного здания.

Исходные данные

Размер панели 62 м. Конструктивные и теплотехнические характеристики панели:

толщина стальных обшивок 0,001 м, коэффициент теплопроводности m = 58 Вт/(м°С);

толщина пенополистирольного утеплителя 0,2 м, коэффициент теплопроводности = 0,04 Вт/(м°С).

Отбортовка листового материала вдоль протяженных сторон панели приводит к образованию теплопроводного включения типа IIб (рисунок Н.1), имеющего ширину а = 0,002 м.

Порядок расчета

Сопротивления теплопередаче вдали от включения Rocon и по теплопроводному включению Ro:

Rocon = 1/8,7 + 2(0,001/58) + 0,2/0,04 + 1/23 = 5,16 м2°С/Вт;

Ro = 1/8,7 + (20,001 + 0,2)/58 + 1/23 = 0,162 м2°С/Вт.

Значение безразмерного параметра теплопроводного включения по таблице Н.2

аm/ = 0,00258/(0,20,04) = 14,5.

По таблице Н.2 по интерполяции определяем величину

= 0,43 + [(0,665 - 0,43)4,5]/10 = 0,536.

Коэффициент ki по формуле (13)

ki = 1 + 0,5360,22/(0,040,0025,16) = 52,94.

Коэффициент теплотехнической однородности панели по формуле (12)

r = 1/{1 + [5,16/(120,162)]0,002652,94} = 0,372.

Приведенное сопротивление теплопередаче по формуле (11)

Ror = 0,3725,16 = 1,92 м2°С/Вт.

Н.2 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ r ПО ФОРМУЛЕ (14) НАСТОЯЩЕГО СВОДА ПРАВИЛ

Пример расчета

Определить приведенное сопротивление теплопередаче Ror одномодульной трехслойной железобетонной панели на гибких связях с оконным проемом крупнопанельного жилого дома серии III-133.

Исходные данные

Панель толщиной 300 мм содержит наружный и внутренний железобетонные слои, которые соединены между собой двумя подвесками (в простенках), подкосом, расположенным в нижней зоне подоконного участка, и распорками: 10 - у горизонтальных стыков и 2 - в зоне оконного откоса (рисунок Н.2).

В таблице Н.4 приведены расчетные параметры панели.

В зоне подвесок и петель внутренний бетонный слой имеет утолщения, заменяющие часть слоя утеплителя.

Таблица Н.2 - Определение коэффициента

Схема теплопроводного включения по рисунку Н.1	Значения коэффициента при am/ (по рисунку Н.1)
	0,25	0,5	1	2	5	10	20	50	150
I	0,024	0,041	0,066	0,093	0,121	0,137	0,147	0,155	0,19
IIб	-	-	-	0,09	0,231	0,43	0,665	1,254	2,491
III При с/	0,25	0,016	0,02	0,023	0,026	0,028	0,029	0,03	0,03	0,031
	0,5	0,036	0,054	0,072	0,083	0,096	0,102	0,107	0,109	0,11
	0,75	0,044	0,066	0,095	0,122	0,146	0,161	0,168	0,178	0,194
IV При с/	0,25	0,015	0,02	0,024	0,026	0,029	0,031	0,033	0,039	0,048
	0,5	0,037	0,056	0,076	0,09	0,103	0,12	0,128	0,136	0,15
	0,75	0,041	0,067	0,01	0,13	0,16	0,176	0,188	0,205	0,22

Таблица Н.3 - Определение коэффициента влияния fi

Вид теплопроводного включения	Коэффициент влияния fi
Стыки	Без примыкания внутренних ограждений	С примыканием внутренних ограждений
		Без ребер	С ребрами толщиной, мм
			10	20
Rcm/Rkcon:
1 и более	0	0,03	0,07	0,12
0,9	0,005	0,1	0,14	0,17
0,8	0,01	0,13	0,17	0,19
0,7	0,02	0,2	0,24	0,26
0,6	0,03	0,27	0,31	0,34
0,5	0,04	0,33	0,38	0,41
0,4	0,05	0,39	0,45	0,48
0,3	0,06	0,45	0,52	0,55
Оконные откосы	Без ребер	С ребрами толщиной, мм:
		10	20
F/w:
0,2	0,45	0,58	0,67
0,3	0,41	0,54	0,62
0,4	0,35	0,47	0,55
0,5	0,29	0,41	0,48
0,6	0,23	0,34	0,41
0,7	0,17	0,28	0,35
0,8	0,11	0,21	0,28
Ry/Rkcon:
0,9	0,02	-	-
0,8	0,12	-	-
0,7	0,28	-	-
0,6	0,51	-	-
0,5	0,78	-	-
Гибкие связи диаметром, мм:
4	0,05	-	-
6	0,1	-	-
8	0,16	-	-
10	0,21	-	-
12	0,25	-	-
14	0,33	-	-
16	0,43	-	-
18	0,54	-	-
20	0,67	-	-
Примечания 1 В таблице приведены Rkcon, Rcm, Ry - термические сопротивления, м2 С/Вт, соответственно панели вне теплопроводного включения, стыка, утолщения внутреннего железобетонного слоя, определяемые по формуле (8); F и w - расстояния, м, от продольной оси оконной коробки до ее края и до внутренней поверхности панели. 2 Промежуточные значения следует определять интерполяцией.

Таблица Н.4

Материал слоя	0, кг/м3	Б, Вт/(м·°С)	Толщина слоя, мм
			Вдали от включений	в зоне подвески и петли	горизонтальный стык	вертикальный стык
Наружный железобетонный слой	2500	2,04	65	65	65	65
Теплоизоляционный слой - пенополистирол	40	0,05	135	60	-	-
Минераловатные вкладыши	150	0,075	-	-	135	60
Внутренний железобетонный слой	2500	2,04	100	175	100	175

Порядок расчета

Конструкция ограждения содержит следующие теплопроводные включения: горизонтальные и вертикальные стыки, оконные откосы, утолщения внутреннего железобетонного слоя и гибкие связи (подвески, подкос, распорки).

Для определения коэффициента влияния отдельных теплопроводных включений предварительно рассчитаем по формуле (7) термические сопротивления отдельных участков панели:

в зоне утолщения внутреннего железобетонного слоя

Ry = 0,175/2,04 + 0,06/0,042 + 0,065/2,04 = 1,546 м2°С/Вт;

по горизонтальному стыку

Rjng = 0,1/2,04 + 0,135/0,047 + 0,065/2,04 = = 2,95 м2°С/Вт;

по вертикальному стыку

Rjnv = 0,175/2,04 + 0,06/0,047 + 0,065/2,04 = 1,394 м2°С/Вт;

термическое сопротивление панели вдали от теплопроводных включений

Rkcon = 0,1/2,04 + 0,135/0,042 + 0,065/2,04 = 3,295 м2°С/Вт.

Условное сопротивление теплопередаче вдали от теплопроводных включений

Rocon = 1/8,7 + 3,295 + 1/23 = 3,453 м2°С/Вт.

Так как панель имеет вертикальную ось симметрии, то определение последующих величин осуществляем для половины панели.

Определим площадь половины панели без учета проема окна

А0 = 0,5 (2,82,7 - 1,481,51) = 2,66 м2.

Толщина панели w = 0,3 м.

Определим площадь зон влияния Аi и коэффициент fi для каждого теплопроводного включения панели:

для горизонтального стыка

Rjng/Rkcon = 2,95/3,295 = 0,895.

По таблице H.3 fi = 0,1. Площадь зоны влияния по формуле (15)

Ai = 0,321,25 = 0,75 м2;

для вертикального стыка

Rjnv/Rkcon = 1,394/3,295 = 0,423.

По таблице H.3 fi = 0,375. Площадь зоны влияния по формуле (15)

Ai = 0,32,8 = 0,84 м2;

для оконных откосов при F = 0,065 м и w = 0,18 м, по таблице H.3 fi = 0,374. Площадь зоны влияния половины оконного проема с учетом угловых участков определяется по формуле (16)

Ai = 0,5[20,3(1,53 + 1,56) + 3,140,32] = 1,069 м2;