КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Строительная теплофизика»
Выполнила студентка
гр.122Б-040, фак. ПГС ________ ____________ Гриценко Е.Н.
дата подпись Фамилия и инициалы
Проверил и допустил
к защите ___________ ____________ ___________________
дата подпись Фамилия и инициалы
Нормоконтролер ___________ ____________ ___________________
дата подпись Фамилия и инициалы
Курсовая работа защищена
с оценкой ________ ___________ ____________ ___________________
дата подпись Фамилия и инициалы
Томск, 2016
Оглавление
Оглавление..................................................................................................................................... 2
Исходные данные для расчета
1.1 Район постройки здания – г. Кемерово.
1.2 Климатическая характеристика района постройки (СНиП 23-01-99)
- Зона влажности района строительства – 2 (нормальная);
- Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки tх5= tн (обеспеченностью 0,92), °С – (-39);
- Средняя температура отопительного периода tот.пер со средней суточной температурой наружного воздуха ≤ 8 °C – (-8,3);
- Средняя температура наружного воздуха самого холодного месяца tхмес, °C – (-18,8);
- Продолжительность отопительного периода Z от.п,, сут. – 231сут;
- Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца j хмес., % - 82;
- Расчетная скорость ветра v для зимнего периода (максимальная из средних скоростей) по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более – 6,8.
1.3 Характеристика здания
– Одноэтажное жилое здание; Высота этажа – 3 м.
1.4 Характеристика помещения
– жилая комната;
– расчетная температура в помещении t в (20 °С);
– расчетная относительная влажность воздуха j в (50 %).
1.5 Характеристика наружных ограждений (вариант №4)
1 – гипсовый обшивочный лист (r =800 кг/м3);
2 – кладка из глиняного кирпича (r =1800 кг/м3);
3 - пенополистирол (r =100 кг/м3);
4 – кладка из глиняного кирпича (r =1800 кг/м3);
5 – гипсовый обшивочный лист (r =800 кг/м3).
Определение тепловой мощности системы отопления
Определение тепловых потерь через ограждающие конструкции
Градусо-сутки отопительного периода определяется по формуле:
ГСОП=(
- 
) 
,
Где - расчетная температура воздуха в помещении, (принимаем 20°С);
- средняя температура отопительного периода, °С;
– продолжительность отопительного периода, сут.
ГСОП= (20-(-8,3) 231 = 6537,3
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций для жилого здания определены:
Для наружных стен -3.675 м2°С
Покрытий и перекрытий – 5.45 м2°С
Чердачных перекрытий – 4.825 м2°С
Окон и дверей – 0.462 м2°С
Нормальному режиму помещения (жилая комната) и нормальной зоне места строительства (г. Кемерово – зона влажности 2) соответствуют условия эксплуатации Б.
Расчет коэффициента теплопередачи через наружную стену
Теплофизические свойства материалов стены (для условий эксплуатации Б) сведены в таблицу:
| Материал, (плотность, кг/м3) | Расчетные коэффициенты | Тол- щина слоя d, м | Сопротив-ление воздухопро-ницанию R и, м2∙ч∙Па/кг | ||
| теплопровод- ности l Вт/м∙К | паропро- ницае- мости m, мг/м∙ч∙Па | ||||
| А | Б | ||||
| Пенополистирол (100) Гипсовый обшивочный лист (800) Кладка из глиняного кирпича (1800) | - - - | 0,052 0,21 0,81 | 0,05 0,075 0,11 | х 0,020 0,125 |
Толщина утепляющего слоя наружной стены х ут определяется из условия, что сопротивление теплопередаче R о должно быть не менее требуемого R отр
R о ³ R отр.
Для расчета наружной стены, состоящей из четырех однородных слоев, выражение имеет вид
³ R отр. (6)
Откуда
х ут ³ l ут [ R отр – 
].
Для наружной стены a н = 23,0 Вт/(м2×К).
Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены R отр, отвечающее санитарно–гигиеническим и комфортным условиям, определяется по формуле
R отр = 
, (8)
где n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения относительно наружного воздуха, выбирается по [2, табл. 3*];
D t н – нормируемый перепад температуры между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ограждения (для НС - 4,0);
t в – расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений – 20 °С;
t н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, – 39°С (СНиП 23-01-99).
Нормируемый перепад температуры D t н = 4 °C и коэффициент n = 1 вследствие того, что наружный воздух непосредственно контактирует с наружным ограждением. Тогда
= 
= 1,695 (м2×К)/Вт.
Полученное значение отвечает санитарно-гигиеническим и комфортным условиям.
Определим значение 
, отвечающее условиям энергосбережения. Значения 
для этого случая приведены в табл. П.5.1 и зависят от вида ограждающей конструкции и градусосуток отопительного периода (ГСОП).
ГСОП = (t в – t оп)× Z оп, (9)
где t оп, Z оп - средняя температура, °С, и продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С. Для расчета: t в = 20 °С, t оп = минус 8,3 °С; Z оп = 231 сут.
ГСОП = (20 + 8,3)×231 = 6537 °С×сут.
По условиям энергосбережения для ГСОП = 6000 °C×сут.,
значение 
= 3,5 (м2×К)/Вт, а для ГСОП = 8000 °C×сут., значение
= 4,2 (м2×К)/Вт.
Интерполируя по расчетному значению градусосуток отопительного периода 6537 °C×сут., получаем
= 3,5 + 
×537 = 3,688 (м2×К)/Вт.
Расчетным значением требуемого термического сопротивления наружной стены выбирается наибольшее, в данном случае вычисленное по условию энергосбережения
R отр = 3,688 (м2×К)/Вт.
Из условия при a н = 23 Вт/(м2×К) находим толщину утепляющего слоя конструкции
x ут = 0,052[3,688 – (
)] = 0,1575м.
Округлив в сторону увеличения, получаем х ут = 0,16 м.
Расчетная толщина наружной стены составляет
d нс = 0,02 + 0,02 + 0,125+0,125 + 0,16 = 0,45 м.
Расчетное сопротивление теплопередаче наружной стены вычисляется с уточненной толщиной утеплителя
R oнс = 
= 3,734 (м2×К)/Вт.
Коэффициенты теплопередачи через наружные ограждения зданий используются для расчета тепловых потерь помещений, знание которых необходимо при расчете тепловых нагрузок систем отопления зданий. Коэффициенты теплопередачи через наружные ограждения вычисляются из выражения:
k о = 1 /R о,
где R о – сопротивление теплопередаче, (м2×К)/Вт, ограждения.
Расчетный коэффициент теплопередачи наружной стены составит:
k нс = 1/3,734 = 0,267 Вт/(м2×К).
Результаты расчета.
Толщина утепляющего слоя d ут = 0,16 м.
Толщина наружной стены d нс = 0,45 м.
Расчетный коэффициент теплопередачи k нс = 0,267 Вт/(м2×К).