Расчет удельной тепловой характеристики здания

Учреждение образования «Полоцкий государственный университет»

Кафедра строительного производства

Контрольная работа

«Разработка энергетического паспорта здания»

Многоквартирный жилой дом

По дисциплине «Основы энергосбережения»

Специальность 1-70 02 71 «Промышленное и гражданское строительство»

Разработал

слушатель группы ____________ Черноок Е.Н.

^{Подпись, дата фамилия, И.О.}

Проверил Парфенова Л.М.

^{Подпись, дата фамилия, И.О.}

Новополоцк, 2017

Исходные данные для контрольной работы

По дисциплине «Основы энергосбережения»

Место строительства	Квартал жилой застройки пр.Дзержинского-ул.Алибегова-пр.Газеты «Правда» г.Минск
Назначение	Жилой дом
Этажность
Размеры в осях	92,25мх39,60м
Конструктивнаясхема	Каркасный

План и разрез здания прилагаются.

Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Ограждающие конструкции совместно с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотреблении.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R _т, м²×°С/Вт, определяютпо ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» [1]по формуле:

(1.1)

где a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С);

R _к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемое по фор­муле (1.2), - для однородной однослойной конструкции, по формуле (1.3) - для многослойной конструкции с последовательно расположенными однородными слоями;

a_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²×°С).

 

Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции, а также слоя многослойной конструкции R, м²×°С/Вт, определяют по формуле

(1.2)

где d - толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в соответствующих условиях эксплуатации, Вт/(м×°С).

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями R _к, м²×°С/Вт, определяют по формуле

(1.3)

где R ₁, R ₂,..., R_n - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м²×°С/Вт.

Расчет сопротивления теплопередаче наружных ограждающих

Конструкций

 

Теплотехнический расчет выполняем с целью определения толщины теплоизоляционного слоя наружной стены.

Расчетные параметры воздуха в помещениях для расчета наружных ограждающих конструкций проектируемого здания принимаем по таблице 4.1 [1].

Расчетнаятемпература воздуха t _в = 18°C.

Относительнаявлажность воздухаj_в =55%.

Влажностный режим помещений и условия эксплуатации ограждающих конструкций здания в зимний период принимаем по таблице 4.2 [1] в зависимости от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха- условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б.

Определяем коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, по таблице 5.4 [1]a_в= 8,7Вт/(м²×°С).

Определяем коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, по таблице 5.7 [1]a_н = 23 Вт/(м²×°С).

Определяем по приложению А ТКП 45-2.04-43-2006 [1] коэффициент теплопроводности и коэффициент теплоусвоения для каждого слоя наружной стены, рассчитываем термическое сопротивление. Результаты представляем в форме таблицы1.1.

Таблица 1.1 – Теплотехнические характеристики наружной стены

Номер слоя	Материал	Толщина слоя d, м	Плотность материала в сухом состоянии r0, кг/м3		Термическое сопротивление м2×°С/Вт
Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м×°С)
	Газосиликатный блок	0,5		0,16	3,12

 

Определяем сопротивление теплопередаче наружной стены R _т по формуле 1.1:

м²×°С/Вт

 

Нормативное сопротивление теплопередаче наружных стен:

R_{т норм.}=3,2 м²×°С/Вт.

Сопротивление теплопередаче наружной стены R_т, больше нормативного значения R_т.норм, конструкция стены из газосиликатных блоков толщиной 0.5м соответствует нормативным требованиям по сопротивлению теплопередаче.

Таблица 1.2 – Теплотехнические характеристики плиты покрытия

Номер слоя	Материал	Толщина слоя d, м	Плотность материала в сухом состоянии r0, кг/м3		Термическое сопротивление м2×°С/Вт
Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м×°С)
	Железобетонная плита	0,2		1,69	0,118
	Разуклонка из керамзитного гравия	0,02		0,099	0,202
	Цементно-песчаная стяжка	0,02		0,58	0,34
	Пароизоляция
	Плиты пенополистирольные	0,25		0,041	6,09
	Стяжка цементно-песчаная армированая	0,04		0,58	0,069
	Огрунтовка битумной мастикой	0,004		0,17	0,024
	Гидроизоляционный ковер в два слоя	0,009		0,27	0,033

 

Определяемтермическое сопротивление плиты покрытия по формуле 1.3:

R _к =6,876м²×°С/Вт

Определяем сопротивление теплопередаче плиты покрытия R _т по формуле 1.1:

м²×°С/Вт

Нормативное сопротивление теплопередаче плиты покрытия

R_{т норм.}=6,0 м²×°С/Вт.

 

Сопротивление теплопередаче плиты покрытия R_т, больше нормативного значения R_т.норм, конструкция плиты покрытия соответствует требованиям ТКП 45-2.04-43-2006.

Таблица 1.3 – Теплотехнические характеристики пола первого этажа

Номер слоя	Материал	Толщина слоя d, м	Плотность материала в сухом состоянии r0, кг/м3		Термическое сопротивление м2×°С/Вт
Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м×°С)
	Железобетонная плита	0,2		1,69	0,118
	Плиты пенополистирольные	0,08		0,041	1,95
	Легкий керамзитовый раствор	0,03		0,099	0,30
	Стяжка цементно-песчаная	0,03		0,58	0,05

Определяем сопротивление теплопередаче пола 1-го этажа R _т по формуле 1.1:

м²×°С/Вт

Нормативное сопротивление теплопередаче пола первого этажа

R_{т норм.}=2,5 м²×°С/Вт.

Сопротивление теплопередаче пола первого этажа R_т, больше нормативного значения R_т.норм, конструкция пола соответствует требованиям ТКП 45-2.04-43-2006.

Таблица 1.3 – Теплотехнические характеристики пола над проездом

Номер слоя	Материал	Толщина слоя d, м	Плотность материала в сухом состоянии r0, кг/м3		Термическое сопротивление м2×°С/Вт
Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м×°С)
	Маты минераловатные	0,15		0,042	3,57
	Железобетонная плита	0,20		1,69	0,118
	Плиты пенополистирольные	0,08		0,041	1,95
	Легкий керамзитовый раствор	0,03		0,099	0,30
	Стяжка цементно-песчаная	0,03		0,58	0,05

Определяемтермическое сопротивление пола над проездом по формуле 1.3:

R _к =5,99м²×°С/Вт

Определяем сопротивление теплопередаче пола над проездом R _т по формуле 1.1:

м²×°С/Вт

Нормативное сопротивление теплопередаче пола над проездом

R_{т норм.}=6,0 м²×°С/Вт.

Сопротивление теплопередаче пола над проездом R_т, больше нормативного значения R_т.норм, конструкция пола соответствует требованиям ТКП 45-2.04-43-2006.

Расчет удельной тепловой характеристики здания

 

Удельную тепловую характеристику здания q_зд, Вт/(м2°С), определяем по приложению В ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» по формуле

 

(1.4)

где F _от - отапливаемая площадь здания (суммарная площадь пола этажей здания), м²;

F _ст, F _ок, F _пок, F _1пол, F _2пол - площадь наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно, стен, заполнений световых проемов, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа, пола над проездами, м²;

R _т.ст, R _т.ок, R _т.пок, R _т.1пол, R _т.2пол - сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно, стен, заполнений световых проемов, покрытия (чердачногоперекрытия),полапервого этажа, поланад проездами, м²×°С/Вт;

n ₁, n ₂ - коэффициенты, учитывающие положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, соответственно, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа.

 

Вт/(м²°С)

 

Рекомендуемое значение удельной тепловой характеристики здания, согласно таблице В.1 ТКП 45-2.04-43-2006 [1], для многоэтажного здания со стенами из мелкоштучных материалов составляет 0,55 Вт/(м²°С).

Расчетное значение удельной тепловой характеристики здания меньше рекомендуемого, значит наружные ограждающие конструкции обеспечивают необходимую защиту здания от тепловых потерь.