Определение сопротивления теплопередаче наружной стены. Проверка толщины утеплителя. Построение графика распределения температуры.

Конструктивные решения здания

Здания запроектировано из керамического кирпича с облицовкой клинкерным кирпичом, с продольными несущими стенами. Про­странственная жесткость обеспечивается совместной работой поперечных и продольных стен совместно с плитами перекрытий.

За относительную отм. 0,000 принята абсолютная от­метка в Балтийской системе высот.

Фундаменты - ленточные, сборные железобетонные, запроектированы в соответствии с CНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты здания и сооружения ».

 

Стены наружные – Внутренний слой выполнен из керамического кирпича на цементно –песчаном растворе М50. Наружный слой выполнен из кирпича клинкерного лицевого марки ККЛ-А/350/150 на цементно –песчаном растворе М50 черного цвета под расшивку швов, на гибких стеклопластиковых связях. Утепление из минеральной ваты марки ГОСТ21880-94, с прижимной стенкой из блоков на стеклопластиковых связях.

 

Внутренние стены - выполнены из кирпича керамического утолщенного КРУ-100/50СТБ 1160-99 на цементно–песчаном растворе М50.

Перегородки –из кирпича керамического по СТБ1160-99.

 

Столярные изделия приняты по СТБ 1138-98 и СТБ 1108-98. Спецификацию окон и дверей приведена в таблице. Лист 3, ГЧ.

 

Внутренняя отделка - улучшенная штукатурка, оклейка стен обоями, стены санузлов гладко облицованы, улучшенная окраска потолков поливинилацетат­ными водоэмульсионными составами. Спецификация отделки полов приведена в в таблице. Лист 3, ГЧ.

 

Кровля - стропильная система, выполненная из древесины хвойных пород второго сорта влажностью не более 20%, В качестве покрытия используется битумная черепица.

Все деревянные элементы подвергаются поверхностной обработке препаратом “ОК -ГФ”. ТУ РБ 28614941.0003-96.

 

Инженерное оборудование.

Отвод атмосферных осадков с кровли здания осуществляется через наружные водостоки в дворовую сеть дождевой канализации (через лотки отмостки). Стояки и отводные трубопроводы водостоков выполняются из пластика ко­ричневого цвета. Вентиляция запроектирована вытяжная с естественным побу­ждением по схеме: приток в жилые комнаты, вытяжка через кухни и санузлы. Вытяжка осуществляется через кирпичные ка­налы, расположенные во внутренних стенах и кирпичные шахты.

 

 

Определение сопротивления теплопередаче наружной стены. Проверка толщины утеплителя. Построение графика распределения температуры.

 

 

Рис 4.3.1. Конструкция наружной стены.

1 – Известково-песчаная штукатурка

2 – Кладка из кирпича керамического пустотелого

3 – Плиты минераловатные,

4 – Воздушная прослойка

5– облицовочный кирпич

 

Принимаем по табл.4.2 [1] режим эксплуатации Б.

1. Известково-песчаная штукатурка:

ρ=1700кг/м³

λ=0,87Вт/(м˚С) (по [1] прил. А.1, п.41)

δ=0,01м

S=10,42 Вт/(м²°С) (по [1] прил. А.1, п.41)

2. Кладка из кирпича керамического пустотелого:

ρ=1600кг/м³ (по заданию)

λ=1,28/(м˚С) (по [1] прил. А.1, п. 58)

δ=0,25м (по заданию)

S=9,91 Вт/(м²°С) (по [1] прил. А.1, п.58)

3. Плиты минераловатные прошивные:

ρ=50кг/м³ (по заданию)

λ=0,045Вт/(м˚С) (по [1] прил. А.1, п.112)

δ=0,15м

S=0,39 Вт/(м²°С) (по [1] прил. А.1, п.112)

Сопротивление теплопередаче наружной стены должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче: R_т^н =3,2м²°С/Вт (для стен из штучных материалов по [1] табл.5.1, п.1)

α_в=8,7 Вт/(м²°С) (по [1] табл. 5.4, п.1)

α_н=23 Вт/(м²°С) (по [1] табл. 5.7, п.1)

Сопротивление теплопередаче определяется (по формуле 5.6 [1])

 

 

Требование выполняется

Определяем тепловую инерцию по формуле (по формуле 5 [2])

t_н= ˚С (cредняя температура наиболее холод-ных трех суток по [1] табл. 4.3)

t_в=18˚С (по табл. 4.1)

R_{т. тр}=0,824 м²°С/Вт

Температуру в заданных точках определяем по формуле (по формуле 6 [2])

Определяем температуру на внутренней поверхности стены:

;

;

Определяем температуру в точке 1:

;

;

Определяем температуру в точке 2:

;

Определяем температуру в точке 3:

;

Определяем температуру в точке 4:

;

Определяем температуру в точке 5:

;

Определяем температуру в точке 6:

;

Определяем температуру в точке 7:

;

Определяем температуру в точке 8:

;

Определяем температуру наружной поверхности стены: ;

Определяем максимальные парциальные давления водяного пара, соответствующие температурам в сечениях стены, по приложению Ж СНБ 2.04.01:

Е _{в п}= 1989 Па; Е₆ = 1439 Па;

Е₁ = 1987 Па; Е₇ = 1102 Па;

Е₂ = 1962 Па; Е₈ = 837 Па;

Е₃ = 1925 Па; Е_{н п} = 629 Па.

Е₄ = 1901 Па;

Е₅ = 1877 Па;

Определяем сопротивление паропроницанию стены R _п, м² × ч × Па/мг, в соответствии с 9.4 и 9.5 СНБ 2.04.01 по формуле

,

где d₁, d₂, d₃, d₄, m₁, m₂, m₃, m₄ — толщины и коэффициенты паропроницаемости материалов стены, соответственно.

м² × ч × Па/мг.

Определяем расчетные парциальные давления водяного пара на граничных поверхностях материалов и в сечениях кирпичной кладки и минераловатной плиты по формуле

где е _в = 1135 Па — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха при t _в = 18 °С и j_в = 55 %, определяемое по формуле (9.2) СНБ 2.04.01;

е _н = 521 Па — парциальное давление водяного наружного воздуха при средних температуре и относительной влажности за отопительный период, определяемое по таблице 4.4 СНБ 2.04.01;

S R _{п i} — сумма сопротивлений паропроницанию ограждающей конструкции от внутренней поверхности до рассчитываемого сечения, м² × ч × Па/мг.

Парциальное давление водяного пара на внутренней поверхности стены

е _{в п} = е _в = 1135 Па.

Парциальное давление водяного пара на граничной поверхности внутренней штукатурки и кирпичной кладки

Па.

Парциальное давление водяного пара в сечениях 2,3 и 4 кирпичной кладки:

Па;

Па;

Па.

Парциальное давление водяного пара на граничной поверхности кирпичной кладки и минераловатной плиты

Па.

Парциальное давление водяного пара в сечениях 6,7 и 8 минераловатной плиты:

Па;

Па;

Па.

Парциальное давление водяного пара на наружной поверхности стены

Па.

Определяем расчетные значения относительной влажности в сечениях стены j _i, %, по формуле

,

где е_i — расчетные парциальные давления водяного пара на граничных поверхностях материалов и в сечениях 1—8, Па;

Е_i — максимальные парциальные давления водяного пара, соответствующие температурам в сечениях стены, Па.

%;

%;

%;

%;

%;

%;

%;

%;

%;

%.

Средние значения относительной влажности воздуха для материалов стены составляют:

— внутренней штукатурки

%;

— кирпичной кладки

%;

— минераловатной плиты

%;

Таким образом, средняя относительная влажность воздуха для внутренней известково-песчаной штукатурки, кирпичной кладки и минераловатной плиты составляет менее 75 %, Поэтому, в соответствии с СНБ 2.04.01, производим уточненный расчет сопротивления теплопередаче стены, приняв для известково-песчаной штукатурки, кирпичной кладки и минераловатной плиты условия эксплуатации А, и соответствующие коэффициенты теплопроводности материалов.

Тогда уточненное сопротивление теплопередаче стены составит

м² × °С/Вт.

Тепловая инерция данной конструкции стены составляет

где d, l и s — соответственно толщины и коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения материалов стены.

Согласно таблице 5.2 СНБ 2.04.01 для ограждающих конструкций с тепловой инерцией 4 < D ≤ 7 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодных трех суток, определяемую как среднее арифметическое из температур наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, которые для Брестской области соответственно составляют минус 25 °С и минус 21 °С (таблица 4.3 СНБ 2.04.01).

Сопротивление паропроницанию стены в пределах от плоскости возможной конденсации до наружной поверхности (сопротивление паропроницанию полимерминеральной штукатурки)

м² × ч × Па/мг;

Температура в плоскости возможной конденсации при уточненных условиях эксплуатации материалов стены и расчетных температурах внутреннего и наружного воздуха по формуле (9.3)
СНБ 2.04.01:

°С;

Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации при температуре 0,6 °С составляет (из таблицы Ж.1 СНБ 2.04.01): Е _к = 639 Па. Тогда

м² × ч × Па/мг.

Расчетное сопротивление паропроницанию данной конструкции стены в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет

м² × ч × Па/мг.

Так как R _{п в} < R _{п тр}, минераловатные плиты следует оградить от воздушной прослойки пароизоляционной пленкой.

 

Строим график изменения температур:

Рис 4.3.2. График изменения температур в наружной стене.