Теплотехнический расчет наружных ограждений

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Толщина внутренних ограждений:

- капитальных стен – 400 мм;

- перегородок – 150 мм;

- межэтажных перекрытий – 300 мм.

Климатические характеристики города и расчетные параметры наружного воздуха:

Город	Влажностные условия эксплуатации ограждений зданий	Расчетная температура наружного воздуха t_н, °С	Продолжительность и средняя температура воздуха отопительного периода
z_от, сут.	t_от, °С
Архангельск	Б	-33		-4,5

Вариант планировки здания, системы отопления и географической ориентации главного фасада здания:

- Вариант плана первого этажа – 2;

- Этажность – 3;

- Высота этажа (от пола до пола следующего этажа) – 2,8 м;

- Высота подвала (от пола подвала до пола 1-го этажа) – 2,6 м;

- Характеристика системы отопления:

§ двухтрубная;

§ лучевая;

§ с нижней разводкой;

- Ориентация главного фасада – Ю

Варианты конструкций наружных ограждений:

- наружной стены – 3

- чердачного перекрытия – 1

- перекрытия над неотапливаемым подвалом – 1

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

2.1. Конструкции рассчитываемых ограждений:

- конструкция наружной стены:

Строительные материалы:

· 1 слой – внутренняя штукатурка – листы гипсовые

ρ = 800 кг/м³;λ = 0,21 Вт/(м·°С);

· 2 слой – основной конструктивный слой – кирпич керамический пустотелый

ρ = 1200 кг/м³;λ = 0,42 Вт/(м·°С);

· 3 слой – теплоизоляционный слой – пенополиуретан

ρ = 75 кг/м3; λ = 0,03 Вт/(м·°С);

· 4 слой – облицовочный слой – кирпич керамический одинарный

ρ = 1650 кг/м3; λ = 0,87 Вт/(м·°С);

- конструкция чердачного перекрытия

Строительные материалы:

· 1 слой – известково-песчаный раствор

ρ = 1600 кг/м³;λ = 0,81 Вт/(м·°С);

· 2 слой – железобетонная плита

ρ = 2500 кг/м³;λ = 2,04 Вт/(м·°С);

· 3 слой – пароизоляция – битум нефтяной кровельный (ГОСТ 6617)

ρ = 1000 кг/м3; λ = 0,17 Вт/(м·°С);

· 4 слой – теплоизоляционный слой – ROCKWOOL (маты)

ρ = 50 кг/м3; λ = 0,047 Вт/(м·°С);

· 5 слой – цементная стяжка- сложный раствор

ρ = 1700 кг/м3; λ = 0,87 Вт/(м·°С);

- конструкция перекрытия над неотапливаемым подвалом:

Строительные материалы:

· 1 слой – железобетонная плита

ρ = 2500 кг/м³;λ = 2,04 Вт/(м·°С);

· 2 слой – теплоизоляционный слой – пенополистирол

ρ = 40 кг/м3; λ = 0,05 Вт/(м·°С);

· 3 слой – цементная стяжка- сложный раствор

ρ = 1700 кг/м3; λ = 0,87 Вт/(м·°С);

· 4 слой – древесно-стружечная плита – сосна и ель поперек волокон

ρ = 500 кг/м3; λ = 0,18 Вт/(м·°С);

· 5 слой – линолеум на теплоизоляционной осове

ρ = 1600 кг/м3; λ = 0,33 Вт/(м·°С);

2.2. Определяем величину градусо-суток отопительного периода:

ГСОП = (t_в – t_от)·z_от= (21+4,5)·250 = 6375 °С⋅сут,

где t_в = 21°С – расчетная средняя температура внутреннего воздуха, принимаемая для жилых зданий по минимальному значению оптимальной температуры (т. к. температура наружного воздуха ниже 31°С (t_н = -33°С))

2.3. Определяем нормируемые значения приведенных сопротивлений теплопередаче:

где a, b – нормируемые значения коэффициентов принимаем по таблице 2.1:

Конструкции рассчитываемых ограждений	Коэффициент а	Коэффициент b
наружные стены	0,00035	1,4
чердачные перекрытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами	0,00045	1,9
Окон и балконных дверей, витрин и витражей	0,00005	0,3

- наружной стены

м²⋅°С/Вт;

- чердачного перекрытия и перекрытия над неотапливаемым подвалом

м²⋅°С/Вт.

2.4. Определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя:

, где

λ₁, λ₂, … λ_x, …λ_n – коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/(м·°С) (пункт 2.1);

r – коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние теплопроводных включений (для наружной стены r=0,65, для всех остальных конструкций r=0,9);

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по [СП 50.13330.2012] (α_в = 8,7 Вт/(м²·°С));

δ₁, δ₂, … δ_x, …δ_n – толщины отдельных слоев конструкции ограждения, м;

R_в.п – сопротивление теплопередаче замкнутой воздушной прослойки, м² ⋅°С/Вт;

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м² ⋅°С), принимаемый по табл. 2.3.

Наружная поверхность ограждающих конструкций	Коэффициент α_н, Вт/(м² ⋅°С)
Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне
Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах, а также наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом

- наружной стены:

· чердачного перекрытия:

· перекрытия над неотапливаемым подвалом:

2.5. Определяем приведенное сопротивление теплопередаче рассчитываемых ограждающих конструкций , м²⋅°С/Вт, с учетом принятой толщины теплоизоляционного слоя , м: