Отчет по лабораторной работе

«Теплотехнический расчет наружных ограждений»

Выполнил студент (ка)

Группы ……….

……………………….

Проверил

Котков Андрей Алексеевич

Иваново 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Исходные данные
2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
3. Результаты теплотехнического расчета и подбора ограждающих
конструкций
Вывод
Библиографический список

Введение

Системы отопления и вентиляции относятся к инженерным сетям зданий и являются системами, обеспечивающими благоприятный климат в помещениях. Без них постоянное пребывание людей в жилых зданиях невозможно.

Теплотехнический расчет наружных ограждений производится в соответствии с положениями СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»и направлен на то, чтобы выполнить требования к тепловой защите проектируемого здания в целях экономии энергии при обеспечении оптимальных параметров микроклимата помещений и долговечности его ограждающих конструкций.

Теплотехнический расчет выполняется для всех наружных ограждений наружных стен, чердачного перекрытия, перекрытия над подвалом, окон и наружных дверей.

 

3

1. Исходные данные

Местонахождение здания: город Псков [3].

Климатические характеристики местности:

Влажностные условия эксплуатации ограждений зданий [3] – Б.

Расчетные параметры наружного воздуха:

Расчетная температура наружного воздуха - t_ext = –26 °С.[3]

Продолжительность отопительного периода - z_ht = 212 сут.[3]

Средняя температура воздуха отопительного периода - t_ht= –1,6°С.[3]

Вариант плана 1-го этажа – 2.[3]

Этажность здания – 4.[3]

Высота этажа (от пола до пола следующего этажа) – 3,0 м.[3]

Высота подвала (от пола подвала до пола 1-го этажа) – 2,6 м.[3]

Толщину внутренних ограждений следует принять: для капитальных кирпичных стен – 400 мм, для капитальных стен из бетона – 200 мм; перегородок – 150 мм; межэтажных перекрытий в здании с кирпичными стенами – 300 мм, с бетонными – 150 мм. [3]

Характеристика системы отопления: однотрубная с верхней разводкой, тупиковая.[3]

Величина располагаемого давления на входе в систему отопления - 6000 Па.[3]

Ориентация главного фасада – ЮВ.[3]

Вариант конструкции наружной стены показан на рисунке 1.

4

Рис. 1. Вариант конструкции наружной стены,

где 1 – внутренняя штукатурка;2 – основной конструктивный слой (бетон);

3 – теплоизоляционный слой; 4 – облицовочный кирпич.

Вариант конструкции чердачного перекрытия показан на рисунке2.

Рис. 2. Вариант конструкции чердачного перекрытия,

где 1 – известково-песчаная штукатурка;2 – железобетонная плита;

3 – пароизоляция;4 – теплоизоляционный слой;5 – цементная стяжка.

Вариант конструкции чердачного перекрытия показан на рисунке 3.

Рис. 3. Вариант конструкции перекрытия над неотапливаемым подвалом,

где 1 – железобетонная плита; 2 – теплоизоляционный слой; 3 – воздушная прослойка;4 – доски; 5 – паркет (дуб поперек волокон).

Характеристики строительных материалов:

Основной конструктивный слой наружной стены – пемзобетон

(ρ = 1600 кг/м3, λ = 0,68 Вт/(м·°С));

Теплоизоляционный слой наружной стены – пенополистирол

(ρ = 100 кг/м3, λ = 0,052 Вт/(м·°С));

5

Теплоизоляционный слой чердачного перекрытия–пенополиуретан

(напыляемый) (ρ = 45-70 кг/м3, λ = 0,028 Вт/(м·°С));

Теплоизоляционный слой перекрытия над подвалом –пенополистирол «Пеноплекс» (ρ = 43 кг/м3, λ = 0,032 Вт/(м·°С));

Облицовочный слой наружной стены - кирпич силикатный на цементно-песчаном растворе (ρ = 1300 кг/м3, λ = 0,61 Вт/(м·°С));

Пароизоляция - рубероид (ГОСТ 10923)

(ρ = 600 кг/м3, λ = 0,17 Вт/(м·°С));

Покрытия для полов–дуб поперек волокон (ГОСТ 9462, 2695)

(ρ = 700 кг/м3, λ = 0,23 Вт/(м·°С)),

плиты древесно-волокнистые(ГОСТ 4598)

(ρ = 1000 кг/м3, λ = 0,29 Вт/(м·°С)).

Остальные слои наружных ограждений:

Железобетон (ρ = 2500 кг/м3, λ = 2,04 Вт/(м·°С)),

Известково-песчаный раствор (ρ = 1600 кг/м3, λ = 0,81 Вт/(м·°С)),

6

Цементно-песчаный раствор (ρ = 1800 кг/м3, λ = 0,93 Вт/(м·°С)).

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Определяем величину градусо-суток отопительного периода

D_d, °С ⋅сут, по формуле:

°С ⋅сут.

Определяем нормируемые значения сопротивлениятеплопередаче ограждающих конструкций по формуле:

,

где коэффициенты для стен: а = 0,00035, b = 1,4 [2];

коэффициенты для перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами: а = 0,00045, b = 1,9 [2].

коэффициентыдля окон при D_d < 6000°С⋅сут., a = 0,000075, b = 0,15.

(м²⋅ °С)/Вт,

(м²⋅ °С)/Вт,

(м²⋅ °С)/Вт.

Определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя стенового ограждения δ_х.

Наружная стена состоит из четырех слоев (1 слой –известково-песчаный раствор,2 слой – пемзобетон, 3 слой – пенополистирол, 4 слой – кирпич силикатный на цементно-песчаном растворе). Толщина 1 слоя – 20 мм, 2 слоя – 140 мм, 4 слоя – 120 мм.

Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя R_х, по формуле:

,

где - толщины первого, второго и четвертого слоев конструкции ограждения, м;

7

- коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/(м ⋅ °С);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, равный для наружных стен, окон, входных дверей,чердачного перекрытия и перекрытия над подвалом 8,7 Вт/м²·°С,

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, равный для наружных стен, окон и входной двери 23 Вт/(м²⋅ °С), для чердачного перекрытия 12Вт/(м2 ⋅ °С), для перекрытия над подвалом 6Вт/(м2 ⋅ °С).

(м²⋅ °С)/Вт

Толщина теплоизоляционного слоя:

,

где λ_х – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя, равный 0,052 Вт/(м·°С).

м.

Принимаем толщину м.

Определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя чердачного перекрытия δ_х.

Чердачное перекрытие состоит из пяти слоев (1 слой –известково-песчаныйраствор, 2 слой –железобетонная плита, 3 слой – рубероид, 4 слой –пенополиуретан (напыляемый), 5 слой - цементная стяжка). Толщина 1 слоя – 10 мм, 2 слоя – 100 мм, 3 слоя – 5 мм, 5 слоя – 10 мм.

(м²⋅ °С)/Вт.

м.

Принимаем толщину м.

Определяем минимальное значение толщины теплоизоляционного слоя перекрытия над неотапливаемым подвалом δ_х.

8

Перекрытие над неотапливаемым подвалом состоит из пяти слоев (1 слой – железобетонная плита, 2 слой - пенополистирол«Пеноплекс», 3 слой – воздушная прослойка, 4 слой - плиты древесно-волокнистые,5 слой - дуб поперек волокон. Толщина 1 слоя – 100 мм, 3 слоя –30 мм, 4 слоя – 40 мм, 5 слоя – 20 мм.

(м²⋅ °С)/Вт.

м.

Принимаем толщину м.

Определяем фактическое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R₀ по формуле:

.

Для наружной стены фактическое приведенное сопротивление теплопередаче:

(м²⋅ °С)/Вт.

Для чердачного перекрытия фактическое приведенное сопротивление теплопередаче:

(м²⋅ °С)/Вт.

Для перекрытия над неотапливаемым подвалом фактическое приведенное сопротивление теплопередаче:

(м²⋅ °С)/Вт.

Определяем температурный перепад Δt₀ между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемой ограждающей конструкции по формуле:

.

Для наружной стенытемпературный перепад:

°С.

9

Для чердачного перекрытия температурный перепад:

°С.

Для перекрытия над неотапливаемым подвалом температурный перепад:

°С.

Вычисляется коэффициент теплопередачи рассчитываемых ограждающих конструкций по формуле:

.

Для наружной стеныкоэффициент теплопередачи:

Вт/(м² · °С).

Для чердачного перекрытия коэффициент теплопередачи:

Вт/(м² · °С).

Для перекрытия над неотапливаемым подвалом коэффициент теплопередачи:

Вт/(м² · °С).

Для наружных дверей приведенное сопротивление теплопередаче и общий коэффициент теплопередачи определяется из условий:

(м²⋅ °С)/Вт,

где для наружных дверей равна 4°С.

Вт/(м2⋅ °С).

Выбираем конструкцию заполнения оконного проема.

Приведенное сопротивление теплопередаче определяется по нормируемому значению [2] с учетом пояснений по численным величинам коэффициентов a= 0,000075, b = 0,15.

10

(м²⋅ °С)/Вт.

Световой проем заполняем: двухкамерным стеклопакетомиз обычного стекла в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 8 мм с приведенным сопротивлением теплопередаче: (м²⋅ °С)/Вт.

Для окна коэффициент теплопередачи:

Вт/(м² · °С).

Общая толщина ограждающей конструкции как сумма толщин всех ее слоев определяется по формуле:

м.

Для наружной стеныобщая толщина:

м.

Для чердачного перекрытия общая толщина:

м.

Для перекрытия над неотапливаемым подвалом общая толщина:

11

м.

3 Результаты теплотехнического расчета и подбора ограждающих конструкций

Наименование ограждения	Условное обозначение	Общая толщина ограждения , м	, (м2⋅ °С)/Вт	, Вт/(м2 · °С).
Наружная стена	НС	0,41	3,09	0,327
Чердачное перекрытие	ПТ	0,225	4,6216	0,216
Перекрытие над неотапливаемым подвалом	ПЛ	0,29	3,87	0,258
Окно	ОК	-	0,51	1,96
Балконная дверь	Свето- прозрачная часть	БД	-	0,51	1,96
Глухая часть	-	0,79	1,26
Наружная дверь	НД	-	0,79	1,26

12

Вывод

В результате теплотехнического расчета ограждающих конструкций жилого здания в городе Корсаков были определены толщины теплоизоляционного слоя для наружных стен, перекрытий над неотапливаемым подвалом и чердачных перекрытий. Затем с полученными результатами были рассчитаны величины фактического сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. С помощью данных величин была произведена проверка температурного перепада Δt₀, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности рассчитываемой ограждающей конструкции.

13

Данная проверка показала правильность теплотехнического расчета, и, исходя из толщины теплоизоляционного слоя, были назначены окончательные толщины ограждающих конструкций. Также был рассчитан и произведен подбор наружных дверей и окон.