Теплотехнический расчет наружных ограждений




1.1. Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха

 

Таблица 1 – Климатические характеристики района строительства – город

Лист
 
КР-2069059-270109-ном з-2015  
ХХХХХ

Наименование величины Обозна-чение Размер-ность Значение
         
  Расчетная географическая широта - с.ш.  
  Расчетное барометрическое давление Рбар ГПа  
  Средняя температура наружного воздуха: - наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 tхп -26
  -наиболее холодных суток, обеспеченностью 0,92 tхс -31
  -за отопительный период tоп -1,6
  Абсолютная минимальная температура наружного воздуха Tнм -41
  Среднемесячная летняя температура наружного воздуха за июль Tнл 22,9
  Продолжительность отопительного периода Zоп(nоп) Сутки  
  Зона влажности наружного воздуха С, Н, В - Н
  Условия эксплуатации А, Б - Б
  Средняя месячная относительная влажность наружного воздуха: -январь Фх %  
  -июль Фл %  
  Количество теплоты, поступающее от солнечной радиации на поверхность ограждений: -максимальное значение суммарной солнечной радиации(прямой и рассеянной) Ymax Вт/м2
  -среднее значение суммарной солнечной радиации(прямой и рассеянной) Yср Вт/м2  

Таблица 2 – Теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений

 

Вид ограждения Номер в слое Материал слоя Расчетные коэффициенты
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м2 С Объемная масса в сухом состоянии γ, кг/м3 Весовая влажность материала ω, % Удельная теплоемкость в сухом состоянии с0, кДж/кг С Коэффициент теплоусвоения материала S, Вт/м2 С Коэффициент паропроницаемости μ, кг/м2Па
Стена   Керамзитобетон 0,92     0,84 12,33 0,090
  Утеплитель из пенополистерола 0,05     1,34 0,49 0,05
  Керамзитобетон 0,92     0,84 12,33 0,090
Покрытие   Ж/б плита покрытия 1,86     0,84 17,88 0,03
  Пароизоляция (рубероид) 0,17     1,68 3,53 -
  Утеплитель из пенобетона 0.13     0.84 1.95 0.26
  Монолитный пенобетон 0,70     0,84 10,31 0,09
  Цементно – песчаная стяжка 0,93     0,84 11,09 0,09
Полы   Покрытие пола (линолеум) 0,38     1,47 8,56 0,002
  Цементно – песчаная стяжка 0,93     0,84 11,09 0,09
  Монолитный пенобетон 0,70     0,84 10,31 0,09
  Утеплитель (пенобетон) 0.13     0.84 1.95 0.26
  Ж/б плита покрытия 2,04     0,84 18,95 0,03

 

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

 

 
Лист
КР-2069059-270109-081405-2010  

1.2. Теплотехнический расчет наружного ограждения стены

 

Рисунок – 1

Конструкция стены

 

1) Определяем требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены по формуле:

; [м2 С /Вт]

где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий ГОСТ 12.1.005-88;

tн – расчетная зимняя температура, С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

Δtн – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  
внутренней поверхности ограждающей конструкции, С

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м2 С;

м2 С /Вт;

2) Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), С∙сут.

,

где zоп – продолжительность отопительного периода, сут;

tоп – средняя температура отопительного периода, С

С∙сут

3) Определяем приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, м2 С /Вт

, м2 С /Вт

где а,b – коэффициенты принимаемые для типа здания;

м2 С /Вт

4) Сравниваем =1,175 м2 С /Вт и =2,95 м2 С /Вт и для дальнейших расчетов выбираем большее >

5) Определяем предварительную толщину утеплителя, м

где – приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, м2 С /Вт

αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/м2 С;

δ – толщина отдельных слове ограждающей конструкции, м;

λ – коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/м2 С

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

м

В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину слоя утеплителя δут=0,15м

Общая толщина стены

6) Определяем фактическое сопротивление теплопередачи для всех слоев ограждения, м2 С /Вт

По результату видно что условие теплотехнического расчета выполнено, так как > (3,3>2,57)

7) Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции, Вт/м2 С

Вт/м2 С

 

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

1.3. Теплотехнический расчет покрытия

 

 

 

Рисунок - 2

Конструкция покрытия

 

1) Определяем требуемое сопротивление теплопередачи, м2 С /Вт

м2 С /Вт

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  
2) Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), Ссут

 

Ссут

 

3) Определяем приведенное сопротивление теплопередаче с учетом энергосбережения по СНиП 41-01-2003 , зная значение ГСОП, м2 С /Вт

м2 С /Вт

4) Сравниваем =1,32 м2 С /Вт и =3,2 м2 С /Вт и для дальнейших расчетов выбираем большее <

 

 

Рисунок - 3 Рисунок - 4

5) Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты . Для упрощения круглые отверстия – пустоты плиты диаметром 120мм заменяем равновеликими по площади квадратами со стороной a

6) Термическое сопротивление теплопередаче плиты RА, м2 С /Вт, в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем для двух характерных сечений (А-А, Б-Б)

В сечении А-А (два слоя железобетона толщиной =0,067+0,067=0,134 м с коэффициентом теплопроводности λжб=1,86 Вт/м2 С и воздушная прослойка δвп=0,106м с термическим сопротивлением Rвп=0,15 м2 С /Вт

Термическое сопротивление составит

м2 С /Вт

В сечении Б-Б (слой железобетона толщиной δжбБ-Б=0,24м с коэффициентом теплопроводности λжб=2,04 Вт/м2 С) термическое сопротивление составит

м2 С /Вт

А) Термическое сопротивление всех этих участков RA, м2 С /Вт, определяется по формуле

м2 С /Вт

где АА-А – площадь слоев в сечении А-А, равная: АА-А=(0,106 1) 7=0,742м2;

АБ-Б – площадь слоев в сечении Б-Б, равная: АБ-Б=(0,034 1) 6=0,204м2;

RA-A, RБ-Б – значения термического сопротивления указанных отдельных участков конструкции, м2 С /Вт

Б) Термическое сопротивление плиты RБ, м2 С /Вт, в направлении перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных сечений (В-В, Г-Г, Д-Д)

Для сечения В-В и Д-Д (два слоя железобетона)

, Вт/м2 С

м2 С /Вт

Для сечения Г-Г термическое сопротивление составит

м2 С/Вт

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

где А(Г-Г)вп – площадь воздушных прослоек в сечении Г-Г, равная

А(Г-Г)жб – площадь слоев из железобетона в сечении Г-Г, равная ;

R(Г-Г)вп – термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Г-Г равное R(Г-Г)вп=Rвп=0,15м2 С /Вт;

R(Г-Г)жб – термическое сопротивление слоя железобетона в сечении Г-Г равное м2 С /Вт

Затем определяем

Rб=RВ-В и Д-Д+RГ-Г=0,072+0,11=0,183м2 С /Вт

Разница между величинами RA и RБ составляет

Отсюда полное сопротивление железобетонной конструкции плиты определиться из уравнения

м2 С /Вт

7) Определяем предварительную толщину утеплителя, м

Принимаем толщину слоя утеплителя δут=0,25м

Общая толщина покрытия

8) Определяем фактическое сопротивление теплопередачи для всех слоев ограждения, м2 С /Вт

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

=3,75м2 С /Вт

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как > (3,75>3,2)

9) Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции, Вт/м2 С

Вт/м2 С

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  

1.4. Теплотехнический расчет пола

Рисунок – 5

Конструкция пола

 

1) Определяем требуемое сопротивление теплопередачи, м2 С /Вт

м2 С /Вт

2) Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), Ссут

Ссут

3) Определяем приведенное сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, м2 С /Вт

м2 С /Вт

4) Сравниваем =1,27 м2 С /Вт и =2,9 м2 С /Вт и для дальнейших расчетов выбираем большее >

5) Определяем предварительную толщину утеплителя, м

Принимаем толщину утеплителя δут=0,35м

КР-2069059-270109-081405-2010  
Общая толщина пола

6) Определяем фактическое сопротивление теплопередачи для всех слоев ограждения, м2 С /Вт

=3,17м2 С /Вт

По результату видно что условие теплотехнического расчета выполнено, так как > (3,17>2,9)

7) Определяем коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции, Вт/м2 С

Вт/м2 С

 
Лист

1.5. Теплотехнический расчет световых проемов

 

1) Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), Ссут

Ссут

2) Определяем 2 С) /Вт

 

По таблице выбираем однокамерный стеклопакет из обычного стекла

м2 С /Вт

3) Определяем коэффициент теплопередачи для световых проемов, Вт/м2 С

Вт/м2 С

1.6. Теплотехнический расчет наружных дверей

 

1) Определяем фактическое сопротивление теплопередачи наружной двери, м2 С /Вт

м2 С /Вт

2) Определяем коэффициент теплопередачи для наружной двери, Вт/м2 С

Вт/м2 С

 
КР-2069059-270109-081405-2010  
Лист

Лист
 
КР-2069059-270109-081405-2010  
2. Расчет теплоустойчивости наружных ограждений в теплый период

 

1) Определяем допустимую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности наружного ограждения,

=2.5 - 0.1( – 21) = 2,5 – 0,1(22,9 – 21) = 2,31

где – среднемесячная температура наружного воздуха за июль;

2) Вычисляем расчетную амплитуду колебаний температуры наружного воздуха ,

= 0,5 + s w:val="28"/></w:rPr><m:t>РЅ</m:t></m:r></m:sub></m:sSub></m:den></m:f></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> = 0,5 × 20,9 + = 21,04

где, – максимальная амплитуда суточных колебаний наружного воздуха за июль;

- коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности;

, – соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной);

- коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения при летних условиях, Вт/(), равный

=1,16(5+10 )

здесь - максимальная из средних скоростей ветра за июль, м/с, но не менее 1м/с;

3) Находим коэффициент теплоусвоения наружной поверхности Y отдельных слоев ограждающей конструкции в зависимости от D.

Для первого слоя = = = s w:val="28"/></w:rPr><m:t>0.92</m:t></m:r></m:den></m:f></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 12.33=1.34,

где – сопротивление теплопередаче, ;

– расчетный коэффициент теплоусвоения материала;

т.е. 1, то коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя следует принимать равным .

D = = 1.34 + 1.47 + 0.34 = 4.154,

где =

ar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>">

4) Определить коэффициент затухания расчетной амплитуды колебания наружного воздуха в толще ограждения,

5) Вычисляем фактическую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждений:

= = = 0.89

Таким образом, конструкция отвечает требованиям теплоустойчивости, так как выполняется условие:

2.31)

 

КР-2069059-270109-081405-2010  
 
Лист



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: