ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПЕРЕПАДА МЕЖДУ ТЕМПЕРАТУРАМИ ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА И НА ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин ∆t_n, ^oC, приведенных в приложении Д [1,табл. 5] и определяется по формуле:

                                            ,                                      (3)

где n – то же, что и в формуле (2);

t_int – то же, что и в формуле (1);

t_ext – то же, что и в формуле (2);

R_o – расчетное приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, м²С/Вт;

α_int – то же, что и в формуле (2).

Температурный перепад следует определять для наружных стен, чердачного перекрытия и пола.

Пример 1.

Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки.

Исходные данные:

1. Климат местности и микроклимат помещения.

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое.

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна - 55% (СП 50.13330.2012, п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года t_int= 20°С (ГОСТ 30494-2011 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха t_ext^5дней_0,92, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92= -31°С (СП 131.13330.2012. Строительная климатология.табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна z_ht = 215 сут (СП 131.13330.2012. Строительная климатология.табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ht = -4,1°С (СП 131.13330.2012. Строительная климатология.табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

- Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;

- Утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком "Х", так как она будет найдена в процессе расчета;

- Силикатный кирпич толщиной 250 мм;

- Штукатурка (цементно-известковый раствор) 20мм.

3. Теплофизические характеристики материалов.

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Таблица  конструкции стены.

№ слоя	Материал слоя	толщина слоя, мм	плотность кг/м3	Коэффициенты (3)
				Тепло- проводность , Вт/(м*С)	Паро- проницаемость, мг/(м*ч*Па), (табл.Д1 столб.12 (3))
1	Кирпич декоративный (бессер) на цементно-песчанном растворе	90	2300	0,96	0,1
2	Утеплитель (минераловатная плита)	Х	250*	0,085*	0,41*
3	Силикатный кирпич на цементно-песчанном растворе	250	1800	0,87	0,11
4	Штукатурка (цементно-известковый раствор)	20	1700	0,87	0,098

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет:

4. Определение толщины стены

Расчет толщины ограждающей конструкции, надо выполнять исходя из требований санитарных норм и энергосбережения, для чего необходимо определить толщину теплоизоляционного слоя сопротивление теплопередачи.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

D_d = (t_int - t_ht)z_ht = (20 + 4,1)*215 = 5182° С × сут

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение - ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СП 50.13330.2012(табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

R_req= a×D_d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214 м ² ×° С / Вт ,

где: D_d - градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b - коэффициенты, принимаемые по таблице ( Приложение Г ) для стен жилого здания (столбец 3).

4.2.  Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию допустимых гигиенических требований к жилым помещениям (формула 3 СНиП 23-02-2003):

R_req= (n (t_int - t_ext))/(Δt·α_ext) = (1 (20- (-31))/(4·8,7) = 1,466 м ² · ^о С / Вт

где: n = 1 - коэффициент, принятый по таблице в приложении Е  для наружной стены;

t_int = 20°С - значение из исходных данных;

t_ext = -31°С - значение из исходных данных;

Δt_n = 4°С - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице по приложению Д, в данном случае для наружных стен жилых зданий;

α_int = 8,7 Вт/(м²×°С) - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице в приложении Ж  для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты.

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем R_req из условия энергосбережения и обозначаем его теперь

R_тр0=3,214м²*°С/Вт_.

4.4. Определение толщины утеплителя.

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:   

R _i = δ _i / λ_i

где: δ_i- толщина слоя, мм;

λ_i - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R₁ = 0,09/0,96 = 0,094 м²×°С/Вт_.

3 слой (силикатный кирпич): R₃ = 0,25/0,87 = 0,287 м²×°С/Вт_.

4 слой (штукатурка): R₄ = 0,02/0,87 = 0,023 м²×°С/Вт_.

Определение минимально требуемого сопротивления теплоизоляционного материала:

R _тр ^ут = R _{тр 0} – ( R_int + R_ext + ΣR_i )=3,214-(1/8,7+1/23+0,094 +0,287 +0,023)=2,652 м ² ×° С / Вт _.

где:

R_int = 1/α_int = 1/8,7 - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

R_ext = 1/α_ext = 1/23 - сопротивление теплообмену на наружной поверхности, α_ext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣR_i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы прилож. Д СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м²·°С/Вт

Толщина утеплителя равна :

δ_тр ^ут = λ _ут · R_тр ^ут = 0,085*2,652 = 225мм

где: λ_ут - коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены :

R _о = R_int + R_ext + ΣR_i =1/8,7+1/23+0,094 + 0,25/0,085 +0,287 +0,023)=3,503 м ² ×° С / Вт _.

где: ΣR_т,i - сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м²·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что условие R₀ = 3,503м²×°С/Вт > R_тр0 = 3,214м²×°С/Вт→ соблюдается,

следовательно, толщина утеплителя подобрана верно.

4.5.Влияние воздушной прослойки.

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае - это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_ext = 10,8 Вт/(м°С).

Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Далее рассмотрим, как производится расчет по определению точки росы.

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 5914; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!