Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Строительно-технологический факультет

Кафедра “Отопления и вентиляции”

Курсовая работа

На тему:

«Тепловлажностный расчёт наружной стены»

Москва 2009

Основные исходные данные

1. Назначение здания – жилой дом.

2. Конструкция наружной стены – по варианту 18.

3. Район строительства – Мурманск.

4. Расчётная температура воздуха в характерном помещении t_в= 18 ^оС.

5. Относительная влажность воздуха:
- в помещении _в = 55%;
- наружного, самого холодного месяца _хм = 84%.

6. Расчётная температура наружного воздуха:
- наиболее холодной пятидневки t_н5= -27 ^оС;
- наиболее холодного месяца t_хм= -10,8^оС;
- средняя за отопительный период t_оп = -3,2^оС.

7. Продолжительность отопительного сезона со среднесуточной температурой воздуха ≤8^оС, Z_оп= 275 сут.

8. Зона влажности района строительства – влажная.

9. Влажностный режим характерного помещения – нормальный.

10. Условия эксплуатации – Б

Таблица 1.1 Расчетные климатические характеристики

Район строительства	t_н5,°С	t_хм,°С	_хм,%	t_{от пер}, °С	Z_{от пер,}сут.	V_В, м/с	Зона влажности
Владимир	-27	-10,8	84	-3,2	275	7,5	Влажная.

Теплотехнические показатели материальных слоев наружной стены

Таблица 2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность γ₀ кг/м³	Коэффициенты
Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность γ₀ кг/м³	теплопроводности λ, Вт/м-°С	тепло-усвоения S, Вт/м^{2 0}С	паропроницаемость μ., кг/м ч Па
Штукатурка (4)	Б	1800	0,93	11,09	0,09
Кирпичная кладка из сплошного кирпича обыкновенного	Б	1600	0,70	9,23	0,15
Утеплитель (минераловатная плита)	Б	200	0,076	1,01	0,45
Штукатурка (1)	Б	1600	0,81	9,76	0,12

Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений.

Определение требуемого сопротивления теплопередачи наружных ограждений.

где n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

Δt_н – нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения;

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения.

Определение сопротивления теплопередачи из условий энергосбережения.

Таблица 2.2

Наименование ограждающих конструкции	∆t^н, °С	n	_в, Вт/м²°С	_н Вт/м²°С
Наружная стена	4,0	1	8,7	23
Покрытие, чердачное перекрытие	3,0	0,9	8,7	12
Перекрытие над проездами, подвалами и подпольями	2,0	0,6	8,7	6

ГСОП = (t_в – t_{от пер}) • Z_{от пер}

ГСОП = (18 – (- 3,2)) * 275 = 5830 (ºС·сут)сп

Определенные значения R₀^тр и R₀^эн представляют в форме табл. 2.3.

Наименование ограждающих конструкций	n	t^н	R_o^тр м². С/Вт	R_o^эн, м². С/Вт
Наружная стена	1	4	1,29	3,44
Покрытие и перекрытие над проездами		3	1,55	5,12
Перекрытие чердачное, над холодными подвалами	1	2	1,55	4,52
Окна, балконные двери	-	-	-	0,59

Определение расчетного сопротивления теплопередачи наружной стены

R_о^Р = R_o ^ПР/r= 3,44/0,8=4,3 (м²∙^○С/Вт)

где ;

	Сечение 1	Сечение 2	Сечение 4
ρ	1800	1600	1600
δ	0,02	0,51	0,03
λ	0,93	0,70	0,81
µ	0,09	0,15	0,12

;

R₁=0,022

;

R₂=0,73

;

R₄=0,037

R_o^Р=0,11+0,022+0,73+R_3(ут)+0,037+0,04=

R_3(ут)= R_o^Р-0,939=4,3-0,939=3,361(м²∙^○С/Вт)

где – расчетное сопротивление теплопередаче однородного наружного ограждения, м²·ºС/Вт;

– термическое сопротивление теплопередаче отдельного материального слоя, м²·ºС/Вт;

R – коэффициент теплотехнической однородности конструкции;

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения.

Определение толщины утеплителя

δ_3(ут)=R_3(ут)∙λ_3(ут)

δ_3(ут)=3,361∙0,035=0,12 м

Определение окончательного приведенного сопротивления теплопередаче

Rо^{р ок.}= R_В+R₁+R₂+R_3(ут)+R₄+R_н=0,11+0,022+0,73+3,43+0,037+0,04=4,369 (м²∙^○С/Вт)

R_о^пр.ок= Rо^{р ок.}∙r=4,369∙0,8=3,50 (м²∙^○С/Вт)

Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений определяют по формуле:

К_о=1/ R_о^пр.ок , (Вт/м²∙С^○)

К_о =1/3,50=0,29 (Вт/м²∙С^○)

Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены

t_в=18ºС;	t_хм=-10,8ºС;
φ_в=55%;	φ_хм=84%;
Е_в=2064;	Е_хм=241,6;
е_в= Е_в·φ_в=1135;	е_хм= Е_хм·φ_хм=202,9;

e_xi – парциальное давление водяного пара;

E_xi – упругость насыщенного водяного пара.

t_xi= t_в -((t_в -t_хм)/R₀^{р ок})∙R_xi=18-(18-(-10,8))/4,369∙ R_xi

где - сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до рассматриваемого сечения X, ; определяется по формуле:

;

e_xi=e_В-((e_В-e_x_м)/R_оп))∙R_п_xi= 1135-((1135-202,9)/R_оп)∙R_п_xi

где - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности ограждения; принимается равным 0,0267 м²·ч·Па/мг;

- сопротивление влагообмену на наружной поверхности стены; принимается равным 0,0053 м²·ч·Па/мг.

; .

	R_xi	R_пxi	R_оп
1 сечение	0,11	0,0267	13,5
2 сечение	0,11+0,022=0,132	0,0267+0,22=0,25
3 сечение	0,11+0,022+0,73=0,862	0,0267+0,22+3,4=3,65
4 сечение	0,11+0,022+0,73+0,5 3,43=2,577	0,0267+0,22+3,4+0,5*9,6=8,45
5 сечение	0,11+0,022+0,73+3,43=4,292	0,0267+0,22+3,4+9,6=13,25
6 сечение	0,11+0,022+0,73+3,43+0,037=4,329	0,0267+0,22+3,4+9,6+0,25=13,5