Презентация "Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций зданий" по физике – проект, доклад

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

Комплекс мероприятий, обеспечивающих надлежащую тепловую защиту зданий и сооружений, относятся:

оптимальное объемно-планировочное решение зданий и сооружений при минимальной площади наружных ограждающих конструкций; применение рациональных наружных ограждающих конструкций с использованием в них эффективных теплоизоляционных материалов; применение современных методов расчета тепловой защиты зданий и сооружений, базирующихся на условиях энергосбережения.

Проектирование тепловой защиты зданий и сооружений осуществляется на основе требований СНиП 23-01–99 «Строительная климатология», СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101–2004 «Свод правил по проектированию и строительству»

Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены слоистой конструкции

А. Исходные данные Место строительства – г. Пермь. Зона влажности – нормальная [Приложение 2]. Продолжительность отопительного периода zht = 229 суток [Приложение 1]. Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –5,9 ºС [Приложение 1]. Температура холодной пятидневки text = –35 ºС [1]. Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома: температура внутреннего воздуха tint = + 21ºС [табл.2,стр 8];

влажность воздуха: = 55 %[табл2,стр 8]; влажностный режим помещения – нормальный[табл14,стр 30]. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [табл. 13,стр 30]. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2 С [табл.8стр 16,2]. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext = 23 Вт/м2·°С [табл 9 стр 17,2].

Рис.3 Расчётная схема

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

Б. Порядок расчета

Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]: Dd = (tint – tht)·zht = (21–(–5,9))·229 = 6160,1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]: Rreq = aDd + b =0,00035·6160,1 + 1,4 =3,56 м2·°С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче R0r наружных кирпичных стен с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле R0r = R0усл r, где R0усл – сопротивление теплопередаче кирпичных стен, условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений, м2·°С/Вт; R0r - приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен толщиной 510 мм равен 0,74.

Для кирпичных стен жилых зданий с утеплителем принимают следующие коэффициенты теплотехнической однородности (r): – при толщине стены 510 мм – 0,74; – при толщине стены 640 мм – 0,69; – при толщине стены 780 мм – 0,64. В кирпичных стенах, как правило, утеплитель следует размещать с наружной стороны или внутри ограждающей конструкции. Не рекомендуется размещать теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае применения внутренней теплоизоляции поверхность ее со стороны помещения должна иметь сплошной пароизоляционный слой.

Расчёт ведётся из условия равенства R0r = Rreq следовательно, R0усл = 3,56/0,74 = 4,81 м2·°С /Вт R0усл = Rsi + Rk + Rse , отсюда = 4,81- (1/8,7 + 1/23) = 4,652 м2·°С /Вт

Термическое сопротивление наружной кирпичной стены слоистой конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е. Определяем термическое сопротивление утеплителя: = 4,652 – ( 0,019 + 0,731 + 0,207 ) = 3,695 м2·С/Вт.

Находим толщину утеплителя: в соответствии с предлагаемыми толщинами

δут=λ·Rут=0,052·3,695 = 0,192 м. Принимаем толщину утеплителя 200 мм. Окончательная толщина стены будет равна δст =(380+200+120) = 700 мм.

Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

R0r = 0,74 ( 1/8,7 + 0,019 + 0,731 + 0,2/0,052 + 0,207 + 1/23 ) = 3,67 м2·°С/Вт. Условие R0r = 3,67 > = 3,56 м2·°С/Вт выполняется.

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

А. Исходные данные Место строительства – г. Пермь. Климатический район – I B [1]. Зона влажности – нормальная [1]. Продолжительность отопительного периода zht = 229 сут [1]. Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –5,9 ºС [1]. Температура холодной пятидневки text = –35 ºС [1]. Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома: температура внутреннего воздуха tint = + 21ºС [2]; влажность воздуха = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2·С [2]. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения аext = 12 Вт/м2·°С [2].

Расчётная схема

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]: Dd = (tint – tht)·zht = (21 + 5,9)·229 = 6160,1 ºС·сут. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]: Rreq = aDd + b = 0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м2·С/Вт.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R0 нормируемому Rreq, т.е. R0 = Rreq. По формуле (7) СП 23-100–2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк = 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197 = 4,473 м2·°С/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции (чердачного перекрытия) может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е. где Rж.б – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, величина которого согласно [9] составляет 0,142 м2·°С/Вт для условий эксплуатации «Б» и 0,147 м2·°С/Вт - условий эксплуатации «А». Rп.и – термическое сопротивление слоя пароизоляции; Rут – термическое сопротивление утепляющего слоя.

= 4,473 – (0,142 + 0,005/0,17) = 4,302 м2·°С/Вт. Используя формулу (6) СП 23-101–2004, определяем толщину утепляющего слоя = 4,302·0,065 = 0,280 м.

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 300 мм, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит = 1/8,7 + (0,142 + 0,005/0,17 + 0,300/0,065) + 1/12 = 4,98 м2·°С/Вт. Условие = 4,98 м2·°С/Вт > Rreq = 4,67 м2·°С/Вт выполняется.