Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций



Группа 3591-21

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

 

 

Задание 1. Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющем слоем из пенополистирольных плит с объемной массой 100 кг/м3 (для вариантов 1-15) и 40 кг/м3 (для вариантов 16-25).

 

Вари

Ант

Место строительства

Параметры кладки

Х1 Х2 Х3
1 Архангельск 250 200 120
3 Брянск 380 150 120
3 Владимир 510 100 120
4 Вологда 640 75 120
5 Воронеж 640 50 120
6 Глазов 510 150 120
7 Иркутск 380 100 120
8 Казань 250 150 120
9 Кемерово 380 200 120
10 Вятка 510 150 120
11 Мурманск 640 100 120
12 Курск 250 200 120
13 Курган 380 150 120
14 Липецк 510 100 120
15 Москва 640 75 120
16 Новосибирск 640 150 120
17 Орел 510 150 120
18 Оренбург 380 100 120
19 Пенза 250 150 120
20 Пермь 380 200 120
21 Рязань 510 100 120
22 Томск 640 75 120
23 Тюмень 640 125 120
24 Уфа 510 150 120
25 Челябинск 380 100 120

    Задание 2. Для своего варианта определить достаточность выполнения санитарно-гигиенических требований стеновым ограждением, характеристики которого приведены в задании 1.

Задание 3. Определить толщину утеплителя холодного чердачного перекрытия, состоящего из ж/б панели δ=100 мм, пароизоляция – 1 слой рубитекса; цементно-песчаной стяжки δ=30 мм и утеплителя:

 

Вариант Место строительства Материал утеплителя Объемная масса утеплителя кг/м3
1 Архангельск Пенопласт 125
2 Брянск -//-//- 100
3 Владимир Пенополиуретан 80
4 Вологда -//-//- 60
5 Воронеж -//-//- 40
6 Глазов Пенополистирол 40
7 Иркутск -//-//- 100
8 Казань -//-//- 150
9 Кемерово Плиты минераловатные 50
10 Вятка -//-//- 100
11 Мурманск -//-//- 200
12 Курск -//-//- 300
13 Курган Пенопласт 125
14 Липецк -//-//- 100
15 Москва Пенополиуретан 80
16 Новосибирск -//-//- 60
17 Орел -//-//- 40
18 Оренбург Пенополистирол 40
19 Пенза -//-//- 100
20 Пермь -//-//- 150
21 Рязань Плиты минераловатные 50
22 Томск -//-//- 100
23 Тюмень -//-//- 200
24 Уфа Экструдированный пенополистирол 45
25 Челябинск -//-//- 25

 

 

Задание 4. Для своего варианта определить достаточность выполнения санитарно-гигиенических требований чердачным перекрытием холодного чердака, характеристики которого приведены в задании 3.

 

 

ПРИМЕРЫ

Теплотехнического расчета ограждающих конструкций

 

В задачи строительной теплотехники входит:

- обеспечение тепловой защиты зданий в зимний период времени с помощью соответствующих ограждающих конструкций и надежной защиты помещений от перегрева в летний период;

- придание наружным ограждающим конструкциям достаточной сопротивляемости к инфильтрации, паропроницанию и теплоустойчивости.

- изучение процессов изменения температуры и парциального давления внутри ограждающих конструкций.

 

 

Пример  расчета  для выполнения заданий 1 и 2

Для наружной стены определить толщину утеплителя и выполнение санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания

А. Исходные данные

 

Стена из кирпича слоистой конструкции: внутренний слой – кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича  = 1200 кг/м3, утеплитель - минераловатные полужесткие плиты плотностью = 100 кг/м3; с наружной стороны – кирпичная кладка из лицевого керамического кирпича толщиной 120 мм и плотностью =1600 кг/м3.

Место строительства – г. Пермь.

Зона влажности – нормальная.

Продолжительность отопительного периода = 229 суток.

Средняя расчетная температура отопительного периода = –5,9 ºС.

Температура холодной пятидневки = –35 ºС.

Температура внутреннего воздуха = + 20ºС;

Влажность внутреннего воздуха  = 55 %;

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения = 8,7 Вт/м2 °С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения = 23 Вт/м2·°С.

 

Б. Порядок расчета

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) /5/

= (20–(–5,9)·229 = 6160,1 ºС.сут.

Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен вычисляем по формуле (1) /5/ при значениях коэффициентов = 0,00035 и = 1,4

 

 =0,00035·6160,1 + 1,4 =3,56 м2·°С/Вт. 

Для наружных стен из кирпича с утеплителем следует принимать приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности , который для стен толщиной 510 мм равен 0,74 (п.8,17 /6/), т.е.,

 

= ,

где  – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2·°С/Вт.

 

Расчет ведется из условия равенства = , следовательно,

= = = 4,81 м2·°С /Вт.

 

Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяем по приложению (Д) /6/ и сводим их в таблицу.

  

№ п/п Наименование материала , кг/м3 , м ,Вт/(м·°С) , м2·°С/Вт
 1    Известково-песчаный раствор               1600 0,015 0,81 0,019
2 Кирпичная кладка из пустотного кирпича 1200 0,380 0,52 0,731
3 Плиты пенополистирольные 100 Х 0,052 Х
4 Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) 1600 0,120 0,58 0,207

 

Общее термическое сопротивление стены без учета утеплителя составляет

 

=   м2·°С/Вт.

 

Определяем термическое сопротивление утеплителя

 

 = 4,81 – 1,115 = 3,695 м2·°С/Вт. 

 

Используя формулу (6) СП 23-101-04, находим толщину утеплителя

 

 =  · = 0,052·3,695 = 0,192 м.

 

Принимаем толщину утеплителя 200 мм.

Окончательная толщина стены будет равна (380+200+120) = 700 мм

Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя:

 

1,115+ = 4,96 м2·°С/Вт.

Рассчитываем фактическое приведенное сопротивление теплопередачи,                                               

   = 4,96 · 0,74 = 3,67 м2·°С/Вт.   

Условие,  = 3,67 > , = 3,56 м2·°С/Вт, выполняется.

 

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

Тепловой защиты здания

I. Проверяем выполнение условия .

По формуле (4) /5/ определяем

= ºС.

Согласно табл. 5 /5/ = 4 °С, следовательно, условие, = 1,75 <  = 4 ºС, выполняется.

II. Проверяем выполнение условия .

Для расчета  используем формулу (25) /6/

 

 = ºС.

 

Согласно приложению (Р) /6/ для температуры внутреннего воздуха = 20 ºС и относительной влажности  = 55 % температура точки росы = 11,62 ºС, следовательно, условие, 10,69 ºС, выполняется.

 

      Вывод: Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

2.Пример  расчета для выполнения задания 3 и 4

Для чердачного перекрытия холодного чердака определить толщину утеплителя и выполнение санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания

А. Исходные данные

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

 

№ п/п Наименование материала , кг/м3 , м , Вт/(м·°С) , (м2·°С/ Вт)
1 Железобетон (ГОСТ 26633)               2500 0,22 2,04 0,142
2 Пароизоляция – 1 слой рубитекса (ГОСТ 10293) 600 0,005 0,17 0,029
3 Плиты полужесткие минераловатные на битумных связующих (ГОСТ 10140–80) 100 Х 0,07 -

 

Место строительства – г. Пермь.

Климатический район – I B.

Зона влажности – нормальная.

Продолжительность отопительного периода = 229 сут.

Средняя расчетная температура отопительного периода = –5,9 ºС.

Температура холодной пятидневки = –35 ºС.

Температура внутреннего воздуха = + 20ºС;

Влажность внутреннего воздуха  = 55 %;

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения = 8,7 Вт/м2·°С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения = 12, Вт/м2·°С.

 

Б. Порядок расчета

 

Величина градусо-суток отопительного периода для г.Перми составляет =6160,1 ºС·сут (см. пример 1).

 Нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия вычислям по формуле (1) /5/ при численных значениях коэффициентов = 0,00045 и = 1,9

 

 = 0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м2·°С/Вт

 

Из условия равенства общего термического сопротивления  нормируемому , т.е. = , определяем по формуле (7) СП 23-101-04 термическое сопротивление чердачного перекрытия R к:

 

 = 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197 = 4,473 м2·°С/Вт,

 

которое может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев

 

,

 

где – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, величина которого составляет 0,142 м2·°С/Вт [3];

– термическое сопротивление слоя пароизоляции;

R ут – термическое сопротивление утепляющего слоя, определяемое из выражения:

 

4,473 –(0,142 + 0,029) = 4,302 м2·°С/Вт.

 

Далее по формуле (6) СП 23-101-04 вычисляем толщину утепляющего слоя

 

= 4,302·0,07 = 0,301 м.

 

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 300 мм.

Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя

 м2·°С/Вт.

Условие, 4,65 = 4,67 м2·°С/Вт, выполняется.

 

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

Тепловой защиты здания

 

I. Проверяем выполнение условия .

      Величину определяем по формуле (4) /5/

 

= °С.

 

Согласно табл. (5) /5/ ∆ t n= 3 °С, следовательно, условие, = 1,38 < ∆ t n= 3 °С, выполняется.

II. Проверяем выполнение условия .

Значение рассчитываем по формуле (25) /6/

 

 = 20 - = 20 – 1,38 = 19,6 °С.

 

Согласно приложению (Р) /6/ для температуры внутреннего воздуха = 20 °С и относительной влажности = 55 % температура точки росы = 11,62 °С, следовательно, условие, =19,6 =10,69 °С, выполняется.

 

Вывод: Чердачное перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

 

Библиографический список

1. Ильинский В.М. Строительная теплофизика (Ограждающие конструкции и микроклимат зданий). М.:Стройиздат, 1974. – 319 с.: ил.

2. Предтеченский В.М. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.11.Основы проектирования.М.: Стройиздат, 1976.-215 с.: ил.

3. Шептуха Т.С. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: метод. указания / Т.С.Шептуха; Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2001. 22 с.: ил.

4. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М.: Стройиздат, 1973.

5. Строительные нормы и правила, СНиП 23-02-03 “Тепловая защита зданий”.-М.: Госстрой России, 2004.

6. Свод правил по проектированию и строительству СП 23-101-04 “Проектирование тепловой защиты зданий”. М.: Госстрой России. 2004.

7. Строительные нормы и правила, СНиП 23-01-99 “Строительная климатология”.М.: Госстрой России.1999.

 

 

Приложение 1

Приложение 2

Бетоны и растворы

А.

Полимерные

 

Пенополистрол

150 0,052 0,06 0,89 0,99 0,05 100 0,041 0,052 0,65 0,82 0,05 40 0,041 0,05 0,41 0,49 0,05 Экструдированный пенополи- 25 0,031 0,031 0,28 0,31 0,013 строл фирмы БАСФ ТУ 2244-             001-47547616-00             Стиродур 2500С             4000С 35 0,031 0,031 0,34 0,37 0,005 5000с 45 0,031 0,031 0,38 0,42 0,005 Пенополистрол фирмы БАСФ 15 0,04 0,049 0,25 0,29 0,035 PS15             PS20 20 0,038 0,42 0,28 0,33 0,030 PS30 30 0,036 0,40 0,33 0,39 0,030 Экструдированный пеноплистирол «Стайрофоам»             то же «Руфмат»             то же «Флурмат 500» 28 0,030 0,031 0,31 0,34 0,006 то же «Флурмат 200» 32 0,029 0,029 0,32 0,36 0,006   38 0,028 0,028 0,34 0,38 0,006   75 0,029 0,029 0,28 0,31 0,006 то же «Пеноплекс» тип 35 35 0,029 0,030 0,36 0,37 0,018 то же, тип 45 45 0.031 0,032 0,40 0,42 0,015

Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-1

125 0,06 0,064 0,086 0,99 0,23 100 и мен 0,05 0,052 0,068 0,8 0,23

Пенополиуретан

80 0,05 0,05 0,67 0,7 0,05 60 0,041 0,041 0,53 0,55 0,05 40 0,04 0,04 0,4 0,42 0,05 В.

Пеностекло или газостекло

 

Пеностекло или газостекло

400 0,12 0,14 1,76 1,94 0,02 300 0,11 0,12 1,46 1,56 0,02 200 0,08 0,09 1,01 1,1 0,03 IV.

Асбестоцементные

 

Листы асбестоцементные плоские

1800 0,47 0,52 7,55 8,12 0,03 1600 0,35 0,41 6,14 6,8 0,03

Б.

Битумы нефтяные строительные и кровельные

1400 0,27 0,27 6,8 6,8 0,008 1200 0,22 0,22 5,69 5,69 0,008

 

1000 0,17 0,17 4,56 4,56 0,008 Асфальтобетон 2100 1,05 1,05 16,43 16,43 0,008 Рубероид, бикрост, рубитекс, изопласт, линокром, стеклоизол, КТфлекс 600 0,17 0,17 3,53 3,53 см прил.11

 

Группа 3591-21

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

 

 

Задание 1. Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющем слоем из пенополистирольных плит с объемной массой 100 кг/м3 (для вариантов 1-15) и 40 кг/м3 (для вариантов 16-25).

 

Вари

Ант

Место строительства

Параметры кладки

Х1 Х2 Х3 1 Архангельск 250 200 120 3 Брянск 380 150 120 3 Владимир 510 100 120 4 Вологда 640 75 120 5 Воронеж 640 50 120 6 Глазов 510 150 120 7 Иркутск 380 100 120 8 Казань 250 150 120 9 Кемерово 380 200 120 10 Вятка 510 150 120 11 Мурманск 640 100 120 12 Курск 250 200 120 13 Курган 380 150 120 14 Липецк 510 100 120 15 Москва 640 75 120 16 Новосибирск 640 150 120 17 Орел 510 150 120 18 Оренбург 380 100 120 19 Пенза 250 150 120 20 Пермь 380 200 120 21 Рязань 510 100 120 22 Томск 640 75 120 23 Тюмень 640 125 120 24 Уфа 510 150 120 25 Челябинск 380 100 120

    Задание 2. Для своего варианта определить достаточность выполнения санитарно-гигиенических требований стеновым ограждением, характеристики которого приведены в задании 1.

Задание 3. Определить толщину утеплителя холодного чердачного перекрытия, состоящего из ж/б панели δ=100 мм, пароизоляция – 1 слой рубитекса; цементно-песчаной стяжки δ=30 мм и утеплителя:

 

Вариант Место строительства Материал утеплителя Объемная масса утеплителя кг/м3
1 Архангельск Пенопласт 125
2 Брянск -//-//- 100
3 Владимир Пенополиуретан 80
4 Вологда -//-//- 60
5 Воронеж -//-//- 40
6 Глазов Пенополистирол 40
7 Иркутск -//-//- 100
8 Казань -//-//- 150
9 Кемерово Плиты минераловатные 50
10 Вятка -//-//- 100
11 Мурманск -//-//- 200
12 Курск -//-//- 300
13 Курган Пенопласт 125
14 Липецк -//-//- 100
15 Москва Пенополиуретан 80
16 Новосибирск -//-//- 60
17 Орел -//-//- 40
18 Оренбург Пенополистирол 40
19 Пенза -//-//- 100
20 Пермь -//-//- 150
21 Рязань Плиты минераловатные 50
22 Томск -//-//- 100
23 Тюмень -//-//- 200
24 Уфа Экструдированный пенополистирол 45
25 Челябинск -//-//- 25

 

 

Задание 4. Для своего варианта определить достаточность выполнения санитарно-гигиенических требований чердачным перекрытием холодного чердака, характеристики которого приведены в задании 3.

 

 

ПРИМЕРЫ



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-03-09; просмотров: 385; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.12.205 (0.124 с.)