Розрахунок теплостійкості захисного шару для літнього теплового режиму

 

 

За [1, дод. П] визначаємо, що місто Хмільник знаходиться на географічній широті 49°.

За [1, дод. Р] для стін, які орієнтовані на захід, максимальне і середнє значення сумарної сонячної радіації I_max = 512 Вт/м², I_сер = 150 Вт/м².

Оскільки фасадна частина захисної конструкції виконана з листової сталі пофарбованої у білий колір, то за [9, дод.16] коефіцієнт поглинання r = 0,45.

За [1, дод.Е] визначаємо для липня А_tYIII = 18,7°С.

За [1, дод.П] визначаємо, що мінімальна з середніх швидкостей вітру V по румбах за липень дорівнює V_YIII = 5 м/с.

Тоді коефіцієнт тепловіддачі a_з зовнішньої поверхні для літнього режиму визначаємо за формулою:

a_з =5,8+11,6 ) =5,8+11,6 ) = 31,74 Вт/(м²К). (4.1)

Знаходимо розрахункову амплітуду коливань температури зовнішнього повітря А_t^розр:

(4.2)

Теплова інерція першого шару:

D₁=R₃×S₃=2×0,814=1,63>1. (4.3)

Коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні першого шару:

g₁=S₃=0,814Вт/(м²К). (4.4)

Теплова інерція другого шару:

D₂=R₂×S₂=0,52×10,9=5,67>1. (4.5)

Коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні другого шару:

g₂ =S₂=10,9Вт/(м²К). (4.6)

Теплова інерція третього шару:

D₃=R₁×S₁=0,012×9,72=0,12<1. (4.7)

Коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні третього шару:

. (4.8)

Теплова інерція стіни:

D=D₁+D₂+D₃=1,63+5,67+0,12=7,42. (4.9)

Коефіцієнт затухання розрахункової температури зовнішнього повітря в огороджувальній конструкції ν визначається за формулою:

(4.10)

Знаходимо амплітуду коливань температури внутрішньої поверхні захисного шару:

 

А_tвн=А_t^розр/ν=14,48/268,4=0,054°С. (4.11)

Середня температура зовнішнього повітря за липень складає 18,7°С.

Відповідно:

= -0,1(t_з-21)=2,53-0,1(18,7-21)=2,76 °С. (4.12)

Таким чином, захисний шар є теплостійким для літнього теплового режиму, тому що А_вн << .

 

5 РОЗРАХУНОК ПОВІТРОПРОНИКНОСТІ ЗАХИСНОГО ШАРУ

 

 

Визначаємо відповідність нормам повітропроникності стіни будинку. Будинок триповерховий. Район будівництва – м. Хмільник Вінницької області. Висота – 10,6 м. Огородження має світлові отвори, заповнені потрійним склінням у розподільних рамах з ущільнення. З [1, дод.Е] знаходимо t₅^0,92=-21°С. А з [1, дод.П] V=4,7 м/с.

Визначаємо опір паропроникненню з [1, дод.Т]:

1) пінополістирол:

d=100 мм; R_n=79 м²×год×Па/кг; (5.1)

2) кладка із силікатної цегли на цементно-піщаному розчині товщиною в півцеглини:

d=450 мм; R_n=18 м²×год×Па/кг; (5.2)

3) вапняно-піщаний розчин:

d=10 мм; R_n=142 м²×год×Па/кг. (5.3)

Визначаємо розрахункову різницю тисків повітря на зовнішній та внутрішній поверхнях стіни:

g_в=3463/(273+21)=11,779; (5.4)

g_з=3463/(273-21)=13,742. (5.5)

DР=0,55×Н(g_з-g_в)+0,03×g_з×V²=0,55×10,6×(13,742-11,779)+0,03×13,742×4,7²=20,55Па. (5.6)

Визначаємо необхідний опір повітропроникненню стіни: з [9, табл.42] визначаємо нормовану повітропроникність стіни G¢=0,5 кг/(м²×год).

Необхідний опір повітропроникності стіни:

R_tⁿ=DР/G=20,55/0,5=41,1 м²×год×Па/кг. (5.7)

Розрахунковий опір повітропроникності стіни:

R=R₁+R₂+R₃=79+18+142=239 м²×год×Па/кг. (5.8)

Оскільки R>R_tⁿ, то стіна задовольняє вимоги повітропроникності і може використовуватись в розрахункових умовах.

Кількість повітря, що проходить через захисний шар

G =DР/R=20,55/239=0,086 кг/м²×год. (5.9)

 

Визначаємо кількість повітря, що надходить у приміщення через вікна. За [1, дод.Ф] для потрійного скління у роздільних рамах з ущільнення – прокладками з пінополіуретану:

R_i=0,56 м²×год×Па/кг; (5.10)

при DР=20,55 Па:

. (5.11)

Розглянута конструкція відповідає вимогам повітропроникності.