Теплотехнический расчет наружного ограждения стены

 

В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета, определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций и проектирования систем отопления принимаются термодинамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические характеристики строительных материалов ограждений. Район строительства характеризуется расчетными параметрами наружного воздуха для холодного и теплого периодов года, которые представлены в [3, табл.1].

Исходные данные:

1. Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из пяти слоев:

Цементно-песчаный раствор δ₁ =0,015 м; λ₁ = 0,76 Вт/м⁰С, керамзитобетон на кварцевом песке δ₂=0,15 м; λ₂=0,52 Вт/м⁰С, перлитопластобетон λ = 0,52 Вт/ м⁰С, керамзитобетон на кварцевом песке δ₄ = 0,10 м;λ₄=0,52 Вт/м⁰С, сложный раствор δ ₅ =0,02м; λ₅=0,70 Вт/м⁰С.

2. Район строительства – г. Семфирополь.

3. Влажностный режим помещения – нормальный.

4. Отопление осуществляется от ТЭЦ.

5. Расчетная температура внутреннего воздуха - t_B =20 ⁰С.

6. Согласно [4, прил.1*], г. Семфирополь находится в сухой зоне влажности, влажностный режим нормальный, следовательно, рассчитываемая ограждающая конструкция будет эксплуатироваться в условиях А [4, прил.2], (см. табл. 3).

7. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов: t_хп(0,92)= -16°С [3, табл. 1]; t_on = 1,9°С [3, табл.1]; z_оп= 158 сут. [3, табл. 1]; t_B = 20°С (см. табл. 1); ά_в= 8,7 Вт/(м² °С) (см. табл.6); ∆t^н = 4°С (см. табл. 5); п = 1 (см. табл. 6); ά_н = 23 Вт/(м²°С) (см. табл.).

Порядок расчета:

1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (3.1):

 

 _,

 

где t_B - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий ГОСТ 12.1.005-88;

t_н - расчетная зимняя температура, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [3, табл. 1];

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по[4, табл. 3*] (табл. 7);

∆t^н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, [4, табл.2*] (табл.5);ά_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения,

Вт/(м² °С), [4, табл. 4*] (табл. 6);

2.По формуле (3.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С сут:

 

ГСОП =(t_B- t_on) z_от= (20 -1,9) • 158 = 2859,8 °С сут.,

 

где z_от - продолжительность отопительного периода[4, табл. 1];

t_оп - средняя температура отопительного периода, °С, [4, табл. 1].

3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения R_0.эн^тр (м² °С)/Вт, [4, табл. 1_а*] равна 1,1.

 

R_0.эн^тр =1,1(м²⁰С/Вт)

 

4. Сравниваем R₀^тр=1,1 и R_0.эн^тр =1,1 (м²°С)/Вт и принимаем для дальнейших расчетов большее - R_0.эн^тр

5. Определяем предварительную толщину утеплителя из перлитопластобетона δ_ут по уравнению (3.5):

 

 

где δ_i- толщина отдельных слоев ограждающей конструкции, м;

δ_VT - толщина укрепляющего слоя, м;

λ_i -коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м °С) [4, табл. 3*]

λ_vт - коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/(м -°С) [4, табл. 3']

ά_н - коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м °С), принимаемый по [4, табл. 6*], (табл. 8).

В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину стены δ₀⁼0,5 м, тогда δ_ут = 0,2 м.

6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче R₀^ф для всех слоев ограждения по выражению (3.6):

 

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как R₀^ф =R_0.эн^тр (1,07≈ 1,1).

7. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению (3.8):

 

_,

 

где R₀^ф - общее фактическое сопротивление теплопередаче, принимают по уравнению (3.6), (м² °С)/ Вт.