Теплотехнический расчет наружного ограждения

В зимних условиях, для которых характерны устойчивые температуры наружного воздуха и постоянство температуры внутреннего воздуха, обеспечиваемое работой систем отопления, вентиляции и кондиционирования, процесс теплопередачи через наружные ограждения можно считать стационарным. Поэтому в зимнее время теплозащитные качества ограждения характеризуются величиной сопротивления теплопередаче R₀, рассчитываемой для условий стационарного режима.

Сопротивление теплопередачи измеряется в и оно численно равно падению температуры в градусах при прохождения теплового потока, равного 1 Вт через 1 м² ограждения.

Сопротивление теплопередаче наружного ограждения равно

	(4.1)

R₀ = R_в + R_к + R_н,

 

где R_в – сопротивление теплоотдаче внутренней поверхности, м²∙К/Вт, равное R_в = 1/ ; – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙К), [1, табл.4^*]; R_н – сопротивление теплоотдачи наружной поверхности, м²∙К/Вт, равное R_н = 1/ ; – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²∙К), (прил.1); R_к – термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, м²∙К/Вт.

(4.2)

Величина R_к определяется как сумма термических сопротивлений отдельных слоев

R_к = R₁ + R₂ + ∙∙∙ +R_n + R_в.п,

 

где R₁, R₂,…, R_n – термические сопротивления отдельных слоев ограждения, м²∙К/Вт; R_в.п – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки [1, прил.4].

Термическое сопротивление каждого слоя однородной ограждающей конструкции R₁, R₂,…, R_n определяется по формуле

 

(4.3)

,

 

где – толщина слоя, м; – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м∙К), принимаемый с учетом зоны влажности района строительства [1, прил. 1^*] или [5, табл.1.3.] и условий эксплуатации ограждения [1, прил.2^*] или [5, табл. ].

Теплотехнический расчет наружных ограждений базируется на условии, что общее сопротивление теплопередаче ограждения R₀ должно быть не менее требуемого , м²∙К/Вт:

 

(4.4)

.

 

СНиП II-3-79^* “Строительная теплотехника” [1] регламентирует определение требуемого сопротивления теплопередаче по двум условиям: санитарно-гигиеническим и условиям энергосбережения.

Требуемое сопротивление теплопередаче, определяемое по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, равно

 

(4.5)

,

 

где t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88, требованиям СНиП 2.04.05-91* “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”, (1996), либо нормам проектирования зданий и сооружений; t_н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, ⁰С принимаемая в соответствии со СНиП 2.01.01-82 [2] или по [5, табл. 1.3] и равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; n – коэффициент уменьшения расчетной разности температур для ограждений, которые отделяют отапливаемые помещения от неотапливаемых и непосредственно не омываются наружным воздухом (принимается по [1, табл.2^*] и приведен в прил. 2); – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (принимается по [1, табл.2^*] и приведен в прил. 3); – то же, что в формуле (4.1).

В соответствии со СНиП II-3-79^* [1] вводится определение требуемого сопротивления теплопередаче из условия энергосбережения, требующего усиления теплозащитных свойств наружных ограждений.

Значения , которые должны приниматься для проектируемых, строящихся, реконструируемых и капитально-ремонтируемых зданий, начиная с 1 января 2000 г. приведены – в [1, табл.1б^*]. Эти таблицы приведены также в прил. 4.

(4.6)

При этом требуемое сопротивление теплопередаче рассматриваемой ограждающей конструкции определяется по вышеназванным таблицам методом интерполяции в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода (ГСОП), ⁰С∙сут:

 

ГСОП = (t_в – t_от.пер)∙ z_от.пер,

 

где t_от.пер – средняя температура за отопительный период (период со средней суточной температурой наружного воздуха ниже или равной 8⁰С [2] или [5]), ⁰С; z_от.пер – продолжительность отопительного периода ([2] или [5]), сут.

По результатам расчетов требуемых сопротивлений теплопередачи, рассчитанных исходя из двух условий – санитарно-гигиенических и условий энергосбережения, в качестве расчетной принимается большая величина.