Климатические характеристики района постройки

 

Пункт строительства

г. Киев

Наименование расчетной величины	Обозначение, единица измерения	Значение характеристики	Литературный источник
1. Средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92	, ^0С	– 21	прил.7
2. Средняя температура за отопительный период	, ^0С	– 1,1	то же
3. Продолжительность отопительного периода	Z от.пер, сут		то же
4. Средняя температура наружного города по месяцам:	^0С		то же
январь	tн(I)	– 5,9
февраль	tн(II)	– 5,2
март	tн(III)	– 0,4
апрель	tн(IV)	7,5

Окончание табл. 4.2.

июнь	tн(VI)	17,8
июль	tн(VII)	19,8
август	tн(VIII)	18,7
сентябрь	tн(IX)	13,9
октябрь	tн(X)	7,5
ноябрь	tн(XI)	1,2
декабрь	tн(XII)	– 3,5
5. Упругость (парциальное давление) водяного пара наружного воздуха по месяцам:	Па		то же
январь	ен(I)
февраль	ен(II)
март	ен(III)
апрель	ен(IV)
май	ен(V)	1 040
июнь	ен(VI)	1 370
июль	ен(VII)	1 550
август	ен(VIII)	1 500
сентябрь	ен(IX)	1 170
октябрь	ен(X)
ноябрь	ен(XI)
декабрь	ен(XII)
6. Географическая широта рай-она строительства города	–	50^0
7. Минимальная средняя скорость ветра по румбам за июль	, м/с	(принимается 1,0 м/с)	прил.7
8. Максимальная (прямая) солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальные поверхности	Imax, Вт/м2		то же
9. Средняя (рассеянная) солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальные поверхности	Iср, Вт/м2		то же
10. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле	Atн, ^0С	18,4	то же

 

2. Вычисляем требуемое сопротивление теплопередаче ограждения по санитарно-гигиеническим и комфортным требованиям по формуле (4.5) при n = 1 (прил.2); Вт/(м²∙К) [1, табл.4^*]; ⁰С (прил.3):

3. Рассчитываем требуемое сопротивление теплопередаче данной конструкции наружной стены из условия энергосбережения.

Предварительно определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле (4.6):

ГСОП = (t_в – t_от.пер)∙ z_от.пер = (18 + 1,1)∙187 = 3 572 ⁰С∙сут.

Находим требуемое сопротивление теплопередаче в соответствии с табл.1б^* СНиП II-3-79^* (прил.4) методом интерполяции.

 

ГСОП, ^0С∙сут
2 000	2,1
4 000	2,8

 

Таким образом, по условиям энергосбережения в соответствии с новой редакцией СНиП II-3-79^* [1] сопротивление теплопередаче наружной стены должно быть не менее , которое и принимаем в качестве расчётной величины.

4. Необходимое термическое сопротивление слоя утеплителя (2-го слоя рассчитываемой 3-слойной панели) определяют из уравнения (4.1):

откуда

 

5. В соответствии со СНиП II-3-79^* [1] находим:

 

 

[1, табл.6^*].

 

6. Определяем термические сопротивления внутреннего и наружного слоев ограждения для условий категории “Б” эксплуатации наружной стены:

 

 

7. Находим требуемое термическое сопротивление слоя утеплителя из условия :

R_ут = 2,65 – (0,115 + 0,0215 + 0,0538 + 0,0435) = 2,416 .

8. Необходимая толщина слоя утеплителя вычисляется по формуле:

δ _ут = λ _ут ∙ R_ут = 0,13 ∙ 2,416 = 0,314 м.

9. Округляя толщину слоя утеплителя до сотых долей метра, окончательно принимаем δ _ут = 0,32 м. При этой величине действительное термическое сопротивление слоя утеплителя равно

 

.

 

10. Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены равно

= 0,115 + 0,0215 + 2,46 + 0,0538 + 0,0435 = 2,69 .

11. Из сравнения

следует, что рассчитываемая конструкция наружной стены соответствует требованиям СНиП II-3-79*.

12. Расчетный коэффициент теплопередачи данной конструкции стены равен

Задание 2. Определить соответствие теплозащитных свойств чердачного перекрытия верхнего этажа жилого дома с кровлей из рулонных материалов для климатических условий, описанных в задании 1 (район строительства – г. Киев).

 

Исходные данные. Конструкция чердачного перекрытия (прил.6, рис.2): внутренний слой (несущая основа) δ₁ = 0,22 м из железобетонной плиты: ρ₁=2 500 кг/м³; λ₁ = 2,04 Вт/(м∙К); слой утеплителя – шлаковая пемза δ₂ = 0,12 м; ρ₂= 400 кг/м³; λ₂ = 0,16 Вт/(м∙К); наружный слой δ₃ = 0,05 м – цементно-песчанная стяжка λ₃ = 0,93 Вт/(м∙К).

Коэффициент теплопроводности материалов слоёв принимаем по прил.8 для группы условий эксплуатации ограждения «Б».

Климатические характеристики района строительства определены в задании 1: ; t_от.пер = – 1,1 ⁰С; z_от.пер = 187 сут.

 

Порядок расчета

 

1. Определяем нормативные величины, необходимые для расчета требуемого сопротивления теплопередачи для чердачного перекрытия здания с кровлей из рулонных материалов:

n = 0,9 (прил.2); Δ t^н = 3⁰С (прил.3);

 

α_в = 8,7 Вт/(м²∙К); α_н = 12 Вт/(м²∙К) (прил.1);

 

м²∙К/Вт ([1],табл.6^*).

 

2. Вычисляем требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия по санитарно-гигиеническим и комфортным требованиям по формуле (4.5):

.

 

3. Находим сопротивление теплопередачи заданной конструкции перекрытия по формуле (4.1):

 

 

4. Проверяем соответствие данной конструкции чердачного перекрытия условиям энергосбережения.

В соответствии с выполненными в задании 1 расчетами, градусо-сутки отопительного периода для условий города Киева равны ГСОП = 3 572 ⁰С∙сут.

Находим требуемое сопротивление теплопередаче по табл.1б^* СНиП II-3-79^* [1], (прил.4):

 

ГСОП, ^0С∙сут
2 000	2,8
4 000	3,7

 

5. Сравнивая результаты расчетов, устанавливаем, что общее сопротивление теплопередачи перекрытия меньше требуемого:

,

значит, рассматриваемая конструкция не удовлетворяет требованиям энергосбережения.

6. Для повышения сопротивления теплопередачи данного ограждения необходимо увеличить толщину утеплителя.

7. Находим требуемое термическое сопротивление слоя утеплителя из условия :

 

8. Определяем необходимую толщину слоя утеплителя:

м

9. По конструктивным соображениям принимаем толщину утеплителя

10. Тогда общее сопротивление теплопередаче перекрытия будет равно

.

В этом случае

,

т.е. чердачное перекрытие соответствующей требованием СНиП II-3-79*.

11. Расчетная величина коэффициента теплопередачи перекрытия равна

.

 

 

Задание 3. Проверить конструкцию наружной стены жилого здания (описанную в задании 1) на конденсацию влаги на внутренней поверхности.

Исходные данные. Влажностной режим помещения, климатическая характеристика района строительства (г. Киев) определены в задании 1:

t_в = 18⁰С; φ_в = 60%; –21⁰С;

 

Пусть расчётный коэффициент сопротивления теплопередаче данной конструкции ограждения по результатам теплотехнического расчёта равен .

 

Порядок расчета

 

1. Определяем температуру внутренней поверхности наружной стены по формуле (4.8):

15,9 ⁰С.

2. Находим температуру точки росы t_т.р воздуха в помещении с помощью Id – диаграммы (рис.4.1). Она составляет 10,1⁰С.

3. Сравнение полученных результатов показывает, что

τ_в.п = 15,9 ⁰С > t_т.р = 10,1⁰С,

поэтому конденсации водяных паров на внутренней поверхности наружной стены происходить не будет.

 

Рис. 4.1 Определение температуры точки росы в помещении с помощью Id – диаграммы.

ТЕСТЫ

1. Какую величину коэффициента обеспеченности расчётных внутренних условий принимают в теплотехнических расчётах жилых и общественных зданий общего назначения:

а) 0,3; б) 0,5; в) 0,92; г) 0,4; д) 0,98.

2. Основными расчётными сочетаниями параметров наружного воздуха для зимнего периода года являются:

а) температура внутреннего воздуха в июле, скорость воздуха в помещении;

б) средняя температура наружного воздуха в январе, влажность наружного воздуха в марте;

в) температура наиболее холодной пятидневки , скорость ветра в январе.

г) зона влажности наружного воздуха в пункте строительства.

3.Термическое сопротивление однослойного ограждения из кирпичной кладки на цементно-шлаковом растворе толщиной 12 см и коэффициентом теплопроводности = 0,58 Вт/(м ^{. О}С) равно, :

а) 0,8; б) 0,2; в) 0,9; г) 1,0; д) 1,2.

4.Какую нормативную величину нормируемого температурного перепада следует принимать при теплотехническом расчёте наружной стены:

а) =5 ^ОС; б) =7 ^ОС; в) =4 ^ОС; г) =10 ^ОС; д) =1 ^ОС.

5. Температура воздуха в помещении t_в= 18 ^ОС, расчётная температура наружного воздуха = –25 ^ОС. Требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены по санитарно- гигиеническим и комфортным условиям , равно:

а) 0,5; б) 0,8; в) 1,2; г) 1,8; д) 2,1.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_о.п=–2,3 ^ОС; продолжительность отопительного периода z_о.п=209 суток. Величина градусо-суток (ГСОП) отопительного периода для жилого дома равна:

а) 3827 ^ОС ^. сут; б) 6420 ^ОС ^. сут; в) 4243 ^ОС ^. сут; г) 2948 ^ОС ^. сут;

д) 7348 ^ОС ^. сут; е)7929 ^ОС ^. сут.

7. Требуемое сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия жилого дома по условиям энергосбережения , при величине ГСОП = 6000 ^ОС ^. сут; равно:

а) 5,8; б) 3,2; г) 2,8; д) 4,6; е)5,5.

8. Требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям равно , а по требованиям энергосбережения . Какое расчётное сопротивление теплопередачи, R_О (м²·К)/Вт, ограждения будет удовлетворять требованием СНиП II-3-79*:

а) 1,0; б) 4,0; в) 1,7; г) 3,0; д) 2,75.

 

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте понятие «обеспеченность расчётных внутренних условий».

2. Что такое «коэффициент обеспеченности внутренних условий»?

3. Каковы параметры, характеристики и расчётные сочетания показателей наружного климата холодного периода года?

4. Какова тенденция изменения температуры наружного воздуха в течении отопительного периода.

5. Какова суть понятий «расчётная температура наружного воздуха обеспеченностью 0,92 и 0,98»?

6. Дайте определение стационарного процесса теплопередачи через ограждение

7. Назовите основные стадии процесса теплопередачи через наружное ограждение.

8. Как определяется коэффициент теплоотдачи и сопротивление тепловосприятия внутренний поверхности ограждения?

9. Дайте определение понятия сопротивления теплопередачи многослойного ограждения. Приведите расчётную формулу этой величины.

10. Как определить величину термического сопротивления однослойного ограждения?

11. По какой формуле определяют температуру в любом сечении ограждения?

12. По какой формуле определяют требуемое сопротивление теплопередаче ограждений по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям?

13. Как определить требуемое сопротивление теплопередаче ограждения исходя из условия энергосбережения в соответствии со СНиП II-3-79*?

14. Понятие «градусо-сутки отопительного периода» и его определение.

15. Назовите условие соответствия теплотехнических характеристик наружного ограждения требованием СНиП II-3-79*.

16. Как найти температуру «точки росы» воздуха в помещении с помощью Jd – диаграммы?

17. Приведите формулу для расчёта температуры на внутренней поверхности наружного ограждения.

18. Назовите условие отсутствия конденсации водяного пара на внутренней поверхности наружного ограждения.