Пример расчета 2

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных оболочек.

Исходные данные

1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок М.2) размером 3180x3480x270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м·°С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м·°С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и, таким образом, каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 60x40 мм.

2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения

снаружи — t_ext= -40 °С и_ext= 23 Вт/(м²·°С);

внутри - t_int= 21 °С и_int= 8,7 Вт/(м²·°С).

Рисунок М.2— Конструкция панели совмещенной крыши (а) и схема расчета конструкции панели совмещенной крыши (б)

Порядок расчета

Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке М.2, апомечено буквамиADBC). На рисунке М.2,бпредставлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостяхAOD'D,CC'OA,BB'D'D,СС'В'Втепловые потоки, перпендикулярные осям координатОХиOY, равны нулю; на плоскостяхACBDиOC'B'D'возможно задать граничные условия второго рода:

- для плоскости ACBDt_ext= -40 °С и_ехt= 23 Вт/(м²·°С);

- для плоскости ОС'В'D't_int= 21 °С и_int= 8,7 Вт/(м²·°С).

Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q= 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагментаА= 0,37 · 0,38 = 0,1406 м².

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (М.1)

= [(21 + 40) 0,1406] / 3,215 = 2,668 м²·°С/Вт.

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

(рекомендуемое)

Примеры расчета коэффициента теплотехнической однородности ограждающих конструкций по табличным значениям

Рисунок Н.1— Схемы теплопроводных включений в ограждающих конструкциях

H.1 расчет коэффициента теплотехнической однородности r по формуле (12) настоящего свода правил

Таблица Н.1 — Определение коэффициента k_i

Схема теплопроводного включения по рисунку Н.1		m/	Коэффициент kiприа/(рисунок Н.1)
			0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,5	2
I		2	1,02	1,01	1,01	1,01	1	1	1	1
		5	1,16	1,11	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01
		10	1,33	1,25	1,15	1,1	1,08	1,06	1,04	1,03
		30	1,63	1,47	1,27	1,18	1,14	1,11	1,07	1,05
II		10-40	2,65	2,2	1,77	1,6	1,55	—	—	—
III При с/	0,25	2	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1
		5	1,12	1,08	1,05	1,04	1,03	1,03	1,02	1,01
		10	1,18	1,13	1,07	1,05	1,04	1,04	1,03	1,02
		30	1,21	1,16	1,1	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02
	0,5	2	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01
		5	1,28	1,21	1,13	1,09	1,07	1,06	1,04	1,03
		10	1,42	1,34	1,22	1,14	1,11	1,09	1,07	1,05
		30	1,62	1,49	1,3	1,19	1,14	1,12	1,09	1,06
	0,75	2	1,06	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01
		5	1,25	1,2	1,14	1,1	1,08	1,07	1,05	1,03
		10	1,53	1,42	1,25	1,16	1,12	1,11	1,08	1,05
		30	1,85	1,65	1,38	1,24	1,18	1,15	1,11	1,08
IV При c/	0,25	2	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01	1	1
		5	1,12	1,10	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,01
		10	1,2	1,16	1,1	1,07	1,06	1,05	1,03	1,02
		30	1,28	1,22	1,14	1,09	1,07	1,06	1,04	1,03
	0,5	2	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01
		5	1,32	1,25	1,17	1,13	1,1	1,08	1,06	1,04
		10	1,54	1,42	1,27	1,19	1,14	1,12	1,09	1,06
		30	1,79	1,61	1,38	1,26	1,19	1,16	1,12	1,08
	0,75	2	1,07	1,05	1,04	1,03	1,02	1,02	1,01	1,01
		5	1,36	1,28	1,18	1,14	1,11	1,09	1,07	1,05
		10	1,64	1,51	1,33	1,23	1,18	1,15	1,11	1,08
		30	2,05	1,82	1,5	1,33	1,25	1,21	1,16	1,11
Примечание — Обозначения приняты по рисунку Н.1.