Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий и сооружений
.pdfV пример. Исходные данные: Необходимо определить толщину панели типа «Сэндвич» для промышленного здания в г. Новокузнецке. Панели изготавливаются из оцинкованного тонкостенного стального листа толщиной 0,5 – 0,7 мм с утеплителем из негорючих гидрофобизированных минераловатных плит на базальтовой основе «Sandwich Batts». Климатические параметры и условия работы конструкций аналогичны примеру IV.
Порядок расчета
1. Аналогично примеру IV находим
Dd = 5472 (оС · сут.), Rreq = 2,0944 (м2·°С/Вт).
2. По таблице А.10 принимаем минимальный коэффициент неоднородности для трехслойных металлических панелей с эффективным утеплителем r = 0,75.
Требуемое термическое сопротивление стены по глади (без учета коэффициента неоднородности) должно быть не менее:
Ro = Rоr /r > Rreq/r = 2,0944/0,75 = 2,7925 (м2·°С/Вт).
3. По каталогу фирмы «Группа «Кузнецкие металлоконструкции» выбираем панель ПТСМ из двух вариантов:
толщиной 120 мм, Ro = 2,62 (м2·°С/Вт); толщиной 150 мм, Ro = 3,25 (м2·°С/Вт). Принимаем панель толщиной 150 мм,
Rоr = 3,25 · 0,75 = 2,4375 (м2·°С/Вт) > Rreq = 2,0944 (м2·°С/Вт).
Условие «а» [4] выполняется.
4. Нормируемый температурный перепад на внутренней поверхности стены производственного здания с сухим и нормальным режимами работы tn = 7 оС.
Расчетный температурный перепад определится по формуле (6):
t0 1(16 ( 39)) = 1,9419 оС, 3,25 8,7
t0 = 1,9419 оС < tn = 7 оС,
Условие «б» [4] также выполняется, и такая конструкция стены удовлетворяет требованиям тепловой защиты зданий.
31
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Архитектура гражданских и промышленных зданий: учебник для студентов вузов в 5 т. / Под общ. ред. В.М. Предтеченского. Т. II. Основы проектирования / Авт. Л.Б. Великовский, Н.Ф. Гуляницкий, В.М. Ильинский и др. – М.: Стройиздат, 1976. – 215 с.
2.СП 23-101-2004 Свод правил по проектированию и строительству. «Проектирование тепловой защиты зданий».
3.СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
4.СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».
5.ТСН 23-336-2002 Кемеровской области «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий»
32
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А.1 – Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
|
|
Нормируемые значения сопротивления теплопе- |
||||
|
Градусо- |
редаче Rreq, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций |
||||
Здания и помещения, коэффи- |
сутки ото- |
|
покрытий |
перекрытий |
окон и |
фонарей |
пительного |
|
чердачных, |
||||
|
и пере- |
балконных |
с верти- |
|||
циенты a и b. |
|
|||||
периода |
стен |
над неотап- |
||||
|
крытий |
ливаемыми |
дверей, |
кальным |
||
|
Dd, °С·сут |
|
над проез- |
витрин и |
остекле- |
|
|
|
|
дами |
подпольями |
витражей |
нием |
|
|
|
|
и подвалами |
|
|
1 Жилые, лечебно-профилак- |
2000 |
2,1 |
3,2 |
2,8 |
0,3 |
0,3 |
тические и детские учреждения, |
4000 |
2,8 |
4,2 |
3,7 |
0,45 |
0,35 |
школы, интернаты, гостиницы и |
6000 |
3,5 |
5,2 |
4,6 |
0,6 |
0,4 |
общежития |
8000 |
4,2 |
6,2 |
5,5 |
0,7 |
0,45 |
|
10000 |
4,9 |
7,2 |
6,4 |
0,75 |
0,5 |
|
12000 |
5,6 |
8,2 |
7,3 |
0,8 |
0,55 |
a |
- |
0,00035 |
0,0005 |
0,00045 |
- |
0,000025 |
b |
- |
1,4 |
2,2 |
1,9 |
- |
0,25 |
2 Общественные, кроме указанных |
2000 |
1,8 |
2,4 |
2,0 |
0,3 |
0,3 |
выше, административные и быто- |
4000 |
2,4 |
3,2 |
2,7 |
0,4 |
0,35 |
вые, производственные и другие |
6000 |
3,0 |
4,0 |
3,4 |
0,5 |
0,4 |
здания и помещения с влажным |
8000 |
3,6 |
4,8 |
4,1 |
0,6 |
0,45 |
или мокрым режимом |
10000 |
4,2 |
5,6 |
4,8 |
0,7 |
0,5 |
|
12000 |
4,8 |
6,4 |
5,5 |
0,8 |
0,55 |
a |
- |
0,0003 |
0,0004 |
0,00035 |
0,00005 |
0,000025 |
b |
- |
1,2 |
1,6 |
1,3 |
0,2 |
0,25 |
|
|
33 |
|
|
|
|
Продолжение таблицы А.1
|
|
Нормируемые значения сопротивления теплопе- |
||||
|
Градусо- |
редаче Rreq, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций |
||||
Здания и помещения, коэффи- |
сутки ото- |
|
покрытий |
перекрытий |
окон и |
фонарей |
пительного |
|
чердачных, |
||||
|
и пере- |
балконных |
с верти- |
|||
циенты a и b. |
|
|||||
периода |
стен |
над неотап- |
||||
|
крытий |
ливаемыми |
дверей, |
кальным |
||
|
Dd, °С·сут |
|
над проез- |
витрин и |
остекле- |
|
|
|
|
дами |
подпольями |
витражей |
нием |
|
|
|
|
и подвалами |
|
|
3 Производственные с сухим и |
2000 |
1,4 |
2,0 |
1,4 |
0,25 |
0,2 |
нормальным режимами |
4000 |
1,8 |
2,5 |
1,8 |
0,3 |
0,25 |
|
6000 |
2,2 |
3,0 |
2,2 |
0,35 |
0,3 |
|
8000 |
2,6 |
3,5 |
2,6 |
0,4 |
0,35 |
|
10000 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
0,45 |
0,4 |
|
12000 |
3,4 |
4,5 |
3,4 |
0,5 |
0,45 |
a |
- |
0,0002 |
0,00025 |
0,0002 |
0,000025 |
0,000025 |
b |
- |
1,0 |
1,5 |
1,0 |
0,2 |
0,15 |
Примечания: 1 Значения Rreq для величин Dd, отличающихся от табличных, следует определять по формуле |
|
Rreq =a Dd +b, |
(7) |
где Dd – градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;
a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в поз.1, где для интервала до 6000 °С·сут: a=0,000075, b=0,15; для интервала 6000-8000 °С·сут: a=0,00005, b=0,3; для интервала 8000 °С·сут и более: a=0,000025, b=0,5.
2 Для группы зданий в поз.1 нормируемые значения сопротивления теплопередаче перекрытий над лестничной клеткой и теплым чердаком, а также над проездами, если перекрытия являются полом технического этажа, следует принимать, как для группы зданий в поз.2.
34
Таблица А.2 – Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен
|
|
Сопротивление теплопередаче ( Rоr , м2·°С/Вт) и |
||||
Материал стены |
область применения (Dd, °С·сут) при конструктив- |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
ном решении стены |
|
||
|
|
двухслойные |
трехслойные |
с невентили- |
с вентили- |
|
конструкционный |
теплоизоляцион- |
с наружной |
с теплоизо- |
руемой воз- |
руемой воз- |
|
ный |
теплоизоля- |
ляцией по- |
душной про- |
душной про- |
||
|
||||||
|
|
цией |
средине |
слойкой |
слойкой |
|
Кирпичная кладка |
пенополистирол |
5,2/10850 |
4,3/8300 |
4,5/8850 |
4,15/7850 |
|
|
минеральная вата |
4,7/9430 |
3,9/7150 |
4,1/7700 |
3,75/6700 |
|
Железобетон (гибкие связи, |
пенополистирол |
5,0/10300 |
3,75/6850 |
4,0/7430 |
3,6/6300 |
|
шпонки) |
минеральная вата |
4,5/8850 |
3,4/5700 |
3,6/6300 |
3,25/5300 |
|
Керамзитобетон (гибкие |
пенополистирол |
5,2/10850 |
4,0/7300 |
4,2/8000 |
3,85/7000 |
|
связи, шпонки) |
минеральная вата |
4,7/9430 |
3,6/6300 |
3,8/6850 |
3,45/5850 |
|
Дерево (брус) |
пенополистирол |
5,7/12280 |
5,8/12570 |
- |
5,7/12280 |
|
|
минеральная вата |
5,2/10850 |
5,3/11140 |
- |
5,2/10850 |
|
На деревянном каркасе с |
пенополистирол |
- |
5,8/12570 |
5,5/11710 |
5,3/11140 |
|
тонколистовыми обшивками |
минеральная вата |
- |
5,2/10850 |
4,9/10000 |
4,7/9430 |
|
Металлические обшивки |
пенополиуретан |
- |
5,1/10570 |
- |
- |
|
(сэндвич) |
|
|
|
|
|
|
Блоки из ячеистого бетона с |
ячеистый бетон |
2,4/2850 |
- |
2,6/3430 |
2,25/2430 |
|
кирпичной облицовкой |
|
|
|
|
|
|
Примечание: В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) – предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.
35
Таблица А.3 – Градусо-сутки и продолжительность отопительного периода населенных пунктов
Кемеровской области
|
Градусо-сутки Dd, С сут / продолжительность отопительного периода zht, сут |
||||
Города, районные |
|
Здания: |
|
|
|
центры |
|
общеобразовательные и др. |
|
поликлиник и лечеб- |
дошкольных |
жилые |
общественные, кроме перечис- |
|
ных учреждений, до- |
||
|
|
.учреждений |
|||
|
|
ленных в графах 4 и 5 |
|
мов-интернатов |
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
Гурьевск |
6737/227 |
6560/227 |
|
6759/244 |
7003/244 |
Кемерово |
6999/221 |
6768/231 |
|
6937/246 |
7183/246 |
Киселевск |
6651/227 |
6424/227 |
|
6703/242 |
6945/242 |
Ленинск-Кузнецкий |
6855/227 |
6628/227 |
|
6860/245 |
7105/245 |
(Кольчугино) |
|
|
|
|
|
Кондома |
7033/236 |
6797/236 |
|
7010/254 |
7264/254 |
Кузедеево |
6840/228 |
6612/228 |
|
6811/245 |
7056/245 |
Мариинск |
6979/235 |
6744/235 |
|
6928/251 |
7179/251 |
Междуреченск |
7013/233 |
6780/233 |
|
7000/250 |
7250/250 |
Мыски |
6960/232 |
6728/232 |
|
6919/248 |
7167/248 |
Новокузнецк |
6900/230 |
6670/230 |
|
6839/246 |
7085/246 |
Осинники |
6870/229 |
6669/229 |
|
6811/245 |
7056/245 |
Прокопьевск |
6697/227 |
6470/227 |
|
6607/242 |
6849/242 |
Таштагол |
7344/240 |
7104/240 |
|
7327/258 |
7585/258 |
Тайга |
7272/240 |
7032/240 |
|
7252/259 |
7511/259 |
Тисуль |
6915/236 |
6679/236 |
|
6882/253 |
7135/253 |
Топки |
7097/235 |
6862/235 |
|
7053/251 |
7304/251 |
Усть-Кабырза |
7471/241 |
7230/241 |
|
7433/259 |
7692/259 |
Центральный |
7183/246 |
6937/246 |
|
7181/264 |
7445/264 |
|
|
36 |
|
|
|
Таблица А.4 – Климатические параметры холодного периода года
|
Температура |
Средняя темпе- |
Продолжитель- |
|
наиболее холод- |
ратура периода |
ность периода со |
Населенный пункт |
ной пятидневки |
со средней су- |
средней суточной |
обеспеченностью |
точной темпера- |
температурой |
|
|
0,92, |
турой ниже 8 оС, |
ниже 8 оС, |
|
text, оС |
tht , оС |
zht ,сут. |
Абакан |
-40 |
-9,7 |
225 |
Арзамас |
-32 |
-4,7 |
211 |
Архангельск |
-31 |
-4,4 |
253 |
Астрахань |
-23 |
-1,2 |
167 |
Барабинск |
-39 |
-9 |
230 |
Барнаул |
-39 |
-7,7 |
221 |
Белгород |
-23 |
-1,9 |
191 |
Бийск |
-38 |
-7,8 |
222 |
Биробиджан |
-32 |
-10,4 |
219 |
Благовещенск |
-34 |
-10,6 |
218 |
Братск |
-43 |
-8,6 |
249 |
Брянск |
-26 |
-2,3 |
205 |
Бугульма |
-33 |
-5,8 |
221 |
Великие Луки |
-27 |
-1,9 |
212 |
Верхоянск |
-59 |
-24,1 |
279 |
Вилюйск |
-52 |
-18,2 |
262 |
Владивосток |
-24 |
-3,9 |
196 |
Владикавказ |
-18 |
+0,4 |
174 |
Владимир |
-28 |
-3,5 |
213 |
Волгоград |
-25 |
-2,2 |
178 |
Вологда |
-32 |
-4,1 |
231 |
Воронеж |
-26 |
-3,1 |
196 |
Вязьма |
-27 |
-2,8 |
217 |
Вятка |
-33 |
-5,4 |
231 |
Грозный |
-18 |
+0,9 |
160 |
Дербент |
-9 |
+3,7 |
138 |
Дмитров |
-28 |
-3,1 |
216 |
Екатеринбург |
-35 |
-6,0 |
230 |
Елабуга |
-34 |
-5,5 |
215 |
Енисейск |
-46 |
-9,6 |
245 |
|
37 |
|
|
Продолжение таблицы А.4
|
Температура |
Средняя темпе- |
Продолжитель- |
|
наиболее холод- |
ратура периода |
ность периода со |
Населенный пункт |
ной пятидневки |
со средней су- |
средней суточной |
обеспеченностью |
точной темпера- |
температурой |
|
|
0,92, |
турой ниже 8 оС, |
ниже 8 оС, |
|
text, оС |
tht , оС |
zht ,сут. |
Иваново |
-30 |
-3,9 |
219 |
Ижевск |
-34 |
-5,6 |
222 |
Иркутск |
-36 |
-8,5 |
240 |
Йошкар-Ола |
-34 |
-5,1 |
220 |
Казань |
-32 |
-5,2 |
215 |
Калининград |
-19 |
+1,1 |
193 |
Калуга |
-27 |
-2,9 |
210 |
Кашира |
-27 |
-3,4 |
212 |
Кемерово |
-39 |
-8,3 |
231 |
Киселевск |
-39 |
-7,3 |
227 |
Комсомольск-на- |
-35 |
-10,8 |
223 |
Амуре |
|
|
|
Кострома |
-31 |
-3,9 |
222 |
Краснодар |
-19 |
+2,0 |
149 |
Красноярск |
-40 |
-7,1 |
234 |
Курган |
-37 |
-7,7 |
216 |
Курильск |
-15 |
-0,2 |
227 |
Курск |
-26 |
-2,4 |
198 |
Кызыл |
-48 |
-15,0 |
225 |
Ленск |
-49 |
-14,2 |
259 |
Липецк |
-27 |
-3,4 |
202 |
Магадан |
-29 |
-7,1 |
288 |
Мариинск |
-40 |
-7,7 |
235 |
Махачкала |
-14 |
+2,7 |
148 |
Междуреченск |
-39 |
-8,1 |
235 |
Минусинск |
-40 |
-8,8 |
225 |
Москва |
-28 |
-3,1 |
214 |
Мурманск |
-27 |
-3,2 |
275 |
Муром |
-30 |
-4,0 |
214 |
Мыски |
-39 |
-7,3 |
227 |
Надым |
-44 |
-11,6 |
283 |
|
38 |
|
|
Продолжение таблицы А.4
|
Температура |
Средняя темпе- |
Продолжитель- |
|
наиболее холод- |
ратура периода |
ность периода со |
Населенный пункт |
ной пятидневки |
со средней су- |
средней суточной |
обеспеченностью |
точной темпера- |
температурой |
|
|
0,92, |
турой ниже 8 оС, |
ниже 8 оС, |
|
text, оС |
tht , оС |
zht ,сут. |
Нальчик |
-18 |
+0,6 |
168 |
Нарьян-Мар |
-37 |
-7,2 |
290 |
Нерчинск |
-44 |
-14,1 |
233 |
Нижний Новгород |
-31 |
-4,1 |
215 |
Нижний Тагил |
-36 |
-6,6 |
238 |
Новгород |
-27 |
-2,3 |
221 |
Новокузнецк |
-39 |
-8,0 |
228 |
Новороссийск |
-13 |
4,4 |
134 |
Новосибирск |
-39 |
-8,7 |
230 |
Омск |
-37 |
-9,5 |
220 |
Орел |
-26 |
-2,7 |
205 |
Оренбург |
-31 |
-6,3 |
202 |
Охотск |
-33 |
-9,5 |
280 |
Пенза |
-29 |
-4,5 |
207 |
Пермь |
-35 |
-5,9 |
229 |
Петрозаводск |
-29 |
-3,1 |
240 |
Петропавловск- |
-20 |
-1,6 |
259 |
Камчатский |
|
|
|
Печора |
-43 |
-7,9 |
270 |
Прокопьевск |
-39 |
-8,0 |
228 |
Псков |
-26 |
-1,6 |
212 |
Ржев |
-28 |
-2,7 |
217 |
Ростов-на-Дону |
-22 |
-0,6 |
171 |
Рязань |
-27 |
-3,5 |
208 |
Салехард |
-42 |
-11,4 |
292 |
Самара |
-30 |
-5,2 |
203 |
Санкт-Петербург |
-26 |
-1,8 |
220 |
Саранск |
-30 |
-4,5 |
209 |
Саратов |
-27 |
-4,3 |
196 |
Смоленск |
-26 |
-2,4 |
215 |
Сочи |
-3 |
+6,4 |
72 |
|
39 |
|
|
Продолжение таблицы А.4
|
Температура |
Средняя темпе- |
Продолжитель- |
|
наиболее холод- |
ратура периода |
ность периода со |
Населенный пункт |
ной пятидневки |
со средней су- |
средней суточной |
обеспеченностью |
точной темпера- |
температурой |
|
|
0,92, |
турой ниже 8 оС, |
ниже 8 оС, |
|
text, оС |
tht , оС |
zht ,сут. |
Ставрополь |
-19 |
+0,9 |
168 |
Сургут |
-43 |
-9,9 |
257 |
Сусуман |
-55 |
-19,9 |
286 |
Сыктывкар |
-36 |
-5,8 |
245 |
Таганрог |
-22 |
-0,4 |
167 |
Тамбов |
-28 |
-3,7 |
201 |
Тверь |
-29 |
-3,0 |
218 |
Тихвин |
-29 |
-2,8 |
227 |
Тобольск |
-39 |
-8,1 |
232 |
Томск |
-40 |
-8,4 |
236 |
Троицко-Печорск |
-41 |
-6,9 |
258 |
Тула |
-27 |
-3,0 |
207 |
Тында |
-42 |
-14,7 |
258 |
Тюмень |
-38 |
-7,2 |
225 |
Улан-Удэ |
-37 |
-10,4 |
237 |
Ульяновск |
-31 |
-5,4 |
212 |
Уренгой |
-46 |
-13,1 |
286 |
Уссурийск |
-31 |
-8,3 |
198 |
Уфа |
-35 |
-5,9 |
213 |
Хабаровск |
-31 |
-9,3 |
211 |
Ханты-Мансийск |
-41 |
-8,8 |
250 |
Хибины |
-30 |
-4,9 |
271 |
Чебоксары |
-32 |
-4,9 |
217 |
Челябинск |
-34 |
-6,5 |
218 |
Череповец |
-31 |
-4,3 |
225 |
Чита |
-38 |
-11,4 |
242 |
Элиста |
-23 |
-1,2 |
176 |
Южно-Курильск |
-12 |
+0,1 |
228 |
Южно-Сахалинск |
-24 |
-4,3 |
230 |
Якутск |
-54 |
-20,6 |
256 |
Ярославль |
-31 |
-4,0 |
221 |
|
40 |
|
|