Теплотехнический расчет наружных ограждений

Теплотехнический расчет наружных ограждений заключается в определении такой толщины искомого слоя ограждения, при которой выполняются требования 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

В расчетном задании подлежат теплотехническому расчету наружные стены, чердачное перекрытие и перекрытие над неотапливаемым подвалом.

Последовательность расчета каждого ограждения

Определяется нормируемое значения сопротивления теплопередаче , в зависимости от градусо-суток района строительства согласно п. 5.3 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Следуя равенству , где сопротивление теплопередаче, м²·°С/Вт, подставляем значение в формулу для вычисления

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м ·°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м ·°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

Находим толщину второго (основного) конструктивного слоя ограждающей конструкции. В случае необходимости принимаем его кратным стандартному значению (например, если основной слой выполнен из кирпича, то толщина слоя должна быть кратна половине длины кирпича).

После чего проверяют на допустимую величину расчетного температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, определяемому по формуле (4) СНиП 23-02:

, где

- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 СНиП 23-02;

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций определяемый по таблице 7 СНиП 23-02 ( );

- соответственно расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С и расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

Расчетный температурный перепад не должен превышать нормируемых величин , установленных в таблице 5 СНиП 23-02. Выполняется проверка минимальной температуры, равной температуре точки росы при расчетных условиях внутри помещения на всех участках внутренней поверхности наружных ограждений с температурами ; при этом должно соблюдаться условие . Значения приведены в таблице 3 СП 23-101-2004.

В случае невыполнения требований на величину температурного перепада и на минимальную температуру, равную температуре точки росы величину сопротивления необходимо увеличить за счет увеличения толщины основного конструкционного слоя ограждения.

Особенностью расчета чердачного перекрытия является неоднородность конструкции определенная наличием в конструкции пустотной плиты. Для плоских ограждающих конструкций с теплопроводными включениями приведенное термическое сопротивление определяется по следующей формуле:

Для расчета рассекают плиту плоскостями:

а) параллельными направлению теплового потока. Ограждающая конструкция (или часть ее) условно разрезается на участки, из которых одни участки могут быть однородными (однослойными) - из одного материала, а другие неоднородными - из слоев с различными материалами; термическое сопротивление ограждающей конструкции , м ·°С/Вт, определяется по формуле применительно к термическому сопротивлению, где термическое сопротивление отдельных однородных участков и многослойных участков конструкции определяется по соответствующим формулам.

б) перпендикулярными направлению теплового потока. Ограждающая конструкция (или часть ее, принятая для определения ) условно разрезается на слои, из которых одни слои могут быть однородными - из одного материала, а другие неоднородными - из разных материалов. Термическое сопротивление однородных слоев и неоднородных слоев определяется по соответствующим формулам и термическое сопротивление ограждающей конструкции - как сумма термических сопротивлений отдельных однородных и неоднородных слоев.

Пример расчета пустотной плиты приведен в примере оформления.

Часто в теплотехническом расчете пустотной плиты, из-за невозможно определения расстояний между пустотами, или нарушения симметрии расположения пустот в плите, используют следующий прием: все пустоты круглого сечения после преобразования к эквивалентным квадратным как бы «смещают вместе к друг-другу» с целью получения удобной модели для расчета. В результате такого преобразования получается конструкция состоящая из двух участков – однородного и неоднородного с наличием воздушной прослойки. Далее расчет производится по изложенному выше способу.

Если величина превышает величину более чем на 25% или ограждающая конструкция не является плоской (имеет выступы на поверхности), то приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции следует определять в соответствии с пунктом 9.1.4. СП 23-101-2004.