-
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
-
Характеристика здания
Назначение здания: жилой дом
Район постройки: г. Иркутск
Высота этажей от пола до потолка: 3м, число этажей: 5
-
Характеристики ограждающих конструкций
-
наружные стены с использованием НОВП
-
перекрытие над тех.подпольем: ж/б плита, линолеум утеплённый
-
перекрытия верхнего этажа: ж/б плита с утеплителем
-
окна ПВХ в переплётах
-
Климатические данные
Зона влажности [1] : средняя
Влажностный режим [2]: нормальный
tint= 20˚C; φint= 50-60%
условия эксплуатации [3] –А
tht, Zht – средняя температура и продолжительность отопительного
периода, [4] принимают для периода со средне суточной температурой наружного воздуха не более 8˚С
tht = -8,9˚C
Zht= 241 сут
Расчётная температура воздуха( в холодный период года) tint=20˚C
-
РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ТЕПЛОЗАЩИТЫ «а»
Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreg
определяется [5] в зависимости от градусо суток отопительного периода
Dd=( tint- tht)Zht, (2.1)
tint - расчётная средняя температура внутреннего воздуха здания
tht - средняя температура наружного воздуха
zht - продолжительность отопительного периода
Dd=( tint- tht)Zht=(20+8,9)*241=6965
Так как в таблице нет такого значения, значит вычисляем Rreg, по формуле: Rreg= aDd+b, (2.2)
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˚Ссут: а=0,000075; b=0,15; для интервала 6000-8000˚Ссут: а=0,00005; b=0,3; для интервала 8000˚Ссут и более: а=0,000025; b=0,5 [5]
Тогда:
Для стен жилых зданий( а=0,00035м; b=1,4м )
Rreg= 0,00035*6965+1,4=3,84
Для чердачного перекрытия над неотапливаемыми подпольями и подвалами ( а=0,00045; b=1,9)
Rreg= 0,00045*6965+1,9=5,034
Для окон( а= 0,00005; b=0,3)
Rreg=0,00005*6965+0,3=0,65
Для перекрытий и покрытий(а=0,0005; b=2,2)
Rreg= 0,0005*6965+2,2=5,68
2.1. Расчёт чердачного перекрытия из ж/б многопустотных плит с подбором утеплителя
1.Чтобы найти толщину утеплителя, необходимо узнать сопротивление конструкции. Рассмотрим ж/б многопустотную плиту и вычислим её приведённое сопротивление. Для упрощения, круглые отверстия пустоты панелей, заменим равновеликими по площади квадратами со стороной а
а=(2.3)
Конструкция панелей относится к плоской ограждающей конструкции
с теплопроводными включениями с толщиной более 50% толщены ограждения
Расчёт проводится по следующей методике:
а) Вычисляем термическое сопротивление при мысленном рассечении панели плоскостями, параллельными тепловому потоку
Для сечения I-I ( 2 слоя железобетона δ= 0,039 м; λ= 1,92 Вт/м˚С)[6]; воздушная прослойка
Ra,l=0,15(м2˚С/Вт) [7]
RI= 2+Ra,l, (2.4)
Ra,l – термическое сопротивление замкнутой горизонтальной воздушной прослойки при потоке тепла снизу вверх
δ – толщина прослойки, м;
λ – коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке, Вт/м˚С
Ra,l – термическое сопротивление замкнутой горизонтальной воздушной прослойки при потоке тепла снизу вверх [7]
RI=2*0,039/1,92+0,15=0,19
Для II-II ( глухой части панели λ=1,92 Вт/м2˚С;δ=0,22м)[6]
RII=,
(2.5)
δ – толщина прослойки, м;
λ – коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке, Вт/м˚С
RII=0,22/1,92=0,115
Определение термического сопротивления в направлении, параллельном тепловому потоку
Ra,T= , (2.6)
AI , AII – площади первого и второго сечений
AI=0,1421=0,142 м2
AII=0,0681=0,068 м2
Ra,T= = 0,172 м2˚С/Вт
Б) Термическое сопротивление панелей в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, определяется для сечений
RT=R1+R2+R3 (2.7)
Для 1-3 слоёв (толщиной δ=0,03м; λ=1,92 Вт/м2˚С)
R1,3=, (2.8)
δ1,3 – толщина 1 и 3 слоя,м;
λ - коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке, Вт/м˚С
R1,3==0,02 м2˚С/Вт
Для определения термического сопротивления второго слоя панели, предварительно определим λср
λср= (2.9)
Конструкция этого слоя состоит из воздушной прослойки δ=0,142 м и железобетона δ=0,06м
Для воздушной прослойки требуется найти эквивалентный коэффициент теплопроводности
λЭ=, (2.10)
- толщина воздушной прослойки,м
Ra,l – термическое сопротивление замкнутой горизонтальной воздушной прослойки при потоке тепла снизу вверх [7]
λЭ=0,142/0,19=0,75
λср=(0,142*1,92+0,068*1,92)/0,142+0,068=1
Тогда:
R2=, (2.11)
δ2 – толщина 1 и 3 слоя,м;
λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м˚С
R2=0,142/1,92=0,074
Термическое сопротивление:
RT=2R1,3+R2, (2.12)
R1,3 – термическое сопротивление для 1 и 3 слоя, м2˚С/Вт
R2- термическое сопротивление для 2 слоя, м2˚С/Вт
RT=20,02+0,0,074=0,11м2˚С/Вт
Разница между Ra,T и RT
Δ=100%
(2.13)
Δ=0.172-0.11=0.062
Ra,T превышает величину RT не более, чем на 25%, значит приведённое термическое сопротивление определяется по формуле:
RK= (2.14)
RK= (0.172+2*0.11)/3=0.131
2.Толщина теплоизоляционного материала (пенополистирол)
Rreg==, (2.15)
– приведённое сопротивление теплопередачи всей ограждающей конструкции, м2˚С/Вт
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м2˚С
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности для условий холодного периода, Вт/м2˚С
- приведённое термическое сопротивление, м2˚С/Вт
Выбираем для каждого слоя конструкции перекрытия, по условию А, коэффициент теплопроводности (λ) [6]
Для асбестоцементной штукатурки: λ1=0,7 Вт/м˚С
Для теплоизоляции ( пенополистирол ρ=100 кг/м3): λ2=0,05 Вт/м˚С
Для цементно-песчаной стяжки: λ4=0,76 Вт/м˚С
αint= 8,7 Вт/м2˚С [8]
αext=12 Вт/м2˚С [9]
Тогда:
4,04=
δ3=(4,04-0,11-0,014-0,153-0,026-0,083)0,05=0,1827=200мм
2.2 Расчёт перекрытия над техподпольем с подбором утеплителя
-
Для расчёта толщены утеплителя необходимо знать сопротивление
конструкции. Для этого рассмотрим ж/б многопустотную плиту. Для упрощения, круглые отверстия заменим равновеликими по площади квадратами со стороной а
По формуле (2.3)
a== 0,142м=142мм
Конструкция панелей относится к плоской ограждающей конструкции с теплопроводными включениями толщенной более 50% с толщены ограждения
Метод расчёта:
А) Термическое сопротивление определяется в направлении, параллельном движению тепловому потоку
Для сечения I-I ( 2 слоя железобетона δ=0,039м; λ=1,92 Вт/м˚С) [6] воздушная прослойка
Ra,l=0,19 м2˚С/Вт [7]
По формуле (2.4)
RI=+ 0,19=0,23 м2˚С/Вт
Для сечения II-II (δ=0,22м; λ=1,92 Вт/м˚С)
По формуле (2.5)
RII= =0,114 м2˚С/Вт
Термическое сопротивление при рассечении панели, параллельно тепловому потоку определяем по формуле (2.6)
AI=0,1421=0,142 м2
AII=0,0681=0,068 м2
Ra,T= = 0,172 м2˚С/Вт
Б) Термическое сопротивление панелей в направлении, перпендикулярном движению теплового потока определяется для трёх характерных сечений
Для сечений 1-3 (δ=0,039м; λ=1,92 Вт/м˚С)
По формуле (2.8)
R1,3= = 0,02 м2˚С/Вт
Для определения термического сопротивления второго слоя панели, предварительно определяем λср по формуле (2.9)
Конструкция этого слоя состоит из воздушной прослойки δ=0,142 м и железобетонной плиты δ=0,068м
Для воздушной прослойки требуется найти эквивалентный коэффициент теплопроводности по формуле (2.10)
λЭ== 0,75 Вт/м˚С
λср= = 1,128 Вт/м˚С
Тогда по формуле (2.11)
R2= = 0,126 м2˚С/Вт
По формуле (2.12)
RT=0,022+0,126=0,166 м2˚С/Вт
Разница между Ra,T и RT определяется по формуле (2.13)
Δ= 100%=3,25%25%
Ra,T превышает величину RT не более, чем на 25%, значит термическое сопротивление ж/б многопустотной плиты конструкции определяют по формуле (2.14)
RK=
2.Толщина теплоизоляционного материала (пенополистирол)
Rregn== +, (2.16)
n - коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху
– приведённое сопротивление теплопередачи всей ограждающей конструкции, м2˚С/Вт
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м2˚С
αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности для условий холодного периода, Вт/м2˚С
- приведённое термическое сопротивление, м2˚С/Вт
Выбираем для слоя пола, по условию А, коэффициенты теплопроводности (λ) [6]
Для теплоизоляции (пенополистирол): λ2=0,05 Вт/м˚С
Для цементно-песчаной стяжки: λ3=0,76 Вт/м˚С
Для линолеума: λ4=0,38 Вт/м˚С
αint= 8,7 Вт/м2ч˚С [8]
αext=6 Вт/м2ч˚С[9]
n=0,6 [10]
Тогда:
4,040,6=+
δ2=(2,42-0,11-0,168-0,02-0,013-0,17)0,05=0,09м=90мм
2.3 Расчёт наружной стены
1) Сопротивление теплопередачи определяется как для однородной многослойной конструкции с однородными слоями по формуле
R0=Rsi+RK+Rse (2.17)
RK= (2.18)
Rsi= (2.19)
Rse=, (2.20)
– коэффициент тепловосприятия
– коэффициент теплоотдачи
- термическое сопротивление материала ограждающей конструкции
- сопротивление отдельных слоев многослойной конструкции
2)Определяю толщину теплоизоляционного материала ( плита Лайт)
для стены из формулы :
Rreg=R0=+RK+, (2.21)
Выбираю для каждого слоя стены, по условию А, коэффициент теплопроводности [6]
Для асбестовой штукатурки: λ1=0,7 Вт/м˚С
Для кирпича: λ2= 0,7 Вт/м˚С
Для утеплителя( плита Лайт): λ3=0,042 Вт/м˚С
αext=12 Вт/м2ч˚С [8]
αint=8,7 Вт/м2ч˚С[9]
Rreg=R0=++ (2.22)
(Для стены Rreg=3,06 Вт/м2˚С)
3,06=
δ3=(3,06-0,115-0,014-0,729-0,083)0,042=0,089=100мм
2.4 Подбор окон
По нормативному сопротивлению окон Rreg=0,507 м2˚С/Вт [11]
Из условия R0Rreg выбираем двойное остекление с твёрдым
селективным покрытием в одинарном переплёте R0=0,57 м2˚С/Вт ( окна в деревянных или ПВХ переплётах)
2.5. Проверка на соответствие требованиям СНиП по показателю теплозащиты «б»
Δt0=, (2.23)
Δt0 – температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, ˚С
- приведённое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2˚С/Вт
- коэффициент тепловосприятия, Вт/м2˚С
- температура внутреннего воздуха, ˚С
- расчётная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченности 0,92 для всех зданий, кроме зданий для сезонной эксплуатации, ˚С
n - коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху
Для стены:
n=1
tint=20˚С
text=-37˚С
αint=8,7 Вт/м2˚С
αext=12 Вт/м2˚С
R0=3,06 м2˚С/Вт
Δt0= = 1,69˚С
Δtn=4˚С [12]
условие Δt0 Δtn выполняется
Для техподполья:
n=0,6
tint=20˚С
text=-37˚С
Δt0= = 0,59˚С
Δtn=2˚С
Δt0 Δtn условие выполняется
Для чердачного перекрытия
n=1
tint=20˚С
text=-37˚С
Δt0= =1.15˚С
Δt0 Δtn условие выполняется
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ