7.3. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций

7.3.1. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

непрозрачных ограждающих конструкций

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций производится с учетом их теплотехнической однородности.

Для теплотехнически однородных ограждающих конструкций (однослойные или многослойные конструкций с параллельными слоями) величина сопротивления теплопередаче R_о может быть рассчитана по формуле

R_о = 1/_int + R_k + 1/_ext , (7.2)

где _int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 7 [3] ; _ext –коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 8 [4]; R_k – термическое сопротивление конструкции, м²·°С/Вт.

Для конструкций с последовательно расположенными слоями

R_k = ₁/₁ + ₂/₂ + ₃/₃ + … + _i/_i , (7.3)

где _i – толщина слоя, м; _I – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно приложению Д [4].

Для теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций (содержащих соединительные элементы между наружными облицовочными слоями – ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные включения) рассчитывается приведенное сопротивления теплопередаче R_о^r , м²·°С/Вт.

В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче R_о^r производится на основе расчета температурных полей по специальным компьютерным программам (например, программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих конструкций зданий «TEMPER-3D»).

Согласно [4] допускается определение величины R_о^r по формуле

R_о^r = R_о  r , (7.4)

где R_о – сопротивление теплопередаче конструкции без учета теплопроводных включений, рассчитанное по формуле (7.2), м²·°С/Вт; r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений.

В рамках курсовой работы расчет приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций рекомендуется производить по формуле (7.4). Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по справочным данным.

Пример расчета №2.

Определить сопротивление теплопередаче покрытия многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Конструкция покрытия представлена на рис. 2. Район строительства – г.Омск.

Рис. 2. Конструкция покрытия

По приложению В [3] определяем зону влажности района строительства – «сухая».

В соответствии с [4, табл.1 для аналогичных по назначению помещений] принимаем расчетную влажность внутреннего воздуха помещений – _int = 55%.

В зависимости от расчетной температуры и относительной влажности воздуха помещений по табл.1 [3] устанавливаем влажностный режим помещений – «нормальный».

По табл.2 [3] с учетом влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – «А».

Термическое сопротивление железобетонной пустотной плиты для условий эксплуатации «А» – R_к^пл = 0,148 м²·°С/Вт; для условий эксплуатации «Б» – R_к^пл = 0,152 м²·°С/Вт.

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции покрытия по прил. Д [4]:

- рубероид плотностью _о = 600 кг/м³; _А = 0,17 Вт/(м ^оС);

- плиты жесткие минераловатные плотностью _о = 100 кг/м³;

_А = 0,06 Вт/(м ^оС);

- цементно-песчаный раствор плотностью _о = 1800 кг/м³,

_А = 0,76 Вт/(м ^оС).

В расчете не учитывается наличие разуклонки и защитного слоя гравия в конструкции покрытия.

По табл.7 [3] принимаем _int = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [4] принимаем _ext = 23Вт/(м²·°С) .

Задаемся толщиной утеплителя _ут = 250 мм.

По формуле (7.3) рассчитываем величину термического сопротивления всей конструкции R_k:

R_k = 0,148 + 0,002/0,17 + 0,25/0,06+0,02/0,76+0,01/0,17 = 4,41 м^2оС/Вт.

По формуле (7.2) рассчитываем величину сопротивления теплопередаче конструкции покрытия R_о:

R_о = 1/8,7 + 4,41 + 1/23 = 4,57 м^{2 о}С/Вт.

Пример расчета №3.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Конструкция стены представлена на рис. 3. Район строительства – г.Омск.

Рис. 3. Конструкция стены

Температурно-влажностный режим – см. пример расчета №2.

Принимаем для трехслойных панелей из тяжелого бетона на гибких связях с эффективным утеплителем коэффициент теплотехнической однородности r = 0,832 в соответствии с прил. К [4, табл.К.2].

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции стены по прил. Д [4]:

- тяжелый бетон плотностью _о = 2400 кг/м³ , _А = 1,74 Вт/(м ^оС);

- плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного (ГОСТ 15588-70) плотностью _о = 40 кг/м³, _А = 0,041 Вт/(м ^оС).

По табл.7 [3] принимаем _int = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [4] принимаем _ext = 23Вт/(м²·°С) .

Задаемся толщиной утеплителя _ут = 160 мм.

По формуле (7.3) рассчитываем величину термического сопротивления R_k:

R_k = 0,06/1,74 + 0,16/0,041 + 0,08/1,74 = 3,98 м^{2 о}С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче стены R_о^r рассчитываем по формуле (7.4) с учетом формулы (7.2):

R_о^r = (1/8,7 + 3,98 + 1/23)∙0,832=3,44 м^{2 о}С/Вт.

7.3.2. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

светопрозрачных ограждающих конструкций

Величина приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций (оконных блоков) определяется при проведении сертификационных или технологических испытаний в климатической камере.

Выбор конструктивного решения оконного блока и оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче R_о^reg и приведенного значения R_о^r , полученного по результатам испытаний (см. прил. Л [4]).

Пример расчета №4.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче оконных блоков из ПВХ-профилей для многоэтажного крупнопанельного каркасного здания. Район строительства – г.Омск.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон зданий административно-бытового назначения в климатических условиях г.Омска составляет R_о^reg= 0,55 м^{2 о}С/Вт (см. пример расчета №1).

По прил. Л [4] данным требованиям соответствуют оконные блоки из ПВХ-профилей (5-камерная система) с двухкамерными стеклопакетами толщиной 36 мм в одинарном переплете из обычного стекла с межстекольным расстоянием 12 мм – R_о^r = 0,57 м^{2 о}С/Вт.