Расчетно-практическая работа №3

«Расчет воздухопроницаемости наружных ограждений здания»

Рассчитать сопротивление воздухопроницаемости многослойной непрозрачно ограждающей конструкции. Определить, удовлетворяет ли она существующим требованиям воздухопроницаемости.

Рассчитать требуемое сопротивление воздухопроницанию оконных ограждений и выбрать по возможности конструкцию окон, удовлетворяющую существующим требованиям воздухопроницаемости.

Рассчитать влияние инфильтрации на температуру внутренней поверхности и коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции.

Исходные данные для расчета воздушного режима здания

№ варианта	Район строительства	Высота этажа h, м	Число этажей n	№ варианта	Район строительства	Высота этажа h, м	Число этажей n
1	Воркута	2,7	4	13	Рязань	2,3	8
2	Астрахань	3,5	3	14	Воронеж	3,0	2
3	Санкт-Петербург	3,3	5	15	Хабаровск	3,3	6
4	Иркутск	2,7	8	16	Краснодар	2,1	5
5	Владивосток	3,2	2	17	Казань	2,3	7
6	Кострома	2,3	3	18	Енисейск	3,5	3
7	Сочи	2,9	10	19	Омск	2,7	5
8	Челябинск	3,2	2	20	Нижний Новгород	3,2	9
9	Калининград	2,1	9	21	Москва	2,3	12
10	Волгоград	3,0	10	22	Новосибирск	2,3	10
11	Мурманск	3,3	5	23	Пермь	3,3	3
12	Ярославль	2,1	9	24	Оренбург	3,0	8

Примечание: все здания подключены к централизованным источникам теплоснабжения (ТЭЦ и районным отопительным котельным).

Расчетно-практическая работа должна быть выполнена в соответствии с требованиями стандарта вуза.

Пример выполнения РПР №3

Рассчитать сопротивление воздухопроницаемости многослойной ограждающей конструкции жилого здания. Определить, соответствует ли расчетное значение сопротивления воздухопроницанию конструкции существующим нормативным требованиям для заданного региона.

Конструктивный элемент – Наружная стена здания

№ варианта	Схема конструктивного элемента	Составные элементы конструкции	Примечание
1		1 – раствор цементно-песчаный; 2 – керамзитопенобетон; 3 – щебень из доменного шлака (ГОСТ 5578); 4 – керамзитопенобетон; 5 – воздушная прослойка; 6 – облицовка из гранита	δ1 = 20 мм; δ2 = 200 мм, ρ2 = 1800 кг/м^3; δ3 = 170 мм; δ4 = 200 мм, ρ4 = 1800 кг/м^3; δ5 = 35 мм; δ6 = 15 мм
8
11
15
20
23
2		1, 6 – раствор цементно-песчаный; 2 – пенозолобетон; 3 – плиты минераловатные повышенной жесткости; 4 – воздушная прослойка; 5 – кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе	δ1 = 20 мм; δ2 = 300 мм, ρ2 = 1200 кг/м^3; δ3 = 130 мм, ρ3 = 200 кг/м^3; δ4 = 50 мм; δ5 = 120 мм; δ6 = 20 мм
6
13
17
22
24
3		1 – раствор цементно-песчаный; 2 – керамзитобетон на перлитовом песке; 3 – гравий керамзитовый; 4 – керамзитобетон на перлитовом песке; 5 – раствор цементно-песчаный	δ1 = 20 мм; δ2 = 150 мм, ρ2 = 1000 кг/м^3; δ3 = 100 мм, ρ3 = 800 кг/м^3; δ4 = 200 мм, ρ4 = 1000 кг/м^3; δ5 = 30 мм
5
9
12
16
19
4		1, 6 – раствор цементно-песчаный; 2, 5 – кирпич силикатный на цементно-песчаном растворе (ГОСТ 379); 3 – плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем; 4 – воздушная прослойка;	δ1 = 30 мм; δ2 = 380 мм; δ3 = 90 мм, ρ3 = 200 кг/м^3; δ4 = 30 мм; δ5 = 120 мм; δ6 = 30 мм
7
10
14
18
21

1. Ограждающая конструкция девятиэтажного жилого здания (n=9) высотой этажа равной h=2,7 м, состоящая из трех слоев: керамзитобетона ρ₁=1000 кг/м³ толщиной δ₁=0,120 м; слоя утеплителя из пенополистирола ρ_ут=40 кг/м³ толщиной δ_ут=0,05 м; керамзитобетона ρ₂=1000 кг/м³ толщиной δ₂=0,08 м.

2. Район строительства – г. Пенза.

3. Влажностный режим помещения – нормальный.

4. Отопление осуществляется от ТЭЦ.

5. Согласно прил. 1, г. Пенза находится в сухой зоне влажности, влажностный режим нормальный, следовательно, рассчитываемая ограждающая конструкция будет эксплуатироваться в условиях 1 (см. табл. 1.2).

6. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

t_ext=-29 ^оС с обеспеченность 0,92 по данным [4];

ν=5,6 м/с по данным [4];

t_int=20 ºС по данным [5];

G_n=0,5 кг/(м²ч) по табл. 3.1;

R_inf1=25,4 м²чПа/кг по таблице прил. 6;

R_infут=79,0 м²чПа/кг по таблице прил. 6;

R_inf2=17,0 м²чПа/кг по таблице прил. 6.

Решение задачи:

1. Определяем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности ограждающей конструкции по формуле (3.2) и удельный вес наружного и внутреннего воздуха по формуле (3.3):

.

2. Вычисляем требуемое сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции по выражению (3.1):

.

3. Находим общее фактическое сопротивление воздухопроницанию наружного ограждения по формуле (3.4):

.

Таким образом, ограждающая конструкция отвечает требованиям воздухопроницаемости, так как выполняется условие .

Выбрать конструкцию окон для жилого здания заданного региона, удовлетворяющую существующим требованиям воздухопроницаемости

1. Девятиэтажное жилое здание (n=9).

2. Район строительства – г. Пенза.

3. Высота этажа h=2,7 м.

4. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

t_ext=-29 ^оС с обеспеченность 0,92 по данным [4];

ν =5,6 м/с по данным [4];

t_int=20 ºС по данным [5];

G_n=5,0 кг/(м²ч) по табл. 3.1;

_ext=14,2 Н/м³ по формуле (3.3);

_int=11,8 Н/м³ по формуле (3.3);

p=45,4 Па по формуле (3.2);

p₀=10 Па по формуле (3.5).

Решение задачи

1. Определим требуемое сопротивление воздухопроницанию окон по формуле (3.5):

.

2. Согласно сертификату воздухопроницаемость окна при равна , показатель режима фильтрации . Тогда действительное сопротивление воздухопроницанию окна найдем по формуле (3.6):

.

Таким образом, выбранный тип окна удовлетворяет условию воздухопроницанию светопрозрачных конструкций .

Рассчитать влияние инфильтрации на температуру внутренней поверхности и коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции

1. Девятиэтажное жилое здание (n=9).

2. Район строительства – г. Пенза.

3. Высота этажа h=2,7 м.

4. Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

t_ext=-29 ^оС с обеспеченность 0,92 по данным [4];

ν =5,6 м/с по данным [4];

t_int=20 ºС по данным [5];

G_n=0,5 кг/(м²ч) по табл. 3.1;

_ext=14,2 Н/м³ по формуле (3.3);

_int=11,8 Н/м³ по формуле (3.3);

p=45,4 Па по формуле (3.2);

с_в=1,005 кДж/(кг^оС);

R_о=3,23м²^оС/Вт по формуле (1.4)

e=2,718;

R_x=3,12 м²^оС/Вт по формуле (3.9);

R_inf=121,4 м²чПа/кг по формуле (3.4).

Решение задачи

1. Вычисляем количество воздуха, проникающего через наружное ограждение, по уравнению (3.8):

.

2. Вычисляем температуру внутренней поверхности ограждения при инфильтрации воздуха по формуле (3.7):

.

3. Определяем коэффициент теплопередачи ограждения с учетом инфильтрации по формуле (3.10):

.

4. Вычисляем коэффициент теплопередачи ограждения при отсутствии инфильтрации по формуле (1.5):

.

Таким образом, установлено, что коэффициент теплопередачи с учетом инфильтрации больше соответствующего коэффициента без фильтрации.