Теплотехнический расчет ограждений

Федеральное государственное образовательное  учреждение 
среднего профессионального образования

Московский колледж градостроительства и предпринимательства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теплотехнический расчет ограждений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2011

 

 теплотехнический расчет ограждений

1. Теплотехнический расчет наружной стены

Определить  требуемую толщину утеплителя из условия энергосбережения.

Исходные данные. Вариант  № 18.

Здание – жилой  дом.

Район строительства: г. Саратов.

Зона влажности – 3 (сухая).

Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных  параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура  внутреннего воздуха		°С	20
2	Расчетная температура  наружного воздуха		°С	- 27
3	Расчетная температура  теплого чердака		°С	+ 5
4	Расчетная температура  техподполья		°С	+ 2
5	Продолжительность отопительного  периода		сут	196
6	Средняя температура  наружного воздуха за отопительный период		°С	- 4,3
7	Градусо-сутки отопительного  периода		°С·сут	5717

Конструкция ограждения

Слой штукатурки армированной сеткой – 30мм. δ₁ = 0,03м; λ₁ = 0,7 Вт/м∙⁰С

Минераловатные плиты  – р=20 кг/м3. δ₂ =0,08м; λ₂ = 0,042Вт/м∙⁰С

Кладка из керамзитнобетонных блоков - р=1200кг/м3 δ₃ = 0,4м; λ₃ = 0,044 Вт/м∙⁰С 400мм

 

1. Градусо–сутки отопительного периода

D_d = (t_int – t_ht) z_ht = (20 + 4,3) 196 = 4763°С∙сут

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req,

R_req = a∙D_d+ b = 0,00035∙4763 + 1,4 = 3,06 м²∙⁰С/Вт

3. Минимально допустимая толщина утеплителя определяется из условия R₀ = R_req

R₀= R_si+ ΣR_к+ R_se=1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = R_req

где: α_int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ (м^{2 о}С), 8,7, (табл. 7);

α_ext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, 23, (табл. 8).

 

δ_ут = [R_req – (1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext )]λ_ут = [3,06 – (1/8,7 + 0,03/0,7 + 0.4/0,44 + 1/0,08)]∙0,042 = [3,06-1,145]*0,042 = 0,08м

Принимаем толщину утеплителя 0,1м.

4. Приведенное сопротивление теплопередаче, R₀, с учетом принятой толщины утеплителя

R₀ = 1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = 1/8,7 + 0,03/0,7 + 0.08/0,42 + 0,4/0,044 + 1/12 = 3,035 м²∙⁰С/Вт

 

 

5. Проверка конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности, τ_si, стен:

τ_si = t_int - [n(t_int – t_ext)] / (R_о α_int) = 20 - ⁰С

где : n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, 1, (табл. 6).

Температура точки росы t_d =10,7 0С (табл. 2).

Вывод: Так как τ_si > t_d  , то конструкция отвечает условиям энергосбережения.

 

2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Проверить конструктивно принятую толщину  утеплителя для холодного чердака из условия энергосбережения.

Конструкция ограждения

Утепление чердачного перекрытия

1 – чердачное перекрытие, ж/б  плита, 220мм;

2 – пароизоляция;

3 – утеплитель (пенополистирол

 ρ =25 кг/м³); δ=?

4 – доски ходовые, 20мм

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req

R_req = a∙D_d+ b = 0,000075 4762 + 0,15 = 5,50 м²∙⁰С/Вт

2. Минимальная толщина утеплителя определяется из условия R₀ = R_req

R₀= R_si+ ΣR_к+ R_se=1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = R_req

δ_ут = [R_req – (1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext )]λ_ут =

 

Принимаем толщину утеплителя 0,12м.

3. Приведенное сопротивление теплопередаче, R₀, с учетом принятой толщины утеплителя

R₀ = 1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext =

 

4. Проверка конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности τ_si ограждения

τ_si = t_int - [n(t_int – t_ext)] / (R_о α_int) = 22 -  

Вывод:

 

 

3. Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

Определить толщину утеплителя для перекрытия над теплым подвалом из условия энергосбережения.

Конструкция ограждения

Перекрытие над подвалом железобетонная плита δ₁ = 0,15м; λ₁ = 1,92 Вт/м∙⁰С

Пароизоляция (поливинилхлоридная пленка)

Пенополистирол р=35кг/м3; λ₃ = 0,031 Вт/м∙⁰С

Лаги из досок – 40мм: δ₄ = 0,04м;

Доски пола – 40 мм. δ₅ = 0,04м; λ₅ = 0,18 Вт/м∙⁰С

 

1. Нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия над техподпольем , м ·°С/Вт:

где: - нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытий над техподпольем, определяемое согласно СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

- коэффициент, определяемый по  формуле:

,

, - то же, что и в формуле (1);

  - расчетная температура воздуха в техподполье, равная не менее плюс 2 °C.

n =

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req, табл. 4.

R_req = a∙D_d+ b =

R = n∙R_req =

3. Минимальная толщина утеплителя определяется из условия R_₀ = R

R₀= R_si+ ΣR_к+ R_se=1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = R

δ_ут = [R – (1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext )]λ_ут =

Принимаем толщину утеплителя 0,06м.

4. Приведенное сопротивление теплопередаче, R , с учетом принятой толщины утеплителя

R = 1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext =

6. Проверка конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности τ_si перекрытия:

τ_si = t_int - [n∙(t_int – t^b_int)] / (R α_int) =

Вывод:

4. Теплотехнический расчет светопрозрачных конструкций

Определить  конструкцию заполнения оконного проема.

 

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req,

R_req = a∙D_d+ b = 0,000075 4762 + 0,15 = 0,50 м²∙⁰С/Вт

2. Заполнение светового проема – двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из стекла с твердым селективным покрытием R =0,50 м²∙⁰С/Вт

R_req, =

Так как приведенное сопротивление теплопередаче выбранной светопрозрачной конструкции равно , то эта конструкция удовлетворяет требованиям норм.

3. Проверка требования по обеспечению минимальной температуры на внутренней поверхности светопрозрачных ограждений.

τ_int = t_int - [n(t_int – t_ext)] / ( α_int) = 20 - ⁰С

Вывод: > 3°С, т.е. конструкция светового заполнения обеспечивает минимальную температуру на внутренней поверхности.

 

 

Список литературы

1. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
3. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
4. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
5. СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
6. СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.
7. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. - М.: ОАО ЦПП, 2004. – 139 с.