Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Теплотехнического расчета однородной ограждающей конструкций.
В простейшем виде ограждающая конструкция здания по своей расчетной схеме представляет плоскую конструкцию (стенку, плиту), ограниченную параллельными поверхностями. Она разделяет воздушные среды с различными температурами. Цель теплотехнического расчета ограждающих конструкций - предание им необходимых теплозащитных качеств. Ограждающая конструкция называется однородной, если выполнена из одного материала, и - слоистой, если состоит из нескольких материалов, слои которых расположены параллельно внешним поверхностям ограждения. Коэффициент теплопроводности – одна из основных теплофизических характеристик строительных материалов. Он представляет собой количество тепла, которое проходит в единицу времени через 1м2 ограждения толщиной 1м при разности температур на его поверхностях в 1°С. Коэффициент теплопроводности зависит от объемной массы (плотности) и влажности материала. Через плоскую, однородную ограждающую конструкцию поток тепла проходит перпендикулярно к ее поверхности. Термическое сопротивление однородного ограждения или отдельного конструктивного слоя, входящего в состав слоистой конструкции определяется выражением: м2·°С/Вт, (1.1) где δ - толщина ограждения, м; λ - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м2·°С) Термическое сопротивление слоистой конструкции равно сумме термических сопротивлений слоев. , (1.2) где δ 1 … δ n - толщина отдельных слоев, м; λ 1 … λ n - коэффициенты теплопроводности материала слоев с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций. При передаче тепла через ограждающую конструкцию в холодный период года происходит падение температуры от tВ до tН. При этом общий температурный перепад (tВ - tН) состоит из суммы трех частных перепадов. Температура внутренней поверхности τ В ограждающей конструкции в холодный период года более низка, чем температура воздуха помещения tВ, т.е. имеет место температурный перепад (tВ - τ В). В пределах толщины ограждающей конструкции температурный перепад равен (τ В - τ Н). Температура наружной поверхности конструкции τ Н несколько выше температуры наружного воздуха t Н, и перепад у этой поверхности составляет (τ Н - t Н). Каждый из этих температурных перепадов вызван конкретным сопротивлением переносу тепла: перепад (t В – τ В) - сопротивлением тепловосприятию RB; перепад (τ В – τ Н) - термическим сопротивлением конструкции R; перепад (τ Н – t Н) - сопротивлением теплоотдачи RH. Общее сопротивление ограждающей конструкции теплопередаче RO равно сумме всех отдельных сопротивлений: м2·°С/Вт, (1.3) Сопротивление тепловосприятию ; Сопротивление теплоотдаче , где α B и α H – соответственно коэффициент тепловосприятия и коэффициент теплоотдачи принимаются по таблице № 4*, 6* (3). Основное условие расчета на зимний период ; т.е. сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции должно быть больше или равно требуемому сопротивлению, определяемому, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и из условий энергоснабжения.
Требуемое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле: ; (1.4) где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл.3*(3); tB - расчетная температура внутреннего воздуха °C, принимаемая согласно ГОСТ 30494-96(5); tH - расчетная зимняя температура наружного воздуха равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92 по СНиП 2.01.01-82(2); Δ tH - нормативный температурный период между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице №2*(3); α B - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемой по таблице № 4*(3). Для нахождения требуемого сопротивления ограждающей конструкции их условий энергосбережения необходимо определить градусосутки отопительного периода района строительства и по полученной величине по таблице № 1Б найти требуемое сопротивление элементов ограждающей оболочки, ; ; (1.5) где tB - расчетная температура внутреннего воздуха; tот.пер - соответственно средняя температура °C и продолжительность отопительного периода, сутки. Из двух найденных требуемых сопротивлений теплопередачи ограждающей конструкции в формулу основного условия расчета подставляем большее значение, решаем уравнение и определяем толщину утеплителя.
ПРИМЕР №1.1
Задание: Определить толщину кирпичной стены с термовкладышем Жилого дома для климатических условий г. Краснодара. Рисунок 1.1 – Схема наружной стены
Климатические характеристики района строительства: 1.Температура наружного воздуха tH=(-19 °С). 2.Температура внутреннего воздуха tB=+20 °С. 3.Нормативный температурный перепад Δ tB=4 °С. 4.Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tот.пер=+1, 5 °С. 5. Продолжительность отопительного периода z=152 сут. Теплотехнические характеристики материалов: Условия эксплуатации «А» 1.Внутренняя штукатурка – известково-песчаный раствор: плотность γ =1600 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 7 Вт/(м·°С) 2.Кирпич: плотность γ =1800 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 7 Вт/(м·°С) 3.Утеплитель – пенополистирол: плотность γ =100 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 041 Вт/(м·°С
РЕШЕНИЕ.
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче стены, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий. м2·°С/Вт Требуемое сопротивление теплопередачи, исходя из условий энергосбережения находим по таблице № 1Б (СНиП II-3-79*) предварительно определив градусосутки отопительного периода для района строительства. откуда м2·°С/Вт (найдено с помощью интерполяции) Сопротивление теплопередачи данной конструкции стены складывается из сопротивлений теплопередачи всех слоев и сопротивлений теплопереходу: ; ; ; откуда м Толщина стены: м
ПРИМЕР №1.2 Задание: Определить толщину наружной стены панельного жилого дома в г. Тихорецке. Рисунок 1.2 – Схема наружной ограждающей конструкции Климатические характеристики района строительства: 1.Температура наружного воздуха tH=(-22 °С). 2.Температура внутреннего воздуха tB=+20 °С. 3.Нормативный температурный перепад Δ tB=4 °С. 4.Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tот.пер=+0, 2 °С. 5. Продолжительность отопительного периода z=162 сут. Теплотехнические характеристики материалов: Условия эксплуатации «А» 1.Внутренняя штукатурка – цементно-песчаный раствор: плотность γ =1800 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 76 Вт/(м·°С) 2.Керамзтобетон: плотность γ =1200 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 44 Вт/(м·°С) 3.Утеплитель – пенополистирол: плотность γ =100 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ =0, 041 Вт/(м·°С)
РЕШЕНИЕ. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче стены, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий.
м2·°С/Вт Требуемое сопротивление теплопередачи, исходя из условий энергосбережения находим по таблице № 1Б (СНиП II-3-79*) предварительно определив градусосутки отопительного периода для района строительства. откуда м2·°С/Вт (найдено с помощью интерполяции). Сопротивление теплопередачи данной конструкции стены складывается из сопротивлений теплопередачи всех слоев и сопротивлений теплопереходу: ;
; ; откуда м Толщина стены: м |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 452; Нарушение авторского права страницы