ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ Leave a comment

Ограждающие конструкции дома должны удовлетворять  теплотехническим требованиям РБ. Сопротивление теплопередаче Rт ограждающих конструкций, за исключением заполнений проемов и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать равным экономически целесообразному Rтэк, определяемому по формуле (2.1), но не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rттр, определяемого по формуле (2.2), и не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rтнорм,[1].
Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче
Rтэк,м2*˚С/Вт, следует определять на основе выбора толщины теплоизоляционного слоя по формуле:

5,4*10-4*Стэ*Zот*(tв-tн от)
Rтэк=0,5*Rттр+ (2.1)
См*λ*Rттр

где Rттр – требуемое сопротивление теплопередаче,м2*˚С/Вт , определяемое по формуле
Rттр=n*(tв-tн)/(αв*∆tв), (2.2)

tв – расчетная температура, ˚С, внутреннего воздуха, ; tв=24,2˚С
tн – расчетная зимняя температура, ˚С, наружного воздуха;

tн=-25˚С (наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, т.к. тепловая инерция D>7,
n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, ; n=1
αв – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*˚С), внутренней поверхности ограждающей конструкции;
αв=8,7 Вт/(м2*˚С)
∆tв – расчетный перепад, ˚С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ;

∆tв =tв-tр, ˚С (2.3)

tр – температура точки росы, при расчетных температуре и относительной влажности внутреннего воздуха.
φ=70%,  – относительная влажность внутреннего воздуха.

Максимальное парциальное давление водяного пара при tв=24,2˚С , Ен=3016 Па.
Используя формулу (2.3), найдем максимальное парциальное давление водяного пара при температуре точки росы.

φ=(е/Ен)*100% (2.4)

е=(Ен*φ)/100=(3016*70)/100=2111 Па

По парциальному давлению находим температуру точки росы; tр=18,4 ˚С
Подставив данные в формулу (2.3), найдем ∆tв=24,2-18,4=5,8 ˚С
Следовательно,
Rттр=1*(24,2+25)/(8,7*5,8)=0,98 м2*˚С/Вт

Стэ – стоимость тепловой энергии; Стэ=3,35 руб/ГДж
Zот – продолжительность отопительного периода, ; Zот=202 сут.
tн от – средняя за отопительный период температура, ˚С, наружного воздуха, ; tн от=-1,6˚С
См – стоимость материала теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции; См=70,6 руб/м2
λ – коэффициент теплопроводности материала теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции; λ=0,14 Вт/(м2*˚С),

5,4*10-4*3,35*202*(24,2+1,6)
Rтэк=0,5*0,98+ =0,49 м2*˚С/Вт
70,6*0,14*0,98

Нормативное значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.
Rтнорм=3,2 м2*˚С/Вт

2.1.1 Определение термического сопротивления теплоизоляционного слоя ограждающей конструкции.

Сравнивая полученные значения
Rттр=0,98 м2*˚С/Вт; Rтнорм=2,0 м2*˚С/Вт, Rтэк=0,49м2*˚С/Вт,
выбираем наибольшее значение и определяем толщину теплоизоляционного слоя ограждающей конструкции по формуле (2.5):
Rт=1/αв+Rк+1/αн, (2.5)
Согласно СНиП для наружных стен из штучных материалов (кирпич, шлакоблоки и т.п.) термическое сопротивление принимаем
Rт=Rтнорм=3,2 м2*˚С/Вт

αв – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*˚С), внутренней поверхности ограждающей конструкции;
αв=8,7 Вт/(м2*˚С)
αн – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*˚С), наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий; αн=23 Вт/(м2*˚С)
Rк – термическое сопротивление, м2*˚С/Вт, ограждающей конструкции, определяемое по формуле (2.6):

Rк=R1+R2+…+Rn, (2.6)

Rn-термическое сопротивление, м2*˚С/Вт, отдельных слоев конструкции, определяется по формуле (2.7):
Rn=δn/λn, (2.7)
δn – толщина слоя, м;
λn – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м2*˚С).

 Тепло-технический расчет стены
Рис.2.1. Схема конструкции ограждающей конструкции

Параметры ж/б плиты :
плотность – γ1=2500 кг/м3;
удельная теплоемкость – с1=0,84 кДж/(кг*˚С);

коэффициент теплопроводности (материал при условии эксплуатации Б) –
λ1=2,04 Вт/(м2*˚С);
коэффициент тепло усвоения (материал при условии эксплуатации Б) –
s1=19,7 Вт/(м2*˚С);

Параметры штукатурки из цемент но-песчаного раствора:
плотность – γ=1800 кг/м3;
удельная теплоемкость – с=0,84 кДж/(кг*˚С);
коэффициент теплопроводности (материал при условии эксплуатации Б) –
λ2=0,93 Вт/(м2*˚С);
коэффициент тепло усвоения (материал при условии эксплуатации Б) –
s2=11,09 Вт/(м2*˚С);
Слой гидроизоляции очень мал, поэтому в расчетах его не учитываем.
Тогда,
Rт=1/αв+δ1/λ1+δ2/λ2+1/αн
Rт=1/8,7+0,5/0,19+0,1/0,93+1/23= 2,95 м2*˚С/Вт
Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя ограждающей конструкции удовлетворяет условию.

Параметры газосиликатных блоков (ГОСТ379-79) на цементно-песчаном растворе :
плотность – γ1=600 кг/м3;
удельная теплоемкость – с1=0,84 кДж/(кг*˚С);
коэффициент теплопроводности (материал при условии эксплуатации Б) –
λ1=0,19 Вт/(м2*˚С);
коэффициент тепло усвоения (материал при условии эксплуатации Б) –
s1=2,95 Вт/(м2*˚С);

Параметры штукатурки из цемент но-песчаного раствор:
плотность – γ=1800 кг/м3;
удельная теплоемкость – с=0,84 кДж/(кг*˚С);
коэффициент теплопроводности (материал при условии эксплуатации Б) –
λ2=0,93 Вт/(м2*˚С);
коэффициент тепло усвоения (материал при условии эксплуатации Б) –
s2=11,09 Вт/(м2*˚С);
Слой гидроизоляции очень мал, поэтому в расчетах его не учитываем.
Тогда,
Rт=1/αв+δ1/λ1+2δ2/γ2+1/αн
Rт=1/8,7+0,5/0,19+2*0,02/0,93+1/23= 2,86 м2*˚С/Вт
Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя ограждающей конструкции  не удовлетворяет условию.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *