3. Тепловлажностный расчёт наружного ограждения

Для проведения такого расчета необходимо знать значения температур, максимальных и действительных упругостей водяного пара влажного воздуха на поверхностях каждого слоя конструкции наружного ограждения.

Значения температур:

Средняя температура в слое утеплителя °С

Максимальные значения парциального давления водяного пара воздуха при этих температурах [2, прил.Е]: Е_в=1983Па; Е₁=1877Па;

Е₂=634 Па; Е_н=623 Па; Е_р=1110 Па.

Действительное значение парциального давления водяного пара внутреннего влажного воздуха:

Действительное значение парциального давления водяного пара наружного воздуха:

Относительные влажности воздуха:

Средние значения относительной влажности воздуха в слоях конструкции:

– первый слой , ;

– второй слой , ;

– третий слой , .

Поскольку среднее значение относительной влажности первого слоя конструкции наружной стены менее 75%, то в соответствии с [2, п.5.14] необходимо выполнить уточненный расчет сопротивления теплопередаче ограждения, приняв условия эксплуатации А материала слоя, т.е. для кирпича коэффициент теплопроводности ₁= 0,7 Вт/(м·⁰С) и уточненное термическое сопротивление теплопередаче первого слоя станет равным: , что на 0,026 м²·⁰С/Вт больше.

Среднее значение относительной влажности второго слоя конструкции наружной стены также менее 75%, то в соответствии с [2, п.5.14] необходимо выполнить уточненный расчет сопротивления теплопередаче ограждения, приняв условия эксплуатации А материала слоя, т.е. для пенополистерола коэффициент теплопроводности _ут.= 0,043 Вт/(м·⁰С) и уточненное термическое сопротивление теплопередаче станет равным , что на 0,65 м²·⁰С/Вт больше.

Общее увеличение термического сопротивления составляет 0,676 (м^{2 о}С/Вт).

Следовательно, толщина утеплителя должна быть уменьшена на величину

4. Проверка помещения на теплоустойчивость

Теплоустойчивость помещений - это способность помещения сохранять неизменную температуру внутреннего воздуха при колебаниях теплового потока, поступающего в помещение от отопительных приборов.

Помещение, оборудованное системой отопления периодического действия, необходимо рассчитывать на теплоустойчивость в отопительный период года. Амплитуда колебания температуры внутреннего воздуха в течении суток не должна превышать ±3^оС от расчетного значения.

Характеристики помещения:

длина – L = 8 м, ширина – B = 5 м, высота – H = 3 м.

Площадь световых проёмов – 30% от площади наружных стен.

Наружные стены – трёхслойная конструкция (1 слой – кирпичная кладка δ₁=0,13м; 2 слой - плиты пенополистерольные δ_ут.=0,15м; 3 слой - известняк δ₂=0,05м). Сопротивление теплопередаче равно R_o=3,2 м^{2 о}С/Вт.

Оконные заполнения – двойное остекление в деревянных переплётах. Сопротивление теплопередаче равно R₀=0,6 м^{2 о}С/Вт.

Внутренние стены – панели из тяжелого бетона толщиной 120 мм.

Междуэтажное перекрытие – керамзитобетонная плита толщиной 160 мм с покрытием из паркетной доски толщиной 15мм.

Совмещенной покрытие : 1-й слой – рубероид, пергамин, толь - 0,6 см; 2-й слой – слой утеплителя – плита мягкая минераловатная на битумном связующем 64см; 3-й слой – железобетон - 5см. Сопротивление теплопередаче совмещенного покрытия –6,0 м²·⁰С/Вт.

Площади внутренних поверхностей:

совмещенное покрытие: м²;

пол: F^п_.= 40м²;

внутренние стены: F^в.с_.= 39м²;

световые проемы: м²;

наружных стен F^н.с_.= 27,3м².

Теплопотери помещения определим по соотношению:

где β = 0,13 – добавочные потери теплоты при типовом проектировании угловых помещений.

Определим коэффициент теплоусвоения и теплопоглощения внутренних поверхностей ограждающих конструкций.

Совмещенной покрытие.

Тепловая инерция первого слоя конструкции .

Поскольку для первого слоя конструкции D₁<1, то определим тепловую инерцию первого и второго слоёв:

.

Поскольку D₁+ D₂>1, то коэффициент теплоусвоения поверхности совмещённого покрытия:

.

Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности совмещенного покрытия:

.

Внутренние стены.

Коэффициент теплоусвоения поверхности внутренних стен определим по формуле для однородных конструкций:

.

Коэффициент теплоусвоения поверхностей внутренних стен:

.

Наружные стены.

Тепловая инерция первого слоя конструкции:

.

Коэффициент теплоусвоения поверхности наружных стен:

.

Коэффициент теплопоглощения поверхности наружных стен:

.

Заполнение световых проемов.

Коэффициент теплопоглощения:

.

Междуэтажное перекрытие.

Междуэтажное перекрытие является несимметричной многослойной конструкцией, поэтому необходимо определить положение условной середины ее, находящейся в плоскости, для которой показатель тепловой инерции равен половине тепловой инерции всей конструкции.

Тепловая инерция междуэтажного перекрытия:

.

Условная середина междуэтажного перекрытия будет находиться в слое керамзитобетона на расстоянии от потолка ниже расположенного помещения, для которого тепловая инерция D= 0,5·2,56=1,28, т.е.:

Коэффициент теплоусвоения верхней поверхности керамзитобетонной плиты:

Коэффициент теплоусвоения поверхности пола:

Коэффициент теплопоглощения поверхности пола:

Приняв значение коэффициента неравномерности теплоотдачи системы отопления m=1,5 [2, табл. 6.1], определим амплитуду колебаний температуры внутреннего воздуха помещения:

Следовательно, помещение удовлетворяет условию теплоустойчивости, т.к. амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха не превышает 3⁰С.

Минимальная температура внутренней поверхности наружной стены:

Минимальная температура внутренней поверхности совмещенного покрытия:

Минимальная температура в углу наружных стен:

Температура точки росы внутреннего воздуха:

°С.

Полученные значения минимальных температур внутренних поверхностей наружных ограждений выше температуры точки росы, которая при t_в =18⁰С и _в=55% равна t_р =9,14⁰С.