1. Расчетная зимняя температура наружного воздуха

Требуется определить расчетную зимнюю температуру наружного воздуха для нахождения требуемого сопротивления теплопередаче наружной стены жилого дома в г. Бресте, конструкция которой включает слой кирпичной кладки из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе и слой известняка, между которыми расположен утеплитель - плиты пенополистирольные.

Расчетная температура воздуха , относительная влажность внутреннего воздуха , режим помещения – нормальный, условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Тепловую инерцию конструкций наружной стены определим по значению нормативного сопротивления теплопередаче, которое в соответствии с [2, табл. 5.1] составляет .

где и – коэффициенты теплоотдачи навнутренней и наружной поверхностях стены соответственно, , – термическое сопротивление конструктивных слоев, – термическое сопротивление утеплителя.

Тепловая инерция наружной стены

где , ), - коэффициенты теплоусвоениясосны и ель поперёк волокон, и утеплителя - матов минераловатныхсоответственно.

В соответствии с [2, табл. 5.2] при тепловой инерции ограждающей конструкции в пределах 1,5 – 4,0 в качестве расчетной зимней температуры наружного воздуха принимается средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92, которая для г. Гродно составляет ].

2. Определение сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций

В этой части работы определяются термические сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций, на основании которых выбираются толщины теплоизоляционных слоев в конструкциях наружных стен и совмещенных покрытий и определяется тепловая инерция ограждения.

а) Наружная стена

Требуется рассчитать сопротивление теплопередаче и толщину слоя утеплителя наружной стены жилого дома при заданных условиях.

В соответствии с [2, п. 5.1] сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать не менее нормативного сопротивления теплопередаче [2, табл. 5.1].

Требуемое сопротивление теплопередаче

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по отношению к наружному воздуху; - расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности; – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности.

Следовательно, сопротивление теплопередаче наружной стены должно быть равно нормативному, т.е. .

Термическое сопротивление слоя утеплителя следовательно, его толщина:

тепловая инерция наружной стены остается равной уточнять расчетную зимнюю температуру наружного воздуха не требуется.

б)Совмещенное покрытие

Требуется рассчитать сопротивление теплопередаче и толщину слоя утеплителя совмещенного покрытия жилого дома при заданных условиях.

Нормативное сопротивление теплопередаче совмещённого покрытия принимаем равным . Требуемое сопротивление теплопередаче:

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по отношению к наружному воздуху; - расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности; – коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности;

Следовательно, сопротивление теплопередаче совмещённого покрытия должно быть равно нормативному сопротивлению: .

Конструкция совмещённого покрытия является неоднородной, поскольку в слое железобетона однородность в параллельном и перпендикулярном направлениях движения потока нарушена ребрами. Термическое сопротивление слоя бетона в совмещенном покрытии необходимо определять в соответствии с п. 5.11 ТКП.

Для упрощения расчётов ребра в форме равнобокой трапеции заменим равновеликими по площади квадратами со стороной:

Рис. 4. Преобразование панели

Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычислим отдельно для слоёв параллельных и перпендикулярных направлению движения теплового потока.

А. Термическое сопротивление , в направлении параллельном движению теплового потока вычислим для двух характерных сечений A-A и B-B. В сечении A-A слой бетона толщиной с коэффициентом теплопроводности и его термическим сопротивлением:

Площадь сечения A-A равна:

В сеченииB-B слой бетона толщиной с коэффициентом теплопроводности и его термическим сопротивлением:

Площадь сечения B-B равна:

Термическое сопротивление определим по формуле:

Б. Термическое сопротивление , в направлении перпендикулярном движению теплового потока вычислим для характерных сечений C-C, D-D. В сеченииС-С теплота проходит через слой бетона с коэффициентом теплопроводности и их термическое сопротивление:

Площадь сечения C-C равна:

В сечении D-D теплота проходит через бетонные ребра толщиной с коэффициентом теплопроводности и термическим сопротивлением:

Площадь поверхности бетона в сечении D-D:

Термическое сопротивление должно быть отнесено ко всей поверхности :

Следовательно, термическое сопротивление в направлении перпендикулярном движению теплового потока равно:

Поскольку термическое сопротивление не превышает величину сопротивления более чем на 25%,то термическое сопротивление всей бетонной плиты:

Толщину слоя утеплителя в конструкции совмещённого покрытия определим из соотношения:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности; – коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности; – коэффициент теплопроводности утеплителя; , - коэффициент теплопроводности и толщина слоя рубероида, пергамина, толи.

Тепловая инерция совмещенного покрытия: