Теплотехнічний розрахунок огороджуючих конструкцій. Приклад виконання розрахунків
Завдання: Виконати тепловологісний розрахунок зовнішньої стіни промислової будівлі у м.Полтава.
Конструкцію огородження (стіни) прийняти з трьох шарів:
перший шар (внутрішня поверхня) –шлакопемзобетон товщиною
80 мм., щільність 1800 кг./м3
другий шар (утеплювач) – газобетон щільністю 400 кг./м3
третій шар (зовнішня поверхня) – бетон товщиною 70 мм., щільність 2400 кг./м3
…………
Огородження повинно забезпечити температуру повітря у середині приміщення tв =180С, відносну вологість повітря в приміщенні = 63%
1. Визначення товщини шару утеплювача
1.1. Визначимо мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкцій (стіни), яке відповідає санітарно-гігієнічним умовам, та визначається за формулою (1.1):
де tв – розрахункова температура внутрішнього повітря, приймаємо за вихідними даними, tв=18С;
t3 – температура зовнішнього повітря. Приймаємо t3 рівною температурі найбільш холодної доби забезпеченістю 0,92 (таблиця А.2 Додатку). Для умов Полтави t3 = -27 С;
– допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, 0С.
Значення визначаємо за таблицею А.3 Додатку при вологому режимі експлуатації (таблиця А.4 Додатку) :
tсг = tв - tp , де tp – температура точки роси, яку знаходимо шляхом інтерполяції за таблицею А.5 Додатку
tp= 10,84C, тобто tсг = 18 - 10,84 =7,16С.
в=8,7
– коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої
поверхні стіни таблиця А.6 Додатку).
1.2. Визначаємо потрібний опір теплопередачі огородження виходячи з умов енергозберігання. Для цього визначимо градусо-доби опалювального періоду (ГДОП) за формулою
,
де tв = 18С;
tОП = -1,9С – середня температура опалювального періоду для Полтави за даними таблиці А.2 Додатку;
zОП =187діб – тривалість опалювального періоду для Полтави за таблицею A.2 Додатку;
ГДОП = 18 – (–1,9)187 = 3721
В залежності від ГДОП = 3721 по таблиці А.7 Додатку визначаємо потрібний опір теплопередачі за умовами енергозберігання:
1.3.
Із двох значень
,
що знайдені у пп. 1.1 та 1.2 приймаємо для
проектування огородження більше, тобто
1.4. Записуємо значення опору теплопередачі огородження, що складається за вихідними даними із 3-х шарів і порівняємо це значення з потрібним опором теплопередачі
,
де 1 2 3 – товщина шарів огородження за вихідними даними,
1 =0,08м; 3 = 0,07м.
1 ,2, 3 – розрахункові коефіцієнти теплопровідності шарів огородження, які знаходимо за даними таблиці А.8 Додатку , але спочатку за таблицею А.4 Додатку знаходимо, що тепловологісні умови відповідають параметру Б. За даними таблиці А.8 значення 1 ,2 і 3 призначених матеріалів при параметрі Б дорівнюють:
1
= 0,76
;
2
= 0,15
;
3
= 1,8
.
-
коефіцієнт тепловіддачі для зимових
умов. По таблиці A.6 Додатку приймаємо
для стін
=23
.
Рівняння опору теплопередачі має вигляд:
1.5. Вирішуємо рівняння відносно 2 і находимо потрібну товщину утеплювача 2 = 0,221. Приймаємо товщину шару утеплювача із газобетону 2 =23см.
Термічний опір (фактичний) прийнятої конструкції огородження дорівнює:
1.6. Знаходимо теплову інерцію огородження
При
;
;
;
та
;
;
(таблиця
А.8 Додатку)
D=0,105∙10,83 +1,533∙2,42 + 0,039∙17,88 =5,54 > 1,5
(За таблицею 2 норм [1] мінімальне допустиме значення =1,5).
Остаточно приймаємо товщину шару утеплювача із газобетону 2 =23см. та фактичний термічний опір прийнятої конструкції огородження
Схема огородження з трьох шарів показана на рис. 1.1
Рисунок 1.1 – Схема стінової панелі