24

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Барабанщиков Юрий Германович

Физика среды и ограждающих конструкций

Методические указания по выполнению расчетно-графической работы

«Расчет тепло-влажностного режима ограждающих конструкций»

Санкт-Петербург

2012

1. Введение

К ограждающим конструкциям относятся элементы зданий и сооружений, ограничивающие некоторое пространство для создания в нем заданного режима эксплуатации. К ограждающим конструкциям жилых и общественных зданий относятся стены, покрытия, перекрытия, окна, двери. Независимо от несущей способности к ограждающим конструкциям зданий предъявляются требования в соответствии с выполняемыми ими функциями по следующим параметрам:

1) термическому сопротивлению;

2) теплоустойчивости;

3) воздухопроницаемости;

4) паропроницаемости.

Эти требования сформулированы в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в виде нормативных (требуемых) значений соответствующих показателей:

1) минимально допустимого сопротивления теплопередаче R_req; максимально допустимого перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения Δt_n и допустимой температуры внутренней поверхности ограждения t_рос в зимний период.

2) минимально допустимых амплитуд колебаний температуры внутренней поверхности ограждения А_τ^req в летний период и внутреннего воздуха А_t^req в зимний период;

3) минимально допустимого сопротивления воздухопроницанию Ψ_req;

4) минимально допустимого сопротивления паропроницанию Ω^req.

Фактические значения указанных показателей R_о, Δt₀, τ_int, А_τ^des, А_t^des, Ψ_des, Ω_des устанавливаются по Своду правил по проектированию и строительству СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий".

Таким образом, целью теплотехнического расчета является проверка выполнения условий:

1. R_о ≥R_req; Δt₀≤Δt_n и τ_int>t_рос.

2. А_τ^des≤ А_τ^req и А_t^des≤ А_t^req;

3. J^des≥ J^req;

4. Ω_о≥ Ω_req;

На основании результатов теплотехнического расчета с учетом конкретных тепло-влажностных условий службы ограждающих конструкций решают следующие вопросы:

1) исходя из условий № 1, определяют необходимую толщину теплоизоляционного слоя для конкретного утеплителя;

2) исходя из условий 2, 3 и 4, выбирают наиболее эффективные материалы, их виды, типы и марки и разрабатывают проектное решение с учетом рационального взаимного расположения слоев в ограждающей конструкции, необходимости устройства вентилируемого воздушного зазора, применения противоконденсатных, дышащих пленок и других вспомогательных материалов;

3) исходя из условий 3 и 4, определяют необходимость и толщину слоев ветро- и пароизоляции.

2. Расчет тепловой защиты зданий

2.2. Требования по тепловой защите здания

При проектировании тепловой защиты жилых и общественных зданий должны быть выполнены три условия.

1. Приведенное сопротивление теплопередаче R₀ отдельных элементов ограждающих конструкций должно быть не ниже нормируемого значения R_req.

Нормативное значение R_req принимается из условий энергосбережения по СНиП 23-02-2003 или по приложению к настоящему пособию (табл. П.1) в зависимости от, так называемых, градусо-суток района строительства G_d, определяемых по формуле

G_d =(t_int - t_ht)z_ht, (2.1)

где t_ht – средняя температура наружного воздуха за отопительный период;

z_ht – продолжительность отопительного периода.

Значения t_ht и z_ht принимаются для периода со средней суточной температурой воздуха не выше 8 ^оС (см. приложение табл. П.2).

Если значение G_d отличается от табличных значений, нормативное значение R_req определяем по формуле

R_req=aG_d+b, (2.2)

где a и b – коэффициенты, принимаемые по табл. 1.

Таблица 1

Данные СНиП 23-02-2003 для коэффициентов a и b

Ограждающие конструкции	a	b
Стены	0,00035	1,4
Покрытия и перекрытия над проездами	0,0005	2,2
Перекрытия чердачные и над неотапливаемыми подпольями и подвалами	0,00045	1,9
Окна и балконные двери при Gd<6000 оС·сут	0,000075	0,15
при Gd=6000÷8000 оС·сут	0,00005	0,3
при Gd>8000 оС·сут	0,000025	0,5
Фонари с вертикальным остеклением	0,000025	0,25

2. Расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения Δt₀=t_int-τ_int, не должен превышать нормируемых значений Δt_n (см. приложение табл. П.4).

3. Температура внутренней поверхности ограждения τ_int должна быть не ниже точки росы внутреннего воздуха t_рос при расчетной температуре наружного воздуха в зимний период.

Перечисленные выше требования можно кратко записать следующим образом:

1. R₀ ≥R_req;

2. Δt₀≤Δt_n;

3. τ_int>t_рос.

Первое условие устанавливается из соображений экономии энергозатрат на отопление зданий, второе и третье условия – исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий в помещении.