3.2 Расчет тепловой защиты здания

3.2.1 Первый этап расчета:

На первом этапе расчета тепловой защиты здания необходимо определить толщину утеплителя данного района строительства, для чего предварительно определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле:

=(t_int–t_ht)·z_ht [^оC·сут] (1)

• t_int=20^оC

• t_ht - средняя температура наружного воздуха, ^оС, отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 ⁰С, t_ht=-4,4 ^оС (табл.1^*, СНиП 23-01-99^*)

• z_ht - продолжительность отопительного периода, принимаемая для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 ^оС, z_ht=253 сут. (табл.1^*, СНиП 23-01-99^*)

Тогда = (21-(-4,4))·253=6426 ^оС·сут

По значению по табл.4 СНиП 23-02-2003 определяем нормируемое сопротивление теплопередаче R_rеg, м²·^оС/Вт. Так как значение не принимает табличной величины, то воспользуемся формулой:

R_reg=а· +b=0,00035·6426+1,4=3,65 м²·^оС/Вт. (2)

Где a и b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий.

Далее определяем приведенное сопротивление теплопередачи R_о, м²·^оС/Вт, заданной многослойной О.К., которое должно быть не менее нормируемого значения R_rеg, м²·^оС/Вт (R_о≥R_reg). R_о находим как сумму термических сопротивлений отдельных слоев с учетом сопротивлений теплопередаче внутренней и наружной поверхностей О.К. (R_si и R_se) по формуле:

R_о= R_si+ R_i + R_se, где (3)

R_si и R_se соответственно равны: R_si =1/α_int (4) и R_se=1/α_ext (5)

α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности О.К., Вт/м²·^оС,

α_int =8,7 Вт/м²·^оС (по табл. 7 СНиП 23-02-2003);

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности О.К., Вт/м²·^оС,

α_ext =23 Вт/м²·^оС (по табл. 8, п.9.1.2, СП 23-101-2004);

- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, =0,150 м²·^оС/Вт. Данное сопротивление определяется отдельно, потому что в воздушной прослойке теплопередача осуществляется за счет конвекции, которая усиливается с увеличением толщины прослойки, потому что уменьшается трение воздушных струек о стенки конструкции. Значение принимается из табл.7 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты здания» и зависит от толщины прослойки, движения воздуха в нем и температуры.

R_i – термическое сопротивление i-того слоя ограждающей конструкции,

R_i= δ_i/λ_i, тогда

R_о=1/α_int+δ₁/λ₁+δ₂/λ₂+х/λ₃+δ₄/λ₄+δ₅/λ₅+1/α_ext (6)

Так как R_о≥R_reg, то, подставляя числовые значения, получаем:

R_reg=R_о=1/8,7+0,02/0,7+0,150+х/0,08+0,01/0,41+0,25/0,56+1/23=3,65м²·^оС/Вт, откуда находим х:

х=0,222м=222мм≈220мм, т.е. округляем х до ближайшей промышленной толщины. Тогда

R_о= 1/8,7+0,02/0,7+0,150+0,22/0,08+0,01/0,41+0,25/0,56+1/23=3,682 м²·^оС/Вт.

Таким образом, общая толщина О.К. составляет δ_о.к.=δ₁+δ₂+δ₃+δ₄ +δ₅=20+230+10+250+20+8=538мм, которая обеспечивает требования тепловой защиты зданий по показателю «а», т.к. R_о=3,682м²·^оС/Вт>R_reg=3,65м²·^оС/Вт.