2. Расчет сопротивления теплопередаче ограждений, расчет температуры внутренней поверхности ограждения. Нормирование сопротивления теплопередаче наружных ограждений.

Расчёт требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций Ro^тр определяется исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, которое определяется по формуле:

Ro^тр = n *(t_в - t_н) / Δt^н * α_в       (м^2 оС)/Вт

где: n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху

 t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^оС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

Δt^н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.

Конец формы

Расчёт требуемого сопротивления R_о^пр по условиям энергосбережения

Для того чтобы воспользоваться таблицей для определения  R_о^пр потребуется определить Градусо-сутки отопительного периода, ^оС сут. по формуле:

D_d= (t_в - t_от.пер.).* z_от.пер

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС;

t_от.пер. - средняя температура отопительного периода, ^оС;

z_от.пер - продолжительность отопительного периода, сут., со среднесуточной температурой воздуха ниже или равной 8 ^оС ;

Расчёт многослойной ограждающей конструкции

Термическое сопротивление R, (м^{2 о}С)/Вт, слоя однородной (однослойной) ограждающей конструкции определяется по формуле:

R = δ / λ, где

δ - толщина слоя, м;

λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт/ (м^2  оС),

Термическое сопротивление R_к, (м^2 оС)/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоямиопределяется по формуле:

R_к = R₁ + R₂ + R₃ +…+ R_n + R_в.п     

где R₁, R₂,…R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, (м^{2 о}С)/Вт, определяемое по вышеуказанной формуле   ( для однослойной конструкции); R_в.п - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки. (м^{2 о}С)/Вт

 

Общее сопротивление теплопередаче R_о, (м^2 оС)/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле:

 

Ro = 1 / α_в + R_к + 1 /α_н        

где α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.; R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м^{2 о}С)/Вт, определяемое:    - для однородной (однослойной) по формуле для Термическое сопротивление R, (м^{2 о}С)/Вт, слоя однородной (однослойной) ограждающей конструкции

-  для многослойной по формуле для Термическое сопротивление R_к, (м^2оС)/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями. α_н- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/( м^2 оС) .

Для определения температуры внутренней поверхности глади стены, τ_в °С, применяется формула:

где, t_в − t_н - разность температур внутреннего, t_в °С, и наружного, t_н °С, воздуха, °С,

R_в - сопротивление тепловосприятию у внутренней поверхности ограждения,

R_в = 0,115 м² •°С/Вт(постоянная величина),

R_о - сопротивление теплопередаче ограждения(стены), состоит из суммы отдельных сопротивлений - R_о = R_в + R + R_н , 

R_н - сопротивление тепловосприятию у наружной поверхности стены,

R_н = 0,043 м² •°С/Вт(постоянная величина),

R - термическое сопротивление однородной стены рассчитывается по формуле:   где, δ - толщина слоя,

λ - коэффициент теплопроводности.

При проектировании наружных ограждений зданий необходимо задаваться минимально допустимыми значениями сопротивлений теплопередаче Rо, обеспечивающими теплозащитные качества ограждения. Нормирование Rо основано на принципах обеспечения санитарно-гигиенических требований внутри помещения и ограничения теплопотерь в отопительный период. Поэтому при проектировании наружных ограждений необходимо определять два значения требуемых сопротивлений теплопередаче (одно – исходя из санитарно-гигиенических условий, другое – исходя из условий энергосбережения), из которых для дальнейших расчетов нужно выбрать наибольшее. Нормирование сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) по санитарно-гигиеническим условиям построено на принципе поддержания на внутренней поверхности ограждения температуры, при которой на ней не образовывался бы конденсат, то есть температура внутренней поверхности должна быть не ниже точки росы, а для большей надежности – несколько выше ее. Как отмечалось ранее, температуры поверхностей не нормируются, но зато нормами ограничивается температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждения:

max.

Тогда, при стационарном режиме теплопередачи

и .

Значит , а

,

где tв – расчетная температура внутреннего воздуха помещения, °С;

tн – расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, °С;

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С).

Требуемое сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения (которое в большинстве случаев является определяющим в теплотехническом расчете) определяется исходя из величины градусо-суток отопительного периода (то есть когда среднесуточные температуры наружного воздуха опускаются ниже +8 оС) района строительства, которая зависит от расчетной температуры внутреннего воздуха, средней температуры отопительного периода и продолжительности этого периода: (обозначается как Dd). То есть чем ниже температура tоп или чем больше продолжительность периода отопления zоп, тем и сопротивление теплопередаче конструкции должно быть больше. Значения самих сопротивлений определяются либо по формуле ,

где R – минимальное сопротивление теплопередачи ограждения в регионах без отопительного периода,

β – связующий коэффициент.

Значения R и β приведены в справочнике (там они обозначены как b и a соответственно). Кроме этого, значения можно определить по той же таблице в зависимости от ГСОП интерполяцией. Требуемое сопротивление теплопередаче дверей и ворот, а также светопрозрачных конструкций (окон, балконных дверей, фонарей) следует определять по справочнику в зависимости от величины ГСОП района строительства. Необходимо отметить, что при проектировании светопрозрачных ограждений жилых и общественных зданий должны соблюдаться условия, ограничивающие максимальную площадь оконных заполнений в соотношении с общей площадью фасадов зданий.