1. Исходные данные для проектирования

1. Назначение здания – жилой дом с подвалом.

2. Район строительства – город Воронеж.

3. Число этажей – 3.

4. Бесчердачное покрытие.

5. Ориентация главного фасада – южная.

6. Расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях здания:

t_в^ср.ж=20⁰C;

t_в^уг.ж=22⁰C;

t_в^кух=18⁰С;

t_в^в.к.=18⁰С;

t_в^л.к.=16⁰C.

7. Средняя температура наиболее холодной пятидневки: t _н = -26⁰С.

8. Средняя температура отопительного периода: t _{от. п.} = -3,1

9. Продолжительность отопительного периода: z _{от. п.} =196ей.

10. Зона влажности – 2(нормальная)

11. Условия эксплуатации – нормальные.

12. Система отопления – прямоточная с нижней разводкой.

13. Температурный график СО:

150⁰C - 70⁰C наружная

95⁰C - 70⁰C внутренняя

2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

2.1. Наружная стена:

1 – сухая гипсовая штукатурка.

2 – кирпич керамический с плотностью ۷= 1000 [кг/м³].

3 – утепляющий слой – Пенополистирол с плотностью ۷= 40 [кг/м³].

4 – кирпич керамический с плотностью ۷= 1000 [кг/м³].

ГСОП = (t_в - t _{от. п}) z _{от. п.};

ГСОП = (20 – (-8,5)) 240 = 6840;

Rтр = n (t_в - t_н) / ∆ t^н a_в [(м^{2 о}С)/Вт];

n = 1 –коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздействию.

∆ t^н = 4 –нормативный температурный перепад между t_в и t_н ограждающей конструкции.

Rв = 1/a_в = 1/8,7 = 0,115 [(м^{2 о}С)/Вт] –коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

Rн = 1/ a_н = 1/23 = 0,044 [(м^{2 о}С)/Вт] коэффициент теплоотдачи для зимних условий;

Rтр = 1(20 – (-36)) / 4 × 8,7 = 1,609 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

R^отр = (((4,2 - 3,5)/(8000 – 6000))×(6840 - 6000)) + 3,5 = 3,794 [(м^{2 о}С)/Вт];

R^отр > Rтр : расчет ведем по R^отр ;

Расчетные данные :

δ_шт = 0,01 [м]; λ_шт = 0,19 [Вт / м^{2 о}С] - штукатурка;

δ_к.к = 0,37 [м]; λ_к.к = 0,47 [Вт / м^{2 о}С] - кирпич керамический ;

δ_утепл = x [м]; λ_утепл = 0,041 [Вт / м^{2 о}С] - пенополистерол;

R^отр = Rв + Rн + δ_шт /λ_шт + δ_к.к /λ_к.к + x/λ_утепл ;

R^отр = 0,1149 + 0,04347 + 0,37/0,47 + 0,01/0,19 + х / 0,041 = 3,794 ;

х = 0,12 [м] => берем δ_к.к = 0,13 [м];

R ф =0,1149 + 0,04347 + 0,37/0,47 + 0,01/0,19 + 0,13 / 0,041 = 4,169 [(м^{2 о}С)/Вт];

R ф > R^отр => принимаем данную конструкцию

К = 1/ R ф = 0,2399 [Вт / м^{2 о}С]

2.2. Перекрытие над верхним этажом:

1 –водоизоляционный ковер (рубероид 3 слоя).

2 –утеплитель (перлитобетон ۷= 600 [кг/м³]). ГОСТ 6928-70

3 –рубероид в 1 слой.

4 –плита ж/б пустотная.

5 –цементно-песчаная затирка.

ГСОП = (20 – (-8,5)) 240 = 6840;

R^отр = (((5,5 - 4,6)/(8000 – 6000))×(6840 - 6000)) + 3,5 = 4,978 [(м^{2 о}С)/Вт];

Rтр = n (t_в - t_н) / ∆ t^н a_в [(м^{2 о}С)/Вт];

n = 0,9

Rтр = 0,9(20 – (-36)) / 4×8,7 = 1,448 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

R^отр > Rтр : расчет ведем по R^отр , но прежде определим Rтр плиты перекрытия.

Для упращения расчета приводим пустотную плиту к эквивалентному виду, заменив круглые отверстия равновеликими им по площади квадратными отверстиями

а = √π d² / 4 = 141 [мм] -сторона эквивалентного квадрата.

F2 = n а = 0,141 6 = 0,85 [м];

n – число отверстий.

F1 = ℓ - F2 = 1,2 – 0,85 = 0,35 [м²]; -площадь.

R1 = δ / λ_ж/б = 0,22/1,92 = 0,1145 [(м^{2 о}С)/Вт] ; - термическое сопротивление.

R2= (δ - а)/2 λ_ж/б + R _вп= 0,039 + 0,15 = 0,189 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

Rа= (F1 + F2) / (F1/ R1 + F2/ R2) = (0,35 + 0,84 ) /(0,35/0,114 + 0,84/0,189) =

=0,158 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

R1 = R3 = (δ - а)/2 λ = 0,021 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

R2= Rа= (F1 + F2) / (F1/ R_ж/б + F2/ R_вп) = (0,35 + 0,84 ) /(0,35/0,075 + 0,84/0,15) = =0,114[(м^{2 о}С)/Вт] ;

R_ж/б = а / λ_ж/б = 0,141 / 1,92 = 0, 0754 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

R_б = R1 + R1 + R3 = 0,16 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

Rпп = (Rа + 2 R_б ) / 3 = (0,16 2 + 0,158 )/ 3 = 0,159 [(м^{2 о}С)/Вт] ;

Расчетные данные :

δ _в.к. = 0,0015 ∙ 3 [м]; λ_в.к. = 0,17 ∙ 3 [Вт / м^{2 о}С] - водоизоляционный ковер;

δ_ут = х [м]; λ_ут = 0,19 [Вт / м^{2 о}С] - перлитобетон;

δ_руб = 0,0015 [м]; λ_руб = 0,17 [Вт / м^{2 о}С] - рубероид;

δ_ж/б = 0,22 [м]; R_ж/б = 0,159 [(м^{2 о}С)/Вт] - ж/б плита;

δ_{ц-п к} = 0,005 [м]; λ_ц-п.з = 0,76 [Вт / м^{2 о}С] -песчано-цементная затирка;

R^отр = Rв + Rн + δ_шт /λ_шт + х /λ_к.к + δ_утепл /λ_утепл ;

Rтр = 0,083 + 0,128 +(0,0015×3)/0,17+ х/0,19 + 0,015/0,17 + 0,159 + 0,005/0,76 = 4,978

Х =0,8. Такая толщина утеплителя не выгодна, поэтому принимаем другой теплоизоляционный материал, например пенополистирол с ۷= 40 [кг/м³].

Тогда толщина утеплителя : δ_утепл =0,19 [м].

R ф = 0,083 + 0,128 ++(0,0015×3)/0,17+ 0,19/0,041 + 0,015/0,17 + 0,159 + 0,005/0,76=

= 5,033 [(м^{2 о}С)/Вт];

R ф > R^отр => принимаем данную конструкцию

К = 1/ R ф = 0,1986.