5.2. Теплотехнический расчет покрытия

Исходные данные:

• Место строительства - г. Томск;

• Климатический район – I В ([6] табл.1);

• Зона влажности – нормальная - [II]

• Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б ([5] табл.2);

• Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht = –8,4 ºС ([6] табл.1);

• Продолжительность отопительного периода z_ht = 236 суток ([6] табл.1);

• Температура холодной пятидневки t_ext = –40ºС ([6] табл.1);

• Влажностный режим помещения – нормальный ([5] табл.1);

• Относительная влажность – 55%;

• Расчетная средняя температура внутреннего воздуха t_int = + 18ºС

• Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м²·С.

• Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м²·°С.

Рис.5.2.1. Расчётная схема.

Таблица 5.2.1

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
1	Железобетонная ребристая плита	2500	0,030	2,04	0,015
2	Пароизоляционный слой Техноэласт	600	0,004	0,17	0,024
3	Утеплитель Роквул Руф Баттс	190	х	0,046	х/λ
4	Цементно-песчаная стяжка	1800	0,03	0,93	0,032
5	Гидроизоляционный слой Техноэласт, 2 слоя	600	0,008	0,17	0,047

Расчёт

1). D_d = (t_int – t_ht)·z_ht , где D_d - градусо-сутки отопительного периода.

D_d = (t_int – t_ht)·z_ht = (18-(-8,4)) · 236 = 6230,4ºС·сут.

2). R_req= a·D_d+b , где R_req - нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен.

а=0,00025

b=1,5

R_req = a·D_d+b = 6230,4 · 0,00025 + 1,5 = 3,0576 м²·°С/Вт.

3). R₀= R_req

R₀ = R_si + R_k + R_se , R₀ – общее сопротивление теплопередачи многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями.

R_k= R₀– (R_si + R_se)

R_si = 1/ а_int 

R_se= 1/ a_ext

R_k= R₀ – (1/ а_int  + 1/ a_ext) = 3,0576 – (1/8,7 + 1/23) = 2,90 м²·°С /Вт

4). R_k=R₁+ R₂+R_ут+ R₄+R₅, где R_k - термическое сопротивление ограждающей конструкции.

R_ут - термическое сопротивление утеплителя

R₁, R₂, R₄, R₅ - термические сопротивления слоёв 1, 2, 4, 5 соответственно.

R_ут =R_k – (R₁+R₂+ R₄+R₅)

R_ут =R_k – (R₁+R₂+ R₄+R₅) = 2,9– (0,015+0,024+0,032+0,047) = 2,78м²·°С /Вт

5). δ_ут = · R_{ут ,} где δ_ут - толщина утеплителя

δ_ут = · R_ут = 0,046 · 2,78 = 0,128 м

Принимаем толщину утеплителя δ_ут =130 мм.

R_ут =δ_ут / =0,13/0,046=2,83 м²·°С /Вт

Проверка

1). Проверка с учетом принятой толщины утеплителя.

R₀ = R_si + R₁+ R₂+R_ут +R₄+ R₅+ R_se

R₀ = R_si + R₁+ R₂+R_ут +R₄+ R₅+ R_se = 1/8,7 + 0,015+0,024 + 2, 83 + 0,032+ 0,047+ 1/23 =3,11 м²·°С/Вт.

Условие R₀ = 3,11 м²·°С/Вт > R_req = 3,0576 м²·°С/Вт выполняется.

2).Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Условие :

∆t = (t_int – t_ext)/ R₀ · a_int = (18 – (-40))/3,11 · 8,7 = 2,14 ºС.

∆t_n =0,8(t_int – t_d), но не более 6

Для температуры внутреннего воздуха t_int = 18 ºС и относительной влажности =55% температура точки росы t_d = 8,2 ºС.

∆t_n =0,8(t_int – t_d)=0,8(18-8,2)=7,84 ºС

Принимаем ∆t_n =6 ºС

Условие ∆t = 2,14 < ∆t_n = 6ºС выполняется.

Условие τ_si > t_d:

τ_si = t_int – [n · (t_int – t_ext)/(R₀ · a_int)] = 18 – [1·(18 – (-40))/3,11 · 8,7] = 15,86ºС.

Для температуры внутреннего воздуха t_int = 18 ºС и относительной влажности =55% температура точки росы t_d = 8,2 ºС. Условие τ_si =15,86 ºС > t_d = 8,2 выполняется.

Вывод. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.