1.Исходные данные для проектирования.

1.1.Строительная характеристика здания.

Общественное здание –блок-пристройка к школе, расположена в городе Уфе. Наружные стены кирпичные с эффективным утеплителем, внутренние стены кирпичные. Здание 2-х этажное, имеет чердак и неотапливаемое техподполье.

1.2.Климатические данные.

Для города Уфы приведены в таблице 1 в соответствии с [1].

Расчетные параметры наружного воздуха для г.Уфа

Табл.1

Наименование пункта

Географическая широта

Барометрическое давление

Холодный период, параметры Б

Тёплый период, параметры А

Переход-ный. период

Коэф. обеспеченности, Коб

Нар. температура х.п.tнБ

Теплосодержание наруж. воздуха,IнБ

Сред. температура отоп. Периода, tht

Продолжительнос. отопит. Периода, Zht

Скорость ветра, v

Темп. наружного воздуха, tнА

Теплосодержание наруж. воздуха, IнА

Скорость ветра, v

Амплитуда ср.сут. температуры, Аtн

Сред. тем-ра наиболее жаркого месяца, tнср

Тем-ра наружного воздуха, tнср

Теплосодержание наруж воздуха, IнП

°СШ

гПа

°C

кДж/кг

°C

сутки

м/с

°C

кДж/кг

м/с

°C

°C

°C

кДж/кг

Уфа

56

990

0,92

-35

84

- 5,9

213

1

27,3

49,7

0

18,9

10,7

10

26,5

1.3.Расчетные параметры воздуха в помещениях.

Расчетные температуры внутреннего воздуха помещений в холодный период года определяются в зависимости от категории помещений по [2(3)].Значения температур приведены в табл. 2.

2.Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.Целью расчета является определение коэффициентов теплопередачи для наружных и внутренних стен, чердачного перекрытия, перекрытия над неотапливаемым техподпольем и заполнения оконных проемов.

Коэффициент теплопередачи k,Вт/(м² * ºС ), равен

k =1/R₀,

где R₀ – сопротивление теплопередаче элемента ограждающей конструкции, которое должно быть не менее нормируемого требуемого значения R_req, определенного в зависимости от градусо-суток района строительства D_d, сут, по [2, табл.4].

Градусо -сутки отопительного периода D_d, °С*сут, определяется по формуле:

D_d = (t_int- t_ht)Z_ht,

где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,ºС, принимаемая для расчета ограждающих конструкций, принимаемая по минимальным значениям оптимальных температур помещений здания по табл.1 ; t_ht, Z_ht- средняя температура наружного воздуха, ºС, и продолжительность отопительного периода, сут. Так как , блок-пристройка к школе относится к 1-й группе зданий , то t_int = 20 ºС.

D_d =(20+5,9)*213=5517, ºС*сут.

Значения R_req для величин D_d, отличающихся от табличных ,следует определять по формуле :

R_req= aD_d+b,

Где а,b-коэффициенты , значения которых следует принимать по [5,табл.4] для соответствующей группы зданий.

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций:

• Наружные стены

R_req=0,00035*5517+1,4=3,33(м²* ºС/Вт);

a=0,00035;b=1,4;

• Перекрытия чердачное и над неотапливаемым техподпольем

R_req=0,00045*5517+1,9=4,38 (м²* ºС/Вт);

a=0,00045;b=1,9;

• Окна

R_req=0,00075*5517+0,15=0,56(м²* ºС/Вт);

a=0,00075;b=0,15;

Определяем коэффициенты теплопередачи элементов ограждающих конструкций:

1)Наружные стены.

Принимаем конструкцию наружной стены, состоящую из 4-х слоев:

Внутренней штукатурки на цементно-песчаном растворе толщиной δ_ш=0,01 м, кладки из силикатного кирпича на цементно- песчаном растворе толщиной δ_кк=0,38м, слоя утеплителя из минеральной плиты марки ISOVER (толщину утеплителя δ_y следует уточнить расчетом), кладки из облицовочного керамического кирпича плотностью 1000кг/м³ толщиной δ_обл=0,12м.

Влажностный режим помещений школ –нормальный.В сочетании с сухой зоной влажности в городе Уфе по [5,табл.2] определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций-А.

По [5,табл.Д.1] определяем для условий А значения коэффициентов теплопроводности для всех слоев наружной стены:λ_ш=0,76(м²* ºС/Вт);

Λ_кк=0,76(м²* ºС/Вт); λ_у=0,042(м²* ºС/Вт); λ_обл=0,47(м²* ºС/Вт).

Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной наружной стены, (м²* ºС/Вт),определяется по формуле:

R_o^нс =r*(1/α_в+δ_ш/λ_ш+δ_кк/λ_кк+δ_у/λ_у+δ_обл/λ_обл+1/α_н)

где r-коэффициент теплотехнической однородности конструкций, учитывающий влияние гибких связей; r=0,75; α_в-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности[3,табл.7],α_в=8,7 Вт/(м²*ºС);α_н-коэффициент теплоотдачи наружной поверхности для холодного периода [6,табл.8], α_н=23 Вт/(м²*ºС).

Приравнивая правую часть уравнения к нормируемой величине R_req, получим уравнение для определения предварительного значения толщины слоя утеплителя:

δ_y=[3,33/0,75-(1/8,7+0,01/0,76+0,38/0,76+0,12/0,47+1/23)]*0,042=0,147 м

Вычисленное значение округляем в большую сторону до стандартной толщины плит утеплителя=80,100,120,140,160,мм.В данном случае принимаем толщину утеплителя δ_y=160мм.

При этом общая толщина наружной стены составляет:

δ_нс=10+380+160+120=670мм.

Фактическое сопротивление наружной стены будет равно:

R_о^нс=0,75(1/8,7+0,01/0,76+0,38/0,76+0,1/0,042+0,12/0,47+1/23)=3,55(м²*ºС)/Вт.

Коэффициент теплопередачи наружной стены равен:

k_нс=1/ R_о^нс=1/3,55=0,28 Вт/(м²*ºС).

2)Окна.

По [6,табл.Д] выбираем конструкцию окна из условия, что R_о^ок≥ R_req^ок.

Принимаем двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из обычного стекла (с межстекольным расстоянием 8 мм); R_о^ок=0,56(м²*ºС/Вт), k_ок=1,79 Вт/(м²* ºС).

3)Чердачное перекрытие и перекрытие над неотапливаемым техподпольем.

Для данных перекрытий рекомендуется принять значения расчетных коэффициентов сопротивления теплопередаче равными требуемым:

R_о^ПТ= R_req^ПТ=4,38(м²*ºС)/Вт.

R_о^ПЛ= R_req^ПЛ=4,38(м²*ºС)/Вт.

Коэффициенты теплопередачи перекрытий:

k_ПТ=1/ R_о^ПТ=1/4,38=0,23 Вт/(м²*ºС).

k_ПЛ=1/ R_о^ПЛ=1/4,38=0,23 Вт/(м²*ºС).

4)Наружные двери.

Требуемое значение сопротивления теплопередаче для наружной двери должно быть не менее произведения 0,6* R_req, где R_req- приведенное сопротивление теплопередаче стен, (м²* ºС/Вт),определяемое по формуле:

R_req=n(t_в- t_н^Б)/∆ t_n* α_в,

где n-коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношении к наружному воздуху ; n=1; ∆ t_n - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции , принимаемый по [2, табл .5 ] для наружных стен ; для административного здания ∆ t_n =4 ºС .

R_о^НД =0,6*(20+35)/(4*8,7)=0,95 (м²* ºС/Вт),

k_НД=1/0,95=1,02 Вт/(м²*ºС).