2.3 Стеновое ограждение и расчет тепловой защиты здания

В качестве стенового ограждения принимаем стеновые легкобетонные панели для отапливаемых зданий с шагом колонн 12 м – плоские, однослойные из керамзитобетона на керамзитовом песке. Толщина панелей 300 мм, номинальная высота 1,2 и 1,8 м.

Принимаем навесную конструктивную схему стены, для которой характерны ленточные проемы остекления.

Панели, расположенные над оконными проемами опираются на стальные консоли, приваренные к закладным деталям ж/б колонн.

Нижняя панель первого яруса опирается на фундаментную балку по слою противокаппилярной гидроизоляции из цементно-песчаного раствора.

Панели торцовой стены крепятся к закладным деталям ж/б фахверковых колонн и стойкам торцового фахверка, расположенным между основными колоннами и стеной.

Заполнение швов панельных стен осуществляется упругими синтетическими прокладками шириной 60-80 мм и герметизирующими мастиками.

Раскладка панелей показана на рис.8, 9

СП 1- рядовая двенадцатиметровая панель, высотой 1,2м, δ=300 мм;

СП 2-рядовая двенадцатиметровая панель, высотой 1,8м, δ=300 мм;

СП 3- удлиненная шестиметровая панель, высотой 0,9м, δ=300 мм;

СП 4- рядовая шестиметровая панель, высотой 1,2м, δ=300 мм;

СП5- рядовая шестиметровая панель, высотой 1,8м, δ=300 мм;

СП 6- удлиненная шестиметровая панель, высотой 1,2м, δ=300 мм;

СП 7- удлиненная шестиметровая панель, высотой 1,8м, δ=300 мм;

СП 8- рядовая шестиметровая панель, высотой 0,9м, δ=300 мм;

Рис. 8 Схема раскладки панелей на торцевой стене здания

Рис. 9 Схема раскладки панелей на продольной стене здания

Произведем теплотехнический расчет стеновой панели толщиной 300 мм без утеплителя.

t_int= 16 ^oC;

φ_int= 49 %;

t_ext= -31 ^oC;

Влажностный режим помещения сухой (СНиП 23-02-2003, табл. 1)

Оренбург относится к сухой зоне (СНиП 23-02-2003, приложение В)

Таким образом по сухому влажностному режиму помещения и сухой территориальной влажности, условие эксплуатации ограждающей конструкции – А.

Рис. 10 Конструкция стены

1. Защитный слой – цементно-песчанный раствор;

₁=20 мм; ₁=0,76 Вт/(мС)

2. Керамзитобетон на керамзитовом песке ρ=1000 кг/м³;

₂=260 мм; ₂=0,33 Вт/(мС)

3. Защитный слой – цементно-песчанный раствор;

₁=20 мм; ₃=0,76 Вт/(мС)

Определяем градус-сутки отопительного периода:

Dd=(t_int-t_ht)z_ht (Cсут) (1)

где: t_ht= -6,3С; z_ht= 202 сут - средняя температура наружного воздуха и продолжительность в сутках отопительного периода,

принимаемые для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8С (СНиП 23-01-99, табл.1)

t_int=16С – расчетная средняя температура внутреннего воздуха жилого здания (СП 23-101-2004, табл.1)

Dd=(16-(-6,3))202=4504,6 (Ссут)

По значению Dd в СНиП 23-02-2003 определяем нормируемое значение сопротивления теплопередачи:

R_reg=aDd+b (м²С/Вт) (2)

где: a=0,0002; b=1– коэффициенты (СНиП 23-02-2003)

Dd=5683,2 (Cсут)

R_reg=0,00024504,6+1=1,9 (м²С/Вт)

Далее определяем приведенное сопротивление теплопередачи R_o данной многослойной ограждающей конструкции, которое должно быть не менее нормируемого значения R_reg

R_oR _reg

R_o находим как сумму термических сопротивлений отдельных слоев ограждающей конструкции, с учетом сопротивления теплопередачи внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции:

(3)

где: _int=8,7 – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (СНиП 23-02-2003, табл.7)

(4)

где: _ext=23 – коэффициент теплопередачи наружно поверхности ограждающей конструкции (СП 23-101-2004, табл.8)

R_o=R_si+R₁+R₂+R₃+R_se (5)

Термическое сопротивление определяется по формуле:

(6)

(7)

=0,999 (м²С/Вт)

Т.к. R_oR _reg, утепляем стеновую панель снаружи.

Принимаем конструкцию стеновой панели приведенную на рис. 2:

Рис.11 Конструкция стены

1. Защитный слой – цементно-песчанный раствор;

₁=20 мм; ₁=0,76 Вт/(мС)

2. Керамзитобетон на керамзитовом песке ρ=1000 кг/м³;

₂=260 мм; ₂=0,33 Вт/(мС)

3. Защитный слой – цементно-песчанный раствор;

₁=20 мм; ₃=0,76 Вт/(мС)

4. Утеплитель - экструзионный пенопалистерол «пеноплекс»;

₄=Х мм; ₄=0,031 Вт/(мС)

5. Штукатурка – цементно-песчанный раствор;

₅=20 мм; ₅=0,76 Вт/(мС)

R_o=R_si+R₁+R₂+R₃+R₄+R₅+R_se (8)

(9)

Исходя из того, что R_oR_reg

=1,9(м²С/Вт)

Принимаем δ₄=30 мм

Таким образом общая толщина ограждающей конструкции

_ок=₁+₂+₃+₄+₅ (10)

_ок=20+260+20+30+20=350 (мм)

Определим фактическое сопротивление стены.

(м²С/Вт)

Определим расчетно-температурный перепад _Δt_о, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, который не должен превышать нормируемой величины _Δt_n

(11)

Где: t_d = 5,6С – температура точки росы (СП 23-101-2004, приложениеР)

(12)

Где: n=1 – коэффициент учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху

(СНиП 23-02-2003, табл. 6)

Таким образом расчетно-температурный перепад _Δt_о равный 2,71 ^оС не превышает нормируемого значения _Δt_n=10,4 ^оС, что удовлетворяет первому санитарно-гигиеническому условию показателя «б».

Построим график распределения температуры в конструкции и определим положение точки росы в конструкции.