Федеральное государственное автономное
образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерно-строительный
Институт
Инженерные системы зданий и сооружений
кафедра
Курсовая работа
по дисциплине:
«обеспечение микроклимата зданий включая теплофизику»
Теплотехнический расчет наружных ограждений
и расчет теплового режима здания.
тема
Студент, ИЭ 11 – 11 _________ Кнюк А.В.
номер группы подпись, дата инициалы фамилия
Преподаватель, __________ Смольников Г.В.
подпись, дата инициалы фамилия
Красноярск 2013
Задача №1.
Цель:
для наружной стены определить толщину
теплоизоляционного слоя δ,м, коэффициент
теплопередачи
,
Вт/(
°C),
и построить график распределения
температуры в толще стены.
Исходные данные:
Конструкция стены – см.рис.1;место строительства, условия эксплуатации ограждающих конструкций, назначение здания – табл. 1; материалы слоев ограждающей конструкции - табл.2.
Рис. 1. Конструкция наружной стены .
Таблица 1
Место строительства и назначение здания
Предпоследняя цифра шифра |
Место строительства |
Назначение здания |
Расчетная, температура внутреннего воздуха, °C |
Условия эксплуатации ограждающих конструкций |
7 |
Москва |
Школа |
18 |
А |
Таблица
2
Последняя цифра шифра |
Конструкция стены |
||
Слой 1 |
Слой 2
|
Слой 3 |
|
7 |
Цементно-песчаный
раствор ρ=1800 кг/ |
Пенополистирол, ρ=150 кг/ |
Кирпич глиняный ρ=1700 кг/ ; δ=640 мм |
;
δ=20 мм
Расчеты:
Климатические параметры определяются по прил. 1.
= -28 °C;
= -7,1 °C;
= 214 сут.
Расчетные значения
теплофизических характеристик
строительных материалов определяются
по прил. 2 и сводятся в табл. 3.
Таблица 3.
Характеристика ограждающей конструкции
Номер слоя |
Наименование материала |
Толщина слоя, δ, м |
Теплопроводность λ, Вт/(м°C) |
1 |
Цементно-песчаный раствор ρ = 1800 кг/ |
0,02 |
0,76 |
2 |
Пенополистирол ρ = 150 кг/ |
? |
0,052 |
3 |
Кирпич глиняный ρ = 1700 кг/ |
0,64 |
0,64 |
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
,
(
°C)/Вт,
1,
= 8,7 Вт/
°C);
∆
= 4 °C.
=
=
=
= 1,32 (
°C)/Вт.
Градусо-сутки
отопительного периода (ГСОП) рассчитываются
по формуле ГСОП = (
-
)
= (18 – (-3,1))∙214
= 4515,4°C∙сут.,
исходя из санитарно-гигиенических,
комфортных условий и условий
энергосбережения принимаем
= 2,4 (
°C)/Вт.
5.
Толщина
слоя утеплителя,
= 23 Вт/(
°C).
= (
- (
+
+
+
))
∙
= (2,4 – (
+
+
+
))
∙ 0,052 = 0,08 м.
6. Фактическая толщина слоя утеплителя принимается 0,1 м.
7. Фактическое сопротивление теплопередаче.
=
+
+
+
+
=
+
+
+
= 3,1 (
°C)/Вт.
8. Коэффициент теплопередачи наружной стены.
=
= 0,32 Вт/
°C)
Толщина
наружной стены составляет 0,74 м.
9.
С помощью
теплотехнического расчета определяются
расчетные точки
и
заполняется табл. 4,
,
°C.
=
-
(
-
)
= 18 –
(18+28)
= 15,78 °C,
=
-
(
-
)
= 18 –
(18+28)
= 15,48 °C,
=
-
(
-
)
= 18 –
(18+28)
= -13,01 °C,
=
-
(
-
)
= 18 –
(18+28)
= -27,85 °C,
Таблица 4.
Номер точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
Координата x, м |
0 |
0,02 |
0,12 |
0,76 |
|
0 |
0,02 |
0,1 |
0,64 |
|
|
0,76 |
0,052 |
0,64 |
|
0,15 |
0,17 |
2,09 |
3,09 |
|
15,78 |
15,48 |
-13,01 |
-27,85 |
,
мм
,(
°C)/Вт
(
°C)/Вт
°C
10.
На основании вычислений строится график
распределения температуры в толще
наружной стены (рис. 2)
Рис. 2. График распределения температуры в толще наружной стены.