2. Найдем Градусо-сутки отопительного периода:

; (3.2)

=(20-(-3,4) *202= 4727 ºС сут.

Где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, ºС, принимаемая для расчета ограждающих конструкции группы зданий по минимальным значениям оптимальной температуры здании = 20 ºС

- средняя температура наружного воздуха, = - 3,4 ºС

- продолжительность, отопительного периода = 202 сут.

Определим нормируемое сопротивление:

; (3.3)

= 0,00045*4727+1,9 = 4,04 м² ºС/Вт

3)

м² ºС/Вт

м² ºС/Вт

м² ºС/Вт

м² ºС/Вт

4. Вычислим приведенное сопротивление слоя с лагами:

; (3.4)

=[4,04-( ] =3,85 м² ºС/Вт

Находим толщину изоляционного слоя с лагами:

(3.5)

0,3 м

5. Рассчитаем фактическое сопротивление изоляционного слоя с лагами:

Разобьем этот слой плоскостями параллельными направлению теплового потока.

2,53 м² ºС/Вт

(3.6)

= Вт/мºС

м² ºС/Вт

Вычислить общее фактическое термическое сопротивление над не отапливаемым подвалом и сравним с требуемым:

= 2,78 м² ºС/Вт

(3.7)

=(0,114+0,013+0,0625+0,086+0,05+3,33+0,043)= 4,43 м² ºС/Вт

Вывод.

Условие СНиП 23-02 « Тепловая защита зданий, выполняется : , 4,43 ≥ 4,04, при найденной толщине теплоизоляционного слоя, равной 0,3

Задача 4.

Определить теплоустойчивость ограждающих конструкций, рассчитанных в задаче 1( условие 3)

4.1 - наружной стены (рис. 1.б)

4.2 - покрытия (рис. 1.г)

Задание 4.1

1- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

= 0,25 м = 0,47 Вт/мºС

2- Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) кг/ м³

= 0,16 м = 0,07 Вт/мºС

3- Воздушная прослойка

= 0,01 м = 0,13 м² ºС/Вт

4- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

=0,12 м = 0,47 Вт/мºС

1) конструкционный материал;

2) утеплитель (табл. 4);

3) воздушная прослойка;

4) конструкционный материал

1. Коэффициент теплоусвоения поверхности слоя Y, Вт/м²ºС

(4.1)

= = 5,13 Вт/м²ºС

(4.2)

= 0,58 Вт/м²ºС

(4.3)

= 0,55 Вт/м²ºС

(4.4)

=8,8 Вт/м²ºС

N	Материал	δ, м	λ, Вт/мºС	S, Вт/м²ºС	R, м²ºС/Вт	D=R*S	Y, Вт/м²ºС
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³	0,25	0,47	6,16	0,53	3,27	5,13
2	Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) кг/ м³	0,165	0,07	1,01	2,357	4,41	0,58
3	Воздушная прослойка	0,01	-	0	0,13	0	0,55
4	Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³	0,12	0,47	6,16	0,25	1,54	5.13

Таблица 1

2) )= 1,16(5+10*2)=29 Вт/м²ºС

где V – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая согласно СНиП 23-01, но не менее 1 м/с (приложение А, табл. А.2);

3) Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции:

1542,86

4)Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха

(4.4)

= 0,5*20,4+0,7(781-194) /29 = 24,37 ºС

Где - максимальная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, = 20,4 ºС

- макисмальное и среднее значение суммарной солнечной радиации, Вт/м²

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/м²ºС

- коэффициент поглощения солнечном радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции = 0,7

5)Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции:

(4.5)

=24,37/1542,86=0,016 ºС

6. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции :

(4.6)

=2,5-0,1(25,9-21)=2,01 ºС

Вывод. Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций , обусловленная нестационарными теплопоступлениями от солнечной радиации, не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции , ≤ , 0,016≤7,3Условие СНиПа выполняется

Задание 4.2

1 - Железобетонная плита

= 0,1 м = 1,92 Вт/мºС

2- Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573)

кг/ м³

= 0,3 м = 0,07 Вт/мºС

3- Цементная стяжка

= 0,03 м = 0,76 Вт/мºС

4 - Рубероид

= 0,01 м = 0,17 Вт/мºС

(4.1)

= =17,32 Вт/м²ºС

(4.2)

= = 0,29 Вт/м²ºС

(4.3)

= = 3,02 Вт/м²ºС

(4.4)

= = 3,19 Вт/м²ºС

N	Материал	δ, м	λ, Вт/мºС	S, Вт/м²ºС	R, м²ºС/Вт	D=R*S	Y, Вт/м²ºС
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Ж/б плита	0,1	1,92	17,98	0,05	0,95	18,58
2	Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) кг/ м³	0,3	0,07	1,01	4,28	4,33	0,27
3	Цементная стяжка	0,03	0,76	9,6	0,03	0,28	3,92
4	Рубероид	0,01	0,17	3,53	0,06	0,21	4,18

2) )= 1,16(5+10*2)=29 Вт/м²ºС

3) Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции:

=627,53

4)Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха

= 0,5*20,4+0,7(781-194) /29 = 24,37 ºС

Таблица 2.

Где - максимальная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, = 20,4 ºС

- максимальное и среднее значение суммарной солнечной радиации, Вт/м²

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/м²ºС

- коэффициент поглощения солнечном радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции = 0,9

5)Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции:

=24,37/627,53=0,04 ºС

7. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции :

;

=2,5-0,1(25,9-21)=2,01 ºС

Вывод.

Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций , обусловленная нестационарными теплопоступлениями от солнечной радиации, не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции , ≤ , 0,04≤2,01.Условие СНиП выполняется

Слой	Материал	δ, м	λ, Вт/мºС	S, Вт/м²ºС	R, м²ºС/Вт	D=R*S	Y, Вт/м²ºС
1	Линолеум	0,005	0,29	8,56	0,017	0,146	10,9
2	ДВП	0,005	0,23	1,67	0,022	0,037	8,26
3	Настил из доски	0,025	0,35	3,87	0,071	0,274
4	Лага деревянная	0,3	0,08	5.56	3,75	20.85
5	Ж/б плита перекрытия	0,1	1,92	17,98	0,052	0,935

Задача 5. Определить теплоусвоение поверхности пола с конструкцией, рассчитанной в задаче 3 (условие 4)

Таблица 3

Рисунок 1г)

в) - конструкция перекрытия над подвалом:

1) линолеум

2) ДВП;

3) настил из доски;

4) лага деревянная

5) Ж/б плита перекрытия

Условие: .

D1+D2+D3= 0,146+0,037+0,274= 0,457

0,457<0,5

D1+D2+D3+D4=0,146+0,037+0,274+20,85=21,307

21,307> 0,5

(5.1)

= 8,59 Вт/м²ºС

- Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя, Вт/м²ºС

- Термические сопротивления слоев ограждающей конструкции, м²ºС/Вт

- Расчетные коэффициенты теплоусвоение материала, Вт/м²ºС

Проверим правильность необходимость условия

= 12 Вт/м²ºС ( так как показатель теплоусвоения поверхности пола принимается равным показателю теплоусвоения пола поверхности 1-го слоя )

8,59 < 12. Условие выполняется, и не требуется подбирать другую конструкцию.

Вывод.

Расчетная величина показателя теплоусвоения пола не более нормативной величины , взятой из СНиП 23-02-03, значит, эта конструкция пола удовлетворяет требованиям в отношении теплоусвоения.

Задача 6

Определить воздухопроницаемость наружной стены( рис. 1 б), рассчитанной в задаче 1.

1- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

= 0,25 м = 0,7 Вт/мºС

2- Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573)

(p=200 кг/ м³)

= 0,3 м = 0,07 Вт/мºС

3- Воздушная прослойка

= 0,01 м = 0,13 Вт/мºС

4- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

=0,12 м = 0,7 Вт/мºС

1) конструкционный материал;

2) утеплитель (табл. 4);

3) воздушная прослойка;

4) конструкционный материал

1. Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций за исключением заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей), зданий должно быть .

Нормируемое сопротивление воздухопроницанию определяется по формуле:

(6.1)

=54,36 м²чПа/кг

Где - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкции, кг/(м²ч), принимаемая по табл. 5. Для наружных стен, перекрытий и покрытий жилых и общественных, административных и бытовых зданий и помещений, = 0,5 кг/(м²ч)

- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая в соответствии с формулой:

, Па (6.2)

Где - высота здания ( от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), м

- удельный вес наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяется по формуле

20. температура воздуха: внутреннего( для определения ) принимается согласно оптимальным параметрам, = 20 ºС

наружного: (для определения ) принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с коэффициентом обеспеченности 0,92 по СНиП 23-01 = -27ºС

V- максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь= 5,9 м/с

= 11,8 Н/м³,

14,07 Н/м³

0,55*10(14,07-11,8)+0,03*14,07*5,9*5,9=27,18 Па

2. Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции

= 18+79+0+18+373 = 488 м²чПа/кг

Проверка, , 488 ≥54,36

Вывод.

Сопротивление воздухопроницания ограждающей конструкции не менее нормируемого , следовательно, условие СНиПа выполняется.

Задача 7.

Построить график вероятного влагонакопления в толще наружной стены ( метод Фокина-Власова)

7.1 – для конструкции на рис. 1.д

7.2 – для конструкции на рис. 1.е

Задание7.1

1- Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) (p=200 кг/ м³)

= 0,1м , = 0,07 Вт/мºС, = 0,49 мг/мчПа

2- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

= 0,2 м = 0,47 Вт/мºС, =0,17 мг/мчПа

Рисунок 1д)

Конструкция наружной стены

1. Температура на внутренней поверхности стены:

(7.1)

= 17,06 ºС

=1925 Па

; (7.2)

= = 1,834 м² ºС/Вт

(7.3)

= -21,99

(7.4)

-28,7ºС

Е_ext – максимальная упругость водяного пара, Па, определяемая по расчетной среднемесячной температуре наружного воздуха самого холодного месяца – января (табл.А. 1, приложение А );

=113 Па

2)График фактической упругости е, Па, строится на основании зависимости

(7.5)

=904,84 Па

Где - упругость водяного пара, Па, на внутренней поверхности ограждения, определяемая из выражения

=0,55*1925=1058,75 Па

Здесь - максимальная упругость водяного пара, Па, определенная по температуре воздуха ,ºС

- относительная влажность воздуха в помещении, =55%

- упругость водяного пара, Па, на наружной поверхности наружного ограждения, определенная с помощью выражения

=0,85*79=65.57 Па

- максимальная упругость водяного пара, Па, определяемая по расчетной среднемесячной температуре наружного воздуха самого холодного месяца, января

- средняя месячная относительная влажность воздуха самого холодного месяца, 85 %

- общее сопротивление паропроницанию, м²чПа/мг, наружного ограждения, вычисляемое в случае двухслойного ограждения по формуле

(7.6)

= 1,38 м²чПа/мг

Где , - толщины слоев ограждения, м

, - коэффициенты паропроницаемости первого и второго слоев, мг\мчПа, определяемые по прил. 2

Конденсация водяного пара возможна при пересечении линии графиков максимальной Е, и фактической е, упругости. В нашем случае, проведем касательные из точек и к кривой Е, а через точки касания- вертикальные линии, определим зону возможной конденсации.

Задача 7.2

1- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

= 0,2 м , = 0,47 Вт/мºС, =0,17 мг/мчПа

2- Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) (p=200 кг/ м³)

= 0,1м , = 0,07 Вт/мºС, =0,49 мг/мчПа

Рисунок 1е)

Конструкция наружной стены

1. Температура на внутренней поверхности стены:

(7.2.1)

= 16,87 ºС

=1925 Па

; (7.2.2)

= = 1,834 м² ºС/Вт

(7.2.3)

= 12,51ºС

=1449 Па

(7.2.4)

-28,7ºС

2)График фактической упругости е, Па, строится на основании зависимости

(7.2.4)

=237,42 Па

Где - упругость водяного пара, Па, на внутренней поверхности ограждения, определяемая из выражения

=0,55*1925=1058,75 Па

Здесь - максимальная упругость водяного пара, Па, определенная по температуре воздуха ,ºС

- относительная влажность воздуха в помещении, =55%

- упругость водяного пара, Па, на наружной поверхности наружного ограждения, определенная с помощью выражения

=0,85*79=65.57 Па

- максимальная упругость водяного пара, Па, определяемая по расчетной среднемесячной температуре наружного воздуха самого холодного месяца, января

- средняя месячная относительная влажность воздуха самого холодного месяца, 85%

- общее сопротивление паропроницанию, м²чПа/мг, наружного ограждения, вычисляемое в случае двухслойного ограждения по формуле

= 2,151 м²чПа/мг

Где , - толщины слоев ограждения, м

, - коэффициенты паропроницаемости первого и второго слоев, мг\мчПа, определяемые по прил. 2

Конденсация водяного пара возможна при пересечении линии графиков максимальной Е, и фактической е, упругости. В нашем случае, зоны возможной конденсации нет, так как нет точек пересечения графиков максимальной Е и фактической упругости е

Вывод. Построив графики вероятного влагонакопления в толще наружной стены (имеющие одинаковые слои и их толщины, но по разному расположенные), можно сделать вывод, что при расположении утеплителя ближе к наружной поверхности зоны возможно конденсации не будет.

Задача 8.

Определить сопротивление паропроницанию наружной стены( рис. 1б)

Задача 8.1

По условию недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации.

1- Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

= 0,25 м , = 0,7 Вт/мºС, =0,17 мг/мчПа

2 Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573) (p=200 кг/ м³)

=0,16 м, = 0,07 Вт/мºС, =0,49 мг/мчПа

3 - Воздушная прослойка

= 0,01 м , = 0,13 Вт/мºС,

4 - Кладка из керамического пустотного кирпича (ГОСТ-530) на цементно-песчаном растворе 1000 кг/ м³

=0,12 м , = 0,7 Вт/мºС, =0,17 мг/мчПа

1) конструкционный материал;

2) утеплитель (табл. 4);

3) воздушная прослойка;

4) конструкционный материал

1. Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции:

(8.1)

= 2,8 м²чПа/мг

2. Определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:

(8.2)

Где - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха

= 0,55*2338= 1285,9 Па

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемое при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами;

- среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период;

- сопротивление паропроницанию, м²чПа/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации.

(8.3)

= 1,09 м²чПа/мг

=782,5 Па

Определяем парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации:

(8.4)

N	Периоды	Месяцы	Кол. месяцев	Расчетные температуры месяцев	Средняя температура периода	Тепература в плоскости возможн. Конденс.	Е, Па, периода
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Зимний	1,2,12	3	-10,3;-9,5;-7,1	-8,97	-7,18	237
2	Весеннее-осенний	3,11	2	-4,4;-1,5	-2,95	-1,2	526
3	Летний	4,5,10,6,7,8,9	7	5,5;13,8;18,0;20,2;18,5;12,5;5,5	13,43	15,33	1661

= = 1115,83 Па

Средняя температура периода:

= -8,97ºС

= -2,95 ºС

13,43 ºС

Определим -термическое сопротивление слоя ограждающей конструкции от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:

= = 2,6 м² ºС/Вт

Определим -сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции

;

= = 3,1м² ºС/Вт

Температура в плоскости возможной конденсации:

;

= = -7,18ºС

;

= = -1,2 ºС

;

= = 15,33 ºС

Тогда, 0,56 м²чПа/мг

Проверка :

, 2,6 ≥ 0,56 . Условие выполняется

Вывод.

Мы получилили, что сопротивление паропроницанию ,2,6 м²чПа/мг, ограждающей конструкции не меньше нормируемого сопротивления паропроницанию ,0,56 м²чПа/мг,( из условия накопления влаги за годовой период эксплуатации). Условие СНиПа « Тепловая защита зданий» выполнено , и накопления влаги в ограждающей консрукции за годовой период эксплуатации не будет.

8,2

По условию , м²чПа/мг, ограничение влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха

1. Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции:

= 2,8 м²чПа/мг

2. Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию м²чПа/мг, ( из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха), определяемого по формуле:

= 0,324 м²чПа/мг

Где - продолжительность, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха = 31+28+31= 90 сут,

- плотность материала увлажняемого слоя,= 125 кг/м³

- предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, = 3 % за период влагонакопления,

- толщина теплоизоляционного слоя(утеплителя) многослойной ограждающей конструкции, = 0,16 м.

- коэффициент

=0,0024(368-344,8)90/1,09= 4,6

среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемыми согласно своду правил.

=(115+271+347+433+558)/5= 344,8, Па

= - 8,86 ºС

Температура возможной конденсации:

= =-6,06 ºС

= 1,09 м²чПа/мг

Е при температуре (-6,06 ºС) = 368 Па

Вывод. , 3,04 ≥0,324

Мы получили, что сопротивление паропроницанию , м²чПа/мг ограждающей конструкции не меньше нормируемого сопротивления , это значит, что условие СНиПа выполняется, и за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха не будет происходить накопление влаги