2 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет заключается в определении толщины слоя тепловой изоляции при известном нормированном сопротивлении теплопередачи (Rтр ). При этом температура на внутренней поверхности ограждения должна отвечать санитарно-гигиеническим требованиям, а приведенное сопротивление теплопередаче (Rф ) , должно удовлетворять теплотехническим требованиям:Rтр ≤Rф .

Теплотехническому расчету подлежат наружные стены, бесчердачное перекрытие, перекрытие над подвалом, окна и наружные двери.

2.1 Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены

Таблица 2.1 - Расчетные теплотехнические показатели материала слоев наружной стены [2, прил Т]

№ п/п	Наименование слоя	δ, м	λ, Вт/(м*°С)
1	Глиняный кирпич	0,51	0,58
2	Пенополистерол	х	0,044
3	Силикатный керпич	0,12	0,7

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

ГСОП=(t_в - t_от) z_от , где:

t_в=20°С – температура помещения.

ГСОП=(20+1,6) *212 = 4579,2°С сут

Нормируемое сопротивление теплопередаче:

R_тр = n(a ГСОП + b), где:

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

n=1 – стены и окна,

n=0,9 бесчердачное перекрытие;

n_тп=( t_в- t_с)/( t_в- t_н) – техподполье; t_с=5°С;

n_тп=(20-5)/(20+26)= 0,326;

коэффициенты a и b для наружной стены: а=0,00035 и b=1,4.

R_тр = 1(0,00035*4579,2+1,4) = 3,003 м²°С/Вт

Минимальная толщина теплоизоляционного слоя принимается из теплотехнического требования: R_ф ≥R_тр Примем R_ф =R_тр , тогда толщина теплоизоляционного слоя (δ₂ ) по формуле для однородной многослойной ограждающей конструкции:

δ₂ = ( R_тр -1/α_в -∑δ_i /λ_i -1/α_н )*λ₂ = (3,003 - 1/ 8,7 – 0,51/0,58 – 0,12/0,7 1/23)*0,044 = 0,0789 м. Принимаем δ₂ = 80 мм.

Пересчитаем и найдем R_ф, подставив δ₂ в формулу:

R = 1/α_в +δ₁/ λ₁ + δ₂/ λ₂ + δ₃/ λ₃ +1/ α_н

R_ф =1/8,7+0,51/0,58+0,12/0,7+0,08/0,44+1/23 = 3,03 м²°С/Вт

Примечание: α_в = 8,7 (поверхность ровная без выступов), α_н = 23 (для наружной стены).

Проверим санитарно-гигиенические требования.

Найдем температуру на внутренней поверхности наружной стены:

τ_в = t_в – n(t_в – t_н)/ R_ф α_в = 20 – [1(20+16)\(3,03*8,7)] = 18,21 °C

∆t_o = t_в – τ_в = 20 – 18,21 = 1,78°С < 4°С – условие выполняется.

Примечание: ∆t_o = ∆t_норм = 4°C – для наружной стены

3°C – для потолка

2°C – для пола.

Вывод: Толщина теплоизоляционного слоя из пенополистерола – 80мм. При такой толщине тепловой изоляции выполняются все теплотехнические и санитарно-гигиенические требования по параметрам «а» и «б», в соответствии с [2] Общая толщина наружной стены – 710 мм.