4. Расчёт теплоустойчивости наружного ограждения.

Требуется: Рассчитать теплоустойчивость наружного ограждения.

Конструкцию помещения выбираем согласно условию задачи 6. Для проверки теплоустойчивости произведём расчет жилого помещения размерами 12х8х6 м. Система отопления – паровое, время подачи пара 18 ч, перерыв 6 ч.

Конструкцию наружной стены принимаем согласно условию первой задачи.

Рисунок 4.1 Конструкция наружного ограждения.

При расчёте теплоустойчивости определяют амплитуду колебаний внутреннего воздуха в течение суток и минимальную температуру внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций.

По таблице 4.2[1] при сухом влажностном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «А» .

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «А»:

- Известково-песчаный раствор плотностью :

λ ₁ = 0,7 Вт/( м ∙°С); S₁ = 8,69 Вт/(м² ∙°С);

- кирпич керамический плотностью :

λ ₂ = 0,55 Вт/( м ∙°С); S₂ = 7,01 Вт/(м² ∙°С);

- плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем ( ):

λ ₃ = 0,052 Вт/( м ∙°С); S₃ = 0,42Вт/(м² ∙°С);

- известково-песчаный раствор плотностью :

λ ₄ = 0,7 Вт/( м ∙°С); S₄ = 8,69 Вт/(м² ∙°С).

Наружная стена.

Найдём расположение слоя конструкции, для которого тепловая инерция :

Для первого (считая со стороны помещения) слоя наружного ограждения:

Для двух первых слоёв наружного ограждения (известково-песчаная штукатурка и керамический кирпич):

;

Тогда коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности наружных стен будет равен:

Коэффициент теплопоглощения внутренней поверхности наружных стен:

Чердачное перекрытие.

Конструкцию перекрытия принимаем согласно условию задачи 1.2.

Рисунок 4.2. Конструкция сердачного перекрытия.

- Битум нефтяной кровельный :

λ ₁ = 0,27 Вт/( м ∙°С); S₁ = 6,8 Вт/(м² ∙°С);

- гравий керамзитовый :

λ ₂ = 0,21 Вт/( м ∙°С); S₂ = 3,36 Вт/(м² ∙°С);

- железобетон ( ):

λ ₃ = 1,92 Вт/( м ∙°С); S₃ = 17,98 Вт/(м² ∙°С);

Найдём расположение слоя конструкции, для которого тепловая инерция :

Для первого, считая со стороны помещения, слоя железобетона:

Так как для первого слоя конструкции , то коэффициент теплоусвоения внутренней её поверхности чердачного перекрытия будет равен коэффициенту теплоусвоения материала первого слоя – железобетона:

Тогда коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности наружных стен будет равен:

Коэффициент теплопоглощения внутренней поверхности чердачного перекрытия (потолка помещения):

Пол.

Для расчёта принимаем пол из дуба поперёк волокон, толщиной 5 см, устраиваемый на кирпичных столбиках.

Найдём расположение слоя конструкции, для которого тепловая инерция :

Для первого, считая со стороны помещения, слоя железобетона:

Так как для первого слоя конструкции , то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности пола будет равен удвоенному коэффициенту теплоусвоения материала

Коэффициент теплопоглощения внутренней поверхности пола:

Оконное заполнение.

Для расчёта принимаем тройное остекление в деревянных раздельно-спаренных переплётах. Сопротивление теплопередаче - .

Коэффициент теплопоглощения окна:

Для определения амплитуды колебаний внутреннего воздуха рассчитываем теплопотери через все ограждающие конструкции и теплопоглощение поверхностей с учётом их площадей, по формуле:

Результаты расчёта приведены в таблице 4.1.

Ограждающая конструкция	Расчёт теплопотерь				Расчёт теплопоглощения
				Q, Вт				, Вт/
Наружная стена без проёма	2,0	72	42	1512	7,64	4,07	52,3	212,8
Наружная стена с оконным проемом	2,0	45,3	42	951,3	7,64	4,07	29,8	121,3
Чердачное перекрытие	2,5	96	42	1612,8	17,98	5,86	74,2	434,8
Пол	0,28	96	42	14400	10	4,65	74,2	345
Окно	0,55	2,7	42	7330	-	1,68	2,7	4,5
Итого:	25806,1				1118,4

Таблица 4.1. Расчёт теплопотерь и теплопоглощения.

Теплопотери на вентиляцию данного помещения из расчёта 3 м³/ч на 1 м² площади при расчётных температурах внутреннего и наружного воздуха состовляет:

где – площадь помещения, м².

=1008 кДж/(кг ) – удельная теплоёмкость воздуха.

- плотность воздуха.

Определяем амплитуду колебаний температуры внутреннего воздуха при однократной топке котла:

где коэффициент неравномерности теплоотдачи системы отопления, принимаемый по таблице 6.1[1]/

Таким образом, при однократной топке поквартирного парового отопления амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения при расчётной температуре наружного воздуха превышает допустимые 3 .

Определим температуру наружного воздуха до которой амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения при однократной топке котла не будет превышать .

При температуре наружного воздуха ниже следует увеличить продолжительность однократной топки котла.

Определим минимальные внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций.

Минимальная температура внутренней поверхности наружной стены:

Минимальная температура внутренней поверхности чердачного перекрытия:

Вывод. Амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха при однократной топке котла равна . Таким образом, при однократной топке поквартирного парового отопления амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения при расчётной температуре наружного воздуха превышает допустимые 3 .

При температуре наружного воздуха ниже следует увеличить продолжительность однократной топки котла.

Минимальная температура внутренней поверхности наружной стены равна , минимальная температура внутренней поверхности чердачного перекрытия равна