Министерство образования и науки Республики Казахстан

Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева

Архитектурно-строительный факультет

Пояснительная записка

К курсовой работе по строительной теплофизике

«ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ

ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ»

(город Семей)

Выполнил: студент гр ТГВ-32

Канафина Жанар

Проверил: Рывкина Н.В.

Астана

2014

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

   1. Теплотехнический расчет наружных стен…………………………4-6

   2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия…………….....6-8

   3. Теплотехнический расчет перекрытий над неотапливаемыми подвалами…………………………………………………………...9-11

   4. Подбор светопрозрачных конструкций……………………………..11

2. Проверка конструкции на отсутствие конденсации влаги

   1. Проверка конструкции наружной стены………………………… . 12

   2. Проверка конструкции наружной стены в части наружного

угла…………………………………………………………………12-13

3. Расчет ограждений на теплоустойчивость в теплый

период года…………………………………………………………….14-16

4. Теплоусвоение поверхности полов…………………………………… 17

5. Воздушный режим эксплуатации наружных ограждений

   1. Определение сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций………………………………………………………18-19

   2. Определение сопротивления воздухопроницанию

окон и дверей……………………………………………………..19-20

6. Влажностный режим наружных ограждений

   1. Определение сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций………………………………………………………22-23

   2. Определение сопротивления паропроницанию чердачного

перекрытия…………………………………………………………..24

Заключение……………………………………………………………………..25

Список используемой литературы…………………………………………..26

Введение

Выполнение курсовой работы имеет цель закрепить теоретический материал по основным вопросам дисциплины «Строительная теплофизика», приобрести навыки самостоятельной работы в области проектирования наружных ограждений и опыт работы со справочной и специальной литературой.

Поддержание искусственного климата в помеще­нии - важная, но не простая задача в связи с многооб­разием конструктивно-планировочных решений зданий, изменчивостью атмосферных воздействий, повышением уровня требований к устойчивости комфортных условий и стремлением к экономному расходованию топлива.

Помещения в здании изолированы от внешней среды, что позволяет создать в них определенный микроклимат. Наружные ограждения за­щищают от непосредственных климатических воздействий, специальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (собира­тельно их можно называть системами кондиционирования микроклима­та) поддерживают в помещениях в течение всего года определенные параметры внутренней среды.

В теплотехническом отношении наружные ограждающие конструкции зданий должны удовлетворять следующим требованиям:

а) обладать достаточными теплозащитными свойствами, чтобы лучше сохранять тепло в помещении в холодное время и защитить помещение от перегрева летом;

б) температура на внутренних поверхностях, воздухопроницаемость и влажность наружных ограждений не должны превосходить допускаемых нормами пределов, чтобы избежать появления конденсата, ощущения дутья, ухудшения теплозащитных свойств и санитарно-гигиенических условий ограждаемого помещения.

Проектирование наружных ограждений построено на принципах ограничения количества тепла, теряемого ограждением в отопительный период и поддержания на внутренней поверхности наружного ограждения температуры, при которой на поверхности не образуется конденсат.

Теплотехнический расчет обычно начинают с определения расчетного сопротивления теплопередаче R₀ основной части (глади) конструкции ограждения. Необходимым является условие, чтобы полное сопротивление теплопередаче R₀ было равно или больше минимально допустимого по санитарно-гигиеническим соображениям (или требуемого) сопротивления теплопередаче.

Процессы передачи тепла, переноса влаги и фильтрации воздуха взаимосвязаны, и одно явление оказывает влияние на другое. Поэтому определение тепло -, влаго - и воздухозащитных свойств должно проводиться как общий расчет требуемых защитных свойств наружных ограждений здании.

1. Теплотехнический расчет наружных стен

1,5 - отделочные слои: цементно-песчаный раствор ρ = 1800кг/м³, δ₁ = 0,025 м, δ₅ = 0,025 м;

2,4 - конструктивные слои: железобетон

ρ = 2500кг/м³ , δ₂ = 0,05 м, δ₄ = 0,15 м;

3- слой утеплителя: плиты минераловатные жесткие к.с. ρ = 200 кг/м³

Теплозащитные свойства наружных ограждений определяют двумя показателями: сопротивлением теплопередаче R₀ и теплоустойчивостью, которую оценивают по показателю инерции ограждения D.

Вели­чина R₀ определяет сопротивление ограждения передаче теплоты в стационарных условиях, а теплоустойчивость характеризует сопротив­ляемость ограждения передаче изменяющихся во времени периодических тепловых воздей­ствий.

Наиболее важным является определение расчетного сопротивления теплопередаче R основной части (глади) конструкции ограждения; с этого и начинают теплотех­нический расчет ограждения.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_o следует принимать в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений, R₀^тр, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и условий энергосбережения.

Теплозащитные свойства наружных ограждений (стен, перекрытий, покрытий) устанавливают следующими расчетами.

1) Рассчитывают градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле:

, (2.1)

где toт.пер. - средняя температура периода со средней суточной температурой наружного воздуха < 8 °С (средняя температура наружного воздуха в отопительный период),°С [табл. 1, 2] ¹, равна -7,8

Zот. пер. - продолжительность отопительного периода, сут./год [табл. 1, 2], равна 203.

t_в - расчетная температура воздуха внутри помещения. Расчетная температура воздуха внутри жилых и общественных зданий t_в для холодного периода года должна быть не ниже оптимальных значений, приведенных в таблице 2.1, согласно ГОСТ 30494. Параметры воздуха зданий производственного назначения следует принимать согласно ГОСТ 12.1.005 и норм проектирования соответствующих зданий и сооружений. Расчетная температура воздуха внутри здания t_в для теплого периода года должна быть не выше допустимых значений, приведенных в таблице 2.2, согласно ГОСТ 30494., равна +18

ГСОП= (18+ 7.8)203=5237 сут·°С

2) Определяют минимальное приведенное сопротивление теплопередаче, R₀₂^тр, м²°∙С/Вт, ограждающих конструкций здания, исходя из условий энергосбережения [табл. 1* , 1].

Формула интерполяции,

Где у=5237 сут, =4000, = 6000, = 2.8, = 3.5.

Х= 2.8+ (3.5 – 2.8)(1237/2000)=3.23

3) Определяют требуемое сопротивление теплопередаче R₀₁^тр, м²°∙С/Вт,

наружного ограждения по формуле:

где t _н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки с коэффициентом обеспеченности 0,92 , °С [табл. 1, 2], равна -36;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху [табл. 3*, 1], равен 1;

∆tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С [табл. 2*, 1], равен 4;

α_в - коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограждения, Вт/ (м²∙°С) [табл. 4*, 1], равен 8,7.

4) Производят сравнение сопротивлений теплопередаче: рассчитанного из условий выполнения санитарно-технических и комфортных условий R₀₁^тр, и, принятого по условиям энергосбережения R₀₂^тр. Большее значение сопротивления теплопередаче принимают для выполнения последующих расчетов. Принимаем

5) Термическое сопротивление R, м²×°С/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однородной (однослойной) ограждающей конструкции определяют по формуле:

где d - толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м ∙°С), равен

6) Сопротивление теплопередаче R_o, м²×°С/Вт, ограждающей конструкции определяют по формуле:

7) Определяют общую толщину конструкции δ_общ, м, по формуле:

8)Определяют величину тепловой инерции D ограждающей конструкции по формуле:

,

где n- количество слоев в ограждении, равно 5.

9) Определяют коэффициент теплопередачи К, Вт/(м² ∙°С), ограждения по формуле: