Пример теплотехнического расчета наружной стены здания (по зимним условиям эксплуатации)

Исходные данные:

а) место строительства – г. Кострома (нормальная зона влажности);

б) назначение здания – жилое (t_в=18 ^оС, _в=55%);

в) высота здания – 10 м;

г) вид ограждения – наружная стена;

д) расчетные параметры сред приведены в табл. 2.

Таблица 2

Расчетные параметры среды

внутренняя среда						наружная среда
tв , оС	Eв , Па	в , %	ев , Па	в , Вт(м2оС)	tн , оС	t5н , оС	zот.пер. , сут.	tот.пер. , оС	н , %	н , Вт(м2оС)
+18	2064	55	1135	8,7	4,0	–31	224	–4,5	84	23

Р ис.1. Конструктивная схема ограждения

По таблице и карте зон влажности, приведенным в СНиП [1], находим, что значение  и S материалов ограждения следует принимать для условий эксплуатации «Б», (табл. 3).

Таблица 3

Теплотехнические показатели материала проектируемого ограждения

№ слоев	Наименование материала слоев	о , кг/м3	 , %	 , м	 , Вт/(моС)	s , Вт/(м2оС)	 , мг/(мчПа)
					Б	Б	Б
1	Железобетон	2500	3	0,07	2,04	18,95	0,03
2	Пенополистирол	100	10		0,052	0,82	0,05
3	Бетон на щебне из природного камня	2400	3	0,05	1,86	17,88	0,03

а) Определим требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из санитарно–гигиенических и комфортных условий, по формуле (2):

м²^оС/Вт.

б) Определим требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из условий энергосбережения.

Вычислим градусо–сутки отопительного периода:

ГСОП = (t_в – t_от.пер) z_от.пер. = (18 – (–4,5))· 224 = 5040 ^оСсут,

где t_от.пер= –4,5 ^оС – средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной +8 ^оС по СНиП [4];

z_от.пер= 224 сут. – продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной +8 ^оС по СНиП [4].

При ГСОП = 5040 ^оСсут. определим интерполяцией по табл. 1 б [1]:

м²·^оС/Вт.

Для дальнейших расчетов принимаем приведенное сопротивление теплопередаче стены, равное наибольшему из вычисленных значений

= 3,164 м²^оС/Вт.

в) Определим термическое сопротивление R_к (м²^оС/Вт) наружной стены с тремя последовательно расположенными однородными слоями по формуле (5), подставив в нее термические сопротивления отдельных слоев:

м²^оС/Вт;

Приравнивая общее сопротивление теплопередаче стены к требуемому :

,

определим искомую толщину утеплителя

Таким образом, минимально допустимая толщина утеплителя (пенополистирола) _2ут = 0,153 м. Принимаем, с округлением в большую сторону, _2ут = 0,16 м, тогда общая толщина ограждения

 = ₁ + _2ут + ₃ = 0,07 + 0,16 + 0,05 = 0,28 м.

С учетом общее сопротивление тепло-передаче проектируемой стены

R_о = 0,115 + 0,034 +3,077 + 0,027 + 0,043 = 3,296 м²^оС/Вт.