Теплопередача через ограждения

1 Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены здания

Рисунок 1 – Конструкция стены жилого дома

1. Штукатурка толщиной ₁=0,015 м (известково-песчанный раствор);

2. Кирпичная кладка толщиной ₂=0,38 м (кирпич керамический пустотный, плотность 1600 кг/м3);

3. Утеплитель (плиты жёсткие из стекловолокна кашированные стеклохолстом, RKL-80, плотность 75-80 кг/м³), толщиной ₃=0,14 м;

4. Облицовочное покрытие (известняк, плотность 1600 кг/м3) толщиной ₄=0,12м.

Расчётные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов для условий эксплуатаций «Б».

1. Для известково-песчаного раствора λ1=0,81 (Вт/м*°С)

S1=9,76 (Вт/м²* °С)

2. Кирпичная кладка плотность 1600 кг/м³ λ2=0,78 (Вт/м*°С)

S2=8,48 (Вт/м²* °С)

3. Утеплитель плотность 250 кг/м³ λ3=0,033 (Вт/м*°С)

S3=1,08 (Вт/м²* °С)

4. Известняк плотность 1600 кг/м³ λ4=0,78 (Вт/м*°С)

S4=8,48 (Вт/м²* °С)

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций по формуле:

_{Rт.тр = n * ( tв + tн) / αв * Δ tв (1)}

_{где: n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности}

ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов);

_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, (Вт/м²С);

Δ t_в - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С.

Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций определяется по формуле:

_{Rт = 1/ αв + Rк + 1/ αн (2)}

_{где: αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей}

конструкции, (Вт/м²С);

R_к - термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, (м²С/Вт);

_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, (Вт /м²С);

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции определяем по формуле:

_{Rк = R1 + R2 + Rn (3)}

_{где: R1, R2 , Rn - термическое сопротивление слоя, (м}² _* ⁰_{С / Вт);}

_{Rn = δ n / λ n (4)}

_{где: δ – толщина, м; λ – коэффициент теплопроводности, Вт / м*}⁰_С

_{Определяем термическое сопротивление для каждого слоя (4):}

R₁ = 0,015/0,81 = 0,018 (м²* °С / Вт)

R₂ = 0,38/0,78 = 0,487 (м²* °С / Вт)

R ₃=0,14/0,033=4,24 (м²* °С / Вт)

R ₄=0,12/0,78=0,153 (м²* °С / Вт)

Термическое сопротивление будет равно:

R_к = 0,018+0,487+4,24+0,153=4,89 (м²* °С / Вт)

Определяем тепловую инерцию ограждающей конструкции:

D = R ₁ S₁ + R ₂ S₂ + R _n S_n (5)

D=0,018*9,76+0,487*8,48+4,24*1,08+0,153*8,48 = 7,791

Для ограждающей конструкции с тепловой инерцией свыше 7.0 за расчётную температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92, которая для Брестской области равна -21 С.

Зная термическое сопротивление ограждающей конструкции и коэффициенты можно определить сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

R_т = 1/8,7 + 4,89 + 1/ 23 = 5,04 (м²* °С /Вт)

Рассчитываем требуемое сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций:

R_т.тр = 1* (18+21) / 8,7*6 =0,747 (м²* °С/Вт)

Нормативное сопротивление R_н теплопередачи наружных стен равно 3,2 (м²* °С /Вт)

Таким образом мы получили значения: R_т= 5,04 (м²* °С / Вт)

R_н= 3,2 (м²* °С / Вт)

R_т.тр= 0,747 (м²* °С / Вт)

Следовательно, требуемые условия Rт>Rн и Rт>Rт.тр. выполняются.