1 Расчет сопротивления теплопередачи, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

1.1 Расчет наружной стены из штучных материалов

Исходные данные:

• Витебская область.

• Влажностной режим помещения – нормальный.

• Температура внутреннего воздуха - t_в = 18 °С.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

Влажностной режим сухой, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].

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

- кирпич силикатный

λ ₁ = 0,81 Вт/( м ∙°С); S₁ = 9,79 Вт/(м² ∙°С);

- пенополиуретан

λ ₂ = 0,05 Вт/( м ∙°С); S₂ = 0,70 Вт/(м² ∙°С);

- кирпич силикатный

λ ₃ = 1,63 Вт/( м ∙°С); S₃ = 12,13 Вт/(м² ∙°С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 3,2(м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м ;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- первый слой кирпичной кладки

(м² ∙ ºС)/Вт;

- третий слой кирпичной кладки

(м² ∙ ºС)/Вт;

Термическое сопротивление плит пенополиуретана R₂ находим из формулы:

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

(м²∙°С)/Вт.

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя пенополистирольных плит находится по формуле:

.

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙°С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м²∙°С).

D=R₁∙S₁+ R₂∙S₂+R₃·S₃;

D=0,31∙9,79+2,47∙0,70+0,26·12,13=7,9

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией св.7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, которая для Витебской области составляет: -25 ° С (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче стены по формуле:

где n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху и принимаемый по таблице 5.3[1];

t_в,t_н - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха , °С ;

∆t_в- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, прини­маемый по таблице 5.5 [1], °С

(м²∙°С)/Вт;

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередаче

Стоимость тепловой энергии:

=22686 руб/Гдж