2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

2.1. Теплотехнический расчет наружной стены, перекрытия над подвалом и перекрытия над последним этажом

Цель данного расчета - подобрать толщину теплоизоляционного слоя ( ) наружной ограждающей конструкции (рис. 2.1.).

Рис. 2.1

Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, состоящих из N однородных слоев, выполняется для стен, перекрытия над подвалом и перекрытия над последним этажом (см. прил. 9), согласно следующим пунктам расчета:

1. Требуемое термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

а) определяется по формуле

где п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения

наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху [1, табл. 3*]; t_B - расчетная температура внутреннего воздуха, °С [2, прил. 4] (берется температура преобладающих помещений здания); t_H - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С , равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [3, табл. "Температура наружного воздуха" ]; Δt^Н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С [1, табл. 2*]; α_в -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²* °С) [1, табл. 4*];

б) интерполируется по таблице [1, табл. 16*], исходя из значения градусо-

суток отопительного периода (ГСОП ), вычисляемых по формуле

где t _{от пер} ,Z _{от пер} - средняя температура, °С, и продолжительность,

сут периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С [3, табл. "Температура наружного воздуха"];

в) выбирается максимальное значение , из полученных по пунктам 1а и

1б для расчетной наружной ограждающей конструкции.

2. Определяется термическое сопротивление теплоизоляционного слоя по формуле

где - полученное в пункте 1 в; а_н - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкций,

Вт/(м^2*оС), - суммы термических сопротивлений слоев

соответственно до теплоизоляционного слоя и после, м^{2* о}С/Вт

термическое сопротивление однородного слоя ограждающей конструкции, м² °С/Вт при толщине i-го слоя ( ), м и известного коэффициента

теплопроводности материала i-го слоя ( ), Вт/(м ⁰C) [1, прил. 3*], п - номер

теплоизоляционного слоя; N - количество слоев в ограждающей конструкции.

3. Определяется расчетная толщина теплоизоляционного слоя

4. Определяется фактическая толщина теплоизоляционного слоя (округление до сотых в большую сторону).

5. Определяется фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции по формуле

Если полученное значение , то расчет проведен правильно, в

противном случае смотри пункт 4.

6. Определяется коэффициент теплопередаче ограждающей конструкции по формуле

2. 2. Теплотехнический расчет пустотной плиты перекрытия

В строительной практике применяют ограждения, в которых однородность материала нарушена в перпендикулярном и параллельном направлении к тепловому потоку.

Примером перекрытия такого типа может служить пустотная плита перекрытия на рис. 2.2.а.

Расчет перекрытий над подвалом или над последним этажом начинаем с определения сопротивления теплопередаче железобетонной плиты.

Для упрощения расчета приводим пустотную плиту к эквивалентному виду, заменив круглые отверстия равновеликими им по площади квадратными

отверстиями (рис 2.2.6). Сторона эквивалентного квадрата

Р асчет I. Условно разрезаем плиту (см. рис. 2.2.б) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, на различные в теплотехническом отношении участками I и ΙΙ.

Участок I. На В ширины плиты приходится п (6 шт) круглых отверстий диаметром d, что эквивалентно п квадратным отверстиям, со стороной а. Тогда общая длина участков I (без пустот) на В ширины составит L = В — ап, м.

Общая площадь F₁ и соответственно термическое сопротивление R₁ участков I при расчетной длине плиты 1 м будут определяться:

м^{2 о}С/Вт, где λ_жб - коэффициент

теплопроводности железобетона, Вт/(м°С), определяется по [1, прил. 3]*.

Участок ΙΙ. Эквивалентная толщина воздушных прослоек равна а, м.

Термическое сопротивление воздушных прослоек этой толщины R_BП определяется по [1, прил. 4*].

Термическое сопротивление стенок плиты на участке II:

Общее термическое сопротивление стенок и пустот составит:

Общая площадь участков II при расчетной длине 1 м:

Среднее термическое сопротивление ограждения определим по формуле

Р асчет II. Условно разрезаем плиту (см. рис. 2,2.6) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, на три слоя, из которых слой 1 и слой 3 одинаковые по толщине и материалу, а слой 2 представляет собой воздушные прослойки (пустоту) с бетонными перемычками.

Условная толщина слоя 1 и слоя 3 определяется:

Термическое сопротивление этих слоев будет равно:

Термическое сопротивление 2 слоя определяется по формуле:

, м² °С/Вт, где ; F_Ι, F_ΙΙ - площади,

занимаемые отдельными материалами на поверхности слоя (см. расчет I).

Термическое сопротивление всех трех слоев будет равно R₆=R₁+R₂+Rз, м^{2 0}С/Вт.

Расчет III. Определяем действительную величину термического сопротивления железобетонной пустотной плиты: