3.2.1 Теплотехнический расчет стены

Район строительства – город Барнаул.

За расчётную температуру наружного воздуха применяем температуру холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99:

t _хп^0.92= -39˚ C;

Продолжительность отопительного периода составляет Zот.пер= 168 сут.

Температура отопительного периода t_{от пер}=-6˚ C;

Зона влажности – сухая;

Влажностный режим помещений – нормальный;

Условия эксплуатации материалов – А.

Рис. 3. Расчетная схема стены

Таблица 1. Теплотехнические характеристики материалов

№ слоя	Наименование материала	γ0 , кг/м3.	δ , м.	λ, Вт/м˚C
1	Кладка из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе	1700	0,38	0,64
2	Минераловатные плиты	50	х	0,062
3	Кладка из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе	1700	0,12	0,64

λ – расчётный коэффициент теплопроводности материала;

δ – толщина стены;

γ₀ – средняя плотность.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены по двум условиям:

а) санитарно-гигиеническим:

, (1)

где п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по табл. 3*; n=1;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; t_B=+20˚C

t_н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92:

t_н = t _хп^0.92= -39˚ C

Dt^н - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по табл. 2*: Δt^н = 4 ^ºС

a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4*: α_В = 8,7 Вт/ м^2ºС

R₀^тр =1*(20+39)/(4*8,7)=1,695 м^{2 0}C/Вт

б) условие энергосбережения:

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t_в - t_от.пер.) z_от.пер.,

где, t_B - расчётная температура для жилых помещений, t_B=+20˚C;

t_{от. пер.} - температура отопительного периода, t_{от. пер.}=-6˚C;

z_{от. пер.}- число дней отопительного периода, z_{от. пер.}=168.

ГСОП = (20+6)*168=4368˚C.

R₀^тр =2,8 +(3,5-2,8)*368/2000= 2,930 м^{2 0}C/Вт.

Из двух значений R₀^тр выбираем наибольшее:

R₀^тр=2,930 м^{2 0}C/Вт.

Определяем сопротивление теплопередачи стены:

R₀=R_B+ΣRn+R_H=1/α_B +δ₁/λ₁+δ₂/λ₂+δ₃/λ₃+1/α_H ,

где, α_В - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности (8,7 Вт/ м³*ºС), α_Н - коэффициент теплопередачи наружной поверхности (23 Вт/ м³*ºС); δ₁, δ₂, δ₃ - толщины конструктивных слоёв,м; λ₁, λ₂, λ₃ - коэффициенты теплопроводности материалов, Вт/м˚C

1/8,7+0,38/0,64+0,12/0,62+Х/0,064+1/23=2,930

Х=0,127м

Ограждающая конструкция будет удовлетворять требованиям при выполнении условия R₀≥R_0тр.

Таким образом мы получаем толщину минераловатной плиты 0.14 м с коэффициентом теплопроводности λ=0,062 Вт/м*ºС. В результате для принятого района строительства требованиям СниП II-3 -79* удовлетворяет стена толщиной 640 мм.