4.2. Методика расчета толщины слоя теплоизоляции
4.2.1. Толщину слоя теплоизоляции из, м, определяют по формуле
,
(4.1.)
где из коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(м-град);
kн нормативный коэффициент теплопередачи конструкции ограждения, Bт/(м2гpaд);
i толщина отдельных слоев строительных и пароизоляционных материалов, м;
i коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов, Вт/(мград);
а1 коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке с теплой стороны,
Вт/(м град);
а2 коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху камеры, Вт/(м град).
4.2.2. После определения толщины слоя изоляции из по формуле (4.1.) полученный результат округляют до значения стандартной толщины принятого теплоизоляционного материала 1из.
Теплоизоляционные материалы выпускаются в виде плит стандартной толщины 25, 30, 50, 100 мм.
4.2.3. Для принятой окончательно толщины слоя теплоизоляции 'из производят уточнение величины коэффициента теплопередачи, который будет использован в дальнейших расчетах и является действительным.
,
(4.2.)
где k действительный (расчетный) коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/мград);
1из принятая толщина слоя изоляции, м.
4.3. Методические указания к выполнению раздела "Расчет тепловой изоляции"
4.3.1. На компоновке блока камер пронумеруйте все ограждения. При нумерации ограждения, граничащие с разными помещениями, разбиваются на участки и каждый участок нумеруется отдельно.
4.3.2. Расчеты по формулам (4.1.) и (4.2.) выполняют для каждого из пронумерованных ограждений.
4.3.3. Аналогичные расчеты производят для всех перекрытий (покрытий) камер и теплоизолированных полов.
4.3.4. Расчет каждого ограждения начинают с вычерчивания эскиза, дающего представление о количестве слоев строительных, паро, гидро и теплоизоляционных материалов (см. рис. 4.1...4.7.).
4.3.5. Конструкции наружных ограждений (стен и покрытий) приведены на рис. 4.1. и 4.2.
4.3.6. Толщины слоев строительных, паро- и гидроизоляционных материалов при выполнении курсового проекта принимают равными указанным на рисунках 4.1 и 4.2, а коэффициенты теплопроводности по табл. 4.1.
4.3.7. Выбирают вид теплоизоляционного материала и в пояснительной записке дают краткую его характеристику. При выборе теплоизоляционного материала руководствуются сведениями, приведенными [1].
4.3.8. Коэффициент теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала принимается по табл. 4.1.
4.3.9. Нормативный коэффициент теплопередачи наружных ограждений принимается по табл. 4.2.
4.3.10. При выборе коэффициентов теплоотдачи a1и а2: можно воспользоваться табл. 4.3.
4.3.11. Принятые значения подставляют в формулу 4.1. для определения толщины теплоизоляционного слоя. Расчет выполняется с точностью до трех знаков после запятой.
При использовании насыпного материала округление следует выполнять до величины, кратной 5 мм (в большую сторону).
-
Плитка облицовочная 5
Штукатурка на сетке 20
Теплоизоляция*
Битум 5
Штукатурка 20
Кирпичная кладка **
* Указать материал изоляции и ее толщину
** Указать толщину кирпичной кладки
Рис. 4.1. Устройство изоляции наружных и внутренних стен
-
Чистый пол или кровля*
Плита железобетонная 120
Битум 5
Теплоизоляция**
Штукатурка по металлической сетке 20
* Чистый пол или кровля показаны условно. В проекте указать наименование и размеры составляющих слоев.
** Указать материал изоляции и ее толщину.
***При проектировании полов слои теплоизоляционных материалов располагаются над плитой перекрытия в обратном порядке, заканчивая чистым полом.
Рис. 4.2. Устройство теплоизоляции потолка
Таблица 4.1.
Коэффициенты теплопроводности основных строительных
и теплоизоляционных материалов
Материал |
, Вт/(м град |
Материал |
, Вт/(м град |
Альфоль |
0,05…0,06 |
Пенопласт ПХВ |
0,035…0,05 |
Бетон |
1,10…1,40 |
Пенополистирол |
0,035…0,045 |
Битум |
0,26…0,30 |
Пеностекло |
0,10…0,17 |
Гравий керамический |
0,15…0,20 |
Пенополиуретан |
0,035…0,05 |
Дерево, дос |
0,20…0,25 |
Плитка глазурованная |
0,80…0,90 |
Железобетон |
1,45…1,60 |
Ракушечник |
0,50…0,70 |
Керамзитобетон |
0,16…0,23 |
Рубероид |
0,12…0,15 |
Кладка кирпичная |
0,60…0,90 |
Торфоплиты |
0,07…0,08 |
Минеральная вата |
0,07…0,09 |
Шлакобетон |
0,40…0,70 |
Мрамор |
2,20…3,50 |
Штукатурка цементная |
0,82…0,95 |
Пенобетон |
0,12…0,20 |
Штукатурка сухая |
0,12…0,35 |
Таблица 4.2.
Нормативный коэффициент теплопередачи наружных ограждений
холодильных камер
Среднегодовая температура воздуха (район строительства) и вид ограждения
|
Коэффициент теплопередачи kн, Вт/ (м2 град) при внутренней температуре воздуха холодильной камеры, °С
|
|||
-15...-10
|
-4
|
0
|
+4
|
|
0° С и ниже: - наружные стены - покрытия
|
0,34 0,29
|
0,41 0,35
|
0,47 0,41
|
0,47 0,41
|
1 ... 8° С: - наружные стены - покрытия
|
0,29 0,26
|
0,35 0,29
|
0,40 0,35
|
0,47 0,35
|
9° С и выше: - наружные стены - покрытия
|
0,23 0,21
|
0,27 0,24
|
0.30 0.29
|
0,34 0,29
|
Примечания: 1. К наружным ограждениям относятся стены, граничащие с наружным (уличным) воздухом, а также покрытия (кровли) и чердачные перекрытия 2. Коэффициент теплопередачи чердачных перекрытий принимают на 10% выше, чем для покрытий |
||||
Таблица 4.3.
Расчетные значения коэффициентов теплоотдачи
Расположение и род поверхностей |
ai , Вт/(м2град) |
Наружные поверхности стен и бесчердачных покрытий |
23,2 |
Наружные поверхности стен и чердачных покрытий |
11,6 |
Внутренняя поверхность стен охлаждаемых помещений |
8,12 |
Внутренняя поверхность стен отапливаемых помещений |
8,7 |
Потолки охлаждаемых и отапливаемых помещений |
6,96 |
Поверхность пола более теплой камеры при расположении под ней холодной камеры |
6,96 |
Поверхность потолка холодной камеры при расположении над ней более теплой камеры |
5,81 |
Окончание табл. 4.3.
Расположение и род поверхностей |
ai , Вт/(м2град) |
Поверхность потолка, стен и пола – при умеренной циркуляции воздуха (камеры хранения охлажденных грузов) |
9,28 |
Поверхность потолка, стен, пола – при интенсивной циркуляции (камеры с принудительной циркуляцией воздуха, камеры предварительного охлаждения) |
10,44 |
4.3.12. При определении действительного коэффициента теплопередачи в формулу (4.2.) подставляют округленное значение толщины теплоизоляционного слоя 'из.
4.3.13. Конструкции внутренних ограждений показаны на рисунках 4.1., 4.2. и 4.3.
Нормативный коэффициент теплопередачи внутренних ограждений выбирают по табл. 4.4 и 4.5.
4.3.14. Конструкция пола, расположенного на грунте в камере с температурой ниже 0° С, показана на рисунке 4.4.
4.3.15. При температуре в камере ниже минус 5° С дополнительно предусматривают обогрев полов, для исключения промерзания и пучения грунта. Нормативный коэффициент теплопередачи должен соответствовать значениям, приведенным в табл. 4.6.
-
Плитка облицовочная 5
Штукатурки по металлической сетке 20
Теплоизоляция*
Штукатурка 20
Кирпичная кладка **
Штукатурка 20
Теплоизоляция*
Штукатурка по металлической сетке 20
Плитка облицовочная 5
*Указать материал изоляции и ее толщину
** Указать толщину кирпичной кладки.
Рис. 4.3. Устройство изоляции перегородок между камерами
Таблица 4.4.
Нормативный коэффициент теплопередачи ограждений, отделяющих
холодильные камеры от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей, коридоров и других помещений
Температура воздуха в холодильной камере, °С
|
Коэффициент теплопередачи kн, Вт/(м2 • град) стен, смежных с камерой помещений
|
|
Сообщающихся с наружным воздухом |
Не сообщающихся с наружным воздухом |
|
От -20 до -I7
|
0,28
|
0,41
|
От -15 до -10
|
0,33
|
0,47
|
-4
|
0,35
|
0,52
|
0
|
0,41
|
0,58
|
+4
|
0,47
|
0,58
|
Таблица 4.5.
Нормативный коэффициент теплопередачи перегородок, отделяющих
холодильные камеры с различными режимами хранения
Внутренняя температура более теплого помещения, °С |
Коэффициент теплопередачи kн, Вт/(м2 • град) при внутренней температуре более холодного помещения, °С |
|||||||
от -25 до -23 |
от –20 до -18 |
-15 |
-10 |
-4 |
0 |
+4 |
+12 |
|
-25 |
0,58 |
0,46 |
0,41 |
0,35 |
0,33 |
0,29 |
0,26 |
0,23 |
-20 |
0,46 |
0,58 |
0,52 |
0,41 |
0,35 |
0,33 |
0,28 |
0,26 |
-15 |
0,41 |
0,52 |
0,58 |
0,52 |
0,41 |
0,35 |
0,35 |
0,28 |
-10 |
0,35 |
0,41 |
0,52 |
0,58 |
0,52 |
0,46 |
0,41 |
0,35 |
-4 |
0,32 |
0,35 |
0,46 |
0,52 |
0,58 |
0,52 |
0,46 |
0,41 |
0 |
0,29 |
0,32 |
0,41 |
0,46 |
0,52 |
0,58 |
0,58 |
0,64 |
+4 |
0,26 |
0,28 |
0,35 |
0,41 |
0,46 |
0,52 |
0,58 |
0,70 |
+12 |
0,23 |
0,26 |
0,28 |
0,35 |
0,41 |
0,46 |
0,58 |
0,75 |
+18 |
0,21 |
0,23 |
0,26 |
0,29 |
0,35 |
0,41 |
0,58 |
0,81 |
Таблица 4.6.
Нормативный коэффициент теплопередачи изоляционных конструкций
обогреваемых полов, расположенных на грунте
Температура в камере, °С
|
От-15 до-10
|
От -4 до 0
|
Коэффициент теплопередачи kн, Вт/(м2 • град)
|
0,29
|
0,41
|
4.3.19. Конструкция теплоизоляции стены и теплоизоляционной отсыпки таких камер приведена на рис. 4.5.
4.3.20. Определите внутренние размеры каждой камеры и их действительные строительные площади. Сравните полученные площади с площадями, предусмотренными СниП.
4.3.21. При необходимости скорректируйте планировку, увеличивая (уменьшая) межосевые расстояния на величину, кратную 6 м.
4.3.22. На эскиз компоновки блока холодильных камер нанесите наименование слоев каждого из пронумерованных ограждений с указанием толщины слоев. Рядом напишите действительные значения коэффициентов теплопередачи каждого ограждения.
В таком виде эскиз будет служить опорным материалом для выполнения расчетов следующего раздела и первого листа графической части курсового проекта.
-
Плитка
метлахская 10Стяжка армобетонная 50
Стяжка керамзитобетонная 50
Керамзитовый гравий 300
Гидроизоляция 5
Подготовка бетонная 100
Грунт со щебнем утрамбованный 80
Рис. 4.4. Устройство теплоизоляции пола и теплоизоляционной отсыпки вдоль стен в камерах с полами по грунту с температурными режимами ниже 00
-
Плитка метлахская 10
Стяжка армобетонная 50
Стяжка керамзитобетонная 50
Керамзитовый гравий 300
Гидроизоляция 5
Подготовка бетонная 100
Грунт
со щебнем утрамбованный 80
Рис. 4.5. Устройство теплоизоляции пола
и теплоизоляционной отсыпки вдоль стен
с температурными режимами выше 0 0С