МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский Государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра общей и строительной физики

Расчет тепловой защиты помещения

Методические указания к курсовой работе

по строительной теплофизике

Санкт-Петербург

2012

УДК 697.1

Расчет тепловой защиты помещения: Методические указания к курсовой работе по строительной теплофизике / СПбГАСУ. Сост.: В.А.Быстров, В.И.Жердев, Ю.Н.Леонтьева. СПб., 2012. 20 с.

Приводятся основы проектирования и расчета тепловой защиты здания. Даны общие принципы, на которых основывается расчет тепловой защиты помещения, практическая реализация этих принципов в современных Строительных нормах и правилах. Рекомендована рациональная последовательность теплотехнического расчета строительной конструкции.

Табл.6. Ил 4. Библиогр.: 3 назв.

Изд. 5-е стереотипное

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. Санкт-Петербург. 198005, 2-я Красноармейская, 4.

Введение

Обитаемое здание, где бы оно ни находилось на нашей планете, обязано выполнять по отношению к человеку роль холодильника, оптимально охлаждающего человека в любое время года.

Интенсивность охлаждения зависит от одежды и физической активности (характера деятельности) человека и предопределяется поддержанием в помещении параметров теплового микроклимата:

• температуры воздуха –

• относительной влажности воздуха –

• скорость движения (подвижности) воздуха –

• радиационной температуры помещения – .

Оптимальные значения параметров устанавливают и рекомендуют врачи-гигиенисты. Строительные Нормы и Правила 1 приводят эти рекомендации, но не в полном объеме из-за того, что для контроля радиационной температуры нет массовой измерительной аппаратуры. Поэтому этот параметр не нормируется, хота его влияние не охлаждение человеческого тела весьма значительно. Вместо него СНиП 1 рекомендуют не превышать в помещениях предельно допустимых перепадов температур (которые называются нормативными) между воздухом помещения и поверхностями его ограждающих конструкций: стен, потолка, пола. Так, в жилых помещениях этот перепад не должен превышать:

• для стен – 4^оС

• для потолка – 3^оС

• для пола – 2^оС 1, табл.2*, с.4.

На окна правило перепадов не распространяется, а потому на них допускается выпадение не только косы, но и инея, что еще в большей степени усугубляет в помещении радиационный дискомфорт.

Отсутствие действительного контроля за радиационной температурой помещения является крупным недостатком существующих СНиП 1.

Обеспечение оптимальных параметров теплового микроклимата в помещениях достигается обоснованной тепловой защитой от внешних погодных воздействий и работой отопительно-вентиляционных установок, мощность которых определяется исходя из приточно-сточных балансов тепла, влаги и воздуха, составляемых для помещения. Таким образом, расчет тепловой защиты помещения всегда опережает проектирование отопительной системы и определяет нагрузки на несущие конструкции.

Концентрация водяных паров в воздухе помещения, как правило, выше, чем на улице. Они могут конденсироваться и выпадать в виде росы не только на внутренней поверхности ограждающей конструкции, но и в ее толще при диффузии водяных паров на улицу. Поэтому конструкции проверяют на возможность выпадения росы на поверхности и в толще. Наиболее вероятными местами выпадения росы являются поверхности холодных углов, теплопроводных включений, панелей и колонн, насыщенных металлической арматурой и т. п. Их температура не должна быть выше точки росы. Если из-за высокой влажности (в банях, прачечных и т. п.) выпадение росы неизбежно, то поверхность надо облицовывать водонепроницаемыми материалами. Если же роса выпадает в толще ограждения и с этим можно смириться, то следует проверять влажностный режим увлажняемого слоя. Во-первых, материал, в котором выпадает роса, должен в благоприятное время года успевать высохнуть, чтобы не было прироста влажности. Это условие называется ненакоплением влаги. Во-вторых, к концу периода влагонакопления, охватывающего месяцы с температурой 0^оС и ниже, прирост влажности не должен превысить допустимого значения, в противном случае, возникнет временное снижение теплозащитных свойств конструкции, что не позволит поддерживать тепловой микроклимат помещения на должном уровне. Для выполнения второго условия слой, в котором возможно выпадение росы, проверяют на допустимое увлажнение.

Параметры микроклимата снижаются при инфильтрации через конструкцию холодного воздуха с улицы, поэтому величина инфильтрации ограничивается Строительными Нормами и правилами 1 и подлежат проверке.

В результате расчетов получают минимально допустимую толщину конструкции ограждения, отвечающую всем вышеперечисленным требованиям. Проектировать конструкцию тоньше нормативно обусловленного значения нельзя, а толще можно, если этого требуют условия энергосбережения. Иными словам, из двух вычисленных значений сопротивлений теплопередачи: экономической и санитарной к исполнению принимается наибольшее из них, обозначаемое в дальнейшем как требуемое .

Для более глубокого и конкретного усвоения процесса теплотехнического проектирования зданий необходимо для заданного района строительства рассчитать предложенную конструкцию, руководствуясь излагаемой далее методикой.