5.Теплоустойчивость ограждающих конструкций в теплый период года

При проектировании ограждающих конструкций с учетом их теплоустойчивости необходимо руководствоваться следующими положениями:

теплоустойчивость конструкции зависит от порядка расположения слоев материалов; величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха v в двухслойной конструкции увеличивается, если более теплоустойчивый материал расположен изнутри;

наличие в конструкции ограждения воздушной прослойки увеличивает теплоустойчивость конструкции. В замкнутой воздушной прослойке целесообразно устраивать теплоизоляцию с теплоотражающей поверхностью; слои конструкции, расположенные между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой и наружной поверхностью ограждающей конструкции, должны иметь минимально возможную толщину. Наиболее целесообразно выполнять эти слои из тонких металлических или асбестоцементных листов.

В районах со среднемесячной температурой июля 21 °С и выше расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций (наружных стен и перекрытий/покрытий) , °C, жилых зданий не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции , °С.

В районах со среднемесячной температурой июля ниже 21 °С расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций не рассчитывается.

Для г. Москва среднемесячная температура июля составляет 18,1 °С, следовательно вести расчеты в данном пункте не производятся.

6.Теплоустойчивость помещений в холодный период года

Расчетная амплитуда колебания результирующей температуры помещения , °C, жилых зданий в холодный период года не должна превышать ее нормируемого значения в течение суток: при наличии центрального отопления‑ 1,5 °С; при стационарном электро- теплоаккумуляционном отоплении‑ 2,5 °С.

Расчетную амплитуду колебания результирующей температуры помещения в холодный период года , °C, следует определять по формуле

,

где М - коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательным прибором, принимаемый по приложению 3;

Q₀ - средняя теплоотдача отопительного прибора, Вт, равная теплопотерям данного помещения, и определяется по формуле

,

где k_i – коэффициент теплопередачи i-й ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С)

( , где R₀ – термическое сопротивление ограждающей конструкции);

t_int – температура воздуха в помещении, °С;

t_ext – температура наружного воздуха, °С;

n – коэффициент, зависящий от положения поверхности ограждения к наружному воздуху, определяемый по таблице 6[1];

A_i - площадь i-й ограждающей конструкции, м²;

Определим площади ограждающих конструкций:

- Чердачного перекрытия и пола первого этажа:

A_ч.п. = А_{1 эт.} = 30,60 · 11,40 = 348,84 м²

- Остекления:

А_ост = А_{ост. 1 эт.} + 4 · А_{ост. т.эт.}

А_ост = 22 · 1,5 · 1,5 + 4 · 24 · 1,5 · 1,5 = 265,5 м²

Определим процент остекления здания:

%

- Входной двери:

А_в.д. = 2,0 · 1,2 = 2,4 м²

- Наружных стен:

А_н.с. = А_фасада – А_ост. – А_в.д.

А_н.с. = 30,6 · 15 ·2 + 11,4 · 15 ·2 – 265,5 – 2,40 = 992,1 м²

Теперь определим среднюю теплоотдачу отопительного прибора, Вт.

Для этого определяем теплопотери для каждой ограждающей конструкции:

- Для наружных стен: А_н.с. = 992,1 м²; R₀ = 3,23 м²×°С/Вт; n = 1

Вт/(м²×°С)

Вт

- Для чердачного перекрытия: А_ч.п. = 348,84 м²; R₀ = 4,14 м²×°С/Вт; n = 0,9

Вт/(м²×°С)

Вт

- Для пола первого этажа: А_{1 эт.} = 348,84 м²; R₀ = 4,21 м²×°С/Вт; n = 0,6

Вт/(м²×°С)

Вт

- Для окон: А_ост. = 265,5 м²; R₀ = 0,54 м²×°С/Вт; n = 1

Вт/(м²×°С)

Вт

- Для входной двери: А_в.д. = 2,4 м²; R₀ = 0,83 м²×°С/Вт; n = 1

Вт/(м²×°С)

Вт

Теперь определим среднюю теплоотдачу

Q₀ = 14762,45 + 3616,77 + 2411,18 + 23576,40 + 138,24 = 44505,04 Вт

B_i - коэффициент теплопоглощения поверхности i-го ограждения, Вт/(м²×°С), определяемый по формуле

,

a_i - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), равный 4,5+a_k;

a_k - коэффициент конвективного теплообмена внутренней поверхности, Вт/(м²×°С), принимаемый равным для: внутреннего ограждения - 1,2; окна‑3,5; пола - 1,5; потолка - 3,5;

- коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности i-й ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С).

Для определения коэффициентов теплоусвоения поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя.

Определим коэффициент теплопоглощения поверхности наружных стен B_i, Вт/(м²×°С).

Для этого сначала определяем коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности наружной стены.

В предыдущем пункте мы вычислили тепловую инерцию D каждого слоя:

Для внутреннего слоя наружной стены (штукатурка внут.) D₁ = 0,26.

D₁ < 1

Для внутреннего слоя кирпичной кладки D₂ = 3,37.

D₁ + D₂ > 1.

Если D₁+D₂+...+D_n-1 < 1, но D₁+D₂+...+D_n > 1, то коэффициент Y^int следует определять последовательно расчетом коэффициентов теплоусвоения внутренней поверхности слоев конструкции, начиная с (n-1)-слоя до первого следующим образом:

- для (n-1)-слоя по формуле

;

- для i-го слоя (i=n-2, n-3, ..., 1) по формуле

.

Коэффициент Y^int принимается равным коэффициенту теплоусвоения поверхности i-го слоя Y_i;

В нашем случае n = 2

Тогда

Вт/(м²×°С)

Теперь определяем коэффициент теплопоглощения поверхности наружных стен:

Вт/(м²×°С)

Определим коэффициент теплопоглощения поверхности чердачного перекрытия B_i, Вт/(м²×°С).

Определяем коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности чердачного перекрытия.

В предыдущем пункте мы вычислили тепловую инерцию D каждого слоя:

Для внутреннего слоя чердачного перекрытия (железобетонной плита) D₁ = 2,91.

Если первый (внутренний) слой ограждающей конструкции имеет тепловую инерцию D₁ > 1, то

Y^int = s₁ = 17,98 Вт/(м²×°С)

Теперь определяем коэффициент теплопоглощения поверхности чердачного перекрытия:

Вт/(м²×°С)

Определим коэффициент теплопоглощения поверхности пола первого этажа B_i, Вт/(м²×°С).

Определяем коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности пола первого этажа.

В предыдущем пункте мы вычислили тепловую инерцию D каждого слоя:

Для внутреннего слоя первого этажа (покрытие пола) D₁ = 0,461.

D₁ < 1

Для внутреннего слоя кирпичной кладки D₂ = 2,12.

D₁ + D₂ > 1.

В нашем случае n = 2

Тогда

Вт/(м²×°С)

Теперь определяем коэффициент теплопоглощения поверхности наружных стен:

Вт/(м²×°С)

Определим коэффициент теплопоглощения поверхности окон B_i, Вт/(м²×°С).

При расчете для окон и остекленных наружных дверей следует принимать величину

,

где R_о - сопротивление теплопередаче окна, м²·°С/Вт.

Вт/(м²×°С)

Определяем расчетную амплитуду колебания результирующей температуры помещения , °C, жилых зданий в холодный период года.

,

Коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательным прибором, принимаем по приложению 3.

Для водяного отопления зданий с непрерывным обслуживанием М = 0,1

Тогда

°С

°С

>

Необходимое условие выполняется.