5. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

5.1 Теплотехнический расчет наружной стены

Для комнат с температурой t_в=21 ᵒС (согласно нашей таблицы 4.1)

Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле(5.1):

(5.1)

ГСОП=(21-(-5,6))*222=5905,2, град-сут

где t_{от. пер.} = -5,6 ⁰С – средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 ⁰C, принимаемая по таблице 1 [СНиП 23-02-99* (мы выписали эти значения в табл. 3.1)];

Z_{от. пер.} = 222 сутки – продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ≤8 ⁰C, принимаемая по таблице 1 [СНиП 23-02-99* (мы выписали эти значения в табл. 3.1)];

Определяем R_тр из условий энергосбережения по формуле 5.2

(5.2)

Из таблицы 4 СНиП 23-02-99* выписываем параметры a и b.

a=0,00035

b=1,4

Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле (5.3):

k=1/ R_тр (5.3)

k_нс =1/3,467=0,288 Вт/(м²*⁰С).

5.2 Теплотехнический расчет окна

ГСОП=(21-(-5,6))*222=5905,2, град-сут

Из таблицы 4 СНиП 23-02-99* выписываем параметры a и b (примечания к таблице, пункт 1).

a= 0,000075

b=0,15

K_окно =1/0,593=1,686 Вт/(м²*⁰С).

5.3 Теплотехнический расчет перекрытия чердачного

ГСОП=(21-(-5,6))*222=5905,2, град-сут

a=0,00045

b=1,9

K_окно =1/4,557=0,219 Вт/(м²*⁰С).

5.4 Теплотехнический расчет входной двери

Согласно п. 5.7 СНиП 23-02-2003

(5.4)

R_тр=n*(t_в-t_н(5))/(∆t*α_в) (5.5)

где n = 1 – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждений по отношению к наружному воздуху (Таблица 6 СНиП 23-02-2003);

t_н(5) = -34⁰C – температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (занесена в таблицу 3.1);

t_в = 21⁰С – температура внутри помещения (занесена в таблицу 4.1);

α_в = 8,7 Вт/(м²* ⁰С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (таблица 7 СНиП 23-02-2003);

∆t^н = 4,0 ⁰С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения (таблица 5 СНиП 23-02-2003);

R_тр= (1,0*(21+34)) / (4,0*8,7) = 1,58 (м²*⁰С)/Вт.

K_двери =1/1,264=0,791 Вт/(м²*⁰С).

5.5 Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

Слои, составляющие конструкцию чердачного перекрытия представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1. Слои чердачного перекрытия

№ слоя		Наименование слоя			, Вт/(м оС)		d,м.
1		Доска			0,1		0,02
2		Цементно-песчаная стяжка			0,93		0,06
3		Утеплитель Rockwool			0,042		х
4		Гидроизоляция			0,17		0,0015
5		Железо-бетонная плита 220 мм.			R=0,152 [м2*0С/Вт]

Теплотехнический расчет пустотной плиты перекрытия

Расчет I

Участок I

Общая длина участков определяется по формуле (5.6):

L = B – an (5.6)

L= = 344,75 мм. = 0,344м.

Общая площадь для длины 1м. F= 0,344 м².

Сопротивление теплопередаче плиты определяется по формуле(2.10):

(5.7)

г де λ= 2,04 [Вт/м*⁰С] - коэффициент теплопроводности железобетона

0,108 [м²*⁰С/Вт],

Участок II

Сопротивление теплопередаче стенок плиты определяется по формуле (5.8), при δ=0,04 м. :

[м²*⁰С/Вт]

Общее термическое сопротивление стенок и пустот определяется по формуле (5.9):

R = R_ВП + 2R_СТ (5.9)

где R_ВП –термическое сопротивление воздушной прослойки , R_ВП = 0,2382 [м²*⁰С/ Вт] (таблица 5 МУ Корепанов)

R = 0,2382 + 0,0194*2 = 0,277 [м²*⁰С/Вт]

Общая площадь участков II при расчетной длине 1 м.

F= 0,141*6 = 0,846 м².

Среднее термическое сопротивление ограждения определяется по формуле (5.10):

(5.10)

=0,191 [м²*⁰С/Вт]

Расчет II

Сопротивление теплопередаче плиты определяется по формуле (5.8):

0,019 [м²*⁰С/Вт],

г де λ_ЖБ = 2,04 [Вт/м*⁰С] - коэффициент теплопроводности железобетона

Участок II

Сопротивление теплопередаче 2слоя определяется по формуле(5.8), при толщине слоя δ=0,141 м. :

R = 0,141/2,04=0,069[м²*⁰С/Вт]

Среднее термическое сопротивление ограждения определяется по формуле (5.11):

(5.11)

=0,139 [м²*⁰С/Вт]

Термическое сопротивление всех 3-х слоев:

R_б = 0,0194*2+0,139= 0,178 [м²*⁰С/Вт]

Расчет III

Действительная величина термического сопротивления железобетонной пустотной плиты определяется по формуле (5.12):

_(5.12)

=0,182 [м²*⁰С/Вт]

Определяется требуемое сопротивление теплопередаче исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле(5.5).

R₀^тр= (0,9*(21+34)) / (4,0*8,7) = 1,42(м²*⁰С)/Вт

Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле (5.1).

ГСОП = (21+5,6)*222 = 5905,2 град-сут.

Определяем R_о^тр из условий электроснабжения интерполяцией (по таблице 4 СНиП 23-02-2003):

R₀^тр= 3,7+ (4,6 – 3,7)*(5905,2 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 4,55 (м²*⁰С)/Вт

В качестве термического сопротивления принимаем большее из двух найденных величин R₀ = 4,55 (м²*⁰С)/Вт.

Определяем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя по формулам(5.13) и (5.14), при α_н = 12 (Вт / м²*⁰С)– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, принимаемый по по таблице 6^*[СНиП 23-02-2003];

R₀= 1/_в + ₁/₁ + R₀^ут + ₃/₃ + ₄/₄ + ₅/₅ + 1/_н (5.13)

R₀^ут = R₀-1/_в-( ₁/₁ + ₃/₃+ ₄/₄+ ₅/₅)-1/_н (5.14)

R₀^ут=4,55-1/8,7-(0,182+0,02/0,1+0,0015/0,17+0,06/0,93)-1/12=3,89 (м²*⁰С)/Вт

В качестве утеплителя выбираем Rockwool Руф Баттс Оптима, жесткие теплоизоляционные плиты, и определяем его толщину:

 ^ут= R₀^ут*^ут=3,89*0,042=0,163м

Принимаем ^ут= 170мм

Определяем суммарную толщину чердачного перекрытия:

=₁+₂+₃+₄+₅=0,02+0,06+0,17+0,0015+0,220=0,4715 м.

Определяется фактическое термическое сопротивление R₀^ф по формуле:

R₀^ф=1/12+0,02/0,1+0,06/0,93+0,0015/0,17+0,182+0,17/0,042+1/8,7=4,701 (м²*⁰С)/Вт

R₀^ф≥ R₀

4,701≥4,55 (условие выполняется)

Определяется коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

k=1/ R₀^ф=1/4,701=0,212 Вт/(м²*⁰С).