1.3. Примеры расчетов

Пример 1. Проверить теплозащитные качества наружных стен жилого дома

Исходные данные:

Район строительства – г. Краснодар; материал стен – монолитный керамзитобетон плотностью 800 кг/м³; толщина стен – 0,3 м; расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха: = 20^оС и = –19^оС; относительная влажность внутреннего воздуха = 55%; влажностный режим помещения – нормальный; зона влажности – сухая; условия эксплуатации ограждающих конструкций – А; коэффициент теплопроводности керамзитобетона = 0,24 Вт/(м ^{. о}С); коэффициенты теплообмена внутренней и наружной поверхностей ограждения Вт/(м^{2 . о}С), = 23 Вт/(м^{2 . о}С); средняя температура отопительного периода = 2,0^оС; продолжительность отопительного периода = 149 сут.

Порядок расчета

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по формуле (1.4):

м²∙°С/Вт

Количество градусо-суток отопительного периода для условий г. Краснодара определяется по формуле (1.6):

= °С сут

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче м^{2 .} °С/Вт определяется по таблице 1.1 с учетом найденной величины .

Конструкция стены не отвечает предъявляемым к ней требованиям, так как (1,308 < 2,34). Следовательно, необходимо изменить ограждающую конструкцию с целью увеличения фактического сопротивления теплопередаче.

Пример 2. Определить толщину утеплителя в наружных стенах

здания коровника (рисунок 1.1)

Исходные данные:

Рисунок 1.1. Схема поперечного разреза стены коровника:

1, 4 – асбестоцементный лист; 2 – минераловатная плита;

3 – замкнутая воздушная прослойка.

Ограждающие конструкции – облегченные асбестоцементные панели; район строительства – г. Тихорецк; зона влажности района – нормальная; расчетная температура внутреннего воздуха = 10^оС; влажность воздуха = 75%.

Влажностный режим помещения – влажный; температура наиболее холодной пятидневки = –22^оС; теплотехнические характеристики строительных материалов конструкции стены принимаем для условий эксплуатации ограждения Б; 1, 4 слои – асбестоцементный лист толщиной 0,01 м (принимаем конструктивно). Плотность кг/м³; расчетный коэффициент теплопроводности Вт/(м ∙°С); коэффициент теплоусвоения S₁ = S₄ = 8,12 Вт/(м² · ^оС).

2-й слой – утеплитель из полужестких минераловатных плит; плотность ρ₀ = 100 кг/м³; коэффициент теплопроводности ₂ = 0,07 Вт/(м∙°С); коэффициент теплоусвоения S₂ = 0,73 Вт/(м^{2 . о}С).

3-й слой – воздушная замкнутая прослойка, толщина прослойки = 0,05 м (принимается конструктивно); термическое сопротивление воздушной прослойки R _а.l. = 0,17 м·°С/Вт; коэффициент теплоусвоения воздуха S₃ = 0.

Порядок расчета:

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче по формуле 1.6

м²∙°С/Вт,

где n = 1; °С; = 11,6 Вт/(м^{2 . о}С) (при удельном заполнении помещения животными более 80 кг живого веса на 1 м² пола).

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стеновой панели по формуле 1.4

м²∙°С/Вт;

Приравняв найдем толщину утеплителя

м

Исходя из унифицированных размеров (промышленностью выпускаются плиты полужесткие минераловатные толщиной 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 мм принимаем толщину утеплителя = 0,05 м.

Пример 3. Определить толщину утеплителя в наружных стенах

жилого дома (рисунок 1.2)

Исходные данные:

Район строительства – г. Пенза; расчетная температура внутреннего воздуха °С; расчетная зимняя температура наружного воздуха °С; нормируемый температурный перепад = 4°С; коэффициенты теплообмена = 8,7 Вт/(м² · ^оС) и = 23 Вт/м² · ^оС; средняя температура отопительного периода = –5,1^оС; продолжительность отопительного периода = 206 сут.; условия эксплуатации – А (г. Пенза расположен в сухой зоне, влажностный режим в помещениях – нормальный).

Рисунок 1.2. Схема поперечного разреза стены жилого дома:

1 – кладка из кирпича; 2 – плита минераловатная;

3 – полимерцементная штукатурка.

Таблица 1.3. – Теплотехнические показатели материалов

ограждающей конструкции

Конструктивный слой	Плотность, кг/м3	Толщина, м	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°С)	Термическое сопротивление, м2 оС/Вт
Кладка из обыкновенного глиняного кирпича	1 800	0,51	0,7	0,73
Плиты жесткие минераловатные	125		0,06
Полимерцементная штукатурка	1 600	0,02	0,6	0,03

Порядок расчета:

Фактическое значение сопротивления теплопередаче конструкции составит

, м²∙°С/Вт

Количество градусо-суток отопительного периода для г. Пензы по формуле 1.6 составляет:

= (20+5,1) ^. 206 = 4759, градусо-суток

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче принимаемое по таблице 1.1. составит 3,07 м²∙°С/Вт.

Необходимая толщина утеплителя составит:

; м.

Общая толщина конструкции стены будет

м.

Для проектирования необходимо принять общую толщину стены равную 0,66 м при толщине утеплителя равной 0,13 м, определенной из условия энергосбережения.