Теплотехника 3 курс
.pdf
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ
КАФЕДРА БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ
Розрахунково-графічна робота
з будівельної фізики
на тему
«Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій»
Виконала: ст.гр.АРХ-34Б
Руденко О.Р. перевірив: Мартинов В.Л.
КИЇВ-2021
ЗМІСТ
1.Завдання………………...…………………………………………………….…3
2.Розрахунки……………………………………………………………………...4
3.Висновок………………………………………………………………………...9
2
УМОВА
3
РОЗРАХУНКИ
– |
+ |
І Вихідні дані
Огороджувальна конструкція - зовнішня стіна будинку з опаленням
Район будівництва: м. Полтава 1. Розрахункова
температура внутр. повітря: 20
зовн. повітря: -22
(за ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010)
2. Вологісний режим: нормальний
3. Умови експлуатації огородж. конструкції: Б
4. Відносна вологість: φ=55%
ІІ Визначення опору теплопередачі огороджувальної конструкції:
|
|
|
|
|
R = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
|
|
+ + |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
= |
|
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
|
+ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Де , 3 – коефіцієнти теплопровідності внутрішнього і зовнішнього прошарку повітря (Вт/м2К). = 8,7 Вт/м2К, 3 = 23 Вт/м2К
– це термічний опір ітого шару огороджувальної конструкції
– це теплопровідність матеріалу ітого шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації (додаток Г с.30)
4
– товщина шару стіни (м)
№ |
Будівельний |
|
|
|
|
|
|
µ, |
|
|
матеріал |
, |
λ, |
, Вт/м |
S, Вт/м |
мг/м*год* |
|||
|
конструктивного м кг/м |
|
|
|
|
Па |
|
||
|
шару |
|
|
А |
Б |
А |
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Залізобетон |
0,06 |
2500 |
1,92 |
2,04 |
17,98 |
16,95 |
0,03 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Піносилікат |
0,20 |
600 |
0,22 |
0,26 |
3,36 |
3,91 |
0,17 |
0,77 |
|
(бетон) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Керамзитбетон |
0,05 |
800 |
0,29 |
0,35 |
4,13 |
4,90 |
0,075 |
0,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 8,71 + 0,062,04 + 0,200,26 + 0,050,35 + 231 ≈ 1,099 /Вт
< , тож дана конструкція не відповідає нормативним вимогам теплоїзоляції.
Для Полтави – І температурна зона – норм = 3,3м2 /Вт
Додамо до даної конструкції шар утеплювача (плити пінополіуретанові) та штукатурки (вапняно-цементний розчин)
№ |
|
Будівельний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µ, |
|
|
|
|
|
матеріал |
|
, |
|
λ, |
|
, Вт/м S, Вт/м |
|
мг/м*год* |
|
|
||||||
|
|
конструктивного |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
кг/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Па |
|
|
|
|
|
шару |
|
м |
|
|
А |
|
Б |
|
А |
|
Б |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
Вапняно- |
|
0,02 |
|
1600 |
|
0,70 |
|
0,81 |
|
8,69 |
|
9,76 |
|
0,12 |
|
0,25 |
|
|
цементний розчин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Пінополіуретанові |
0,1 |
80 |
0,05 |
0,05 |
0,67 |
0,70 |
0.05 |
2 |
||||||||
|
|
плити |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ = 3,3 = + шт + утшт = 0,030,81 = 0,25 м2 /Вт
= 3,3 − 1,1 − 0,25 = 1,95 м2 /Вт
= 0,05 = 1,95 = 1,95 0,05 = 0,0975 м
Приймемо шар утеплювача за 0,1м, тоді маємо
′ = 1,1 + 0,25 + 0,100,05 = 3,35
5
3,35 > 3,3, тож тепер конструкція відповідає нормативним вимогам.
ІІІ Визначення точки роси
Парціальний тиск водяної пари: е=Е*φ
Е - насичений парціальний тиск водяної пари
Для tвн +20°С Е=2338 Па (ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010)
Отже: е=Е*φ= 2338*0,55= 1285,9 Па
|
tвн |
|
+20 |
||
|
|
|
|
|
|
|
tзов |
|
|
-22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
φв |
55% |
|
||
|
|
|
|
||
|
φ |
|
|
85% |
|
|
|
|
|
|
|
Для Полтави: tp = 11 - точка роси, температура, при якій волога почне
конденсуватися.
Визначення температури на внутрішній поверхні стіни:
= − в− зов вн
стін
= 20 − 20+223,35 0,11 = 18,6
18,6 > 11
Так, як на внутрішній поверхні огороджувальної конструкції τв > t, то на стіні не буде конденсуватись волога.
IV Падіння температури в товщі огороджувальної конструкції
tх.м. = -5,6 (За ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010) |
|||||||||
τВ = в |
− х.м. |
з = 20 − |
20+5,6 |
0,11 ≈ 19,2 |
|||||
|
|
|
|||||||
|
|
ст |
|
3,35 |
|
||||
τВ1 |
= 20 − |
20+5,6 |
(0,11 |
+ 0,03) ≈ 18,9 |
|||||
3,35 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
τВ2 |
= 20 − |
20+5.6 |
|
(0,11 + 0,03 + 0,77) ≈ 13,05 |
|||||
3,35 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
τВ3 |
= 20 − |
20+5.6 |
(0,11 |
+ 0,03 + 0,77 + 0,14) ≈ 12 |
|||||
3,35 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
τВ4 |
= 20 − |
20+5,6 |
(0,11 |
+ 0,03 + 0,77 + 0,14 + 2) ≈ −3,3 |
|||||
3,35 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
τЗов = 20 − 20+5,63,35 (0,11 + 0,03 + 0,77 + 0,14 + 2 + 0,25) ≈ −5,2
6
t,
, мм |
R |
V Розрахунок вологісного стану огороджувальної конструкції
|
τ, |
|
|
Е, Па |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
τВ = 19,2 |
|
|
2225 |
|
|
|
|
|
|
|
|
τВ1 = 18,9 |
2182 |
|
||
|
τВ2 = 13,05 |
|
|
1502 |
|
|
|
|
|
|
|
|
τВ3 = 12 |
1403 |
|
||
|
τВ4 = -3,3 |
|
|
464 |
|
|
|
|
|
|
|
|
τЗов = -5,2 |
395 |
|
||
Графік розподілу парціального тиску насиченої водяної пари (Е) в товщі огороджувальної конструкції визначається по значеннях температур з теплотехнічного розрахунку
VI Опір паропроникності
|
|
= ∑= |
|
= |
|
|
[ ] = м2год Па/м2 |
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Залізобетон
1 = 0,060,03 = 2 м2год Па/м2
2.Піносилікат (бетон)
2 = 0,200,17 = 1,18 м2год Па/м2
7
3.Керамзитбетон
3 = 0,0750,05 = 0,67 м2год Па/м2
4.Пінополіуретанові плити
4 = 0,050,1 = 2 м2год Па/м2
5.Вапняно-цементний розчин
5 = 0,020,12 = 0,17 м2год Па/м2
6.= 6,02 м2год Па/м2
VII Парціальний тиск водяної пари
Парціальний тиск водяної пари: = 0,01
Внутрішнього повітря: = 0,01 = 0,01 55 2238 = 1230,9 Па
Зовнішнього повітря: З = 0,01 З = 0,01 85 395 = 335,75 Па
VІII Парціальний тиск в товщі огороджувальної конструкції
= − в∑−зов ,
де – опір паропроникнення огороджувальної конструкції на відстані х від внутрішньої поверхні
– опір паропроникнення огороджувальної конструкції
|
= 1230,9 − |
1230,9−335,75 |
|
2 = 933,51 Па |
|
|
|
||||
1−2 |
6,02 |
|
|
||
|
|
|
|||
|
= 1230,9 − |
1230,9−335,75 |
(2 + 1,18) = 758,04 Па |
||
|
|||||
2−3 |
6,02 |
|
|
||
|
|
|
|||
|
= 1230,9 − |
1230,9−335,75 |
(2 + 1,18 + 0,67) = 658,42 Па |
||
|
|||||
3−4 |
6,02 |
|
|
||
|
|
|
|||
|
= 1230,9 − |
1230,9−335,75 |
(2 + 1,18 + 0,67 + 2) = 361,03 Па |
||
|
|||||
4−5 |
6,02 |
|
|
||
|
|
|
|||
|
= 1230,9 − |
1230,9−335,75 |
(2 + 1,18 + 0,67 + 2 + 0,17) = 357,75 Па |
||
|
|||||
4−5 |
6,02 |
|
|
||
|
|
|
|||
8
Па
Ех – насичений парціальний тиск водяної пари
ех – звичайний парціальний тиск водяної пари
, м
Графіки не перетинаються, тож конденсації вологи не відбувається; додавання шару пароізоляціїї не потрібне.
ВИСНОВОК
Користуючись даними ДБН, ДСТУ та формулами ми повинні були розрахувати теплопровідність даної конструкції, те як вона себе поводить під дією парціального тиску тощо і, якщо результат розрахунків не задовольняє норми, довершити її збільшуючи чи додаючи конструктивні шари.
Теплопровідність початкової конструкції = 1,09/Вт , що не відповідало нормам, тому було прийнято рішення додати шари утеплювача (0,1м) та штукатурки(0,02м). В результаті розрахунків ′ = 3,35 /Вт. Потім вираховували парціальний тиск у шарах конструкції та опір паропроникності, перевіривши, що волога не конденсуватиметься.
В результаті ми отримали відповідну області та вимогам огороджувальну конструкцію.
9