Пример расчета 2

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных оболочек.

Исходные данные

1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок М.2) размером 31803480270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м°С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м°С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и, таким образом, каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 6040 мм.

2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения

снаружи - t_ext = -40 °С и _ext = 23 Вт/(м²°С);

внутри - t_int = 21 °С и _int = 8,7 Вт/(м²°С).

Рисунок М.2 - Конструкция панели совмещенной крыши (а) и схема расчета конструкции панели совмещенной крыши (б)

Порядок расчета

Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке М.2,а помечено буквами ADBС). На рисунке М.2, б представлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостях AODD, ССОА, BBDD, CCBB тепловые потоки, перпендикулярные осям координат ОХ и OY, равны нулю; на плоскостях ACBD иOCBD возможно задать граничные условия второго рода:

- для плоскости ACBD t_ext = - 40 °С и _ext = 23 Вт/(м²°С);

- для плоскости ОСBD t_int = 21 °С и _int = 8,7 Вт/(м²°С).

Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q = 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагмента А = 0,370,38 = 0,1406 м².

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (М.1)

R_o^r = [(21 + 40)0,1406]/3,215 = 2,668 м²°С/Вт.

Приложение н (рекомендуемое) примеры расчета коэффициента теплотехнической однородности ограждающих конструкций по табличным значениям

Рисунок Н.1 - Схемы теплопроводных включений в ограждающих конструкциях

H.1 расчет коэффициента теплотехнической однородности r по формуле (12) настоящего свода правил

Таблица Н.1 - Определение коэффициента k_i

Схема теплопроводного включения по рисунку Н.1			m/		Коэффициент ki при a/ (рисунок Н.1)
					0,1		0,2		0,4		0,6		0,8		1		1,5		2
I			2		1,02		1,01		1,01		1,01		1		1		1		1
			5		1,16		1,11		1,07		1,05		1,04		1,03		1,02		1,01
			10		1,33		1,25		1,15		1,1		1,08		1,06		1,04		1,03
			30		1,63		1,47		1,27		1,18		1,14		1,11		1,07		1,05
II			10 - 40		2,65		2,2		1,77		1,6		1,55		-		-		-
III При c/	0,25	2		1,02		1,01		1,01		1,01		1,01		1,01		1,01		1
		5		1,12		1,08		1,05		1,04		1,03		1,03		1,02		1,01
		10		1,18		1,13		1,07		1,05		1,04		1,04		1,03		1,02
		30		1,21		1,16		1,1		1,07		1,05		1,04		1,03		1,02
	0,5	2		1,05		1,04		1,03		1,02		1,01		1,01		1,01		1,01
		5		1,28		1,21		1,13		1,09		1,07		1,06		1,04		1,03
		10		1,42		1,34		1,22		1,14		1,11		1,09		1,07		1,05
		30		1,62		1,49		1,3		1,19		1,14		1,12		1,09		1,06
	0,75	2		1,06		1,04		1,03		1,02		1,02		1,01		1,01		1,01
		5		1,25		1,2		1,14		1,1		1,08		1,07		1,05		1,03
		10		1,53		1,42		1,25		1,16		1,12		1,11		1,08		1,05
		30		1,85		1,65		1,38		1,24		1,18		1,15		1,11		1,08
IV При с/	0,25	2		1,03		1,02		1,02		1,01		1,01		1,01		1		1
		5		1,12		1,10		1,07		1,05		1,04		1,03		1,02		1,01
		10		1,2		1,16		1,1		1,07		1,06		1,05		1,03		1,02
		30		1,28		1,22		1,14		1,09		1,07		1,06		1,04		1,03
	0,5	2		1,07		1,05		1,04		1,03		1,02		1,02		1,01		1,01
		5		1,32		1,25		1,17		1,13		1,1		1,08		1,06		1,04
		10		1,54		1,42		1,27		1,19		1,14		1,12		1,09		1,06
		30		1,79		1,61		1,38		1,26		1,19		1,16		1,12		1,08
	0,75	2		1,07		1,05		1,04		1,03		1,02		1,02		1,01		1,01
		5		1,36		1,28		1,18		1,14		1,11		1,09		1,07		1,05
		10		1,64		1,51		1,33		1,23		1,18		1,15		1,11		1,08
		30		2,05		1,82		1,5		1,33		1,25		1,21		1,16		1,11
Примечание - Обозначения приняты по рисунку Н.1.