3. Примеры расчетов

Пример №1

Теплотехнический расчет наружной стены

Исходные данные:

1. Район постройки здания – город Тихвин.

2. Характеристика здания:

2.1. Назначение здания – общественное; размеры помещения в плане – 18000х12000 мм, высота этажа – 600 мм.

2.2. Ориентация фасада – юг.

2.3. Расчетные условия в помещении в зимний период принимаются согласно[4, табл.1]:

- температура внутреннего воздуха t_int=22ºC;

- относительная влажность φ_int=55%.

2.4. Характеристика наружной стены:

1-й слой гипсовый обшивочный лист δ₁=0,03 м; ₁=1000 кг/м³;

2-й слой кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе δ₂=0,38 м; ₂=1800 кг/м³;

3-й слой маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем ₃=75 кг/м³;

4-й слой цементно-песчаный раствор δ₄=0,03 м; ₄=1800 кг/м³.

3. Климатическая характеристика района постройки [5, табл. 1]:

- температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки t_ext⁵= -29ºС (с обеспеченностью 0,92);

- продолжительность отопительного периода z_ht=227, сут, и средняя температура наружного воздуха t_ht=-2,8, ºC в течение отопительного периода;

- средняя температура наиболее холодного месяца t_ext^I=-10,5 ºC;

- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца φ_ext^I=85, %;

- расчетная скорость ветра υ_ext=5,5 м/с, для зимнего периода (максимальная из средних скоростей) по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более.

Расчет:

1. Влажностный режим помещения здания, в зависимости от t_int и φ_int – нормальный.

2. Зона влажности района строительства– влажная.

3. Условие эксплуатации ограждающих конструкций– Б.

4. Теплотехнические показатели строительных материалов и изделий λ, s, μ в зависимости от условия эксплуатации:

1-й слой гипсовый обшивочный лист:

λ₁=0,35 Вт/(м∙ºС);

2-й слой кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе:

λ₂=0,81 Вт/(м∙ºС;)

3-й слой маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем:

λ₃=0,064 Вт/(м∙ºС);

4-й слой цементно-песчаный раствор:

λ₄=0,93 Вт/(м∙ºС).

5. Величина градусо-суток, Dd, ºC*сут, в течение отопительного периода:

.

6. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_reg, :

7. Термическое сопротивление каждого слоя наружного ограждения R_i, :

;

;

.

8. Термическое сопротивление теплопередачи на внутренней (R_int) и наружной (R_ext) поверхностях наружного ограждения, :

;

.

9. Требуемое значение термического сопротивления теплопередаче теплоизоляционного слоя R reg, :

.

10. Предварительная толщина теплоизоляционного слоя δ предв, м:

.

11. Полученный результат δпредв округляем в большую сторону до ближайшей унифицированной толщины теплоизоляционного слоя:

- δ крат = 0,05м – для слоев из минеральной, стеклянной ваты, пенопласта и т.п.

.

12. Окончательное значение термического сопротивления теплоизоляционного слоя R^ти,:

.

13. Расчетная толщина наружного ограждения δ_но, м:

.

14. Общее сопротивление теплопередаче R₀, :

.

15. Общее сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого значения R_reg:

,

,

условие выполняется, значит подобранная толщина теплоизоляционного слоя позволит всей конструкции наружной стены здания отвечать требованиям тепло- энергосбережения.

16. Коэффициент теплопередачи наружного ограждения k_нс,:

.

Вывод: Результаты расчета:

толщина утепляющего слоя δ_нс^ти =0,15 м;

толщина наружного ограждения δ_нс =0,59 м;

расчетный коэффициент теплопередачи k_нс =0,324 .