Над тёплым чердаком.

№ п/п	Наименование материала	γ0, кг/м3	λ0, Вт/м·°C	Толщина δ,м
3	Железобетонная плита	2500	2,04	0,035
4	Рубероид	600	0,17	0,005
5	кризол	300	0,18	X
6	Цементно-песчаный раствор	1800	0,93	0,02
7	техноэласт	600	0,17	0,006

Район строительства – г. Санкт-Петербург.

Климатические и грунтовые характеристики.

Климатический район II В по СНиП [11].

Температура внутреннего воздуха t_int=+21°C.

Температура наиболее холодной пятидневки t_ext= -26°C.

Средняя температура отопительного периода t_ht= -1,8°C.

Продолжительность отопительного периода z_ht=220 сут.

Зона влажности региона – нормальная (2) по СНиП [9].

Влажный режим помещения - нормальный.

Влажность внутреннего воздуха 55%.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б по СНиП [10].

Грунты на площадке – глинистые.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения α_int=8,7 Вт/м² по СНиП [10].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения α_ext=23 Вт/м² по СНиП [10].

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности покрытия тепло­го чердака a^q_int=9,9 [8].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения α_ext= 12 Вт/м²·°С [10].

Расчетная температура ноздуха в чердаке t^g_int =+15 °С [8].

Расчёт.

Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-2003 [10]:

Dd=( t_int- t_ht)·z_ht==(15+1,8)·220=3696 (°C·сут).

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче покрытия жи­лого дома по формуле (1) СНиП 23-02-2003 [10]:

R_req=a·Dd+b=0,0005·3696+2,2=4,048 (м²·°C/Вт).

По формуле (29) СП 23-101-2004 [8] определяем требуемое сопротивле­ние теплопередаче перекрытия теплого чердака R_o^g.f, м³·°С /Вт:

R_o^g.f=n· R_o^req,

где R_o^req -нормируемое сопротивление теплопередаче покрытия;

n – коэффициент, определяемый по формуле (30) СП 23-101-2004 [8],

n=( t_int- t^g_int)/( t_int- t_ext) =(21-15)/(21+26)=0,128.

По найденным значениям R_o^req и n определяем R_o^g.f:

R_o^g.f=0,128·4,048=0,52 (м²·°C/Вт).

Требуемое сопротивление покрытия над теплым чердаком R_o^g.с устанавливаем по формуле (32) СП 23-101-2004 [8]:

(4.1)

где G_ven - приведенный (отнесенный к 1 м² чердака) расход воздуха в сис­теме вентиляции, определяемый по табл. 6 СП 23-101-2004 [8] и равный 19,2 кг/(м²ч);

с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С);

t_ven — температура воздуха, выходящего из вентиляционных каналов, °С, принимаемая равной t_int + 1,5;

q_pi - линейная плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции, приходящаяся на 1 м длины трубопровода, принимаемая для труб отопления равной 25, а для труб горячего водоснабжения -12 Вт/м (таблица 12 СП 23-101-2004 [8]).

Приведенные теплопоступления от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения составляют:

Вт/м²;

α_g.w - приведенная площадь наружных стен чердака м²/м², опреде­ляемая по формуле (33) СП 23-101-2004 [8],

α_g.w= A_g.w/A_g.f =0,51

R_o^g.w - нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен теплого чердака, определяемое через градусо-сутки отопительного периода при температуре внутреннего воздуха в помещении чердака t^g_int =+15 °С.

D_d^g.w=( t^g_int- t_ht)·z_ht=3696°С·сут,

R_o^g.w=a· D_d^g.w+b=0,00035·3696+1,4=2,69 м²·°С/Вт.

Подставляем найденные значения в формулу 4.1 и определяем требуемое сопротивление теплопередаче покрытия над теплым чердаком:

R_o^g.c=(15 + 26)/(40,32+11,54+6,18-7,77)= 0,82 м²·^оС/Вт.

Определяем толщину утеплителя в чердачном перекрытии при R_o^g.f=0,51 (м²·°C/Вт):

δ_ут=(R_o^g.f-1/α_int-R_ж.б-R_руб-1/α_ext)λ_ут=(0,51-1/8,7-0,017 -0,029- 0,083)0,08 = 0,022 м,

принимаем толщину утеплителя δ_ут = 40 мм, так как минимальная толщина минераловатных плит 40 мм (ГОСТ 10140).

Определяем величину утеплителя в покрытии при R_o^g.с =0,82м²·^оС/Вт:

δ_ут=(R_o^g.с-1/α_int·α_i-R_ж.б-R_руб- R_ц.п.р.- R_бик-1/α_ext)λ_ут=

=(0,82 -0,1-0,017 -0,029- 0,022 -0,035 -0,083)*0,18 = 0,096м,

принимаем толщину утеплителя (МВП жесткие) 100 мм.

Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия Δt^g≤Δt_n для чердачного перекрытия:

Δt^g=(t_int-t^g_int)/(R_o^g.f·α_int)= 1,35 °С,

условие выполняется, так как Δt_n = 3 °С, согласно таблице 5 СНиП 23-02-2003 [10], а Δt^g=1,35 °С.

Проверяем наружные ограждающие конструкции чердака на условия невыпадения конденсата на их внутренних поверхностях, т.е. на выполне­ние условия τ_si^gc(τ_si^gw)≥t_d:

-для покрытия над теплым чердаком, приняв α^g_int=9,9 Вт/м²·°С,

τ_si^gc= t^g_int-[( t^g_int- t_ext)]/(R_o^g.c· α^g_int)= 9,95 °С;

- для наружных стен теплого чердака, приняв α^g_int= 8,7 Вт /м²·°С,

τ_si^gc= t^g_int-[( t^g_int- t_ext)]/(R_o^g.w· α^g_int)=13,5 °С.

Вычисляем температуру точки росы t_d, °С, на чердаке:

- рассчитываем влагосодержание наружного воздуха, г/м³, при расчё­тной температуре t_ext:

f_ext=0,794·e_ext/(1+ t_ext/273)= 1,36 г/м³;

- то же, воздуха теплого чердака, приняв приращение влагосодержания Δf для домов с МВП повышенной жесткости , равным 5,2 г/м³:

f_g= f_ext+ Δf=1,36+4=5,36 г/м³;

- определяем парциальное давление водяного пара воздуха в теплом чердаке:

e_g=[f_g·(1+ t^g_int/273)]/0,794=7,12 ГПа.

По приложению 8 [14] по значению Е = е_g находим температуру точки росы t_d = 3,05 °С.

Полученные значения температуры точки росы сопоставляем с соответствующими значениями τ_si^gc и τ_si^gw:

τ_si^gc = l3,5 > t_d=3,05 °С; τ_si^gw=9,95>t_d=3,05°C.

Температура точки росы значительно меньше соответствующих тем­ператур на внутренних поверхностях наружных ограждений, следователь­но, конденсат на внутренних поверхностях покрытия и на стенах чердака выпадать не будет.

Вывод. Горизонтальные и вертикальные ограждения теплого чердака удовлетворяют нормативным требованиям тепловой защиты здания.