1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций

1.1 Теплотехнический расчёт наружных стен

Термическое сопротивление отдельных слоёв ограждающих конструкций R_i рассчитывается по формуле (1) :

(1.1)

где δ – толщина слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м²· ⁰С). Расчетный коэффициент теплоусвоения металла отдельных слоев ограждающих конструкций в условиях эксплуатации S_i принимается по таблице А.1 ТКП 45-2.04-43-2006(02250)

Рис.1 – Наружная стена здания

Мы имеем наружную и внутреннюю известково-песчаную штукатурку с плотностью 1600 кг/м³ толщиной 0,02 м, теплоизоляционный слой (плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем) с плотностью 125 кг/м³ и кладку из силикатного кирпича плотностью 1700 кг/м³. Возьмём из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006(02250) значение коэффициента теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов.

Таблица 1. Значения коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для наружной стены

	λ, Вт/(м2 ·0С)	Ѕ2 , Вт/(м2·0С)
Кирпич силикатный	1,07	10,29
плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем	0,054	0,67
штукатурка известково-песчаная	0,81	9,76

Термическое сопротивление штукатурки:

;

Термическое сопротивление кирпичной кладки:

;

Сопротивление теплопередаче , (м²·⁰С)/Вт, ограждающей многослойной конструкции рассчитывается по формуле (2):

, (1.2)

где – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения конструкции для зимних условий Вт/м⁰С. Отсюда находим, что:

(м²· ⁰С/Вт).

Пользуясь формулой (1), имеем:

.

Для применяемых материалов имеем:

Рассчитаем тепловую инерцию D по формуле :

D=R_i ·S_i:

.

Так как D=5,91, то расчетная зимняя температура принимается как средняя температура наиболее холодных трех суток, t_н= -26⁰С.

Для сравнения с нормативным рассчитываем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

(3.1)

t_в – расчётная температура внутреннего воздуха ⁰С, t_в =18⁰С.

t_в – расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции t_н= -26⁰С.

n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху n=1.

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²*⁰С)

∆t_в – расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ∆t_в = 6⁰С

По формуле :

.

Таким образом, в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006(02250) сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции стены должно быть не менее нормативного, равного 3,2 м² ·⁰С/Вт и уточнять расчетную зимнюю температуру наружного воздуха не требуется. Толщина теплоизоляционного слоя из жестких минераловатных плит на синтетическом связующем при этом должна быть равна 150 мм.

1.2. Теплотехнический расчет подвального перекрытия

Рис.2 – Перекрытие на подвалы

Мы имеем верхний слой линолеума плотностью толщиной 0,015 м, цементно-песчаную стяжку плотностью 1800 кг/м³ толщиной 0,02 м, теплоизоляционный слой (плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем) с плотностью 125 кг/м³ и железобетонную плиту плотностью 2500 кг/м³ толщиной 0,22 м. Возьмём из приложения ТКП 45-2.04-43-2006(02250) значение коэффициента теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов.

Таблица 2. Значения коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для подвального перекрытия

	λ, Вт/(м2 ·0С)	Ѕ2 , Вт/(м2·0С)
Дуб	0,41	7,83
Цементно-песчаный раствор	0,93	1,09
Плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем	0,054	0,67
Железобетонная плита	2,04	19,70

Рассчитываем термическое сопротивление отдельных слоёв подвального перекрытия R_i по формуле (1.1):

Термическое сопротивление дуба:

Термическое сопротивление цементно-песчаного раствора:

Термическое сопротивление ж/б плиты:

Сопротивление теплопередаче , (м²·⁰С)/Вт, ограждающей многослойной конструкции рассчитывается по формуле (1.2):

Из данной формулы рассчитаем R₃ – термическое сопротивление теплоизоляционного слоя

.

Пользуясь формулой (2), имеем:

.

Для применяемых материалов имеем:

Рассчитаем тепловую инерцию D по формуле :

D=R_i ·S_i:

.

Так как D=4,01, то расчетная зимняя температура принимается как средняя температура наиболее холодных трех суток, t_н= -26⁰С.

По формуле (1.3):

.

Таким образом, в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006(02250) сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции подвального перекрытия должно быть не менее нормативного, равного 2,5 м² ·⁰С/Вт и уточнять расчетную зимнюю температуру наружного воздуха не требуется. Толщина теплоизоляционного слоя из жестких минераловатных плит на синтетическом связующем при этом должна быть равна 120 мм.