Kurs_Teplovy_vologisny_rozrakhunok

Варіант підвального перекриття або підлоги на лагах вибирається за табл. 1.3 згідно з номером за журналом групи. В табл.1.3 наведено приклад вибору завдання для одинадцятого варіанту (виділено сірим кольором).

2.ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ

2.1.Вибір теплофізичних характеристик будівельних матеріалів бу-

дівлі, що проектується

Мета – вибрати теплофізичні характеристики (λ, s, µ) матеріалів окремих шарів огороджувальних конструкцій будівлі. Для цього визначаємо вологісний режим експлуатації приміщень згідно з завданням (температура і відносна вологість внутрішнього повітря) за табл. 2.1.

Умови експлуатації огороджувальних конструкцій (А, чи Б) залежно від вологісного режиму приміщення визначаються за табл. 2.2

Таблиця 2.2 Умови експлуатації огороджувальних конструкцій залежно від вологісного режиму приміщення

П р и м і т к а : для перекриттів над неопалюваним відвалом, а також для стін підвалів і підземних приміщень розрахункові величини коефіцієнтів теплопровідності матеріалів λ у всіх випадках необхідно приймати за параметром Б.

Параметр А відповідає більш сухим матеріалам, Б – більш вологим. Згідно з отриманим параметром необхідно вибрати коефіцієнти теплопровідності (λ) і теплозасвоєння (s) будівельних матеріалів. Ці дані записуємо у вигляді таблиці, як показано у розділі 3, табл. 3.4. Кліматичні дані необхідні для наступних розрахунків вибираємо з додатків Б, В, Г, Д і записуємо у таблицю, як показано у розділі 3, табл. 3.5.

12

2.2. Теплотехнічний розрахунок огороджувальної конструкції для холодного періоду року

Ціль – визначити опір теплопередачі RO , товщину шару утеплювача в

огородженні, при якій в приміщенні забезпечується заданий температурний режим з врахуванням необхідних економічних показників.

де R1 ,…, Rn - термічні опори шарів,що розраховуються за формулами

Ri =δi / λi . де δ1,δ2 ,δ4 ,δ 5 - товщини конструктивних шарів огородження, м; λ1,λ2 ,λ4 ,λ 5 - коефіцієнти теплопровідності його шарів, Вт/м°С, див. рис. 2.2.

Значення δ і λ приймаємо за вихідними даними.

Вийняток складає термічний опір повітряного прошарку (пп), який визначається за таблицею дод.П.

αВН - коефіцієнт сприймання теплоти внутрішньою поверхнею огороджувальної конструкції приймається за таблицею Е.1 дод.Е;

αЗОВ - коефіцієнт сприймання теплоти зовнішньою поверхнею огоро-

джувальної конструкції приймається за таблицею Е.2 дод.Е.

Значення нормативного опору теплопередачі огороджувальної конструкції Rнорм визначається за табл.Н.1 дод.Н в залежності від типу будівлі, виду огородження та температурної зони України, в якій розташована будівля. Зона будівництва визначається за картою температурних зон України [дод.Ж].

З рівняння R0 = Rнорм визначаємо товщину шару теплоізоляції огороджувальної конструкції.

13

Товщину шару утеплювача необхідно округлити до найближчого більшого типорозміру теплоізоляційних виробів, які виробляються промисловістю. Типорозміри теплоізоляційних виробів наведені в додатку З.

Окрім того, згідно з [1] підлягає перевірці умова ∆t ≤ ∆tсг , де ∆t - різниця між

температурою у приміщенні і температурою на внутрішній поверхні огородження, а ∆tсг - нормативне значення цієї різниці із санітарно-гігієнічних мір-

кувань [ дод.Н, табл..Н.2].

Значення розрахункової температури повітря у приміщенні tВ ,°С, приймаємо за табл.С.1, дод.С.

Значення розрахункової температури зовнішнього повітря у зимовий період року tЗ , °С, приймаємо за табл.С.2, дод.С.

14

Опір теплопередачі підлоги на ґрунті

Методика розрахунку опору теплопередачі залежить від конструкції підлоги. При наявності в будинку підвалу, перекриття між першим поверхом і підвалом розраховується як стінова конструкція, за методикою викладеною вище.

Якщо підлога виконана на ґрунті або на лагах, уся площа підлоги умовно розбивається на чотири зони: ширина перших трьох дорівнює 2 м кожна, (всього 6 м) уздовж зовнішніх стін, а четверта зона займає всю площу підлоги, що залишилася. Коефіцієнти опору теплопередачі неутепленої підлоги на ґрунті RН.П. = 2,1; 4,3; 8,6; 14,2 (м2°С)/Вт (значення приведені послідовно для ко-

жної зони з 1 до 4). Якщо в конструкції підлоги передбачені додаткові шари теплоізоляції, опір теплопередачі по зонах розраховується за формулою:

де δШ.У ,λШ..У - товщина і коефіцієнт теплопровідності шарів утеплювача. Розрахунок опору теплопередачі підлоги на лагах також здійснюється за

2.3. Розрахунок теплостійкості стінової огороджувальної конструкції, для літнього періоду

Ціль – визначити амплітуду коливання температури на внутрішній поверхні огородження AtВ. П (рис.2.3) і порівняти її з необхідною амплітудою коли-

треба намітити заходи по зменшенню дійсної амплітуди коливання температури на внутрішній поверхні стіни.

Максимально допустима амплітуда коливання температури внутрішньої поверхні огородження у літній період

AtВИМ =2.5 °С.

В. П

Амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні огородження

°С; ν - величина згасання розрахункової амплітуди температури в огороджувальній конструкції.

Порядок розрахункуAtРОЗР

З

15

6. Величину загасання розрахункової амплітуди коливань температури зовнішнього повітря в багатошаровому огородженні знаходимо за формулою:

(2.8)

де D – теплова інерція огородження підрахована за формулою

N N

D= ∑Di = ∑Ri si

i=1 i=1

Коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні шару Y, Вт/(м2 °С), визначаємо в залежності від його теплової інерції за умовою:

якщо Di ≥1, коефіцієнт Υi приймаємо рівним коефіцієнту теплозасвоєння матеріалу шару Si , тобто

якщо Di < 1, коефіцієнт теплозасвоєння розраховуємо за формулою для першого шару

плозасвоєння зовнішньої поверхні попереднього шару.

Підставивши визначені величини у формулу (2,8), одержуємо значення

υ .

амплітуди коливань температури внутрішньої поверхні огороджувальної

підвищити теплостійкість огородження, що можна здійснити без зміни його товщини за рахунок зменшення коефіцієнта поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішньої поверхні. Для цього зовнішню поверхню огородження покриваємо штукатуркою світлих тонів ( додаток І). Тоді необхідно перерахувати амплітуду коливань температур зовнішнього повітря, визначити нове

значення At і порівняти його AtВИМ .

В. П В. П

2.4. Розрахунок опору повітропроникненню стінової огороджувальної конструкції

Ціль – визначити опір повітропроникненню стінової огороджувальної конструкції RІ і порівняти його з нормативним опором повітропроникненню

17

RІН ; при необхідності – розробити заходи зі збільшення опору повітропроник-

ненню RІ .

Необхідний опір повітропроникненню огороджувальних конструкцій будинків, за винятком вікон, балконних дверей і ліхтарів визначаємо:

де ∆Р - різниця тисків, що викликають рух повітря через конструкцію, Па; GН - нормативна повітропроникність, кг/(м2 година Па) [1]. Для стін GН = 0,5 кг/(м2 година Па).

Порядок розрахунку 1. Визначаємо різницю тисків, що викликає рух повітря крізь зовнішню

стіну

де H - висота будинку від підлоги першого поверху до верху витяжної шахти,м;

hi - висота від рівня підлоги першого поверху до середини огороджувальної конструкції i-го поверху, для якого проводиться розрахунок,м;

γЗ ,γВ - питома вага зовнішнього і внутрішнього повітря;

ν- максимальна зі швидкостей вітру за румбами за січень, повторюваність яких складає 16% і вище (табл.Д.1) ; βν - коефіцієнт, що враховує зміну швидкості повітря за висотою будівлі, який

приймається згідно з таблицею дод.О.

Питому вагу повітря γ , Н/м3 , в залежності від температури визначаємо

зтаблиці С.2.

3.Опір повітропроникненню RІ для багатошарової конструкції

де RIi - опір повітропроникненню окремих шарів, (м2 година Па/кг), визначається за [1], або за додатком К.

18

Необхідно мати на увазі, що для конструкцій, які мають товщину відмінну від значень приведених у дод.К, величину RІ необхідно приймати прямо пропорційно їх фактичній товщині.

Опір повітропроникненню повітряного прошарку вважається рівним ну-

лю.

4. Порівнюємо опір повітропроникненню стінової огороджувальної конструкції RІ і нормативний опір повітропроникненню RІН ; якщо умова RІ ≥ RІН виконується, немає необхідності збільшувати опір повітропроникненню RІ .

2.5.Розрахунок вологісного режиму

2.5.1.Розрахунок огороджувальної конструкції на можливу конденсацію

водяної пари у її товщі

Ціль – визначити парціальний тиск водяної пари у товщі огородження і наявність зони конденсації в ній, яка може утворитися в наслідок термічної конденсації водяної пари що дифундує крізь огородження.

Вихідні дані: середні значення температури зовнішнього повітря tЗ і парціального тиску водяної пари у ньому еЗ у самий холодний місяць року.

Розрахунок виконуємо графоаналітичним методом, розробленим О.Е.Власовим і К.Ф.Фокіним. Розглянемо цей метод докладно.

Будується лінія падіння температури (t) в огородженні. По температурній лінії будується крива максимальної пружності водяної пари в огородженні (Е). Після цього будується лінія падіння дійсної пружності водяної пари (е). Якщо лінії (Е) та (е) не перетинаються, це означає відсутність конденсації пари в огородженні. Якщо ж лінії (Е) та (е) перетинаються, це вказує на наявність умов для конденсації пари. Для побудови лінії дійсної пружності водяної пари в огородженні з точок на поверхнях огородження з пружностями eв і eз будуються дотичні до лінії (Е). Смуга огородження між точками дотику є зоною конденсації водяної пари. Кількість конденсату в огородженні визначається по різниці кількостей пари, що входять у зону конденсації та виходять з неї. Зауважимо, що можливий випадок, коли друга дотична не може бути побудована. Це означає, що конденсація пари триває аж до зовнішньої поверхні огородження.

Порядок розрахунку парціальних тисків 1. Визначаємо температури на границях шарів огородження

де tХ - температура в будь-якому перерізі огородження, °С; tВ - температура внутрішнього повітря приміщення, °С; tЗ - температура зовнішнього повітря (приймаємо середню температуру найбільш холодного місяця року), RО - термічний опір огородження, м2 °С/Вт, RВН - опір сприйняттю теплоти на внутрішній поверхні огородження, м2 °С/Вт, ΣRХ - сума термічних опорів шарів

від внутрішньої поверхні конструкції до перерізу, що розглядається. Можливість використання стаціонарного розподілу температур пояснюється сповільненістю протікання процесу паропроникнення, який не встигає реагувати на короткочасне зниження температур зовнішнього повітря;

Наприклад, для огороджувальної конструкції, яка складається з п’яти шарів, (рис.2.4) обчислюємо температури на

внутрішній поверхні

границі першого і другого шарів

границі другого і третього шарів

границі третього і четвертого шарів

границі четвертого і п’ятого шарів

зовнішній поверхні огородження

Для контроля правильності обчислень температуру на зовнішній поверхні огородження обчислюємо альтернативним способом