5. Теплотехнический расчёт покрытия

Требуется определить сопротивление теплопередачи и толщину теплоизоляционного слоя совмещенного покрытия производственного здания для климатической зоны города Борисова. Конструктивное решение покрытия представлено на рисунке

1 – железобетон, δ=25мм; 2 - полиэтиленовая пленка, δ=0,16мм;

3 – полистиролбетон; 4 – цементно-песчаный раствор, δ=30мм;

5 – гидроизол (4 слоя), δ=6мм;

Рис. - Покрытие производственного здания

Несущая конструкция – железобетонная ребристая плита покрытия плотностью 2500 кг/м³, толщина полки – 25 мм, отношение высоты рёбер к расстоянию между гранями следующих рёбер – 0,3.

Пароизоляционный слой – полиэтиленовая плёнка толщиной 0,16 мм.

Теплоизоляционный слой – плиты полистиролбетонные теплоизоляционные плотностью 260 кг/м³.

Стяжка – из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, плотностью 1800 кг/м³.

Гидроизоляционное покрытие – из 4 слоёв гидроизола общей толщиной 6 мм, плотностью 600 кг/м³.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в=17 ⁰С, относительная влажность 55%.

Влажностный режим помещения согластно таблице 3 [1] – нормальный, условия эксплуатации ограждения – “Б”.

Расчетное значение коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов определяем по таблице А1 [1] для условия эксплуатации ограждения – “Б”:

-железобетон =2,04 Вт/м^{2 0}С

=19,7 Вт/м^{2 0}С

-полистиролбетон =0,10 Вт/м^{2 0}С

=1,56 Вт/м^{2 0}С

-цементно-песчаный раствор =0,93 Вт/м^{2 0}С

=11,09 Вт/м^{2 0}С

-гидроизол =0,17 Вт/м^{2 0}С

=3,53 Вт/м^{2 0}С

Нормативное сопротивление для совмещенных покрытий согласно таблице 10 [1], равно 3,0 м^{2 0}С/Вт.

Определяем термическое сопротивление каждого отдельного слоя конструкции по формуле (1):

, (1)

где - толщина слоя, м;

- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоля-

ционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях экс-

плуатации, принимаемый по таблице А1 [1], Вт/м×°С .

- плиты покрытия:

м²×°С/Вт.

- цементно-песчаной стяжки:

м²×°С/Вт.

- гидроизоляционного ковра:

м²×°С/Вт.

Термическое сопротивление утеплителя определяем по формуле(2):, (2)

где -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей

конструкции, принимаемый по таблице 1 [1], Вт/м²×°С;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей кон-

струкции для зимних условий, принимаемый по таблице 2 [1], Вт/м²×°С.

м²×°С/Вт.

Термическими сопротивлениями пароизоляционного слоя и защитного слоя пренебрегаем из-за незначительной величины.

Определяем тепловую инерцию покрытия по формуле (3):

, (3)

где– термические сопротивления отдельных слоёв конструкции;

–расчётные коэффициенты теплоусвоения материала слоёв

конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 3,

принимаемые по таблице А1.

=0,012´19,7+5,763´1,56+0,032´11,09+0,035´3,53=9,71>7.

Согласно таблице 7 [1] для ограждающих конструкций с тепловой инерцией свыше 7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92, которая в соответствие с таблицей 6 [1] для г. Могилёвской области равна = –25°С.

Определяем расчётное сопротивление теплопередаче по формуле(4):

, (4)

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности

ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по

таблице 4 [1], = 1;

–расчетный перепад, между температурой внутреннего воздуха

и температурой внутренней поверхности ограждающей конст-

рукции принимаемый по таблице 8 [1], =4°С.

–расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая по

таблице 5 [1], °С;

–расчётная температура наружного воздуха, принимаемая по

таблице 6 [1] в зависимости от полученной величины тепловой

инерции, определённой по формуле (3), °С.

м²×°С/Вт.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередачеданной конструкции покрытия определяется по формуле (5):

Толщина теплоизоляционного слоя из полистиролбетона равняется :

Принимаем толщину утеплителя 580 мм.