исследование свойств пенобетона

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

ВВЕДЕНИЕ

В связи с введением изменений № 3 и № 4 строительных норм и правил СН и П II-3-79 «Строительная теплотехника» значительно изменены требования к теплотехническим свойствам наружных ограждений. В результате принятия региональных и городских программ энергосбережения предусматривается проектирование зданий с сопротивлением теплопередаче наружных ограждений по условиям энергосбережения, что особенно актуально для климатических условий Сибири. Поэтому, в настоящее время предъявляются повышенные требования к конструкции и теплоизоляции наружных стен и перекрытий при строительстве новых и реконструкции существующихзданий.

Целью настоящей курсовой работы является закрепление теоретических знаний и получение навыков теплотехнических расчетов наружных ограждений с учетом инфильтрации воздуха, расчет необходимой тепловой нагрузки и выбор нагревательных приборов. Для этого следуетвыполнить:

–определение геометрических размеров поверхностей теплопотерь из двух смежных помещений в соответствии с заданным вариантом курсовойработы;

–тепловой расчет многослойной наружной стены с определением толщины утепляющего слоя и учетом теплопотерь через световые проемы;

–определить теплопотеричерез чердачное перекрытиеи пол первого этажа;

–провести расчет инфильтрации воздуха на основе определения воздухопроницаемости наружных ограждений и световых проемов;

–рассчитать требуемую тепловую нагрузку, выбрать и обосноватьтип, количествои размещение нагревательных приборов.

Курсоваяработасостоит из четырех основных разделов:

23

–расчет площади помещений в соответствии с правилами обмера;

–определение коэффициентов теплопередачи через наружные ограждающие конструкции (стены, световые проемы, чердачное перекрытие и полпервого этажа) и расчет теплопотерь;

–определение воздухопроницаемости наружных ограждений и инфильтрациивоздуха и расчет теплопотерь;

–определение суммарных теплопотерь, выбор и расчет необходимыхнагревательных приборов.

Работа выполняется в соответствии с исходными данными для расчетов в зависимости от варианта планировки здания, конструкции наружных ограждений и климатических характеристик региона постройки. Необходимые для расчетов исходные и справочные данные приведены вРазделе II и «Прило-жении».

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

1.1.Планировка здания - выбирается из данных рис.1 – 2

итаблицы 1 в зависимости от варианта курсовой работы. Поверхность наружных ограждений рассчитывается в соответствии с планом, разрезом здания и правилами обмера поверхностей ограждающихконструкций.

1.2.Конструкция наружных ограждений (стен здания)

выбирается в соответствии с вариантом курсовой работы по рис.3. При этом необходим расчет утепляющего слоя, общего термического сопротивления конструкций наружных ограждений, коэффициента теплопередачи иобщихтеплопотерь.

1.3.Климатическая характеристика района постройки

(температурные характеристики, продолжительность отопительного периода и др. исходные данные) принимаются в соответствии с вариантом курсовой работы по Приложению1 (табл. П. 1).

1.4.Основные характеристики помещений для всех ва-

риантов одинаковы:

– жилое здание в одинэтаж, планна рис.1;

– две жилых комнаты(одна угловая, рис.1);

24

–высота этажа (h) от верхнего уровня подготовки пола (плиты, рис.4) до верхнего уровня утепляющего слоя чердачного перекрытияравна 3,5 м (рис. 6);

–световые проемывсоответствиис планомздания(рис.1 - 2); размерыокон: ширинаs=1,2 м, высотаd=1,4 м;

–пол здания утепленный, расположен на лагах (рис.4); варианты – по табл.2;

–пол чердачного перекрытия – монолитная железобетонная плита с утепляющим слоем (рис.6). Варианты конструкции выбираются по таблице 3;

–толщина внутренних стен b1 = 0,3 м (одинакова для всех вариантов;

–расчетные температуры в помещениях «101» (угловом по СН и П) tв1 =+22оС, в помещении «102» - tв2=+200С (см. рис.1.), те-

плопередачей между этими помещениями пренебрегаем ввиду малого градиента температур(2оС);

–температура в смежных отапливаемых помещениях за пределами «101» и «102» +200С (теплопотери внутрь здания отсутствуют);

1.5. Характеристикасистемы отопления.

–отопление водяное, отопительные приборы – радиаторы, разводка верхняя с подачейводы«сверху–вниз»;

–температура воды на входе в приборы tг = +950С, температура охлажденной воды на выходе tо = + 700С;

–диаметр подводящих трубопроводов dн = 30 мм;

–привязка нагревательных приборов показана на рис.2, а расчет размеров подводящих труб приведен в разделе V.

Основные нормативные данные для расчетов, теплофизические характеристики материалов наружных ограждений и типовых заполнений световых проемов приведены в «Приложении».

25

1.6. Выбор варианта задания на курсовую работу

Вариант задания на курсовую работу определяется комбинацией вариантов климатических параметров района строительства (Приложение, табл.П.1), размеров помещений (рис.1-2, табл.1), конструкций наружных стен (рис.3), пола (рис.4, табл.2) и чердачного перекрытия (рис.6, табл.3).

Например, вариант работы 2-7-3-2-5 соответствует:

2 – номер района строительства по табл.П.1 (г. Иркутск); 7 – размеры помещения по плану рис.1 и номеру в табл.1; 3 – номер варианта конструкции наружных стен по рис.3; 2 – конструкция пола по рис.4 и номеру в табл.2; 5 – конструкция чердачного перекрытия по рис.6 и номеру

втабл.3.

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ И ПЛОЩАДИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ

2.1.Наружные стены и световые проемы.

План здания приведен на рис.1. Геометрические размеры наружных ограждений определяются в соответствии с правилами обмера помещений [1].

Рис.1. План помещений «101» и «102»: 1 – отопительные приборы (радиаторы); 2 – стояки горячей воды. Остальные обозначения – по тексту.

26

ренних стен (г) или (помещение «102») между осями внутренних стен (д);

в) поверхность окон – по наименьшему размеру строительных проемов в свету s×d (одинакова для всех вариантов);

г) высота стен первого этажа h=3, 5 м (для всех вариантов) включает размер пола на лагах и для одноэтажного здания с чердачным перекрытием измеряется от наружного уровня подготовки пола (верха плиты) до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия (см. рис.4 и 6) и равна сумме чистой высоты этажа hо (рис.2), общей толщины чердачного перекрытия (рис.6) и толщины полаотверхаплиты-основания;

д) поверхность потолков и полов над предпольями в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен (г и е), а в неугловых – между осями внутренних стен (д) и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены (е).

Цель определения размеров помещения – расчет площадей наружных ограждений, значения которых используются в дальнейшем для расчетов теплопотерь. Ввиду различия заданных значений tв для помещений «101» и «102» (см. выше) площади наружных ограждений рассчитываются для каждого помещения отдельно.

Площадипомещенийрассчитываютсясточностьюдо0,1 м2. Для каждого помещения в соответствии с правилами обмера определяется площадь наружных стен (за вычетом световых проемов) Fнс, площадь световых проемов Fсп, площадь пола

Fп, и площадь чердачного перекрытия Fчп (м2).

Конструкция наружных стен выбирается из данных рис.3 в соответствии с номером варианта курсовой работы.

28

1 – гипсовый обшивочный лист (800 кг/м3); 2 – кладка из глиняного кирпича (1600 кг/м3); 3 – плита минераловатная жесткая (300 кг/м3); 4

– цементно-песчаный раствор по сетке рабица (2200 кг/м3, λ = 1,4 Вт/м.К).

3. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ И ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ НАРУЖНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

3.1.Теплопотери через наружные ограждающие конструкции

Всоответствии с законом теплопроводности Фурье тепловой поток через плоское ограждение q (Вт/м2) определяется коэффициентом теплоотдачи kо (Вт/м2 К), учитывающем суммарную теплопроводность ограждающей конструкции и коэффициенты теплоотдачи α (Вт/м2.К), на наружной и внутренней стенах

помещения, разностью (градиентом) температур (tв-tн) воздуха внутри помещения и наружного воздуха:

q=ko(tв-tн).

Теплопотери Qо (Вт) пропорциональны площади ограждающей конструкции F и выражаются в виде:

Qтп=kо F (tв-tн).

где F – площадь ограждающей конструкции.

Отдельно рассчитываются площади наружной стены, площади световых проемов, пола и чердачного перекрытия (Fi). Отсюда, для каждого элемента наружного ограждения, в зависимости от его площади и коэффициента теплопередачи k0 рассчитывают теплопотери Qi.

Суммарные теплопотери из помещения равны сумме теплопотерь через отдельные ограждающие конструкции:

Qтп=∑Qi=∑qi Fi.

30