Теплотехнический расчет стеновой сэндвич - панели (определение толщины утеплителя и выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания)

А. Исходные данные

Место строительства – г. Березники.

Зона влажности – нормальная [3].

Продолжительность отопительного периода z_ht = 245 суток .

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht = –6,7 ºС .

Температура холодной пятидневки t_ext = –37 ºС .

Расчет произведен для производственного здания:

Температура внутреннего воздуха t_int = + 18ºС ;

Влажность воздуха: = 50 %;

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б

Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м² С [2].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м²·°С [2].

Расчетная схема стенового ограждения приведена на рис..

Рис1. Расчётная схема стенового ограждения

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	δ, мм	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
1	Профлист оцинкованый	7820	0,5	58	0,009
2	Базальтовый утеплитель Isovol CC	120	Х	0,036	Х
3	Профлист оцинкованый	7820	0,5	58	0,009

Б. Порядок расчета

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 :

D_d = (t_int – t_ht)·z_ht = (18–(–6,7))·245 = 6051,5.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен вычисляем по формуле (1) СНиП 23-02–2003 :

R_req = aD_d + b =0,0002·6051,5 + 1,0 =2,21 м²·°С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^r стеновой панели с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле

R₀^r = R₀^усл r,

где R₀^усл – сопротивление теплопередаче стеновой панели, условно определяемое по формулам (9) или (11) без учета теплопроводных включений, м²·°С/Вт;

R₀^r - приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, равен 0,75.

Расчёт ведётся из условия равенства

R₀^r = R_req

следовательно,

R₀^усл = 2,210/0,75 = 2,947 м²·°С /Вт

R₀^усл = R_si + R_k + R_{se ,}

отсюда

= 2,947- (1/8,7 + 1/23) = 2,789 м²·°С /Вт

Термическое сопротивление стеновой сэндвич-панели может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

,

Определяем термическое сопротивление утеплителя:

= 2,789 – ( 0,009 + 0,009 ) = 2,771 м²·С/Вт.

Находим толщину утеплителя:

= ·R_ут = 0,036*2,771 = 0,100 м.

Ри

Принимаем толщину утеплителя 100 мм.

Окончательная толщина стены будет равна (0,5+100+0,5) = 101 мм.

Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

R₀^r = 0,009+0,009+(100/0,036+1/8,7+1/23) = 2,95м²·°С/Вт.

Условие R₀^r = 2,954= = 2,947 м²·°С/Вт выполняется.

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия :

∆t = (t_int – t_ext) R₀^r / a_int) = (18+37)/2,954·8,7 = 2,14 ºС.

Согласно табл. 5 СНиП 23-02–2003 ∆t_n = 4 °С, следовательно, условие ∆t = 2,14 < ∆t_n = 7 ºС выполняется.

Проверяем выполнение условия :

] = 18 – [1(18+37) / (2,954·8,7)] =

= 15,94ºС.

Согласно приложению (Р) Сп 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = 18 ºС и относительной влажности = 50 % температура точки росыt_d = 7,44 ºС, следовательно, условие=выполняется.

Вывод. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.