Теплотехнический расчет кровельной 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..

Рис. Расчётная схема чердачного перекрытия

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

№ 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 [2]:

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

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия вычисляем по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:

R_req = aD_d + b = 0,00025·6051,5 + 1,5 = 3,013 м²·С/Вт.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R₀ нормируемому R_req, т.е.

R₀ = R_req.

По формуле (7) СП 23-100–2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R_к

= 3,013 – (1/8,7 + 1/23) = 2,855 м²·°С/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

,

Определяем численное значение термического сопротивления утепляющего слоя R_ут:

= = 2,855 – (0,009 + 0,009) = 2,837 м²·°С/Вт.

Используя формулу (6) СП 23-101–2004, устанавливаем толщину утепляющего слоя

= 2,837-0,037 = 0,11 м.

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 120 мм, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит

= 0,009+0,009+2,837+(1/8,7)+(1/23) = 3,42 м²·°С/Вт.

Условие = 3,42 м²·°С/Вт > R_req = 2,837 м²·°С/Вт выполняется.

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия :

∆t = (t_int – t_ext)/ a_int) = (18+37)/3,42·8,7 = 1,849 °С.

Согласно табл. 5 СНиП 23-02–2003 ∆t_n <6 °С, следовательно, условие ∆t =1,849 °С < ∆t_n = 6 °С выполняется.

Проверяем выполнение условия :

= 18 – [1(18+37)] / (3,42·8,7) = 16,15 °С.

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

Вывод. Кровельная сэндвич - панель удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.