
Цель работы
Целью данной работы является определение толщины наружных ограждающих конструкций для различных климатических зон, различного конструктивного исполнения с учетом поддержания в помещениях оптимальных температур.
РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ
Суть расчета заключается в определении такой толщины ограждающей конструкции, при которой соблюдается условие:
; (1)
где: ro - фактическое термическое сопротивление теплопередаче конструкции, м2°С/Вт.
RoTP - требуемое термическое сопротивление теплопередаче конструкции, м2°С/Вт.
К теплотехническому расчету приступают после того, как основные элементы здания подобраны. Требуемое сопротивление теплопередаче наружного ограждения выбирается исходя их условия удовлетворения санитарно-гигиеническим, за исключением заполнений световых проемов определяется по формуле:
;
(2)
где: tн - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции, ºС, принимается по данным таблицы I;
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по таблице 2;
tB - расчетная температура внутреннего воздуха °С, принимается по ГОСТ 12.1008 - 76 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений. Ее значения приведены в табл. 3. по ГОСТ 12.1006-76;
ib - расчетная зимняя температура наружного воздуха, принимаемая в соответствии с главой СНиП по строительной климатологии с учетом тепловой инерции Д ограждающих конструкций (за исключением заполнений световых проемов), принимаемая по таблице 4;
B - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих
конструкций
,
принимаемая по таблице 5.
Таблица 1
Нормативный температурный перепад
№
|
Здания и помещения
|
tH,°с
|
||
Наружных стен |
Покрытий чердачных перекрытий |
Перекрытий над подъездах и подпольях |
||
1 |
Здания жилые, больничных учреждений (больниц, клиник, стационаров для престарелых, спальные корпуса), Общеобразовательных детских школ, детских домов и др. |
6 |
4 |
2 |
2 |
Здания диспансеров и амбулаторно-поликлинических учреждений, учебные здания школы |
6 |
4,5 |
2,5 |
3 |
Общественные здания, кроме указанных в пп. 1 и 2, и вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий (без влажного режима) |
7 |
5,5 |
2,5 |
4 |
Производственные здания с сухим режимом |
10 |
8 |
2,5 |
5 |
Производственные здания с нормальным режимом |
8 |
7 |
2,5 |
Таблица 2
№
|
Ограждающие конструкции
|
Коэффициент n
|
1
|
Наружные стены и покрытия, перекрытия чердачные и над проездами, перекрытия над холодными без ограждающих стенок подпольями. |
1
|
2
|
Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов), перекрытия над холодными ограждающими стенками подпольями холодными этажами |
0,9
|
3
|
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах |
0,75
|
4
|
перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли |
0,6
|
5
|
Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенные ниже уровня земли |
0.4
|
Таблица3
Оптимальные нормы температуры, относительной
влажности и скорости движения воздуха в
рабочей зоне производственных помещений по
ГОСТ 2.1005-76
Сезон года
|
Категория работ
|
Температура
|
Относительная влажность
|
Скорость движения воздуха м/с |
Холодный переходный период года |
Легкая I Средней тяж.-IIa Средней тяж.- IIb Тяжелая III |
20-23 18-20 17-19 16-18 |
60-40 60-40 60-40 60-40 |
0,2 0,2 0,3 0,3 |
Теплый период года
|
Легкая 1 Средней тяж.-IIа Средней тяж.-IIb Тяжелая III |
20-25 21-23 20-22 18-21 |
60-40 60-40 60-40 60-40 |
0,2 0,3 0,4 0,5 |
Примечание к таблице 3.
Для расчета ограждающих конструкций жилых зданий в практическом занятии tB, можно принять как наиболее комфортную температуру в каждом индивидуальном случае (18-26 °С).
Таблица 4
Значение расчетных зимних температур наружного воздуха
Тепловая инерция Д, ограждающих конструкций |
Расчетная зимняя температура наружного воздуха |
До 1,5 (безинерционная)
|
Абсолютная минимальная температура |
1,5 - 4 (малая инерционность) |
Средняя температура наиболее |
4-7 (средняя инерционность) |
Средняя температура наиболее холодных трех суток. |
7 и более (большая инерционность)
|
Средняя температура наиболее холодной пятидневки |
Таблица 5
Значение коэффициента теплоотдачи, в
Внутренняя поверхность ограждающих конструкций |
Коэффициент теплоотдачи |
Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты ребер к расстоянию «а» между гранями соседних ребер (а=0,3) |
3,50 |
Тепловая инерция ограждающей конструкции определяется по формуле:
Д = R1S1 +R2S2 + ... + RnSn (3)
где: r1...rn - термическое сопротивление отдельных слоев, м2°С/Вт,
определяется по формуле (4);
S1...Sn - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала
отдельных слоев, м2оС/Вт, определяется по приложению I, (с учетом эксплуатации таблиц 3,6,7)
Таблица 6
Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности
Влажностной режим помещений (по таблице 7) |
Условия эксплуатации А и Б в зонах влажности (по приложению 2) |
||
Сухой |
Нормальный |
Влажный |
|
Сухой |
А |
А |
Б |
Нормальный |
А |
Б |
Б |
Влажный или мокрый |
Б |
Б |
Б |
Таблица 7
Влажностной режим помещений зданий и
сооружений в зимний период в зависимости от
относительной влажности и температуры
внутреннего воздуха
Режим
|
Влажность внутреннего воздуха % при температуре |
||
до 12 |
12-24 |
более.34 |
|
Сухой |
до 60 |
до 50 |
до 40 |
Нормальный |
60-75 |
50-60 |
40-50 |
Влажный |
более 75 |
60-75 |
50-60 |
Мокрый |
- |
более 75 |
более 60 |
Термическое сопротивление R , слоя многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле:
R=/
(4)
где
-
толщина
слоя, м
-
расчетный коэффициент теплопроводности
материала слоя, принимаемый по приложению
I
(с учетом эксплуатации).
Слой1,4- соответственно шв, шн- штукатурные слои.
В расчетах принять:
шв- толщина внутренней штукатурки -10мм;
шн - толщина наружной штукатурки -15 мм.
Слой
2. соответственно-
кирпичная стена на цементно-песчаном
растворе
Слой 3. соответственно Слой утеплителя из минеральной ваты
4. Железобетонная стена
Стандартные толщины теплоизоляционного материала 40, 50,60 мм. Стандартные толщины ж/б стен: -240, 320 мм. Стандартные толщины кирпичных стен: 250, 380, 510, 640 мм. Сопротивление теплопередаче определяемся по формуле (5):
(5)
где: В - то же, что в формуле (2)
н -коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 8.
RK - термическое сопротивление ограждающей конструкции, определяемое для многослойной ограждающей конструкции по формуле:
(6)
где: R1;R2;Rn - термическое сопротивление отдельных слоев, определяемое по формуле (4)
Таблица 8
Значение коэффициента теплоотдачи для зимних условий
№ |
Наружная поверхность ограждающих конструкций |
Коэффициент
теплоотдачи для зимних условий
|
1.
|
Наружных стен, покрытий, перекрытий над подъездами и над холодными без ограждающих стенок подпольями |
9,30
|
2.
|
Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, покрытий над холодными с ограждающими стенками подпольями и холодными |
7,0
|
3.
|
Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми со световыми проемами в стенах |
4,68
|
4.
|
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли и над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенные ниже уровня земли |
2,32
|