3.2 Проверка теплотехнических свойств наружных стен

Место строительства - Новосибирск, t_ext=-39 °С;

=-8.7°С;

Величину градусо-суток D_d в течение отопительного периода следует вычислять по формуле

где t_int - расчетная температура воздуха внутри здания согласно п. 4.2.2, °С.

Продолжительность отопительного периода z_ht, сут, и среднюю температуру наружного воздуха , °C, в течение отопительного периода следует принимать согласно СНиП 23-01

Средний удельный вес наружного воздуха в течение отопительного периода Н/м³, следует рассчитывать по формуле

Н/м³

Термическое сопротивление R, м²×°С/Вт, однородного слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле

R=d/l, (3)

где d - толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м×°С), принимаемый по приложению Е.

м²×°С/Вт

м²×°С/Вт

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_k, м²×°С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев

R_k=R₁+R₂+...+R_n+R_a.l, (4)

где R₁, R₂, ... , R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемые по формуле (3);

R_a.l - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению 4 СНиП II-3.

м²×°С/Вт

Сопротивление теплопередаче R₀, м²×°С/Вт, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле

R₀=R_si+R_k+R_se, (5)

где R_si=1/a_i, a_i - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 4* СНиП II-3;

R_se=1//a_e, a_e - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода года, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 6* СНиП II-3;

R_k - то же, что в формуле (4).

R_si=1/8.7=0.115 Вт/(м²×°С)

R_se=1/23=0.043 Вт/(м²×°С)

Вт/(м²×°С)

Температуру внутренней поверхности t_si, °С, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле

t_si=t_int-[n(t_int-t_ext)]/(R₀a_i), (6)

где n, t_int, t_ext - то же, что в формуле (6);

a_i, R₀ - то же, что в формуле (5).

t_si^g.c=22-[(22+39)/(2.48×8.7)]=19.2 °С;

По приложению Л находим температуру точки росы t_d=16.28 °С, что значительно меньше минимальной температуры поверхности (в данном случае покрытия) 19.2 °С. Следовательно, конденсат на стенах выпадать не будет.

Суммарное сопротивление теплопередаче горизонтальных ограждений теплого чердака составляет R₀=2.48 м²×°С/Вт при требуемом согласно СНиП II-3 сопротивлении теплопередаче обычного покрытия здания R₀^req= 3.87 м²×°С/Вт. Таким образом, в доме теплозащита, не удовлетворяет нормативной требуемой величине. Рекомендуется утеплить ограждающие конструкции с помощью теплоизоляционных материалов.

4 Проверка несущей способности простенка наружной стены 1-го этажа

Для расчета необходимо произвести сбор нагрузок. Рассчитаем нагрузку от чердачного перекрытия и сведем их в таблицу 4.1. Конструкция перекрытия представлена в графической части данной работы.

Таблица 4.1 – Нагрузки от чердачного перекрытия

№	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кг/	Коэффициент надежности по нагр.	Расчетная нагрузка кг/
1. 2. 3.	Постоянная Деревянные балки Доска по балке Утеплитель δ=300 мм.	11.2 30 105	1.1 1.1 1.3	12.4 33 136.5
5.	Полная постоянная нагр. Временная Полезная на перекрытие	146.2 70	1.3	181.9 91
	Итого	216.2		273

Проведем расчет для кровли и сведем его в таблицу 4.2

Таблица 4.2 – Мансарда

№	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кг/	Коэффициент надежности по нагр.	Расчетная нагрузка кг/
1 2. 3.	Постоянная Деревянный каркас Деревянная обрешетка Профнастил	139 6 15	1.1 1.1 1.1	153 6.6 16.5
5. 6	Полная постоянная нагр. Временная Полезная на мансарду Снеговая	160 150	1.3	176 195 240
	Итого			611

Нагрузка от стены выше лежащей простенка составляет:

кг

Рассчитаем общую нагрузку на простенок:

Рисунок 4.1 – Расчетное сечение простенка

Расчет простенка будем проводить как центрально-сжатый элемент цельного сечения. Для этого необходимо определиться с расчетным сопротивлением.

Сжатие поперек волокон для сосны равно R_с90 1.8 МПа. Вводим коэффициенты, учитывающие условия эксплуатации, породу древесины и температуру при которой осуществляется эксплуатация.

Расчетное сопротивление древесины сжатию равно:

МПа;

Расчет центрально-сжатых элементов постоянного цельного сечения следует производить по формулам:

а) на прочность

;

где R_с - расчетное сопротивление древесины сжатию;

F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента

Несущая способность простенка достаточно. Необходимо проверить простенок на устойчивость.

б) на устойчивость

,

где j - коэффициент продольного изгиба;

F_рас - расчетная площадь поперечного сечения элемента, принимаемая равной:

при отсутствии ослаблений или ослаблениях в опасных сечениях, не выходящих на кромки если площадь ослаблений не превышает 25 % F_рас = F_бр

Рассчитаем геометрические характеристики сечения:

Момент инерции равен:

Радиус инерции:

Определяем гибкость:

Коэффициент продольного изгиба j следует определять по формуле:

при гибкости элемента l £ 70

где коэффициент, а = 0,8 для древесины и а = 1 для фанеры;

Проверяем условие:

Проверка несущей способности простенка показала, что несущая способность достаточна по двум условиям: 1) на прочность; 2) на устойчивость.

Текущие нагрузки не являются предельными и возможно еще нагружение простенка, как следствие возможно установка мебели в мансардном этаже, установка перегородок, перепланировка на мансардном этаже и т.п.