2. Розрахунок теплостійкості стінової огороджувальної конструкції

Розрахунок теплостійкості зовнішньої стіни виконуємо для самого теплого місяця року - липня.

Визначаємо амплітуду коливання температури на внутрішній поверхні огородження і порівняти її з необхідною амплітудою коливання . Якщо , необхідно вжити заходів щодо зменшення дійсної амплітуди коливання температури на внутрішній поверхні стіни.

Послідовність розрахунку

= 2,5 °С.

Обчислюємо коефіцієнт тепловіддавання на зовнішній поверхні огородження для літніх умов:

=1,16 (5+10 ) = 1,16 (5+101 ) = 17,4 Вт/(м²С),

де - мінімальна із середніх швидкостей вітру за румбами в липні (за табл. Д.1, становіть 0 м/с але потрібно брати не менше 1 м/с).

Визначаємо величину розрахункової амплітуди коливання температури зовнішнього повітря , °С:

°С,

де - максимальна амплітуда добових коливань температури зовнішнього повітря в липні, °С, яка визначається за табл. Б.1;

- коефіцієнт поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішньої поверхні огородження, визначається за табл. K.1;

, - максимальне і середнє значення сумарної сонячної радіації (прямої і розсіяної), Вт/м² (табл. Г.1).

Розраховуємо коефіцієнти теплозасвоєння зовнішньої поверхні окремих шарів огороджувальної конструкції, Y. Розрахунок починаємо з першого внутрішнього шару.Але спочатку розраховуємо теплові інерції кожного з шарів:

=0,0259,76=0,244

=0,59,70=4,85

=1,91,01=1,9

=0,217,56=1,59

Якщо D>1, коефіцієнт Y₁ приймається рівним коефіцієнту теплозасвоєння матеріала шару S₁, тобто

Y₁=S₁;

якщо D<1, коефіцієнт теплозасвоєння розраховуємо по формулі для першого шару

.

Так як теплова інерція першого шару D₁ = 0,175< 1, коефіцієнт теплозасвоєння розраховуємо за формулою

Вт/(м²°С).

Теплова інерція другого шару становить D₂ = 4,85> 1, тому коефіцієнт Y₂ приймається рівним коефіцієнту теплозасвоєння матеріала шару S₂, тобто

Y₂=S₂;

Вт/(м²^оС).

Для третього шару D₃=1,9 1 і тому коефіцієнт теплозасвоєння приймається рівним коефіцієнту теплозасвоєння матеріала шару S₃, тобто

Y₃=S₃;

Y₃= 1,01 Вт/(м²°С).

Для четвертого шару D₄=1,59> 1 і тому коефіцієнт теплозасвоєння приймається рівним коефіцієнту теплозасвоєння матеріала шару S₄, тобто

Y₄=S₄;

Y₄ = 7,56 Вт/(м²°С).

Визначаємо величину згасання розрахункової амплітуди коливань температури зовнішнього повітря в п’ятишаровому огородженні:

=

,

де е - підстава натуральних логарифмів e = 2,718;

S_1, S_2, S_3, S_4,- розрахункові коефіцієнти теплозасвоєння матеріалів окремих шарів конструкції;

D - теплова інерція конструкції.

Амплітуда коливання температури внутрішньої поверхні огородження складає

°С,

де - розрахункова амплітуда коливань температури зовнішнього повітря;

- величина згасання розрахункової амплітуди в огороджувальній конструкції.

Так як > , 2,5 > 0,0178°С, то немає необхідності підвищувати теплостійкість огородження.

3. Розрахунок опору повітропроникненню

Необхідний опір повітропроникненню стінової огороджувальної конструкції визначається за формулою

,

де Р - різниця тисків, що викликають рух повітря крізь огороджувальну конструкцію, Па;

G_Н - нормативна повітропроникність, кг/(м² ∙год.∙ Па) [1].

Для стін G^Н = 0,5 кг/(м²год.Па).

Послідовність розрахунку

Визначаємо питому вагу внутрішнього і зовнішнього повітря:

Н/м³, Н/м³.

Визначаємо різницю тисків, що викликають рух повітря крізь огороджувальну конструкцію.

Різниця тиску розраховується за формулою

.

У нашому випадку: м; м; м/c; .

Де - швидкість вітру в січні, визначаємо за таблицею в додатку Д.1

- коефіцієнт, що враховує зміну швидкості повітря за висотою будівлі, визначаємо за дод. Р.1

26,57 Па.

Обчислюємо необхідний опір повітропроникненню стіни:

(м²год.∙Па)/кг.

Визначаємо опір повітропроникненню R_І для багатошарової конструкції:

R_І = R_І1 +R_І2 +....+R_ІN,

де R_ІI - опір повітропроникненню окремих шарів огороджувальної конструкції, (м²∙год.∙Па)/кг, [1].

Із таблиці Л.1 визначаємо опори повітропроникненню шарів.

Перший шар:

- штукатурка вапняно-піщана (δ = 10 мм) – R_І = 142 (м²год.Па)/кг.

За завданням: вапняно-піщаний розчин (δ =20 мм), звідси

R_І1 = 189,3 (м²год.Па)/кг.

Другий шар:

• Кладка із суцільної цегли на цементно-піщаному розчині товщиною в одну цеглину і більше (δ = 250 мм) – R_І =18 (м²год.Па)/кг.

За завданням: глиняної звичайної цегли на цементно-шлаковому розчині (δ=380мм), звідси: R_I2 = 27,36(м²год.Па)/кг.

Третій шар:

- плити мінераловатні( δ =50 мм) – R_І = 2 (м²год.Па)/кг.

За завданням: плити мінераловатні підвищеної твердості на органофосфатному в`яжучому ( (δ =115 мм), звідси визначаємо

R_І3 = 4,08(м²год.Па)/кг.

Четвертий шар:

- кладка з цегли керамічної пустотної на цементно-піщаному розчині товщиною в півцеглини (δ =120 мм) – R_І = 2 (м²год.Па)/кг.

За завданям: керамічна пустотна щільністю 1300 кг/м³ на цементно-піщаному розчині (δ=120мм), звідси визначаємо R_І4 = 2 (м²год.Па)/кг.

Опір повітропроникненню R_І визначаємо за формулою

R_І = R_І1 +R_І2+R_І3+R_І4 = 189,3+27,36+4,08+2=222,74 (м²год.Па)/кг.

Опір повітропроникненню R_І більший за необхідний (222,74 > 53,14), отже, заходів щодо збільшення опору повітропроникненню вживати не потрібно.