5.1.3 Расчет

1. Расчет фактического сопротивления теплопередаче однослойной панели с материалом (производимый в данном регионе) из шлакопемзобетона и определение толщины панели.

Схема конструкции стены и распределения температуры по слоям

Слой	Материал	Толщина слоя δ, м	Удельный вес кг/м3	Коэффициент теплопроводности λ, м2·˚С/Вт
1	Отделочный слой	0.02	1800	0,76
2	Шлакопемзобетон	X=1,42 1,15	1600 1200	0,58 0,47

Толщина утеплителя при удельном весе 1600 δ₃ = 1.42 м , Толщина панели данной конструкции: δ = 1.44 м .

Толщина утеплителя при удельном весе 1200 , δ₃ = 1.15 м ,толщина панели данной конструкции: δ = 1.17 м.

Применение данного материала в однослойной панели нецелесообразно из-за большого веса конструкции.

2. Расчет фактического сопротивления теплопередаче двухслойной панели и определение толщины панели.

Схема конструкции стены и распределения температуры по слоям

Слой	Материал	Толщина слоя δ, м	Удельный вес кг/м3	Коэффициент теплопроводности λ, м2·˚С/Вт
1	Отделочный слой	0.02	1800	0,76
2	IШлакопемзобетон	Х=1,13	1200	0,47
3	Железобетон	0,08	2500	1,92

Толщина утеплителя при удельном весе 1200 δ₃ = 1.13 м , Толщина панели данной конструкции: δ = 1,23 м .

Применение данного материала в двухслойной панели нецелесообразно из-за большого веса конструкции. В дальнейшем рассмотрение шлакопемзобетона в качестве утеплителя не целесообразно.

3. Расчет фактического сопротивления теплопередаче трехслойной панели и определение толщины панели с утеплителем из пенополистерола.

Схема конструкции стены и распределения температуры по слоям….

Слой	Материал	Толщина слоя δ, м	Удельный вес кг/м3	Коэффициент теплопроводности λ, м2·˚С/Вт
1	Цементно-песчаный раствор	0.02	1800	0,76
3	Железобетон	0,06	2500	1,92
2	пенополиуретан	Х=0,1	40	0,041
3	Железобетон	0,08	2500	1,92

Принимаем толщину утеплителя δ₃ = 0,1 м , Толщина панели данной конструкции: δ = 0,26 м .

Данную панель целесообразно использовать.

5.1.4. Вывод.

Расчет показал что целесообразно использовать трехслойную конструкцию стены.

5.2 Расчет теплоустойчивости наружной стены

5.2.1 Исходные данные:

• среднемесячная температура наиболее жаркого месяца согласно СНиП 23-01-99 t_ext=26,1˚С

• максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха согласно приложению Г СП 23-101-2000 A_t,ext=20,8˚С

• максимальное и среднее значение суммарной солнечной радиации для вертикальных поверхностей западной ориентации согласно приложению Ц СП 23-101-2000 I_max=752 Вт/м² , I_av=182 Вт/м²

• расчетная скорость ветра согласно СНиП 23-01-99 V=3,6

• теплотехнические характеристики материалов панели выбираются по условиям эксплуатации А согласно приложению Е СП 23-101-2000 для железобетона λ₁= λ₃=1,92 т/м²*˚С , s₁=s₃=17,98Вт/м²*˚С для пенополиуретана λ₂=0,041 Вт/м²*˚С, s₂=0,65 Вт/м²*˚С

2. Термическое сопротивление отдельных слоев стеновой панели

внутренний слой: R₁=0,08/1,92=0,041 Вт/м²*˚С

слой пенополиуретана: R₂= 0,1/0,041=2,43 Вт/м²*˚С

наружный слой: R₃=0,06/1,92=0,03 Вт/м²*˚С

2. Тепловая инерция каждого слоя и самой панели

внутренний слой: D₁=0,041*17,98=0,73 < 1

слой пенополиуретана: D₂=2,43*0,65=1,57 > 1

наружный слой: D₃=0,03*17.98=0,54 < 1

всей панели ∑ D_i=2,84

Т.к. инерция стеновой панели D < 4, требуется расчет панели на теплоустойчивость

2. Требуемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности

A^reg_τint ограждающей конструкции

A^reg_τint =2,5 – 0,1*(t_ext – 21)=2,5 – 0,1*(26.1 – 21)=1.99 ˚С

2. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности α_e ограждающей конструкции по летним условиям

α_e=1,16*(5+10√V)=1,16*(5+10*1.89)=27.72 Вт/м²*˚С

2. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха

A^des_text =0,5*A_text +ρ*(I_max – I_av)/ α_e

ρ =0,3 – коэффициент поглощения солнечной радиации материалами наружной поверхности ограждающей конструкции (принимается по прил.7 СНиП II-3 79*)

A^des_text =0,5*20.8 + 0,3*(752 – 182)/27.72=16.56˚С

2. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя

а) для внутреннего слоя D₁ < 1 коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимаем равным коэффициенту теплоусвоения материала γ₁=s₁=17.98 Вт/м²*˚С

b) для слоя из пенополиуретана D₂ > 1

γ₂=(R₂* s₂²+ γ₁ )/(1+ R₂* γ₁)= (2,43 *0,65 ²+17,98)/(1+2,43*17,98)=0,42 Вт/м²*˚С

c) для наружного слоя

γ₃=(R₃* s₃²+ γ₂)/(1+R₃* γ₂)=( 0,03 *17,98²+0,42)/(1+0,03*0,42)=9,99 Вт/м²*˚С

2. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха, в ограждающей конструкции

ν=0,9eD/√2 *	(s1+αint)*(s2+γ1)*( αe+ γ3)*( s3+γ2)
	(s1+ γ1)*( s2+ γ2)*(s3+γ3)* αe

ν= 0,9e2,02 *	(17,98+8,7)*( 0,65 +17,98)*(27,72+9,99)*( 17,98+0,42)
	(17,98+17,98)*( 0,65 +0,42)*( 17,98+9,99)*27,72

ν=349