3. Определение годового расхода теплоты
Исходные данные к курсовому проекту № 30
Город: Пермь
Рабочий поселок находится вблизи города
Qтехн= 8 Мвт 1 смена технологическая нагрузка предприятия
Qтехн= 12 Мвт 2 смена
Qтехн= 17 Мвт 3 смена
Qо+в= 7 Мвт тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию
S= 1,2 км.кв площадь промышленного предприятия
Пж= 62 шт. число жилых зданий
Vж= 27000 м.куб. объем жилого здания
По= 6 шт. число общественных зданий
Vo= 11000 м.куб. объем общественного здания
hж= 18 м. высота жилого дома
а= 99 л./сут. норма расхода горячей воды на жителя
Vср.= 60 м.куб/ж. средний объем жилого здания на жителя района
Vуд= 1,2 м.куб/м.кв. удельный объем зданий на 1м.кв. территории
L1= 2 км. ширина зеленой зоны
L2= 1,5 км. расстояние между предприятиями
P1= 6 ата. давление насыщенного пара на технологические
нужды предприятия
To1= 130 град. температурный график водяной сети Подача
То2= 70 град. температурный график водяной сети Обратка
Rк= 60 Па/м. удельное падение давления в конденсатопроводе
Rв= 80 Па/м. удельное падение давления в водяной сети
φ= 80 % доля возврата конденсата
Система теплоснабжения — закрытая
Определение величин тепловых нагрузок района
1. Общий объем жилых и общественных зданий
V=Vж*Пж+Vо*По
V= 1740000 м.куб.
2. Площадь поселка
S=V/Vуд
S= 1450000,00 м.кв.
Расчетная температура наружного воздуха для отопления
tн.о= -26 град.
tн.в= -13 град.
3. Расчетный расход тепла на отопление жилых и общественных зданий
Удельная теплопотеря жилых зданий
q о.ж=1.52/(Vж^(1/8))
q о.ж= 0,425 кДж/(м.куб*ч.*град) или 0,118 Вт/(м.куб*град)
Удельная теплопотеря общественных зданий
q о.о=1.52/(Vо.^(1/8))
q о.о= 0,475 кДж/(м.куб*ч.*град) или 0,132 Вт/(м.куб*град)
Расчетный расход тепла на отопление жилых зданий
Q’о.ж=q о.ж*Vж*(tв.р-tн.о)*Пж
tв.р-температура внутри помещения;tв.р= 23град.
Q’о.ж= 9673244,17 Вт
Расчетный расход тепла на отопление общественных зданий
Q’о.о=qо.о*Vо*(tв.р-tн.о)*По
Q’о.о=426684,65 Вт
Q’о=Qо.ж+Qо.о
Q’о= 10099928,82 Вт
4.Расход тепла на отопление
Qо=Q’о*(tв.р-tн)/(tв.р-tн.о)
tн- любая температура наружного воздуха
для Перми tн.ср.о= -2,7 град.
условно примем: tн= 0 град
tн.к. примем как температуру начала и окончания отопительного сезона;
tн.к.= 8 град.
5.Расчетный расход тепла на отопление с рециркуляцией
Q’в=qв*Vо*(tв.р-tн.в)
qв-удельный расход тепла на вентиляцию
qв= 0,85 кДж/(м.куб*ч.*град) или 0,236 Вт/(м.куб*град)
Q’в= 93500 Вт
Расход тепла на вентиляцию
Qв=Q’в*(tв.р-tн)/(tв.р-tн.в)= 127236,89 Вт
6.Среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение
Qср.гв=а*m*с*(tг-tх)/(24*3600)
m-число жителей, проживающих в поселке, m=Vж/Vср.
m= 450,0
принимаем m = 450
1000 — плотность воды
c= 4180 Дж/кг*град, теплоемкость воды
tг= 65 град, температура горячей воды
tх= 5 град, температура холодной воды
Qср.гв= 129318,75 Вт
Рассчитанные значения тепловых нагрузок представленны в таблице 1 | |||||
теплота | -26 | -13 | -2,7 | 0 | 8 |
Qо,Вт | 10099928,82 | 7420355,87 | 5297309,61 | 4740782,92 | 3091814,94 |
Q”=Qо/Q’о | 1 | 0,73 | 0,52 | 0,47 | 0,31 |
Qв,Вт | 127263,89 | 66748,61 | 59736,11 | 38958,33 | |
Qср.гв.,Вт | 129318,75 | 129318,75 | 129318,75 | 129318,75 | 129318,75 |
Q∑,Вт | 10356511,46 | 7618368,49 | 5493376,97 | 4929837,78 | 3260092,03 |
строим графики зависимости Qо=f(tн), Qв=f(tн), Qср.гв=f(t), ΣQ=f(tн),
Число часов с одинаковой температурой наружного воздуха за отопительный период
заносим в Таблицу 2
tн,град | -30 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 | 8 |
часы | 2,4 | 112,08 | 268,8 | 583,2 | 931,2 | 1382,4 | 1833,6 |
Строим суточный график тепловой нагрузки на технологические нужды предприятия
часы | 7.00-15.00 | 15.00-23.00 | 23.00-7.00 |
Qо,Мвт | 8 | 12 | 17 |
Qгод=Qср.о+в+Qгод.гв.+Qгод.техн.
Qгод.о+в=Qср.о+в*По.
Qгод.о+в-годовой расход теплоты на отопление и вентиляцию
Qср.о+в-средний суммарный расход теплоты на отопление и вентиляцию
Qср.о+в= 12364058,22 Вт
По-продолжительность отопительного периода
По= 210 сут.
Qгод.о+в= 224333,47 ГДж/год
Qгод.гв.=Qср.н.гв.*(По+Фл.г*(tг-tхл)*(Пг-По)/(tг-tх.з))
Qгод.гв-годовой расход теплоты на горячее водоснабжение
Qср.н.гв-средненедельный расход теплоты на горячее водоснабжение
Qср.н.гв= 129318,75 Вт
Пг-длительность работы системы горячего водоснабжения
Пг= 8400 ч/год
Фл.г-коэфф — т часового снижения расхода горячей воды на горячее водоснабжение
Фл.г= 0,8
tг, tхл, tх.з-температура горячей и холодной водопроводной воды летом и зимой
Qгод.гв.= 3389,19 ГДж/год
Qгод.техн=Qср.с.техн*Пп
Qгод.техн-годовой расход теплоты на технологические нужды
Qср.с.техн-среднесуточный расход теплоты на технологические нужды
Qср.с.техн= 12,33 МВт
Пп-время работы предприятия в течении года
Пп= 365 сут.
Qгод.техн= 388944 ГДж/год
Q.год= 616666,66 ГДж/год
4. Выбор тепловой мощности источника теплоснабжения
Установленная мощность тепловой котельной
Qуст=ΣQр/(ηк*ηтс)
ΣQр-суммарная расчетная тепловая нагрузка промышленного района
ηк-КПД котельной
ηк= 0,8
ηтс-КПД тепловых сетей
ηтс= 0,95
ΣQр=ΣQпос+(2*Qо+в+2*Qтехн)
ΣQпос-сумма максимальных тепловых нагрузок жилого поселка
ПО таблице 1 определяем максимальную нагрузку
ΣQпос= 5,49 МВт
тогда
ΣQр= 53,49 МВт
Qуст= 70,39 МВт
Определяем суммарную выработку пара в котельной
ΣDп=Qуст/(hп-hк)
hп — энтальпия пара, отпускаемого от котла
hп= 2749 кДж/кг
hк — энтальпия возвращаемого конденсата
hк= 640,1 кДж/кг
плотность пара при нашем давлении: ρ= 2,67 кг/м.куб
ΣDп= 33,38 кг/с или 120,2 т/ч
Принимаем котлоагрегаты ГМ-50-14с давлением 13 ата
с номинальной паропроизводительностью D= 50 т/ч
на линии от котла устанавливаем РОУ 13/5 ата
общее число котлов — 5
годовой расход топлива на котельную
расчетное топливо — газ, мазут
Вт=Qгод/(Qр.н*ηк)
Qр.н — низшая теплота сгорания топлива
Qр.н= 50 МДж/кг
Вт= 15416666,5 кг
удельный расход топлива на котельную
bт=Вт/Qгод
bт= 25 кг/МВт
5.Расчет режимов регулирования отпуска тепла
Т’о1 — температура воды в подающей линии
Т’о2 — температура воды в обратной линии
Т’о3 — температура воды в подающем стояке после смешения
Т’о1= 130 град.
Т’о2= 70 град.
Т’о3= 95 град.
температурный напор отопительного прибора
Δt’=(Т’о3+Т’о2)/2-tв.р
tв.р= 23 град.
Δt’= 59,5
расчетная разность температур сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах
δТ’о=(Т’о1-Т’о2)
δТ’о= 60
Θ’ — расчетный перепад температур в отопительном приборе
Θ’=Т’о3-Т’о2
Θ’= 25
Расчет температурных графиков в подающем, обратном трубопроводах
и в отопительной системе производим по формулам:
То1=tв.р+Δt’*Q’’^0.8+(δT’o-0.5*Θ)*Q’’
То2=tв.р+Δt’*Q’’^0.8-0.5*Θ*Q’’
То3=tв.р+Δt’*Q’’^0.8+0.5*Θ*Q’’
результаты расчетов заносим в Таблицу 3
| tн.о | tн.к | tн.ср.о | tн | tн.к |
| -26 | -13 | -2,7 | 0 | 8 |
Qо | 10099928,82 | 7420355,87 | 5297309,61 | 4740782,92 | 3091814,94 |
Q’’ | 1 | 0,73 | 0,52 | 0,47 | 0,31 |
Tо1 | 130 | 104,39 | 83,42 | 77,79 | 60,62 |
Tо2 | 70 | 60,31 | 51,95 | 49,62 | 42,25 |
Tо3 | 95 | 78,68 | 65,06 | 61,36 | 49,91 |
Строим температурные графики сетевой воды в зависимости от температуры наружного воздуха
примем точки излома температурного графика
Т’’’о1= 130 град.
Т’’’о2= 70 град.
Для расчетного режима системы горячего водоснабжения принимаем
Т’’’1= 70 град.
Т’’’г2= 35 град.
tг= 60 град.
tх= 5 град.
расчетная нагрузка подогревателя горячего водоснабжения
Qр.г=Qср.гв*Zмакс
Zмакс — максимальный коэффициент суточной неравномерности
горячего водоснабжения
Zмакс= 2,2
Qр.г= 284501,25 Вт
studfiles.net
Расчет теплотехнических свойств ограждающей конструкции
В данном обучающем уроке показыывается, как выполнять теплотехнический расчёт. Он делается с целью узнать, какой должна быть стена по толщине, чтобы обеспечить нормальные температурно-влажностные условия в помещениях. Первым делом необходимо определиться с районом строительства. В предложенном теполотехническом расчёте это вымышленный город Средний. После этого нужно определить назначение здания.
Определение толщины утеплителя стены
Определение толщены ограждающей конструкции. Исходные данные:
- Район строительства – г.Средний
- Назначение здания – Жилое.
- Тип конструкции – трёхслойная.
- Нормативная влажность помещения – 60%.
- Температура внутреннего воздуха — 18°С.
|
№ слоя |
Наименование слоя |
толщина |
|
1 |
Штукатурка |
0,02 |
|
2 |
Каменная кладка (котелец) |
Х |
|
3 |
Утеплитель (пенопласт) |
0,03 |
|
4 |
Штукатурка |
0,02 |
2 Порядок расчёта.
Выполняю расчёт в соответствии со СНиПом II-3-79* “Нормы проектирования. Строительная теплотехника”
А) Определяю требуемое термическое сопротивление Rо(тр) по формуле:
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв ) , где n – коэффициент, который выбирают, учитывая расположение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
n=1
tн – расчётная зимняя tвоздуха снаружи принимаемая в соответствии с пунктом п.2.3 СНиПа“Строительная теплотехника”.
Принимаю условно 4<Д<5 по табл. 5.
Определяю что tн для данного условия принимается как расчётная температура наиболее холодных первых суток: tн=tх(3) ; tх(1)=-20°С; tх(5)=-15°С.
tх(3)=(tх(1)+ tх(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°С; tн=-18°С.
Δtн – нормативный перепад между tв воздуха и tв поверхности ограждающей конструкции, Δtн=6°С по табл. 2
αв – к-нт теплоотдачи внутренней поверхности конструкции ограждения
αв=8,7 Вт/м2°С (по табл. 4)
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(м2°С/Вт)
Б) Определяю Rо=1/αв+R1+R2+R3+1/αн , где αн – к-нт теплоотдачи, для зимних условий наружной ограждающей поверхности. αн=23 Вт/м2°С по табл. 6№слоя
|
Наименование материала |
№позиции |
ρ, кг/м3 |
σ, м |
λ |
S |
|
|
1 |
Известково-песчаный раствор |
73 |
1600 |
0,02 |
0,7 |
8,69 |
|
2 |
Котелец |
98 |
1600 |
0,39 |
1,16 |
12,77 |
|
3 |
Пенопласт |
144 |
40 |
Х |
0,06 |
0,86 |
|
4 |
Сложный раствор |
72 |
1700 |
0,02 |
0,70 |
8,95 |
Для заполнения таблицы определяю условия эксплуатации ограждающей конструкции в зависимости от зон влажности и влажного режима в помещениях.
1 Влажностный режим помещений – нормальный по табл. 1
2 Зона влажности – сухая
Определяю условия эксплуатации → А
R1=σ1/λ1=0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт)
R2=σ2/λ2=0,39/1,16= 0,3362
R3=σ3/λ3 =Х/0,06 (м2°С/Вт)
R4=σ4/λ4 =0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт)
Rо=1/αв+R1+R2+1/αн = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+Х/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+Х/0,06
Принимаю Rо= Rо(тр)=0,689м2°С/Вт
0,689=0,518+Х/0,06
Хтр=(0,689-0,518)*0,06=0,010(м)
Принимаю конструктивно σ1(ф)=0,050 м
R1(ф)= σ1(ф)/ λ1=0,050/0,060=0,833 (м2°С/Вт)
3 Определяю инерционность ограждающей конструкции (массивность).
Д=R1* S1+ R2* S2+ R3* S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52
Вывод: ограждающая конструкция стены выполняется из известняка ρ=2000кг/м3, толщиной 0,390 м, утепляется пенопластом толщиной 0,050м, что обеспечивает нормальный температурно-влажностный режим помещений и отвечает санитарно- гигиеническим требованиям, предъявляемым к ним.
Определение толщины утеплителя в покрытии
Таким образом, я показал, как делать теплотехнический расчёт. Если не сделать таких вычислений, а воспользоваться только расчётом стен на несущую способность получится крепкое, но холодное зимой и горячее летом здание.
При проектировании определяется не только толщина наружных стен по теплотехническому расчёту, но и проводится подбор кровельного материала, тип утеплителя и его толщина. Более целесообразно в проекте использовать металлочерепицу. Она имеет достаточно большой срок службы, много плюсов и мало недостатков. Итак мы начинаем определение толщины утеплителя в покрытии:
1 Исходные данные:
- Район строительства – г. Средний
- Назначение здания – Общественное
- Тип конструкции – многослойная.
- Нормативная влажность помещения – 60%.
- Температура внутреннего воздуха — 18°С.
|
№ |
Наименование слоя |
Толщина , м |
|
I |
металлочерепица |
0,003 |
|
II |
гидроизоляция |
0,008 |
|
III |
минвата |
Х |
|
IV |
пароизоляция |
0,008 |
|
VI |
отделочный гипсокартон |
0,015 |
2 Порядок расчёта. Выполняю расчёт в соответствии со СНиПом II-3-79* “Нормы проектирования. Строительная теплотехника”.
А) Определяю требуемое термическое сопротивление Rо(тр) по формуле:
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв ) , где n – к-нт, который берётся, учитывая положение наружной части ограждающей конструкции к воздуху наружи.
n=1 (по табл. 3
αв – к-нт, принимаемый с учётом теплоотдачи внутренней поверхности
αв=8,7 Вт/м2°С (по табл. 4)
tн – температура воздуха снаружи зимой принимаемая в соответствии с пунктом п.2.3 СНиПа “Строительная теплотехника”.
Принимаю условно 1,5<D<4, по табл. 5
Определяю что tн для данного условия принимается как расчётная температура наиболее холодных первых суток. tн= tх(1)=-20°С;
tх(3)=(tх(1)+ tх(5))/2=(-20+(-20))/2=-20°С; tн=-20°С.
Δtн – нормативный перепад между tв воздуха и tв поверхности ограждения, Δtн=4°С по табл. 2
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )=1*(18-(-20))/(4*8,7)= 0,728(м2°С/Вт)
Б) Определяю Rо=1/αв+R1+R2+R3+R4+1/αн , где αн – к-нт теплоотдачи, берущийся для зимних условий поверхности, αн=12 Вт/м2°С по табл. 6
|
№ |
Наименование |
№ поз. |
ρ, кг/м3 |
σ, м |
λ |
s |
|
1 |
Металлочерепица |
194 |
2600 |
0,003 |
221 |
187,6 |
|
2 |
Гидроизоляция |
186 |
600 |
0,008 |
0,17 |
3,53 |
|
3 |
Минвата |
132 |
350 |
Х |
0,09 |
1,46 |
|
4 |
Пароизоляция |
186 |
600 |
0,008 |
0,17 |
3,53 |
|
5 |
Отделочный гипсокартон |
83 |
800 |
0,015 |
0,19 |
3,34 |
Для заполнения таблицы определяю условия эксплуатации ограждающей с учётом зон влажности и влажностного режима помещения.
1 Влажностный режим помещений – нормальный по табл. 1
2 Зона влажности – сухая
Определяю условия эксплуатации → А
R1=σ1/λ1=0,003/221=0,00001 (м2°С/Вт)
R2=σ2/λ2=0,008/0,17=0,04706 (м2°С/Вт)
R3=σ3/λ3=Х/0,09
R4=σ4/λ4=0,008/0,17=0,04706 (м2°С/Вт)
R5=σ4/λ4=0,015/0,19=0,07895(м2°С/Вт)
Rо=1/αв+R1+R2+ R3+R4+ R5+1/αн=1/8,7+0,00001+0,047+Х/0,09+0,047+0,07895+1/12= 0,371+Х/0,09
Принимаю Rо= Rо(тр)=1,034 м2°С/Вт
0,728=0,371+ σ3(тр)/0,09 σ3(тр)=(1,034-0,371)*0,09=0,032м
Принимаю σф=0,08м, тогда R3(ф)= σф/0,09=0,706м2°С/Вт
3 Определяю инерционность (массивность).
Д=R1* S1+ R2* S2+ R3* S3+ R4* S4+ R5* S5= 0,00001*187,6 + 0,047*3,53 + 0,8889*1,46 + 0,047*3,53 + 0,0789*3,53 = 1,9 что подходит под условие 1,5<D<4
Вывод: в качестве утеплителя принимаю минвату ρ=350 кг/м3, толщиной 0,12 м, что обеспечивает нормальные температурно-влажностные условия в помещенияхи отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к ним.
proektabc.ru
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий :: SYL.ru
Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций для того, чтобы не было случаев перегрева или промерзания в процессе эксплуатации строения.
Ограждающие конструктивные элементы отапливаемых общественных и жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного оформления, должны отвечать в первую очередь теплотехническим нормам. Выбирают ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажно-температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухонипроницанию и паропроницанию.
В чем смысл расчета?
- Если во время расчета стоимости будущего строения учитывать лишь прочностные характеристики, то, естественно, стоимость будет меньше. Однако это видимая экономия: впоследствии на обогрев помещения уйдет значительно больше средств.
- Грамотно подобранные материалы создадут в помещении оптимальный микроклимат.
- При планировке системы отопления также необходим теплотехнический расчет. Чтобы система была рентабельной и эффективной, необходимо иметь понятие о реальных возможностях здания.
Теплотехнические требования
Важно, чтобы наружные конструкции соответствовали следующим теплотехническим требованиям:
- Имели достаточные теплозащитные свойства. Другими словами, нельзя допускать в летнее время перегрева помещений, а зимой – излишних потерь тепла.
- Разность температур воздуха внутренних элементов ограждений и помещений не должна быть выше нормативного значения. В противном случае может произойти чрезмерное охлаждение тела человека излучением тепла на данные поверхности и конденсация влаги внутреннего воздушного потока на ограждающих конструкциях.
- В случае изменения теплового потока температурные колебания внутри помещения должны быть минимальные. Данное свойство называется теплоустойчивостью.
- Важно, чтобы воздухонепроницаемость ограждений не вызывала сильного охлаждения помещений и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций.
- Ограждения должны иметь нормальный влажностный режим. Так как переувлажнение ограждений увеличивает потери тепла, вызывает в помещении сырость, уменьшает долговечность конструкций.
Чтобы конструкции соответствовали вышеперечисленным требованиям, выполняют теплотехнический расчет, а также рассчитывают теплоустойчивость, паропроницаемость, воздухопроницаемость и влагопередачу по требованиям нормативной документации.
Теплотехнические качества
От теплотехнических характеристик наружных конструктивных элементов строений зависит:
- Влажностный режим элементов конструкции.
- Температура внутренних конструкций, которая обеспечивает отсутствие на них конденсата.
- Постоянная влажность и температура в помещениях, как в холодное, так и в теплое время года.
- Количество тепла, которое теряется зданием в зимний период времени.
Итак, исходя из всего перечисленного выше, теплотехнический расчет конструкций считается немаловажным этапом в процессе проектирования зданий и сооружений, как гражданских, так и промышленных. Проектирование начинается с выбора конструкций – их толщины и последовательности слоев.
Задачи теплотехнического расчета
Итак, теплотехнический расчет ограждающих конструктивных элементов осуществляется с целью:
- Соответствия конструкций современным требованиям по тепловой защите зданий и сооружений.
- Обеспечения во внутренних помещениях комфортного микроклимата.
- Обеспечения оптимальной тепловой защиты ограждений.
Основные параметры для расчета
Чтобы определить расход тепла на отопление, а также произвести теплотехнический расчет здания, необходимо учесть множество параметров, зависящих от следующих характеристик:
- Назначение и тип здания.
- Географическое расположение строения.
- Ориентация стен по сторонам света.
- Размеры конструкций (объем, площадь, этажность).
- Тип и размеры окон и дверей.
- Характеристики отопительной системы.
- Количество людей, находящихся в здании одновременно.
- Материал стен, пола и перекрытия последнего этажа.
- Наличие системы горячего водоснабжения.
- Тип вентиляционных систем.
- Другие конструктивные особенности строения.
Теплотехнический расчет: программа
На сегодняшний день разработано множество программ, позволяющих произвести данный расчет. Как правило, расчет осуществляется на основании методики, изложенной в нормативно-технической документации.
Данные программы позволяют вычислить следующее:
- Термическое сопротивление.
- Потери тепла через конструкции (потолок, пол, дверные и оконные проемы, а также стены).
- Количество тепла, требуемого для нагрева инфильтрирующего воздуха.
- Подбор секционных (биметаллических, чугунных, алюминиевых) радиаторов.
- Подбор панельных стальных радиаторов.
Теплотехнический расчет: пример расчета для наружных стен
Для расчета необходимо определить следующие основные параметры:
- tв = 20°C – это температура воздушного потока внутри здания, которая принимается для расчета ограждений по минимальным значениям наиболее оптимальной температуры соответствующего здания и сооружения. Принимается она в соответствии с ГОСТом 30494-96.
- По требованиям ГОСТа 30494-96 влажность в помещении должна составлять 60%, в результате в помещении будет обеспечен нормальный влажностный режим.
- В соответствии с приложением B СНиПа 23-02-2003, зона влажности сухая, значит, условия эксплуатации ограждений – A.
- tн = -34 °C – это температура наружного воздушного потока в зимний период времени, которая принимается по СНиП исходя из максимально холодной пятидневки, имеющей обеспеченность 0,92.
- Zот.пер = 220 суток – это длительность отопительного периода, которая принимается по СНиПу, при этом среднесуточная температура окружающей среды ≤ 8 °C.
- Tот.пер. = -5,9 °C – это температура окружающей среды (средняя) в отопительный период, которая принимается по СНиП, при суточной температуре окружающей среды ≤ 8 °C.
Исходные данные
В таком случае теплотехнический расчет стены будет производиться с целью определения оптимальной толщины панелей и теплоизоляционного материала для них. В качестве наружных стен будут использоваться сэндвич-панели (ТУ 5284-001-48263176-2003).
Комфортные условия
Рассмотрим, как выполняется теплотехнический расчет наружной стены. Для начала следует вычислить требуемое сопротивление теплопередачи, ориентируясь на комфортные и санитарно-гигиенические условия:
R0тр = (n × (tв – tн)) : (Δtн × αв), где
n = 1 – это коэффициент, который зависит от положения наружных конструктивных элементов по отношению к наружному воздуху. Его следует принимать по данным СНиПа 23-02-2003 из таблицы 6.
Δtн = 4,5 °C – это нормируемый перепад температуры внутренней поверхности конструкции и внутреннего воздуха. Принимается по данным СНиПа из таблицы 5.
αв = 8,7 Вт/м2 °C – это теплопередача внутренних ограждающих конструкций. Данные берутся из таблицы 5, по СНиПу.
Подставляем данные в формулу и получаем:
R0тр = (1 × (20 – (-34)) : (4,5× 8,7) = 1,379 м2 °C/Вт.
Условия энергосбережения
Выполняя теплотехнический расчет стены, исходя из условий энергосбережения, необходимо вычислить требуемое сопротивление теплопередачи конструкций. Оно определяется по ГСОП (градусо-сутки отопительного периода, °C) по следующей формуле:
ГСОП = (tв – tот.пер.) × Zот.пер, где
tв – это температура воздушного потока внутри здания, °C.
Zот.пер. иtот.пер. – это продолжительность (сут.) и температура (°C) периода, имеющего среднесуточную температуру воздуха ≤ 8 °C.
Таким образом:
ГСОП = (20 – (-5,9)) ×220 = 5698.
Исходя из условий энергосбережения, определяем R0тр методом интерполяции по СНиПу из таблицы 4:
R0тр = 2,4 + (3,0 – 2,4)×(5698 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 2,909 (м2°C/Вт)
Далее, выполняя теплотехнический расчет наружной стены, следует вычислить сопротивление теплопередаче R0:
R0 = 1/ αв + R1 + 1/ αн, где
R1= d/l.
d – это толщина теплоизоляции, м.
l = 0,042 Вт/м°C – это теплопроводность минераловатной плиты.
αн = 23 Вт/м2°C – это теплоотдача наружных конструктивных элементов, принимаемый по СНиПу.
R0 = 1/8,7 + d/0,042+1/23 = 0,158 + d/0,042.
Толщина утеплителя
Толщина теплоизоляционного материала определяется исходя из того, что R0 = R0тр, при этом R0тр берется при условиях энергосбережения, таким образом:
2,909 = 0,158 + d/0,042, откуда d = 0,116 м.
Подбираем марку сэндвич-панелей по каталогу с оптимальной толщиной теплоизоляционного материала: ДП 120, при этом общая толщина панели должна составлять 120 мм. Аналогичным образом производится теплотехнический расчет здания в целом.
Необходимость выполнения расчета
Запроектированные на основании теплотехнического расчета, выполненного грамотно, ограждающие конструкции позволяют сократить затраты на отопление, стоимость которого регулярно увеличиваются. К тому же сбережение тепла считается немаловажной экологической задачей, ведь это напрямую связано с уменьшением потребления топлива, что приводит к снижению воздействия негативных факторов на окружающую среду.
Кроме того, стоит помнить о том, что неправильно выполненная теплоизоляция способна привести к переувлажнению конструкций, что в результате приведет к образованию плесени на поверхности стен. Образование плесени, в свою очередь, приведет к порче внутренней отделки (отслаивание обоев и краски, разрушение штукатурного слоя). В особо запущенных случаях может понадобиться радикальное вмешательство.
Очень часто строительные компании в своей деятельности стремятся использовать современные технологии и материалы. Только специалисту под силу разобраться в необходимости применения того или иного материала, как отдельно, так и в совокупности с другими. Именно теплотехнический расчет поможет определиться с наиболее оптимальными решениями, которые обеспечат долговечность конструктивных элементов и минимальные финансовые затраты.
www.syl.ru
Конструкции стен
При проектировании и строительстве жилых зданий необходимо соблюдать требования СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника». Поскольку требования к сопротивлению стен теплопередаче по этому документу очень высокие, в последнее время разрабатывается значительное количество строительных материалов, обладающих низким коэффициентом теплопроводности. Это всевозможные утеплители, газосиликатные и пенобетонные блоки, поризованная и сверхпоризованная керамика, многопустотные крупногабаритные блоки. Все эти материалы имеют различные технические, эксплуатационные и стоимостные характеристики.
Для того, чтобы легче было ориентироваться в требованиях по теплотехнике для жилых зданий, приведем небольшую выдержку из СНиПа (табл. 1).
Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:
ГОСП = (tв — tот.пер.) zот.пер.,
Где, tв — расчетная температура внутреннего воздуха, С°; tот.пер. — средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С, сут; zот.пер. — продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С.
Требуемое сопротивление телопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных), отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле:
R = n(tв — tн ) / Δ tн αв;
Где, n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху. Для наружных стен в Центарльном и Северном регионах этот коэфициент принимается равным 1.
tв — расчетная температура внутренного воздуха, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нармам проектирования соответствующих зданий и сооружений.
tн — расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки.
?tн — нормативный температурный перепад между температурой внутренного воздуха и температурой внутренной поверхности ограждающей конструкции.
?в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, составляющий для стен 8,7 Вт/(м² · °С).
В качестве расчетной зимней температуры наружного воздуха t для зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, следует принимать минимальную температуру наиболее холодного месяца, определяемую по СНиП 2.01.01-82 с учетом среднесуточной амплитуды температуры наружного воздуха.
Термическое сопротивление R, (м? · °С) / Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однородной следует определять по формуле:
R = δ / λ,
Где, ? — толщина слоя, м; ? — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт / (м? · °С).
Для центрального региона сопротивление теплопередаче для наружных стен жилых домов должно составлять 2,6-3,15 (м? · °С) / Вт. Коэффициент теплопроводности полнотелого керамического кирпича равен в среднем 0,6 Вт / (м? · °С), а силикатного — 0,8 Вт / (м? · °С). Если рассчитать требуемую толщину стены, сложенной только из этого кирпича, то для керамического он составит 1,8 м, а для силикатного — 2,5 м. Для газо-силикатных блоков с коэффициентом теплопроводности 0,14 Вт / (м? · °С) толщина стены будет составлять всего 45 см. Однако прочность газосиликатных блоков такова, что их нельзя использовать как несущий материал.
Таким образом, следует стремиться строить дом из экологически чистых материалов с наименьшим коэффициентом теплопроводности и высокими прочностными характеристиками. Наиболее подходящим материалом являются поризованные керамические блоки. Российский аналог давно использующихся в Европе блоков представляет собой многопустотную конструкцию с объемной плотностью менее 1 000 кг/м³. Такие керамические камни, будучи обернуты в водонепроницаемый материал, свободно плавают в воде. По прочности двойные блоки соответствуют марке 150, блоки 15NF, 10,8NF и 11,3NF – марке 100. При изготовлении сверхпоризованных блоков в сырье вводятся легковоспламеняющиеся добавки, которые выгорают при обжиге, создавая внутренние воздушные поры внутри керамики. Прочность сверхпоризованных блоков невелика – не более М50.
Приведем варианты кладки стен из поризованных керамических блоков различных размеров.
1. Кладка из керамического камня (двойного кирпича) 2NF с наружной штукатуркой (рис. 2).
При толщине стены 685 мм сопротивление теплопередаче данной стены составляет 3,11 (м?·°С)/Вт. К преимуществам такого строительства следует отнести отсутствие ограничений по пластике фасада и легкость перевязки с внутренними стенами. Этот вариант оптимально подходит для реконструкции и обладает великолепными теплотехническими качествами.
2. Кладка из керамического камня (двойного кирпича) 2NF с отделкой лицевым кирпичом (рис. 3).
Толщина такой стены 655 мм, сопротивление теплопередаче 2,96 (м?·°С)/Вт. Данный вид кладки наиболее распространенный. Преимущества этой кладки такие же, как в предыдущем случае, плюс широкие возможности использования облицовочных кирпичей с различными поверхностями и разных цветов.
3. Кладка из сверхпоризованных керамических камней 10,8NF (380х253х219 мм) с наружной штукатуркой (рис. 4).
Стена толщиной 425 мм обладает сопротивлением теплопередаче 2,66 (м?·°С)/Вт. Такую кладку можно применять для малоэтажного коттеджного строительства. Ее преимуществами являются скорость возведения, малый вес стеновой конструкции, экономия трудозатрат, раствора, площади жилья, повышенные теплотехнические свойства, экологичность и долговечность.
4. Кладка из сверхпоризованных керамических камней 10,8NF с лицевым кирпичом (рис. 5).
В этом случае у стены толщиной 525 мм сопротивление теплопередаче составит 3,01 (м?·°С)/Вт, а при внутренней отделке гипсокартоном – 3,16 (м?·°С)/Вт. Такая кладка имеет наилучшее соотношение качества (по теплотехническим показателям) и цены. Кроме всех достоинств, перечисленных в предыдущем варианте, она обладает более высокими прочностными характеристиками и разнообразием внешней отделки лицевым кирпичом.
5. Кладка из керамических камней 15NF (510х253х219 мм) с наружной штукатуркой (рис. 6).
В данном случае стена имеет толщину 555 мм и сопротивление тепло передаче 2,96 (м? °С)/Вт. К достоинствам этой кладки следует отнести высокую скорость строительства, повышенные теплотехнические свойства, высокую шумоизоляцию, экономию трудозатрат, раствора, экологичность и однородность конструкции. Поскольку такая стена является несущей при постройках до девяти этажей, то можно не ограничивать высоту коттеджа.
6. Кладка из керамических камней 15NF с лицевым кирпичом (рис. 7).
Это наилучшее решение для возведения несущих стен и обеспечения высоких теплотехнических свойств. Стена толщиной 655 мм имеет сопротивление теплопередаче 3,17 (м?·°С)/Вт и хороший внешний слой из лицевого кирпича. При таких теплотехнических характеристиках можно получить значительную экономию при дальнейшей эксплуатации строения за счет существенного снижения затрат на отопление.
В табл. 2 приведен расход строительных материалов на 1 м? стены для всех представленных вариантов кладки.
В отличие от кладки стен из обыкновенного кирпича крупноформатные камни укладываются на постель из раствора, вертикальные растворные швы заменены пазогребневым зацеплением камней. Такое соединение обеспечивает лучшие теплотехнические характеристики (ликвидирует «мостики холода»). Для достижения максимального теплотехнического эффекта кладку стен рекомендуется вести на легком растворе. Фасады наружных стен могут быть оштукатурены или отделаны лицевым кирпичом. В случае облицовки фасадов кирпичом в каждый горизонтальный шов кладки должны быть заложены анкеры из нержавеющей стали диаметром 3 мм с шагом 75 см в шахматном порядке для связи лицевой стены с основной. На один блок по высоте приходится три ряда одинарного лицевого кирпича или два ряда полуторного. Между несущей стеной и стеной из лицевого кирпича должен быть оставлен зазор 10 мм для вентиляции фасада и отвода конденсата. Кроме того, для этой же цели в верхнем и нижнем рядах наружной кладки через 60-70 см должны быть оставлены незаполненные раствором вертикальные швы .
Для кладки углов и простенков необходимо чередовать ряды доборных блоков. В этом случае каждый последующий ряд будет иметь сдвиг относительно предыдущего. Если вы планируете вести кладку стен из крупноформатных блоков, рекомендуем еще на стадии проектирования закладывать в проект межоконные промежутки из следующего ряда типоразмеров: 650 мм (2,5 камня), 800 мм (3 камня), 910 мм (3,5 камня), 1 054 мм (4 камня), 1 140 мм (4,5 камня), 1 300 мм (5 камней) и т.д.
На рис. 8, 9, 10 приведены технические решения кладки угла и простенков 650 и 1140 мм.
В случае кладки лицевой стены параллельно основной кладке с соединением через анкеры образуется ложковая кладка, или кладка «дорожка». Очень редко можно встретить тычковую кладку, когда все лицевые кирпичи лежат перпендикулярно стене. Такая кладка применялась в строительстве средневековых замков. Что касается лицевой кладки при традиционном строительстве из мелкоштучного кирпича, то существуют следующие варианты. «Блочная» и «крестовая» кладки перевязывают лицевой и рядовой кирпичи через один ряд, отличие между ними только в наличии или отсутствии сдвига в ложковых рядах. «Готическая» и «бранденбургская» кладки в отечественном строительстве почти не применяются. В этом случае перевязывается каждый ряд, но в определенном порядке. Кладка «дикарка» не имеет никакой ориентации тычковых кирпичей в перевязке. В России наиболее распространенной является перевязка целым тычковым рядом через 3-4 ложковых ряда.
При покупке кирпича производства европейских стран имейте в виду: габаритные размеры «иностранцев» не совпадают с нашими, поэтому такая кладка не может быть перевязана с рядовым кирпичом. Ее следует выполнять как ложковую.
Существует так называемая «баварская» кладка, когда кирпичи различного оттенка и цвета чередуются произвольным образом. На рис. 11 приведены некоторые виды кладки.
Многие кирпичные заводы выпускают фасонные изделия (скругленные, угловые и др.), которые позволяют вести декоративную кладку (колонны, полуколонны, арки, карнизы, цоколи, внешние и внутренние углы, торцы проемов, цилиндрические кладки, завершения заборов). Такие элементы также могут быть широко использованы при кладке каминов. На рис. 12–16 приведены различные варианты использования декоративных элементов.
По форме швы в кладках бывают гладкими, вогнутыми, односторонне скошенными, двусторонне скошенными («ласточкин хвост»), выпуклыми углубленными и выпуклыми наружными (рис. 17).
Для красоты кладки швы можно выполнять из цветного кладочного раствора (на полную глубину требуется в среднем 1 кг сухой смеси на один кирпич, на глубину 1,5 см – около 7 кг на 1 м? стены). Существуют специальные затирочные смеси с мелкой фракцией песка. При использовании не затирочных, а кладочных смесей структура шва будет более грубой, но атмосферостойкость его повысится. Цветовая гамма кладочных смесей шире, чем затирочных. Цвет кладочного раствора может быть подобран таким образом, чтобы создать гармоничное, близкое по тону, сочетание кирпича и шва либо, наоборот, чтобы кирпич контрастно выделялся на фоне раствора.
Материал предоставлен ЗАО «Фирма «МДС»
Назад в раздел
stroyinform.ru
1.2 Теплопроводность строительных материалов
Характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, Вт/м· оС, выражающим количество тепла, проходящего через 1 м2 ограждения при его толщине 1 метр и при разности температур на внутренней и наружной поверхности ограждения 1 оС.
На коэффициент теплопроводности материала влияют следующие свойства материала.
Плотность (пористость): чем больше в материале замкнутых пор, тем меньше коэффициент теплопроводности, поскольку любого плотного материала не менее чем в 100 раз превышает воздуха.
Химико-минералогический состав. Любой строительный материал имеет в своем составе кристаллические и аморфные вещества в различных соотношениях. Чем выше процент кристаллических веществ, тем больше коэффициент теплопроводности.
Собственная температура материала. Чем она выше, тем большей теплопроводностью обладает конструкция.
Влажность материала. При увлажнении конструкции в поры, заполненные воздухом, попадает вода, коэффициент теплопроводности которой выше, чем у воздуха, приблизительно в 20 раз. Поэтому теплопроводность материала резко возрастает, возникает опасность промерзания ограждающей конструкции. При промерзании конструкции вода, находящаяся в порах, превращается в лёд, коэффициент теплопроводности которого выше, чем у воды, еще в 4 раза. Поэтому так важно не допускать переувлажнения ограждающих конструкций.
Наибольшим коэффициентом теплопроводности обладают металлы: сталь — 50 Вт/м·оС, алюминий — 190 Вт/м·оС, медь — 330 Вт/м·оС. Наименьший коэффициент теплопроводности у эффективных утеплителей, пенополистирола и пенополиуретана: 0,03-0,04 Вт/м·оС.
1.3 Термическое сопротивление (сопротивление теплопередаче)
R, м2·оС /Вт, — важнейшее теплотехническое свойство ограждения. Оно характеризуется разностью температур внутренней и наружной поверхности ограждения, через 1 м2 которого проходит 1 ватт тепловой энергии (1 килокалория в час).
, (2)
где δ — толщина ограждения, м;
λ — коэффициент теплопроводности, Вт/м·оС.
Чем больше термическое сопротивление ограждающей конструкции, тем лучше её теплозащитные свойства. Из формулы (2) видно, что для увеличения термического сопротивления R необходимо либо увеличить толщину ограждения δ, либо уменьшить коэффициент теплопроводности λ, то есть использовать более эффективные материалы. Последнее более выгодно из экономических соображений.
2. Теплопередача в однородном ограждении при установившемся потоке тепла
Представим себе условную ограждающую конструкцию, состоящую из однородного материала, через которую в холодное время года проходит постоянный тепловой поток. В этом случае график распределения температуры внутри ограждения выглядит следующим образом (рис. 1).
Рис. 1. Распределение температур в однородной ограждающей конструкции при постоянном тепловом потоке
При передаче тепла через ограждающую конструкцию происходит падение температуры от tв до tн. При этом общий температурный перепад tв— tнсостоит из суммы трех температурных перепадов:
температурный перепад tв-τв возникает из-за того, что температура внутренней поверхности ограждения τв всегда на несколько градусов ниже, чем температура воздуха в помещении tв;
τв-τн— температурный перепад в пределах толщины ограждающей конструкции;
τн—tн — температурный перепад, возникающий вследствие того, что температура наружной поверхности ограждения τн несколько выше температуры наружного воздуха tн.
Каждый из этих температурных перепадов вызван конкретным сопротивлением переносу тепла:
перепад tв-τв — сопротивлением тепловосприятию внутренней поверхности ограждения Rв;
перепад τв-τн— термическим сопротивлением конструкции Rк;
перепад τн—tн — сопротивлением теплоотдаче наружной поверхности ограждения Rн.
Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче иногда называют сопротивлениями теплообмену; они имеют такую же размерность, как и термическое сопротивление, т. е. м2· оС/Вт.
Общее (приведенное) термическое сопротивление однослойной ограждающей конструкции Ro, м2· оС/Вт, равно сумме всех отдельных сопротивлений, т. е.
, (3)
где αв— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·оС), определяемый по табл. 4* [1], см. также табл. 5 настоящего пособия;
αн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·оС), определяемый по табл. 6* [1], см. также табл. 6 настоящего пособия;
Rк— термическое сопротивление однослойной конструкции, определяемое по формуле (2).
studfiles.net
ИСЗИС / Лекции / 2 семестр / Лекции / Тема3
Тема: Расчёт тепловой мощности системы отопления, теплопотерь и тепловыделений.
Общие теплопотери здания:
Qобщ = Qосн (1+) + Qинф [Вт] (3.1)
где Qосн – основные теплопотери, учитывающие только размеры помещения
Qосн = кА (tв – tн) n [Вт] (3.2)
к – коэффициент теплопередачи ограждения
А м2– площадь ограждений;
tв С – внутренняя расчетная температура;
tн С – наружная расчетная температура, принимается температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92 по таблице 1[8];
n – коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 6 [9];
— коэффициент добавок в долях.
Различают следующие добавки:
СЗ – 0,05
С– 0,1
СВ – 0,1
1. На ориентацию см рис. 3.1
2. На угловое помещение = 0,05
3. На ветер 0,05 если ветра в пункте до 6 м/с и 0,1 если > 6 м/с
З– 0,05
В– 0,1
ЮЗ – 0,05
Ю-0
ЮВ-0,05
Рис.3.1 Добавки в долях на ориентацию ограждающих конструкций относительно сторон света
Qинф – количество тепла на прогрев воздуха через окна и двери
Qинф = 0,28 Св qинф lпроем (tв – tн) Кинф [Вт] (3.3)
где Св – удельная массовая теплоемкомкость воздуха Св=1,07
qинф – количество воздуха инфильтрированного в единицу времени через 1 м2 ширины проема
qинф = 8,75 кг/час — для окон
qинф = 35 кг/час — для дверей.
Кинф – коэффициент инфильтрации = 0,9 – 1
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.1.
2.1 Таблица расчёта теплопотерь
№ пом | Назна чение tоС С | Ограждение | Qос Вт | |||||||
Назв | Ориен | Размер | Площ. м2 М | К Вт/м2оС | tв-tн | n | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
Qинф Вт | Добавки в долях | об т | об Вт | |||||
ветер | ориен | л | 1+β | |||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | ||
Правила обмера строительных конструкций
Расчетную площадь Аi каждого элемента ограждающих конструкций определяют путем перемножения его линейных размеров, указанных на рис. 2.1 (с точностью до 0,1 м2).
Правило 1. Длину наружных стен угловых помещений измеряют от осей внутренних стен до внешних поверхностей угла, а наружных стен не угловых комнат — между осями внутренних стен.
Правило 2. Высоту наружных стен первого этажа измеряют с учетом конструкции пола. Если пол размещен на грунте, то измеряют расстояние от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа, а если пол расположен над неотапливаемым подвалом, то от нижней плоскости конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа. Если пол сконструирован на лагах, то измеряют высоту от уровня земли до уровня чистого пола второго этажа. Высоту стен у промежуточных этажей здания измеряют между уровнем чистого пола соответствующих этажей, а верхнего этажа — от уровня чистого пола этого этажа до утепляющего слоя чердачного перекрытия.
Правило 3. Площади окон, фонарей, дверей измеряют по наименьшему размеру в свету, а перекрытий (чердаков, неотапливаемых полов) — по расстоянию между осями внутренних стен.
Правило 4. Площадь полов, лежащих на грунте или лагах, рассчитывают по зонам, представляющим собой полосы шириной 2 м, условно проведенные параллельно наружным стенам. У угловых помещений площадь первой зоны в углу наружных стен учитывают дважды.
Рисунок 2.1. Примеры обмера наружных ограждающих конструкций и пола здания: НС — наружная стена; ОД — окно двойное; П — пол; ПТ — пол теплый
studfiles.net
1) Исходные данные
ГОУ ВПО
Тюменский государственный архитектурно-строительный университет
кафедра ТГВ
Курсовая работа
по дисциплине
Строительная теплофизика
тема: «Теплотехнический расчёт ограждающих
конструкций»
Выполнил: ст. гр. ТГВ09-1
Зяблова А. С
Проверила: Молостова И.Е.
Тюмень, 2010
Содержание
1) Исходные данные………………………………………………….
2) Определение требуемого сопротивления теплопередачи……………..
3) Определение приведённого сопротивления теплопередачи…………
4) Определение толщины изолятора и общей толщины конструкции…..
5) Определение коэффициента теплоусвоения ограждения…….
6) Определение коэффициента затухания колебаний температуры по толще ограждения….
7) Расчёт влажностного расчёта стены и определение положения зоны конденсации…..
Тюменская область, город Леуши
а) Климатические данные:
стена I-132
чердачное перекрытие II-129
перекрытие над подвалом I-129
t5=-23, to.п.=-74, zо.п.=238, tабс.min=-48
t1=-44, V=0, φн=81
б) строительные конструкции:
1 слой-кирпич
2 слой-изолятор
3 слой-кирпич
1 слой-железобетон
2 слой-руберойд
3 слой-изолятор
1-железобетон
2-мастика
3-изолятор
4-дерево
Теплотехнические характеристики материала:
№ | Наименование | γ; кг/м3 | λ; Вт/моС | S; Вт/м2оС | μ; мг/ч Па м |
1 | железобетон | 2500 | 2,04 | 18,95 | 0,03 |
2 | керамический пустотный кирпич | 1200 | 0,52 | 6,62 | 0,17 |
3 | мастика | 600 | 0,17 | 3,53 | — |
4 | дерево | 500 | 0,18 | 4,54 | 0,06 |
5 | Жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующем | 300 | 0,09 | 1,44 | 0,41 |
6 | маты минераловатные прошивные | 125 | 0,07 | 0,82 | 0,3 |
Определение требуемого сопротивления теплопередачи
В строительной теплофизике рассматривается несколько видов сопротивления теплопередачи:
1) Требуемое сопротивление теплопередачи. Оно является минимальным исходя из требований санитарно-гигиенических норм для данного района застройки. Определяется по формуле:
Rотр=(n*(tв—tн))/(αв-Δtн)
где, n — коэффициент, характеризующий положение ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;
tв — температура внутреннего воздуха, принимается в соответствии с нормативными стандартами;
tн — температура наружного воздуха, принимается в зависимости от массивности помещения;
αв — коэффициент тепловосприятия;
Δtн — нормируемый перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности ограждения.
Требуемое сопротивление для стены равно:
Rотр=(1*(20+23))/(8,7*4)=1,2 м2*оС/Вт
Требуемое сопротивление для чердачного перкрытия равно:
Rотрпт=(0,9*43)/(8,7*3)=1,5 м2*оС/Вт
Требуемое сопротивление для перекрытия над подвалом равно:
Rотрпл=(0,4*43)/(2*8,7)=0,99 м2*оС/Вт
Определение приведённого (оптимального) сопротивления теплопередачи
Приведённое сопротивление теплопередачи в теплофизике рассматривается двух видов:
Оптимальное из условий энергосбережения сопротивления теплопередачи, находится через градусо-сутки отопительного периода по формуле:
ГСОП=(tв — tоп)zоп
где, tоп — средняя температура отопительного периода;
zоп— продолжительность отопительного периода.
По полученному значению градусо-суток в зависимости от назначения здания по СниП «тепловая защита здания» определяется значение приведённого сопротивления теплопередачи для ограждений.
studfiles.net