Расчет наружной стены из штучных материалов

Расчет сопротивления теплопередачи, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

Расчет наружной стены из штучных материалов

Исходные данные:

· Тип здания - общественный.

· Брестская область.

· Влажностной режим помещения – нормальный.

· Относительная влажность - 50 %.

· Температура внутреннего воздуха - t_в = 18 °С.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

Влажностной режим нормальный, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:

- кирпич силикатный

λ₁ = 1,63 Вт/( м ∙°С); S₁ = 12,13 Вт/(м² ∙°С);

- плиты пенополистирольные

λ₂ = 0,05 Вт/( м ∙°С); S₂ = 0,48 Вт/(м² ∙°С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм= 3,2(м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- слои кирпичной кладки

(м²∙ ºС)/Вт;

Термическое сопротивление плит пенополистирольных R₂ находим из формулы:

где α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

(м²∙°С)/Вт.

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя плит пенополистирольных находится по формуле:

.

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙°С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем потаблице A.1[1], Вт/(м²∙°С).

D=R₁∙S₁+ R₂∙S₂;

D=0,23∙12,13+2,81∙0,48=4,14

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией свыше 4,0 до 7,0 (стены средней инерционности) за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодных трех дней обеспеченностью 0,92 , которая для Брестской области составляет: -25° С (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Вывод: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н=-25°С. Рассчитали сопротивление теплопередаче слоя плит пенополистирольных R₂=2,81(м²∙ ºС)/Вт, тепловую инерцию наружной стены из штучных материалов D=4,14(стена средней инерционности). Определили толщину слоя плит пенополистирольных м и общую толщину стены м.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены по формуле:

R_T^тр= (м^{2 0}С)/Вт.

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередачи.

⁰С)/Вт.

Где, С_м стоимость материала бел.руб/м³. С_м=580000 бел.руб/м³

Сведения взяты с сайта:http://eucharis.by/

Ссылка: http://eucharis.by/pricelist.html

- стоимость тепловой энергии, руб/ГДж;

95 281 руб/Гкал = 22686 руб/ГДж;

1 Гкал =4,2 ГДж;

—продолжительность отопительного периода согласно таблице 4.4, сут;

– средняя за отопительный период температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 4.4, С;

- коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации,(1, таблица А.1) в зависимости от расчётной температуры и относительной влажности внутреннего воздуха, ( )/Вт