Теплотехнический расчет наружной стены

Задание: определить требуемую толщину утеплителя из условия энергосбережения.

Исходные данные:

Здание – жилой дом.

Район строительства: г. Оренбург.

Зона влажности – 3 (сухая).

Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
	Расчетная температура внутреннего воздуха		°С
	Расчетная температура наружного воздуха		°С	- 31
	Расчетная температура теплого чердака		°С	+ 5
	Расчетная температура техподполья		°С	+ 2
	Продолжительность отопительного периода		сут
	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период		°С	- 6,3

Конструкция ограждения

Штукатурка известково-песчаная – 10мм. δ₁ = 0,01м; λ₁ = 0,7 Вт/м∙⁰С

Кирпич обыкновенный глиняный – 510 мм. δ₂ = 0,51м; λ₂ = 0,7 Вт/м∙⁰С

Утеплитель URSA: δ₃ = ?м; λ₃ = 0,042 Вт/м∙⁰С

Воздушная прослойка – 60 мм. δ₃ = 0,06м; R_a.l = 0,17 м²∙⁰С/Вт

Фасадное покрытие (сайдинг) – 5 мм.

Примечание: сайдинговое покрытие в расчете не принимается, т.к. слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в теплотехническом расчете не учитываются.

1. Градусо–сутки отопительного периода

D_d = (t_int – t_ht) z_ht

где: t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, °С, определяемая по табл. 1.

D_d = (22 + 6,3) 202 = 5717°С∙сут

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req, табл. 4.

R_req = a∙D_d+ b = 0,00035∙5717 + 1,4 = 3,4 м²∙⁰С/Вт

3. Минимально допустимая толщина утеплителя определяется из условия R₀= R_req

R₀= R_si+ ΣR_к+ R_se=1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = R_req

δ_ут = [R_req – (1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext )]λ_ут = [3,4 – (1/8,7 + 0,01/0,7 + 0.51/0,7 + 0,17 + 1/10,8)]∙0,042 = [3,4 – (0,11 + 0,01 + 0,73 + 0,17 + 0,09)]∙0,042 = (3,4 – 1,28)∙0,042 = 0,089м

Принимаем толщину утеплителя 0,1м.

4. Приведенное сопротивление теплопередаче, R_0, с учетом принятой толщины утеплителя:

R₀ = 1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = 1/8,7 + 0,01/0,7 + 0.51/0,7 + 0,1/0,042 + 0,17 + 1/10,8 = 3,7 м²∙⁰С/Вт

5. Выполнить проверку конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждения τ_si, ⁰С, должна быть выше точки росы t_d, ⁰С, но не менее чем на 2-3⁰С.

Температуру внутренней поверхности, τ_si, стен следует определять по формуле

τ_si = t_int - [n(t_int – t_ext)] / (R_о α_int) = 22 - ⁰С

где : t_int – расчетная температура воздуха внутри здания;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха;

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6;

α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности наружного ограждения теплого чердака, Вт/ (м ·°С), принимаемый: для стен - 8,7; для покрытий 7-9-этажных домов - 9,9; 10-12-этажных - 10,5; 13 -16-этажных - 12 Вт/(м °С);

R₀ - приведенное сопротивление теплопередаче (наружных стен, перекрытий и покрытий теплого чердака), м °С/Вт.

Температура точки росы t_d принимается по таблице 2.

Теплотехнический расчет теплого чердачного перекрытия

Задание: определить толщину утеплителя для теплого чердака из условия энергосбережения.

Исходные данные:

Здание – жилой дом.

Район строительства: г. Оренбург.

Зона влажности – 3 (сухая).

Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
	Расчетная температура внутреннего воздуха		°С
	Расчетная температура наружного воздуха		°С	- 31
	Расчетная температура теплого чердака		°С	+5
	Расчетная температура техподполья		°С	+2
	Продолжительность отопительного периода		сут
	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период		°С	- 6,3
	Градусо-сутки отопительного периода (см.пример 1)		°С·сут

Конструкция ограждения

Плита железобетонная – 150мм: δ₁ = 0,15м; λ₁ = 1,92 Вт/м∙⁰С

Пароизоляция (поливинилхлоридная пленка)

Утеплитель Styrodur – 2500: δ₃ = ? м; λ₃ = 0,031 Вт/м∙⁰С

Слой цементно-песчаного раствора – 20мм: δ₄ = 0,02м; λ₄ = 0,7 Вт/м∙⁰С

Ходовые доски – 30 мм. δ₅ = 0,03м; λ₅ = 0,14 Вт/м∙⁰С

1. Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия теплого чердака , м ·°С/Вт определяют по формуле:

где: - нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия, определяемое по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

- коэффициент, определяемый по формуле:

, - то же, что и в формуле (1);

- расчетная температура воздуха в чердаке, ⁰С, устанавливаемая по расчету теплового баланса для 6-8-этажных зданий 14⁰С, для 9-12-этажных зданий 15-16 ⁰С, для 14-17 этажных зданий 17-18 ⁰С. для зданий ниже 6 этажей чердак, как правило, выполняют холодным, а вытяжные каналы из каждой квартиры выводят на кровлю.

n =

3. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req, табл. 4.

R_req = a∙D_d+ b = 0,00045∙5717 + 1,9 = 4,47 м²∙⁰С/Вт

R^gf = n∙R_req = 0,31∙4,47 = 1,38 м²∙⁰С/Вт

4. Минимальную толщину утеплителя определяем из условия R^gf ₀ =R^gf

R^gf₀= R_si+ ΣR_к+ R_se=1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = R^gf

δут = [R^gf – (1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext )]λут = [1,38 – (1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 + 1/12)]∙0,031 = [1,38 – (0,11 + 0,08 + 0,28 + 0,21 + 0,08)]∙0,031 = (1,38 – 0,76)∙0,031 = 0,019м

Принимаем толщину утеплителя 0,02м.

5. Определяем приведенное сопротивление теплопередаче R^gf₀ с учетом принятой толщины утеплителя

R^gf₀ = 1/α_int+ Σδ/λ+1/α_ext = 1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,031 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 + 1/12 = 1,40 м²∙⁰С/Вт

6. Выполнить проверку конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температуру внутренней поверхности τ_si перекрытия следует определять по формуле

τ_si = t_int - [n(t_int – t_ext)] / (R^gf_о α_int) = 22 - ⁰С

где : t_int – расчетная температура воздуха внутри здания;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха;

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6.