Определение точки росы. Расчет тепловой защиты помещения
Расчет тепловой защиты помещения
Выполнил:
Ст. гр. 12- С-2
Комарова Е. В.
Руководитель
Фадеев А. Н.
Санкт-Петербург
Оглавление
Введение. 3
1 Выборка исходных данных. 4
2 Определение точки росы.. 7
3 Нормы тепловой защиты.. 8
4 Расчет толщины утеплителя. 10
5 Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы.. 12
6 Проверка на выпадение росы в толще ограждения. 13
7 Проверка влажностного режима ограждения. 16
8 Проверка ограждения на воздухопроницание. 19
Заключение. 21
Список использованной литературы.. 22
Введение
Теплотехнический расчет толщины ограждающей конструкции является обязательным разделом при выполнении любого курсового проекта по архитектуре, а также архитектурно-конструктивной части выпускной работы и дипломного проекта для студентов направления 08.03.01«Строительство».
В последние годы в нашей стране особенно остро встала проблема экономии топливно-энергетических ресурсов. В связи с этим возросли требования к эффективности строительных материалов и конструкций, позволяющих обеспечить более высокое сопротивление теплопередаче и, соответственно, меньшие затраты на отопление. Появилась острая необходимость использования многослойных ограждений с эффективными утеплителями, а также новых строительных материалов, обладающих низкими коэффициентами теплопроводности, что позволяет улучшить теплотехнические качества, уменьшить толщину стены и сэкономить на материалах.
Выборка исходных данных
1.1 Климат местности
Пункт строительства – Калининград.
Больничное здание высотой Н = 31 м.
1.1.1 Среднемесячные температуры, упругости водяных паров воздуха и максимальное значение амплитуды колебания воздуха
Таблица 1. Среднемесячная температура
Величина | Месяц | |||||||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |
tн, оС | -2,2 | -1,7 | 1,7 | 6,7 | 12,2 | 15,6 | 15,6 | 17,7 | 17,3 | 12,9 | 8,3 | -0,9 |
ен, Па | 1 290 | 1 500 | 1 490 | 1 230 | ||||||||
Аtн, оС | 22,9 | 19,7 | 19,9 | 20,1 | 21,8 | 21,2 | 18,1 | 18,0 | 18,8 | 19,4 | 14,0 |
В соответствии со СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»).
1.1.2 Температура воздуха
абсолютно минимальная –33о С.
средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92о С = –19 о С
средняя температура отопительного периода 10 о С = – 2,1 о С
1.1.3 Продолжительность периодов
Влагонакопления = 86 дней
Отопительного = 213 дня
1.1.4 Повторяемость и скорость ветра
Таблица 2. Повторяемость и скорость ветра
Месяц | Характеристика | Румб | |||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | ||
Январь | П, % | 4,0 | 9,0 | 8,0 | 15,0 | 17,0 | 2,8 | 13,0 | 6,0 |
v, м/с | 2,7 | 4,9 | 4,1 | 4,3 | 4,2 | 5,9 | 6,0 | 5,9 | |
Июль | П, % | 12,0 | 7,0 | 7,0 | 8,0 | 10,0 | 20,0 | 22,0 | 14,0 |
v, м/с | 3,6 | 3,2 | 3,0 | 3,3 | 3,3 | 4,4 | 5,4 | 4,3 |
1.2 Параметры микроклимата помещения
1.2.1 Назначение помещения – Лечебное
1.2.2 Температура внутреннего воздуха tв = 22 о С
1.2.3 Относительная влажность внутреннего воздуха φв= 55%
1.2.4 Разрез ограждения стены:
Рис.1 1 – раствор сложный, 2 – туфобетон, 3 – пенополиуретан, 4 – воздушная прослойка, 5 – кирпич глиняный на цеметно-песчаном растворе
1.3 Теплофизические характеристики материалов
Характеристики материалов зависят от их эксплуатационной влажности. На нее влияют влажность воздуха в помещении и на улице, которым надо дать оценку.
1.3.1 Влажностный режим помещения – нормальный режим.
1.3.2 Зона влажности – нормальная зона.
1.3.3 Влажностные условия эксплуатации ограждающей конструкции – Б.
1.3.4 Характеристики материалов ограждающей стены.
Таблица 3. Характеристики материалов ограждающей стены
№ слоя | Материал слоя | № поз. по прил.3 | Плотность ρо, кг/м3 | Коэффициенты | |
Теплопроводности λ, Вт/(м·К) | Паропроницания μ, мг/(м·ч·Па) | ||||
Раствор сложный | 0,87 | 0,098 | |||
Туфобетон | 1 600 | 0,81 | 0,11 | ||
Пенополиуретан | 0,041 | 0,05 | |||
Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе | 1 800 | 0,81 | 0,11 |
Определение точки росы
2.1 Упругость насыщающих воздух водяных паров (см. приложение 1)
Ев = 2 643 Па
2.2 Фактическая упругость водяных паров
ев = = = 1 453 Па
2.3 Температура точки росы (см. приложение 1)
tр = 12,6 о С
Нормы тепловой защиты
Для расчета толщины утепляющего слоя необходимо определить сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции исходя из требований санитарно-технических норм Roc и энергосбережения Rоэ.
3.1 Нормы тепловой защиты по условию энергосбережения
3.1.1 Градусо-сутки отопительного периода
ГСОП = Х = (tв – tот) · zот, о С·сут.
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, о С;
tот – средняя температура отопительного периода, о С;
zот – продолжительность отопительного периода, сут.
ГСОП = Х = (22 – (– 2,11) ∙ 213 = 5 133,3 о С·сут.
3.1.2 Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередачи по условию энергосбережения определяются в зависимости от назначения ограждающей конструкции, условий эксплуатации и градусо-суток отопительного периода
Rоэ = R + β ∙ Х, м2·оС/Вт,
Rоэ = 1,4 + 0,00035 5 133,3 = 3,2 м2·оС/Вт
3.2 Тепловой защиты по условиям санитарии
3.2.1 Нормативный перепад между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции
Δtн = 4,0 оС
3.2.2 Корректирующий множитель n, учитывающий степень контактности ограждения с наружным воздухом
n= 1
3.2.3 Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхностью ограждающей конструкции
αв = 8,7 Вт/(м2∙оС)
3.2.4 Нормативное сопротивление теплопередачи по условию санитарии
Rос = , м2· оС /Вт
где tн – расчётная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки tх5, о С.
Rос = = 1,18 м2∙ оС/Вт
3.3 Норма тепловой защиты
Принимаем наибольшее из Rос и Rоэ :
Rоэ > Rос
= Rоэ = 3,2 м2∙ оС/Вт