Пример расчета приведенного сопротивления теплопередаче участков стен, расположенных за остекленными лоджиями и балконами

Исходные данные

Девятиэтажное жилое здание со стенами из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм (R_w^r = 1,45 м²×°С/Вт), построено в г. Ярославле (t_ext = -31 °С). Балконы и лоджии остеклены однослойным остеклением (R_F = 0,18 м²×°С/Вт), нижняя часть утеплена (R_w = 0,81 м²×°С/Вт). В наружных стенах в зоне остекленных балконов светопроемы заполнены оконными и дверными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах (R_F^r = 0,44 м²×°С/Вт). Наружный торец балкона имеет стенку из силикатного кирпича толщиной 380 мм (R_w = 0,6 м²×°С/Вт). Температура внутреннего воздуха t_int = 21 °С. Определить приведенное сопротивление теплопередаче системы ограждающих конструкций остекленного балкона.

Порядок расчета

Согласно геометрическим показателям ограждений остекленного балкона, представленным на рисунке У.1, определены сопротивления теплопередаче R^r и площади А отдельных видов ограждений:

1. Наружная стена из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм, R_w^r = 1,45 м²×°С/Вт, A_w = 15 м².

2. Заполнение балконного и оконного проемов деревянными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах R_F^r = 0,44 м²×°С/Вт, А_F = 6,5м².

3. Торцевая стенка из силикатного кирпича толщиной 380 мм R_w^r = 0,6 м²×°С/Вт, A_w = 3,24 м².

4. Непрозрачная часть ограждения балкона R_w = 0,81 м²×°С/Вт, A_w = 6,9 м².

5. Однослойное остекление балкона R_F = 0,18 м²×°С/Вт, A_F = 10,33 м².

Определим температуру воздуха на балконе t_bal при расчетных температурных условиях по формуле (43)

t_bal = [21(15/1,45 + 6,5/0,44) - 31×(10,33/0,18 + 6,9/0,81 + 3,24/0,60]/(15/1,45 +

+ 6,5/0,44 + 10,33/0,18 + 6,9/0,81 + 3,24/0,6) = -1683,06/96,425 = -17,45 °С.

По формуле (45) определим коэффициент п:

п = (21 + 17,45)/(21 + 31) = 0,739.

По формулам (44) получим уточненные значения приведенного сопротивления теплопередаче стен R_w^bal и заполнений светопроемов R_F^bal сучетом остекления балкона:

R_w^bal = 1,45/0,739 = 1,96 м²×°С/Вт;

R_F^bal = 0,44/0,739 = 0,595 м²×°С/Вт.

Рисунок У.1 - План (а),разрез (б)по сечению I-I плана и фасад (в)по сечению II-II остекленного балкона многоэтажного жилого здания

ПРИЛОЖЕНИЕ Ф

(рекомендуемое)

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

Определить, удовлетворяет ли требованиям в отношении теплоустойчивости трехслойная железобетонная панель с утеплителем из пенополистирола на гибких связях с габаритными параметрами, принятыми по примеру расчета раздела 2 приложения Н.

Исходные данные

1. Район строительства - г. Ростов-на-Дону.

2. Средняя месячная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) согласно СНиП 23-01 t_ext = 23 °С.

3. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха согласно СНиП 23-01 A_{t, ext} = 19 °С.

4. Максимальное и среднее значения суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации в июле при ясном небе для вертикальной поверхности западной ориентации согласно приложению Г I_max = 764 Вт/м² и I_av = 184 Вт/м².

5. Расчетная скорость ветра согласно СНиП 23-01 v = 3,6 м/с.

6. Теплотехнические характеристики материалов панели выбираются по условиям эксплуатации А согласно приложению Д:

для железобетонных слоев

l₁ = l₃ = 1,92 Вт/(м°×С),

s₁ = s₃ = 17,98 Вт/(м²×°С);

для пенополистирола

l₂ = 0,041 Вт/(м×°С),

s₂ = 0,41 Вт/(м²×°С).

Порядок расчета

1. Термические сопротивления отдельных слоев стеновой панели:

внутреннего железобетонного слоя

R₁ = 0,1/1,92 = 0,052 м²×°С/Вт;

слоя пенополистирола

R₂= 0,135/0,041 = 3,293 м²×°С/Вт;

наружного железобетонного слоя

R₃ = 0,065/1,92 = 0,034 м²×°С/Вт.

2. Тепловая инерция каждого слоя и самой панели:

наружного железобетонного слоя

D₁ = 0,052 · 17,98 = 0,935 < 1;

пенополистирола

D₂ = 3,293 · 0,41 = 1,35;

внутреннего железобетонного слоя

D₃ = 0,034×17,98 = 0,611;

всей панели

åD_i = 0,935 + 1,35 + 0,611 = 2,896.

Поскольку тепловая инерция стеновой панели D < 4, то требуется расчет панели на теплоустойчивость.

3. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности A_t^req ограждающей конструкции определяется по формуле (46)

А_t^req = 2,5 - 0,1(23 - 21) = 2,3 °С.

4. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности a_ext ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (48)

5. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (49)

A_{t, ext}^des = 0,5×19 + [0,7(764 - 184)]/27,8 = 24,1 °С.

6. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y cтепловой инерцией D < 1 определяется расчетом по формулам (51) и (52):

а) для внутреннего железобетонного слоя

Y₁ = (R₁s₁² + a_int)/(1 + R₁a_int) = (0,052×17,982 + 8,7)/(1 + 0,052×8,7) = 17,6 Вт/(м²×°С);

б) для среднего слоя из пенополистирола, имеющего D > 1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимается равным коэффициенту теплоусвоения материала Y₂ = s₂ = 0,41 Вт/(м²×°С);

в) для наружного железобетонного слоя

Y₃ = (R₁s₃² + Y₂)/(1 + R₃s₂) = (0,034×17,98² + 0,41)/(1 + 0,034×0,41) = 11,24 Вт/(м²×°С).

7. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции вычисляется по формуле (47)

v = 0,9e^D/Ö2[(s₁+ a_int)(s₂ + Y₁)(s₃ + Y₂)´(a_ext + Y₃)]/[(s₁ + Y₁)(s₂ + Y₂)(s₃ + Y₃)a_ext] =

= 0,9e^2,896/Ö2[(17,98 + 8,7)(0,41 + 17,6)´(17,98 + 0,41)(27,8 + 11,24)]/[(17,98 + 17,6)´

´(0,41 + 0,41)(17,98 + 11,24)27,8] = 101,56.

8. Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (50)

A_t^des = A_t,ext^des/v = 24,1/101,56 = 0,24 < А_t^req = 2,3 °С,

что отвечает требованиям норм.

ПРИЛОЖЕНИЕ X

(рекомендуемое)