Теплотехнический расчет наружной кирпичной стеныс вентилируемым фасадом

Исходные данные

Место строительства – г. Омск

Продолжительность отопительного периода z_ht= 221суток

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht= -8,4ºС.

Температура холодной пятидневки t_ext= -37ºС.

температура внутреннего воздуха t_int= + 20ºС;

влажность воздуха: = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Зона влажности- сухая.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Г. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м²°С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 10,8 Вт/м²·°С.

Рис. 1 Состав ограждающей конструкции.

1-сайдинг 14мм, 2-воздушная прослойка-50мм, 3-утеплитель МВП базальтовые, 4-кирпичная кладка 510мм, 5- штукатурный слой-30мм.

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехническогорасчёта сведены в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
	Известково-песчаная штукатурка		0,03	0,81	0,037
	Керамический пустотный кирпич		0,51	0,64	0,79
	МВП базальтовые		Х	0,041	Х
	Сайдинг	-	-	-	-

1. Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СП 23-101-2004:

D_d= ( t_int- t_ht) z_th= (20–(8,4))·221= 6276,40

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1)СП 23-101-2004:

R_reg= a · D_d+b =0,00035·6276,40+ 1,4 =3,6м²·°С/Вт.

3. Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^r наружных кирпичных стен с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле

R₀^r = R₀^услr,

где R₀^усл – сопротивление теплопередаче кирпичных стен, условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений,м²·°С/Вт;

R₀^r- приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен равен 0,74.

Расчёт ведётся из условия равенства

R₀ = R_reg

следовательно,

R₀^усл = 3,6/0,74 = 4,86м²·°С /Вт

R₀^усл=R_si+R_k+R_se

отсюда

1/ а_int+1/a_ext+R1+R2+R3

4,86=1/8,7+1/10,8+0,037+0,79+Х/0,041

4,86=1,027+Х/0,041

3,83=Х/0,041=1,57

Х=3,83х0,041=0,157м

Принимаем толщину утеплителя 160 мм.

Окончательная толщина стены будет равна (14+50+160+510+30) = 764 мм.

Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

R₀^r= r (R_si+R₁+ R₂+ R_ут+ R₄+ R_se) = 0,74 ( 1/8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,16/0,041+ 1/10,8 ) = 3,65м²·°С/Вт.

УсловиеR₀^r = 3,65> = 3,6м²·°С/Вт выполняется.

Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

1. Проверяем выполнение условия :

∆t = (t_int – t_ext)/R₀^ra_int = (20-(37))/3,65·8,7 = 1,80 ºС

Согласно табл. 5СНиП 23-01-99*∆t_n = 4 °С, следовательно, условие ∆t = 1,80< ∆t_n = 4 ºС выполняется.

2. Проверяем выполнение условия :

] = 20 – [1(20+37) / 3,65·8,7] =

= 20 – 1,80 = 18,20ºС

3. Согласно приложению СНиП 23-01-99* для температуры внутреннего воздуха t_int = 20 ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы t_d = 10,7ºС, следовательно, условие τsi = 18,20>t_d= выполняется.

Вывод. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

4.2 Теплотехнический расчет мансардногопокрытия.

Исходные данные

Определить толщину утеплителя мансардногопокрытия, состоящего из утеплителя,пароизоляции, металлочерепицы.

Чердачное ограждение:

№	Место строительства	Материал утеплителя	Объемная масса утеплителя кг/м³
	Омск	МВП базальтовые

Место строительства – г. Омск

Продолжительность отопительного периода z_ht= 221 суток.

Средняя расчетная температура отопительного периода t_ht= -8,4ºС.

Температура холодной пятидневки t_ext= –37ºС.

Расчет произведен для жилого дома:

температура внутреннего воздуха t_int= + 20ºС;

влажность воздуха: = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м²°С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 12 Вт/м²·°С.

Рис. 2 Схема крыши

Наименование материала Y₀ , кг / м³ δ , м λ , мR, м²·°С/Вт

Таблица 2

	Отделка ГКЛ		0,012	0,36	0,033
	Пароизоляцияруберойд		0,003	0,17	0,017
	Утеплитель МВП базальт		х	0,041	х
	Гидроизоляция руберойд		0,003	0,17	0,017

1. Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2)СП 23-101-2004:

D_d= ( t_int- t_ht) z_th= ( 20 –8,4) · 221=6276,4ºСсут

2. Нормирование значение сопротивления теплопередаче мансардного перекрытия по формуле (1) СП 23-101-2004:

R_reg= a · D_d+ b , где а и b – выбираем по таблице 4 СП 23-101-2004

R_reg= a · D_d+ b = 0,00045 · 6276,4+ 1,9 = 4,72м² · ºС / Вт

3. Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R₀ нормируемому R_reg , т.е.

R₀ = R_reg

4. Из формулы (8) СП 23-100-2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R_k(м² · ºС / Вт )

R_k= R_reg- (R_si+ R_se)

R_reg= 4,72м² · ºС / Вт

R_si = 1 / α_int= 1 / 8,7 = 0,115 м² · ºС / Вт

R_se = 1 / α_ext= 1 / 12 = 0,083 м² · ºС / Вт

R_k= 4,72– (0,115 + 0,083) = 4,52м² · ºС / Вт

5. Термическое сопротивление ограждающей конструкции (мансардного перекрытия) может быть представлена как сумма термических сопротивлений отдельных слоев:

R_к = R_ги+ R_пи + R_у+ R_гкл → R_у= R_к - (R_ги+ R_пи + R_гкл) = R_к - (d/ λ) =4,52 – 0,067 = 4,453м² · ºС / Вт

6. Используем формулу (6) СП 23-101-2004, определим толщину утепляющего слоя:

d_ут= R_ут· λ_ут= 4,453· 0,041= 0,183м

7. Принимаем толщину утепляющего слоя 200мм.

8. Считаем общее термическое сопротивление R₀ :

R₀ = 1 / 8,7 + 0,012 / 0,36+0,003/0,17 +0,2/0,041+0,003/0,17=5,049м² · ºС / Вт

R₀ ≥ R_reg 5,049 ≥ 4,72 удовлетворяет требованию

Проверка выполнения условий

1. Проверяем выполнение условия ∆t₀ ≤ ∆t_n

Величину ∆t₀ определяем по формуле (4):СП 55.13330.2011

∆t₀ = n ·( t_int- t_ext) / R₀ · a_int где, n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности к наружному воздуху по табл. 6

∆t₀ = 1(20+37) / 5,049 · 8,7 = 1,29ºС

Согласно табл. (5) СП 23-101-2004∆t_n= 3 ºС, следовательно, условие ∆t₀ ≤ ∆t_nвыполняется.

2. Проверяем выполнение условия τ >t_d

Значение τ рассчитываем по формуле (25) СП 23-101-2004

t_si = t_int– [n (t_int–t_ext)]/(R_oa_int)

τ = 20- 1(20+37)/ 5,049· 8,7 = 18,702 ºС

3. Согласно приложению Р СП 23-101-2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = +20 ºС и относительной влажности φ = 55% температура точки росы t_d = 10,7 ºС, следовательно, условие τ >t_d выполняется.

Вывод:мансардное покрытие удовлетворяет нормативным требованиям.