Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определить толщину чердачного перекрытия пятиэтажного жилого дома в городе Белгород.

1 Поэлементные требования:

1.1Параметры наружных климатических условий.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, по приложению А – t_Н= -35 °С.

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха £ 8°С по приложению А – z_{ОТ. ПЕР} = =191 сут.; t_ОТ.ПЕР. = -1,9°С.

1.2 Параметры внутренней среды.

Влажность внутреннего воздуха φ_В=55 %.

Температура внутреннего воздуха – t_В=21ºС

1.3 Разрабатывают или выбирают конструктивные решения наружных

ограждений и определяют их теплотехнические характеристики.

a) выбор конструктивной схемы наружной стены

Рисунок 2

В конструкцию покрытия входит 7 слоев (рисунок 2):

1-железобетонная многопустотная плита покрытия;

2-пароизоляция – пергамин (один слой);

3-керамзит по уклону (минимальная толщина 20 мм);

4- плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной

жесткости на органо-фосфатном связующем;

5- гидроизоляция – пергамин (один слой);

6- цементно-песчаная стяжка;

7- четырехслойный рубероидный кровельный ковер.

b) выбор условий эксплуатаций ограждающих конструкций А или Б.

- зонная влажности – сухая

- влажностный режим помещений – нормальный

- условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

c) определяем характеристики материалов согласно условиям эксплуатации.

Таблица 12- Характеристики материала

Номер слоя по рисунку 2.3	Наименование материала	Толщина слоя δ, м	Объемный вес γ, кг/м³	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м²·°С)
	Железобетонная многопустотная плита покрытия – Rплиты= 0,162 м² ·°С/Вт Пароизоляция – пергамин (1 слой) Керамзит по уклону (min 20 мм) Плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем Гидроизоляция – пергамин (1 слой) Цементно-песчаная стяжка Четырехслойный рубероидный кровельный ковер	0,22     0,003 0,02 Х   0,003 0,02 0,02	-	-     0,17 0,21 0,07   0,17 0,76 0,17

1.4 Определение требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче

R _о^{тр. (норм.)} наружных стен, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных

перекрытий.

ГСОП = (t_В – t_{ОТ. ПЕР.}) z_{ОТ. ПЕР.}=(21+1,9)·191=4374.

По таблице 4 определяем требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о^тр. Если полученное ГСОП отличается от табличных, то R_о^тр определяют по формуле:

R_о^тр=а*ГСОП+в

.

где а и в определяют по таблице 4 для соответствующих зданий и помещений.

R_о^тр=0,0005*4374+2,2=4,39 м² ·°С/Вт

1.5 Определяем приведенное сопротивление теплопередачи неоднородной конструкции.

В данном примере предварительно необходимо рассчитать приведенное термическое сопротивление железобетонной плиты покрытия с круглыми пустотами, так как такая конструкция является неоднородной расчет производится для участка плиты длиной 1 метр.

Заменим круглое отверстие квадратным.

м

Рисунок 3

Расчет проводим в два этапа:

а) Плоскостями параллельными тепловому потоку, разделим расчетный участок плиты, площадью 1 0,185 м, на два участка.

Участок I.Первый слой – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С); второй слой – воздушная прослойка: м; =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); третий слой – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С).

м² ·°С/Вт;

м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь I участка – м².

Участок II.Один слой железобетона: м; кг/м³;

Вт/(м² ·°С).

м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь II участка – м².

Отсюда по формуле 6 находим:

м² ·°С/Вт.

б) Плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, разделяем расчетный участок плиты на три слоя. Первый и третий слои – железобетон: м; кг/м³; Вт/(м² ·°С);

м² ·°С/Вт.

Второй слой – замкнутая воздушная прослойка + железобетон:

воздушная прослойка – =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); =0,14 м²;

железобетон – м; кг/м³; Вт/(м² ·°С);

; м²;

м² ·°С/Вт.

Отсюда находим:

м² ·°С/Вт.

Окончательно, приведенное термическое сопротивление плиты находим по формуле 7.

м² ·°С/Вт.

Используя формулы (3,4,5), находим толщину утеплителя, подставляя в формулу 4 вместо .

м² ·°С/Вт,

где = 23 – таблица 5;

м

Округляем полученное значение толщины утеплителя в большую сторону до значения, ближайшего по ГОСТ на плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем (приложение Е) – мм.

Проверка.

м² ·°С/Вт

Условие выполняется: 4,46 м² ·°С/Вт ≥4,39 м² ·°С/Вт.