Определение условий эксплуатации ограждающей конструкции (ОК) с учетом климатических показателей района строительства и режима эксплуатации зданий и помещений

МЕТОДИКА И ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание и исходные данные

Определить требуемую толщину утеплителя и вычислить приведенное сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции (согласно индивидуальному заданию) с металлическими связями d = 6 мм (шаг раскладки — 0,6 м) стены жилого помещения здания, расположенного в г. Москве.

Рисунок 1. Схема ограждающей конструкции

Таблица 1. Слои ограждающей конструкции

№ слоя	Материал	Плотность , кг/м³	Толщина δ, м
	Кладка из керамического кирпича		0.12
	Плита минераловатная прошивная на синтетическом связующем		?
	Кладка из сплошного глиняного кирпича		0.25
	Штукатурка (цементно-песчаный раствор)		0.02

Порядок выполнения работы

Определение расчетных параметров наружной среды для района строительства

Расчетные параметры наружной среды, необходимые для расчета сопротивления теплопередаче, приведены в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [1] и определяются по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» [2]. К ним относятся:

– средняя температура воздуха периода со среднесуточной температурой воздуха меньше 8°С, определяется по таблице 1 СНиП 23-01-99*: ;

– продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха меньше 8°С, определяется по табл. СНиП 23-01-99*: суток;

– средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92, определяется по таблице 1 СНиП 23-01-99*: t _ext = -32°C.

Определение режима эксплуатации помещения с учетом нормативных санитарно-гигиенических показателей микроклимата его внутренней среды

Параметры воздушной среды для обеспечения минимально-допустимых условий комфортности внутри жилого помещения в холодный период года, определяемые согласно таблице 1 СП 23-101-2004[1] (см. приложение 1), составляют:

– температура воздуха - t_int = 20°С;

– относительная влажность воздуха - j_int = 55%.

Режим эксплуатации помещения в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха определяется по таблице 1 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 2): нормальный.

Определение условий эксплуатации ограждающей конструкции (ОК) с учетом климатических показателей района строительства и режима эксплуатации зданий и помещений

Условия эксплуатации ограждающей конструкции определяется с учетом климатических показателей района строительства и режима эксплуатации зданий и помещений.

Определяем зону влажности района строительства (г. Москва) по климатическим показателям наружной среды согласно приложению «В» к СНиП 23-02-2003 (см. приложение 10)[2]: нормальная.

Условия эксплуатации ОК определяются по таблице 2 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 4). Для нормального режима эксплуатации помещения и нормальной зоны влажности условия эксплуатации ОК соответствуют параметру «Б».

4.4. Определение требуемого R_req термического сопротивления теплопередаче ОК и толщины слоя утеплителя

4.4.1. Приведенное сопротивление теплопередаче R₀, м²×°С/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений R_req, м²×°С/Вт, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 5) в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства D_d, °С×сут.

Определяем градусы-сутки отопительного периода по формуле (1):

[°C×сут] (1)

(условные обозначения – см. в пп. 1, 2 настоящих Методических указаний).

[°C×сут].

4.4.2. Определяем нормированное сопротивление теплопередаче по формуле (2):

[м²× ⁰С/Вт] (2)

где: ; согласно «Примечания» к табл. 4 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 5);

[м²× ⁰С/Вт].

4.4.3. Находим требуемое условное сопротивление теплопередаче по формуле (3):

[м²×°С/Вт] (3)

Где: – требуемое сопротивление теплопередаче конструкции без учета теплотехнической неоднородности ОК,

r – коэффициент теплотехнической неоднородности, «глади», глухой части стены. В рассматриваемом варианте принимаем r = 0.87.

[м²×°С/Вт].

4.4.4. Требуемое значение сопротивления теплопередаче слоя утеплителя из плит минераловатных прошивных на синтетическом связующем находим согласно п. 8 СП 23-101-2004 по формуле (4):

[м²×°С/Вт] (4)

где: R_в = 1/a_int – коэффициент сопротивления теплоотдаче внутренней поверхности ограждающих конструкций. a_int принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 6): a_int = 8.7 [Вт /(м²×°С)].

R_н = 1/a_ext – коэффициент сопротивления теплоотдаче наружной поверхности ограждающих конструкций. a_ext принимаемый по табл. 8 СП 23-101-2004 для наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами: a_ext = 23 [Вт /(м²×°С)].

– сумма сопротивления теплопередаче известных слоев ограждающей конструкции:

[м²×°С/Вт],

где: δ1 – толщина 1-го известного слоя ограждающей конструкции; λ1 – коэффициент теплопроводности 1-го известного слоя ограждающей конструкции; n – количество слоев многослойной ограждающей конструкции.

Для удобства расчетов заполняем таблицу расчетных данных:

Таблица 2– Расчетные данные

Слой	Материал	Плотность , кг/м³	Толщина δ, м	Коэффициент теплопроводности , Вт/(м×°С)
	Кладка из керамического кирпича		0.12	0.64
	Плита минераловатная прошивная (ГОСТ 21880)		?	0.07
	Кладка из сплошного глиняного кирпича		0.25	0.81
	Штукатурка (цементно-песчаный раствор)		0.02	0.93
Примечание: коэффициенты теплопроводности материалов в соответствии с п. 3 расчета принимаем для режима эксплуатации ОК «Б» по приложению 7[3]

[м²×⁰С/Вт]

4.4.5. Расчетную толщину утеплителя находим по формуле (5):

[м] (5)

= 2.92×0.07 = 0,204 [м].

Фактическую толщину утеплителя из конструктивных соображений принимаем (округляем полученный выше результат до целых см. в большую сторону):

= 0.21 [м].

4.4.6. Для проверки полученного результата находим приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены по формулам (6)-(7):

[м²× ⁰С/Вт] (6)

[м²×⁰С/Вт] (7)

4.4.7. Проверяем выполнение неравенства (достаточность сопротивления теплопередаче):

R₀ = 3.20 > R_req = 3.13 [м²×°С/Вт].

Вывод: фактическое приведенное сопротивление теплопередаче не меньше требуемого.

4.5. Определение расчетно-температурного перепада Dt₀ (разница между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены)

4.5.1. Определяем расчетный температурный перепад Dt₀, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции в соответствии с п. 5.8 СНиП 23-02-2003 по формуле (8):

[°С] (8)

где: показывает расчетную разницу между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены;

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху. Принимаем по таблице 6 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 8): n = 1.

t_int – температура внутреннего воздуха здания, принимаемая по минимальным значениям оптимальной температуры для жилого помещения по таблице 1 СП 23-101-2004 (см. приложение 1): t_{int =} 20°С.

t_ext – температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92. Принимается по таблице 1 СНиП 23-01-99*: t_ext = -32°С.

[°С]

4.5.2. Проверяем условие: ≤ , где – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 5 СНиП 23-02-2003 (см. приложение 9): = 4°С:

1.87°С < 4.0°С.

Вывод: принятая конструкция стены отвечает санитарно-гигиеническим и строительным требованиям к теплопередаче ограждающих конструкций по температурному перепаду.