Тема2. Теплотехнический расчет однородных ограждающих

Конструкций при зимних условиях эксплуатации

Общие положения

Однородными считаются конструкции, состоящие из одного слоя (материала). Наружные однослойные стеновые панели изготовляют из конструктивно-теплоизаляционного легкого или ячеистого бетона, толщиной 300-500 мм. Однослойные стеновые панели изготовляют в заводских условиях с фасадным декоративно-защитным слоем толщиной 20-25мм и с внутренним отделочным слоем толщиной 15-20мм из известково-песчаного. или цементно-песчаного растворакоторые в расчетах условно не считают за слои.

В соответствии с “Изменениями № 3” к СНиП II-3-79* в качестве однородных ограждений рекомендуется применять легкобетонные панели и блоки плотностью не более 1000 кг/м³ для всех типов зданий в регионах южнее широты 60°С. Применение таких стеновых панелей в районах выше указанной широты приведет к нерациональному утолщению стен, что в современных условиях строительства будет не практично и не экономично.

Данный теплотехнический расчет наружных крупноразмерных стеновых панелей необходимо выполнять в курсовых проектах №1 и 2, и в дипломном проектировании соответствующих зданий.

Методика расчета

Определение обозначений и данные параметров смотри в описании методики расчета работы темы № 1.

1. Назначение расчетной схемы (Рис.В) материалов и ориентировочной толщины однослойной стеновой панели.

2. Определение требуемого сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций, исходя из условий энергосбережения R_req в зависимости от градусо-суток отопительного периода по табл.12 прил.1 методического указания.

Градусо-сутки отопительного периода определяют по формуле:

(9)

3. Определение общего (действительного) сопротивления теплопередаче ограждения по формуле:

(10)

где для многослойных конструкций; (11)

для одного слоя; (12)

термические сопротивления внутреннего и наружного слоев воздуха, м²°С/Вт.

4. Определение приведенного сопротивления теплопередаче R₀^пр с учетом коэффициента теплотехнической однородности r (влияния стыков панелей) производим по формуле:

(13)

где коэффициент теплотехнической однородности ограждающих конструкций, принимаем по табл.13 прил. 1 пособия.

5. Сравнение приведенного R₀^пр сопротивления теплопередачи с требуемымR₀^тр.

Должно соблюдаться условие:

(14)

6.Если условие (14) не выполняется, то необходимо выполнить следующие рекомендации:

а)увеличить толщину стеновой панели;

б) принять бетон (материал) с меньшей плотностью (объемной массой);

в) изменить расчетную схему стены, добавив с наружной стороны теплоизоляционный слой.

Повторять расчет (3,4 и 5) до соблюдения условия (14), в конце расчета написать вывод о принятой толщине утеплителя и стеновой конструкции.

Пример расчета №3

Рассчитать стандартную толщину наружной однослойной легкобетонной стеновой панели общественного здания кинотеатра в г.Элиста РК, исходя из зимних условий эксплуатации.

Исходные данные:

Место строительства – г. Элиста РК.

Температура наружного воздуха по табл. 8 прил.1 данного пособия.

Зона влажности региона – сухая – принимаем по рис. 1 прил.2 пособия.

для общественных зданий – по таб.2 прил.1 пособия.

Влажностный режим помещений – нормальный – принимаем по табл. 4 прил. 1 пособия.

Условия эксплуатации в зависимости от зоны влажности (сухая) и влажностного режима помещений (нормальный) соответствуют категории А– по табл. 5 прил. 1 пособия.

Вычерчиваем расчетную схему однослойной стеновой панели с назначением материалов и толщин всех слоев ограждения, принимая ее по табл. 3 прил. 1 пособия. В данном расчете толщину стеновой панели принимаем предварительно, ориентировочно.

Рис. В. Расчетная схема однослойной стеновой панели

Примечания:

1. Декоративно-защитную отделку (1 и 3) условно не считают за слои, но в расчетах их необходимо учитывать.

2. Расчетную схему стеновой конструкции принимаем №12 по табл. 3 прил. 1 пособия.

Теплотехнические показатели материалов слоев принимаем для условий эксплуатации здания А– по табл. 5 прил. 1 методического указания и сводим их в табл. В.

Таблица В.Теплотехнические показатели стеновой панели

№	Наименование материала слоя	Толщина слоя dI, м	Плотность g,кг/м3	Коэффициент теплопро-водности lI, Вт/м*°С	Коэффициент теплоусвоения Si.Вт/м2*°С	Сопротив-ления Ri и R0, м2*°С/Вт
Внутренний пограничный слой воздуха 1/aв	0,12
	Известково-песчаный раствор	0,020		0,70	8,69	0,03
	Керамзитобетон	0,46		0,17	2,55	2,71
	Известково-песчаный раствор	0,020		0,70	8,69	0,03
Наружный пограничный слой воздуха 1/aн	0,043
Общее сопротивление	0,50		2,93

Данные для расчета:

по табл. 7 прил. 1 данного пособия;

по табл. 8 прил. 1 пособия;

по табл.2 прил. 1 пособия;

по табл. 10 прил. 1 пособия;

по табл. 11 прил. 1 пособия;

по табл. 8 прил.1– для г.Элисты;

по табл.8 прил.1– для г. Элисты;

для однослойных легкобетонных панелей – по табл.13 прил. 1.

Порядок расчета:

1. Определяем требуемое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, исходя из условий энергосбережения в зависимости от градусо-суток отопительного периода:

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждения из условий энергосбережения R_req в зависимости от D_d по табл.12 прил.1 (формула 26):

2. Определяем общее (фактическое) сопротивление теплопередаче ограждающей панели:

3. Определяем приведенное сопротивление теплопередачи однослойной стеновой панели по формуле:

4. Условие R₀^пр=2,64 м²_*°С/Вт ³R_req = 2,2м²°С/Вт соблюдается.

Вывод:

Согласно произведенного расчета толщина керамзитобетонной стеновой панели (0,50м) принята верно и соответствует климатическим условиям г.Элисты при зимних условиях эксплуатации.