Вертикальная конструкция

Расчет сопротивления теплопередаче вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций.

Вертикальная конструкция.

Исходные данные:

· Могилевская область.

· Влажностной режим помещения – нормальный.

· Температура внутреннего воздуха - t_в = 18 °С.

· Начало отопительного периода – 8

Требуется: Определить расчётную температуру наружного воздуха и рассчитать сопротивление теплопередаче, тепловую инерцию и толщину теплоизоляционного слоя наружной стены.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

По таблице 4.2[1] при нормольном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б».

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:

-бетон на гравии:

λ ₁ = 1,86 Вт/(м ∙°С); S₁ = 16,77 Вт/(м² ∙°С);

-плиты минераловатные:

λ ₂ = 2,91 Вт/(м ∙°С); S₂ = 0,51 Вт/(м² ∙°С);

-мрамор:

λ ₃ = 2,91 Вт/(м ∙°С); S₃ = 22,86 Вт/(м² ∙°С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 2,5(м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

-бетон на гравии:

;

-мрамор:

;

Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя щебень и песок из перлита вспученного находим из формулы:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по таблице 5.4[1], α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[1], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

;

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя щебень и песок из перлита вспученного находится по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙°С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м²∙°С).

;

Подставив значения, получим:

D=0,24∙16,77+0,12∙22,86+1,98∙0,51=7,76.

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией более 7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Общее термическое сопротивление наружной стены, находим по формуле:

Найдём требуемое термическое сопротивление, по формуле:

где - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3[1], ;

- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5, ;

Подставив значения в формулу, получим:

;

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R_т.эк., , по формуле

где R _т.тр — требуемое сопротивление теплопередаче, м²×°С/Вт, определяемое по формуле

здесь t _в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.1;

t _н — расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.3 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 5.2;

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3;

a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 5.4;

D t _в — расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и темпера­турой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5;

С_т.э — стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;

z _о.т — продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице 4.4;

t _н.от — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.4;

С_м — стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по действующим ценам;

l — коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2, Вт/(м×°С), принимаемый по приложению А.

Подставив значения в формулу, получим:

;

Вывод: Расчетная температура наружного воздуха составляет . Сопротивление теплопередаче слоя плиты минераловатной равно R₂=1,98 (м² ∙ ºС)/Вт. тепловая инерция наружной стены из штучных материалов равна D=7,76. Толщина теплоизоляционного слоя равна , общая толщина стены .

Данная стена удовлетворяет требованиям СНБ 2.04.01-97 по сопротивлению теплопередаче, так как .

1.2.Горизонтальная конструкция.

Поиск по сайту: