1 - распорки; 2 - петля; 3 - подвески; 4 - бетонные утолщения (d = 75 мм внутреннего железобетонного слоя); 5 - подкос
Рисунок Н.2 - Конструкция трехслойной панели на гибких связях
Таблица Н.4
r0, кг/м3 | lБ, Вт/(м·°С) | Толщина слоя, мм | ||||
Вдали от включений | в зоне подвески и петли | горизонтальный стык | вертикальный стык | |||
Наружный железобетонный слой | 2500 | 2,04 | 65 | 65 | 65 | 65 |
Теплоизоляционный слой - пенополистирол | 40 | 0,05 | 135 | 60 | - | - |
Минераловатные вкладыши | 150 | 0,075 | - | - | 135 | 60 |
Внутренний железобетонный слой | 2500 | 2,04 | 100 | 175 | 100 | 175 |
Порядок расчета
Конструкция ограждения содержит следующие теплопроводные включения: горизонтальные и вертикальные стыки, оконные откосы, утолщения внутреннего железобетонного слоя и гибкие связи (подвески, подкос, распорки).
Для определения коэффициента влияния отдельных теплопроводных включений предварительно рассчитаем по формуле (7) термические сопротивления отдельных участков панели:
в зоне утолщения внутреннего железобетонного слоя
Ry = 0,175/2,04 + 0,06/0,042 + 0,065/2,04 = 1,546 м2×°С/Вт;
по горизонтальному стыку
Rjng= 0,1/2,04 + 0,135/0,047 + 0,065/2,04 = = 2,95 м2×°С/Вт;
по вертикальному стыку
Rjnv = 0,175/2,04 + 0,06/0,047 + 0,065/2,04 = 1,394 м2×°С/Вт;
термическое сопротивление панели вдали от теплопроводных включений
Rkcon= 0,1/2,04 + 0,135/0,042 + 0,065/2,04 = 3,295 м2×°С/Вт.
Условное сопротивление теплопередаче вдали от теплопроводных включений
Rocon = 1/8,7 + 3,295 + 1/23 = 3,453 м2×°С/Вт.
Так как панель имеет вертикальную ось симметрии, то определение последующих величин осуществляем для половины панели.
Определим площадь половины панели без учета проема окна
А0 = 0,5 (2,8×2,7 - 1,48×1,51) = 2,66 м2.
Толщина панели dw = 0,3 м.
Определим площадь зон влияния Аi и коэффициент fiдля каждого теплопроводного включения панели:
для горизонтального стыка
Rjng/Rkcon = 2,95/3,295 = 0,895.
По таблице H.3 fi = 0,1. Площадь зоны влияния по формуле (15)
Ai= 0,3×2×1,25 = 0,75 м2;
для вертикального стыка
Rjnv/Rkcon = 1,394/3,295 = 0,423.
По таблице H.3 fi = 0,375. Площадь зоны влияния по формуле (15)
Ai= 0,3×2,8 = 0,84 м2;
для оконных откосов при dF¢ = 0,065 м и dw¢ = 0,18 м, по таблице H.3 fi = 0,374. Площадь зоны влияния половины оконного проема с учетом угловых участков определяется по формуле (16)
Ai= 0,5[2×0,3×(1,53 + 1,56) + 3,14×0,32] = 1,069 м2;
для бетонных утолщений внутреннего железобетонного слоя в зоне подвески и петли при Ry¢/Rkcon = 1,546/3,295 = 0,469 по таблице H.3 fi = 0,78. Суммарную площадь зоны влияния утолщений подвески и петли находим по формуле (17)
Аi = (0,6 + 2×0,3)×(0,47 + 0,1) + (0,2 + 0,3 + 0,1)×(0,42 + 0,3 + 0,075) = 1,161 м2;
для подвески (диаметр стержня 8 мм) по таблице H.3 fi = 0,16, площадь зоны влияния по формуле (17)
Ai = (0,13 + 0,3 + 0,14)×(0,4 + 2×0,3) = 0,57 м2;
для подкоса (диаметр стержня 8 мм) по таблице H.3 fi = 0,16, по формуле (17)
Аi = (0,13 + 0,3)×(0,22 + 0,3 + 0,09) = 0,227 м2;
для распорок (диаметр стержня 4 мм) по таблице H.3 fi= 0,05.
При определении суммарной площади зоны влияния пяти распорок следует учитывать, что ширина зоны влияния со стороны стыка ограничена краем панели и составляет 0,09 м. По формуле (18)
Ai = 5(0,3 + 0,3)×(0,3 + 0,09) = 1,17 м2.
Рассчитаем r по формуле (14)
r = 1/{1 + [2/(3,453×2,66)]×(0,84×0,375 + 0,75×0,1 + 1,069×0,374 + 1,161×0,78 + 0,57×0,16 + 0,227×0,16 + 1,17×0,05)} = 0,71.
Приведенное сопротивление теплопередаче панели определим по формуле (11)
Ror = 0,71×3,453 = 2,45 м2×°С/Вт.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ НЕОДНОРОДНЫХ УЧАСТКОВ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
В зонах соединительных элементов трехслойных панелей из листовых материалов (тавров, двутавров, швеллеров, z-образных профилей, стержней, болтов, обрамляющих торцы панелей элементов и прочее) условно полагается, что теплопередача через ограждение происходит двумя путями: преобладающая - через металлические включения и через утеплитель. Такое расчленение теплового потока позволяет представить прохождение теплоты через цепь, состоящую из последовательно и параллельно соединенных тепловых сопротивлений ri, °С/Вт, для которой возможно рассчитать общее сопротивление по следующим элементарным зависимостям:
r¢ + r" = r, °С/Вт; (П.1)
1/r¢ + 1/r" = 1/r, Вт/°C; (П.2)
Ro = rА, м2×°С/Вт. (П.3)
Наиболее распространенные тепловые сопротивления, встречающиеся в трехслойных панелях из листовых материалов, следует определять по формулам для:
1) примыкания полки профиля к облицовочному металлическому листу
где
a - коэффициент теплоотдачи поверхности панели, Вт/(м2×°С);
lт - теплопроводность металла, Вт/(м×°С);
А = BL - площадь зоны влияния теплопроводного включения, м2, шириной В и длиной L, для профилей, когда В превышает ширину зоны теплового влияния профиля, L = 1 м;
d - толщина облицовочного листа, м;
при bB/2 > 2th(bB/2) » 1.
При примыкании полки металлического профиля теплопроводностью lт к неметаллическому листу с теплопроводностью lпт при lт >> lnm
r = r¢r"/(r¢ + r") - 1/(Aa);
r¢ = (d/lnm + 1/a)/(BL);
при В >> d; (П.5)
2) примыкания торца металлического стержня (болта) к облицовочному листу
r = {1/[2plmdf(b, r1, r2)]} - п/(Aa), (П.6)
где п - число болтов на расчетной площади;