Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий (стр. 2 из 7)

Расчёт теплозащитных характеристик производим для наружной стены, чердачного покрытия и перекрытия над подвалом (пол первого этажа) по следующему алгоритму:

1. Определяем сопротивление теплопередачи наружногоограждения, требуемого по санитарно-гигиеническим нормам:

(1)

где

t_в – расчётная температура внутреннего воздуха , °C

t_н – расчётная зимняя температура наружного воздуха , °С;

n - коэффициент ,принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [4, табл. 3]

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по [ 4, табл.4]

∆t^н — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции. Принимается по [4, табл. 4]

2. Определяем сопротивление теплопередачи наружного ограждения, требуемое из условий энергосбережения по [4, табл.1,б] или табл.3

Для определения необходимого сопротивления теплопередачи наружного ограждения для жилых зданий, требуемого из условий энергосбережения, можно использовать следующую зависимость:

(2)

Z_о.п. – продолжительность отопительного периода, сут/год;

а, в - интерполяционные коэффициенты, принимаемые по таблице 4;

t_o.п. - средняя температура за отопительный период ,°C

Таблица №3

Обозначение	Наружная стена	Покрытие	Перекрытие над подвалом	Окно
а	1,4	2,2	1,9	0,3
в	0,35	0,5	0,45	0,025

3. В качестве расчётного требуемого термического сопротивления теплопередачи наружного ограждения выбираем большее значение из требуемых термических сопротивлений, рассчитанных по формулам (1),(2).

4. Определяем термическое сопротивление материальных слоёв конструкции многослойного ограждения без теплоизоляционного слоя:

(3)

R_в - сопротивление конвективному теплообмену между воздухом помещения и внутренней поверхностью ограждения, (m²°C) / Bt, определяемое по формуле

, (4)

Где α_н – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Bt / (m²°C), определяемая по [ 4,табл.4];

R_mi - термическое сопротивление i-гo материального слоя в конструкции многослойного ограждения ,м^2oC/Bт , определяемое по формуле

(5)

R_н – сопротивление конвективному теплообмену между поверхностью наружного ограждения и наружным воздухом, Bt / (m²°C), определяемое по формуле

(6)

где α_н—коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции, Bt / (m²°C)

5. Определяем требуемое термическое сопротивление утеплителя в наружном ограждении:

R^тр_ут=R₀^тр+ R₀ (7)

6. Определяем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

(8)

λ_УТ – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/м°С;

Округляем требуемую толщину теплоизоляционного слоя до строительной величины, кратной 5, так чтобы выполнялось следующее условие: δ_ут >= δ_ут^тр .

7. Определяем фактическое термическое сопротивление теплоизоляционного слоя:

R_ут^ф = δ_ут / λ_ут (9)

8. Определяем фактическое сопротивление теплопередачи наружного ограждения:

(10)

9. Определяем толщину ограждения:

(11)

Если толщина наружной стены превышает 1м, а толщина чердачного покрытия и перекрытия над подвалом 1,5, то необходимо для заданного района строительства принять другой утеплитель с меньшим коэффициентом теплопроводности.

Расчёт теплозащитных характеристик наружных ограждений сводим в таблицу 4.

Расчёт теплозащитных характеристик наружных ограждений

Таблица №4

№ п/п	Наименование величин	Обозна-чение	Размер-ность	Расчетная формула	Результаты расчета			Примечания
					Н.С.	ПТ	ПЛ
1.	Расчётная температура внутреннего воздуха	tв	°C	-	18	18	18	По заданию
1.	Расчётная зимняя температура наружного воздуха	tн	°C	-	-22	-22	-22	По [4,табл. 3]
1.	Коэффициент расчётной разницы уменьшения температуры	n	-	-	1	0,9	0,6	По [4,табл. 2]
1.	Нормативный температурный перепад	∆t	°C	-	4	3	2	По [4,табл. 4]
1.	Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности	αв	Вт/м°С	8,7	8,7	8,7
1.	Сопротивление теплопередачи наружного ограждения, требуемого по санитарно- гигиеническим условиям	R01ТР	м2°С Вт	(1)	1,15	1,379	1,379
2.	Интерполяционный коэффициент	а	-	-	1,4	2,2	1,9	Табл. 3
2.	Интерполяционный коэффициент	в	-	-	0,35	0,5	0,45	Табл. 3
2.	Продолжительность отопительного периода	Zоп	сут/год	-	171	171	171
2.	Средняя температура за отопительный период	t оп	°C	-	-0,6	-0,6	-0,6
2.	Требуемое сопротивление теплопередаче наружного ограждения по условиям энергосбережения	R02ТР	м2°С Вт	(2)	2,513	3,79	3,331
3.	Расчётное требуемое сопротивление теплопередачи	R0ТР	м2°С Вт	-	2,513	3,79	3,331
4.	Термическое сопротивление i-го слоя без утеплителя	Rm1	м2°С Вт	(5)	0,026	0,116	0,228
		Rm2			0,17	0,0088	-
		Rm3			-	-	0,014
		Rm4			0,176	0,039	0,003
		Rm5			0,0197	-	0,1
4.	Термическое cопротивление конвективному теплообмену между воздухом помещения и внутренней поверхностью ограждения	Rв	м2°С Вт	(4)	0,115	0,115	0,115
4.	Коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции	αн	Вт/м°С	-	23	12	6	По [4,табл. 6]
4.	Термическое сопротивление конвективному теплообмену между поверхностью наружного ограждения с наружным воздухом	Rн	м2°С Вт °	(6)	0,044	0,083	0,17
4.	Термическое сопротивление материальных слоёв конструкции многослойного ограждения без теплоизоляционного слоя	Ro	м2°С Вт	(3)	0,55	0,361	0,631
5.	Требуемое термическое сопротивление утеплителя в наружном ограждении	Rуттр	м2°С Вт	(7)	3,063	4,151	3,962
6.	Требуемая толщина теплоизоляционного слоя	δуттр	м	(8)	0,49	0,37	0,36
6.	Фактическая толщина теплоизоляционного слоя	δутф	м	-	0,5	0,4	0,4
7.	Фактическое термическое сопротивление теплоизоляционного слоя	Rутф	м2°С Вт	(9)	3,125	4,44	4,44
8.	Фактическое сопротивление теплопередачи наружного ограждения	R0ф	м2°С Вт	(10)	3,675	4,801	5,071
9.	Фактическая толщина ограждения	δ	м	(11)	0,885	0,65	0,98

Вывод : так как выполняются следующие условия: δ_ут^ф ≥δ_ут^тр , R_ут^ф≥ R_ут^тр, R₀^ф≥R₀^ТР,то запроектированные ограждающие конструкции удовлетворяют санитарно-гигиеническим условиям и условиям энергосбережения.