Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий (стр. 3 из 7)

3. Анализ теплового режима наружного ограждения.

Целью расчёта является определение температур на внутренней поверхности наружных ограждений, в толще ограждающих конструкций на стыке материальных слоёв, а также построение графиков распределения температур по сечению ограждающих конструкций в координатах (t_xi , x_i), (t_xi ,R_mxi) для определения плоскости (ПВК) и зоны возможного промерзания (ЗВП), т.е. области, где температура ниже или равна 0.

Анализ теплового режима производим для наружной стены, чердачного покрытия и перекрытия первого этажа по следующему алгоритму.

1.Определяем сопротивление теплопередачи, м^2°С/Вт, для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения наружного ограждения с координатой (x_i, м:х₁= δ₁, х₂= х₁+ δ₂, x_i= x_i_-1+ δ₁)

R_mxi=R_в +R_m₁+…+R_mi_,(12)

2. Определяем плотность теплового потока через ограждение при расчётной температуре наружного воздуха, Вт/м²:

, (13)

3.Определяем расчётную температуру на внутренней поверхности наружного ограждения, °С

τ_в

, (14)

4. Определяем расчётные температуры на наружной поверхности i-ого слоя сечения наружного ограждения с координатой х_i , °С :

t_xi

(15)

5. Определяем температуру в наружном углу помещения, °С:

(16)

6. Определяем температуру точки росы внутреннего воздуха с параметрами (t_в,φ_в), °С:

(17)

е_в – фактическая упругость водяного пара во внутреннем воздухе с параметрами (t_в,φ_в),.Па, определяется как

(18)

Е(t_в) – упругость насыщенного пара при температуре воздуха внутри помещения, Па, определяется как

(19)

Для всех ограждений должно выполняться следующее условие:

τ_в>= t_р

t_у >=t_р (20)

Графики распределения температур по сечению ограждающей конструкции в координатах (t_xi , x_i), (t_xi ,R_mxi) см. рис. 4-6

Вывод: Так как выполняется условие τ_в>= t_р ,

t_у >= t_р

то ограждающие конструкции обеспечивают удовлетворительный тепловой режим здания, конденсационное увлажнение внутренней поверхности отсутствует.

Расчётный анализ теплового режима

Таблица №5

№ п/п	Наименование величин	Обозначение	Размер-ность	Расчет-ная формула	Результаты расчета			Примечания
№ п/п	Наименование величин	Обозначение	Размер-ность	Расчет-ная формула	Н.С.	Покр.	Пол	Примечания
1.	Координата сечения ограждения	х₁	м	-	0,02	0,22	0,12
		х₂			0,22	0,2215	0,52
		х₃			0,77	0,7215	0,535
		х₄			0,92	0,75	0,536
		х₅			0,935	0,554
1.	Сопротивление теплопередаче для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения наружного ограждения с координатой X_i	R_mx1 R_mx2 R_mx3 R_mx4 R_mx5	м²°С Вт	(12)	0,141 0,311 3.436 3,612 3,6317	0,231 0,239 4,6798 5,06	0,343 4,783 4,797 4,8 4,9
2.	Плотность теплового потока	q	Вт/м²	(13)	10,88	7,49	4,73
3.	Расчётная температура на внутренней поверхности наружного ограждения	τ_в	°C	(14)	16,75	17,14	17,46
4.	Расчётная температура на наружной поверхности i-ого слоя	t₁ t₂ t₃ t₄ t₅	°C	(15)	16,46 14,62 -19,38 -21,29 -21,51	16,27 16,2 -17,05 -19,9 -	16,38 -4,62 -4,68 -4,7 -5,177
5.	Температура в наружном углу помещения	t_у	°C	(16)	18,97	20,86	21,31
6.	Упругость насыщенного водяного пара при температуре воздуха внутри помещения	Е_в	Па	(19)	1898,3	1898,3	1898,3
6.	Фактическая упругость водяного пара при температуре воздуха внутри помещения	е_в	Па	(18)	949,15	949,15	949,15
6.	Температура точки росы внутреннего воздуха	t_р	°C	(17)	6,3	6,3	6,3

Вывод: Так как выполняется условие τ_в≥ t_р ,

t_у ≥ t_р

4.Проверка наружных ограждений на проницаемость.

Целью расчёта является определение диффузионного потока пара через многослойную конструкцию, а также степень насыщения пара в толще ограждения, в результате чего находят плоскость (ПВК) и зону возможной конденсации (ЗВК) и делают соответствующий вывод.

Проверку на паропроницаемость производим для наружной стены и чердачного покрытия по следующему алгоритму.

1.Определяем сопротивление паропроницанию для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения с координатой х_i , [Па/(мг/м²ч)]:

R_nxi =R_n_в +R_n₁ +…+ R_ni(21)

где R_n_в – сопротивление массообмену на внутренней поверхности наружного ограждения, R_n_в=0,0267, [Па/(мг/м²ч)]; R_ni – сопротивление паропроницанию i-ого слоя [Па/(мг/м²ч)], определяется как

R_ni= δ_i /µ_i , (22)

2. Определяем сопротивление диффузионному паропроницанию наружного ограждения, [Па/(мг/м²ч)] :

, (23)

R_пн– сопротивление массообмену на наружной поверхности ограждения.

R_пн=0,0052 , Па/(мг/м² ч);

3.Определяем среднюю плотность потока пара, [

]

, (24)

где

– упругость насыщенного пара в наружном воздухе. Па, определяем как

, (25)

Е_хм - упругость насыщенного пара в наружном воздухе при t_хм, Па, если t_хм >=0, то Е_хмопределяем по формуле (19); если t_хм<0, то

, (26)

4. Определяем упругость пара, диффундирующего через наружное ограждение в сечениях многослойной конструкции с координатой x_i , Па:

, (27)

5. Определяем среднюю плотность теплового потока при среднемесячной температуре наиболее холодного месяца,