Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра гидравлики и теплотехники

Контрольная работа

По дисциплине: «Строительная физика»

На тему: «Теплофизический расчет наружной стены»

1. Теплофизический расчет наружной стены

Выполним теплофизический расчёта наружной стены из монолитного керамзитобетона.

Рис. 1. Фрагмент глади стены

Записываем теплофизические характеристики материалов в таблицу 1.

Таблица 1. Теплофизические характеристики материалов ограждения

2. Исходные данные

1. Район строительства - г. Самара, тип здания -жилое.

2. Температура наиболее холодной пятидневки t_н⁵ = -30 °С.

3. Средняя температура за отопительный период t_о.п. = -5,2 °С.

4. Продолжительность отопительного периода Z_о.п. =203 сут.

5. Температура воздуха внутри здания t_в =+20°С.

6. Относительная влажность воздуха =55 %.

7. Значения среднемесячной температуры воздуха и парциального давления водяного пара приведены в таблице 2.

8. Фрагмент глади стены показан на рис.1.

Таблица 2. Параметры наружного воздуха для г. Самара

9. Максимальное и среднее значения солнечной суммарной радиации (прямой и рассеянной) при ясном небе в июле:

10. I_max = 838; I_ср. = 329.

11. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле = 18,5 єС.

12. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, х_I= 5,4 м/с.

13. Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, х_VII=3,2 м/с.

3. Теплотехнический расчет наружной стены

Расчет выполняем по параметрам А, согласно приложению В (Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Строительная теплофизика»).

Расчёт выполняется в следующей последовательности:

1. Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, определяем по формуле:

.

2. Требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены, исходя из условия энергосбережения, с помощью приложения К

(Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Строительная теплофизика»), определяем величину градусосуток отопительного периода, используя формулу:

;

.

3. Из двух значений и

принимаем наибольшее значение .

4. Минимально допустимое значение приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены при реализации потребительского подхода находим, используя формулу:

.

5. Определяем требуемую толщину утеплителя из условия :

.

Принимаем .

.

6. Принимаем толщину монолитного керамзитобетона .

7. Находим значение приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены:

R₀^усл=2,30 (м²•?С)/Вт

8.Определяем значение коэффициента теплопередаче по формуле:

.

9.Вычисляем удельный тепловой поток, проходящий через наружную стену при температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки по формуле:

.

10.Находим значения температур на границах слоев ограждения по формуле:

;

;

;

;

;

.

11.Определяем температуру на внутренней поверхности наружного угла по формуле:

ф_у > ф_р; 13,33 > 10,69єС.

Выпадение конденсата маловероятно.

4. Расчет влажностного режима наружной стены

12. Находим сопротивление паропроницанию наружной стены по формуле:

13. Определяем значение упругости внутреннего воздуха e_в по формуле:

;

Е_в=2338 Па при t_в=20?С (Таблица И.2 «Значение парциального насыщенного водяного пара Е, Па, для температуры t от 0 до +30?С (над водой)).

14. По формуле находим значения комплекса F(t_ki) для всех слоёв наружной стены:

15. По таблице 5.1 (Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Строительная теплофизика») определяем значения температуры в плоскости возможной конденсации:

>20 °C.

Плоскость возможной конденсации может находиться лишь во втором слое. теплотехнический стена керамзитобетон конденсация

16. Определяем координату плоскости возможной конденсации в керамзитобетоне:

17. Определяем значение температуры в плоскости возможной конденсации для трёх периодов года согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»:

а) зимний период:

t_н1 - определяется из таблице 2 на стр.3 выписываем месяцы в которых температура ниже -5?С и суммируем, а затем делим на количество месяцев.

t_I=-13,5?C, t_II=-12,6?C, t_III=-5,8?C t_ХII=-9,6?C, тогда t_н1=?С.

- по таблице И.1.

б) переходный период:

t_н2 - определяется из таблице 2 выписываем месяцы в которых температура от -5?С и до +5?С, затем суммируем и делим на количество месяцев.

t_X=+4,2?C t_ХI=-3,4?C, тогда t_н2=?С.

в) летний период:

t_н3 - определяется из таблице 2 выписываем месяцы в которых температура выше +5?С и суммируем, а затем делим на количество месяцев.

t_IV=5,8?C, t_V=14,3?C, t_VI=18,6?C, t_VII=20,4?C, t_VIII=19,0?C, t_IХ=12,8?C, тогда t_н3=?С.

18. Находим значение упругости водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации:

Z₁=4 - количество месяцев в которых температура ниже -5?С;

Z₂=2 - количество месяцев в которых температура от -5?С до +5?С;

Z₃=6 - количество месяцев в которых температура выше +5?С;

19. Определяем сопротивление паропроницанию части наружной стены, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации:

20. Находим величину требуемого сопротивления паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги в наружной стене за годовой период эксплуатации:

.

е_н=720 Па - средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемая по СНиП 23-01-99* (таб.5а).

21. Определяем сопротивление паропроницанию наружной стены в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:

Следовательно, накопление влаги за годовой период эксплуатации не происходит.

22. Находим значение упругости водяного пара в плоскости возможной конденсации за период с отрицательными температурами:

t_н4 - определяется из таблице 2, выписываем месяцы в которых температура ниже 0?С, затем суммируем и делим на количество месяцев.

t_I=-13,5?C, t_II=-12,6?C, t_III=-5,8?C, , , t_ХI=-3,4?C, t_ХII=-9,6?C тогда t_н4=?С.

, определяется по таблице И.1 (Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Строительная теплофизика»)

23. Требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения накопления влаги находим по формуле:

Z₀=151 - продолжительность, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха по таблице 2;

Дw_ср=5% - таблица 5.4 (Методические указания к курсовой работе

по дисциплине «Строительная теплофизика»)

е_н.о - средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая по таблица 2:

е_н.о=.

Результаты расчёта влажностного режима наружной стены показали, что фактическое сопротивление паропроницанию значительно превышает требуемое значение. Следовательно, накопление влаги в стене маловероятно.

5. Теплоустойчивость наружной стены

Проверка теплоустойчивости ограждающих конструкций выполняется для районов со среднемесячной температурой июля t_нVII 21,4 єС и выше для наружных стен с тепловой инерцией D₀ = УD менее 4 [3].

25.Вычисляем тепловую инерцию наружной стены по формуле (4.5)

D₀ = R₁ S₁ + R₂ S₂ + R₃ S₃ + R₄ S₄=0,0286·8,69+2,083·3,83+

+0,0263·9,6+0,0046·9,77=0,2485+7,978+0,252+0,0449=8,52.

26.Определяем значение требуемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности стены

= 2,5 - 0,1 · (t_нVII - 21)=2,5-0,1•(20,4-21)=2,59 єС.

27.Находим амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности наружной стены по формуле:

= ,

где - расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, єС;

- величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в стен.

б_н = 1,16 · (5+10)=1,16(5+10)=26,6 Вт/(м²·єС).

.

.

Вт/(м²·єС);

Вт/(м²·єС), т.к. D₂>1;

Вт/(м²·єС);

Вт/(м²·єС).

= єС.

< ; 0,023<2,59 єС.

Размещено на Allbest.ru