Размещено на http://www.allbest.ru/

Методические указания

Проектирование тепловой защиты зданий

Е.В. Нестер

Братск 2007

УДК 624.01

Нестер,Е.В. Проектирование тепловой защиты зданий. Примеры расчета: Методические указания по самостоятельной работе / Е.В. Нестер. - Братск: БрГУ, 2007. - 60 с.

Методические указания по самостоятельной работе предназначены для выполнения теплотехнического расчета ограждающих конструкций здания при изучении дисциплин «Функциональные основы проектирования и строительная физика», «Архитектура», «Архитектура гражданских зданий», «Архитектура гражданских и промышленных зданий», «Комплексное и инженерное благоустройство», «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Инженерные изыскания, инвентаризация и реконструкция застройки», «Реконструкция зданий, сооружений и застройки» для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство», а также для выполнения архитектурного раздела дипломного проектирования.

Библиогр. 5 наим. Ил. 10. Табл. 13. Прил. 18

Печатается по решению издательско-библиотечного совета

Нестер Е.В., 2007.

© БрГУ, 2007

Содержание

• Введение
• 1. Примеры расчета
• 1.1 Расчет толщины утепляющего слоя кирпичной стены облегченной кладки с жесткими связями
• 1.2 Расчет толщины утепляющего слоя панельной стены с жесткими связями
• 1.3 Расчет толщины утепляющего слоя панельной стены с гибкими связями
• 1.4 Расчет толщины утепляющего слоя чердачного перекрытия
• 1.5 Расчет толщины утепляющего слоя однослойной панельной стены
• 2. Примеры для самостоятельной работы
• Список рекомендуемой литературы

Приложения

Введение

Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защищающих помещение от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева, увлажнения, промерзания и оттаивания, паро- и воздухопроницания.

Принятие научно обоснованных решений по теплотехнической оценке ограждения, выбору средств поддержания требуемого теплового режима по повышению тепловой эффективности зданий должно базироваться на положениях СНиП 23-02-2003, СНиП 23-01-99, СП 23-101-2004 и других нормативных документах.

Методические указания по самостоятельной работе предназначены для выполнения теплотехнического расчета ограждающих конструкций здания при изучении дисциплин «Функциональные основы проектирования и строительная физика», «Архитектура», «Архитектура гражданских зданий», «Архитектура гражданских и промышленных зданий», «Комплексное и инженерное благоустройство», «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Инженерные изыскания, инвентаризация и реконструкция населенных мест», «реконструкция зданий, сооружений и застройки» для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство», а также для выполнения архитектурного раздела дипломного проектирования.

1. Примеры расчета

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания в примерах выполнен с параметрами наружного воздуха, в соответствии со СНиП 23-01-99 "Строительная климатология".

1.1 Расчет толщины утепляющего слоя кирпичной стены облегченной кладки с жесткими связями

Исходные данные панельный стена перекрытие кирпичный

Кирпичная стена облегченной кладки с жесткими связями для жилого здания высотой 16 этажей (высота этажа 2,5м). Район строительства - Иркутская область, г. Братск.

Параметры стены, необходимые для ее конструирования в соответствии с табл. 1.1. (см. прил. 1) [3, прил. Д] Значения теплотехнических характеристик принимают в зависимости от района строительства, назначения здания в соответствии с табл. 1.2. (см. прил. 3) [1, прил. 1].

Таблица 1.1

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал	Плотность ,	Коэф. теплопроводности (см. прил. 1),
1 = 120 мм 2 3 = 250 мм 4 = 20 мм	Наружный несущий слой - кирпич керамический пустотелый Утеплитель - минераловатные плиты Внутренний несущий слой - кирпич глиняный обыкновенный Штукатурка - цементно-песчаный раствор	1200 200 1800 1800	0,47 0,076 0,7 0,76

Рис. 1.1. Схема ограждающей конструкции

Таблица 1.2

Значения теплотехнических характеристик

№	Наименование	Ед.изм.	Показатель	Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8	Внутренняя температура воздуха (tint) Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (text) Температура отопительного периода (tht) Продолжительность отопительного периода (zht) Влажностный режим помещения Зона влажности Условия эксплуатации Максимальная скорость ветра за январь, х	оС оС оС сут. м/с	+21 -43 -8,6 249 нормальный = 55% сухая А 3,4	ГОСТ 30494, (прил. 2) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 4) [4, прил. В],(см. прил. 3) [4, табл. 2], (см. прил. 5) [4, табл. 1], (см. прил. 3)

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по [4, табл. 4], (см. прил. 6). Для этого рассчитывают градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.1).

, (1.1)

где - температура внутреннего воздуха, ^оС;

- продолжительность отопительного периода, сут.;

- средняя температура отопительного периода, .

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле

(1.2)

где - градусо-сутки отопительного периода, ?C ? Сут, для конкретного пункта;

a и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в поз. 1, где для интервала до 6000 ?С ? сут: =0,000075, =0,15; для интервала 6000 - 8000 ?С ? сут: =0,00005, =0,3; для интервала 8000 ?С ? сут и более: =0,000025, =0,5, (см. прил. 6), [2, табл. 4].

В качестве расчетного сопротивления теплопередаче принимают

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле:

(1.3)

где - термическое сопротивление теплопередаче сплошной конструкции, которое определяют по формуле:

(1.4)

где - толщина слоев, м (см. табл. 1.1);

- коэффициенты теплопроводности материалов слоев, , (см. табл. 1.1);

- коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, , принимаемый по (см. прил. 7), [5, табл. 8], =23 Вт/м•⁰С;

- коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м•⁰С, принимают по (см. прил. 8), [5, табл. 7],

Находят толщину неизвестного слоя из условия по формуле.

(1.5)

Из условий унификации толщину стены (без учета штукатурки) принимают в 2,5 кирпича - 640 мм. Толщину утепляющего слоя 270 мм.

Фактическое сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции , м²·⁰С/Вт для всех слоев ограждения определяют по формуле:

(1.6)

где - то же, что в формуле (1.3);

- приведенное термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²·⁰С/Вт, рассчитывают по формуле:

, (1.7)

где - среднее значение термического сопротивления теплопередаче в направлении, параллельном основному потоку тепла, м²·⁰С/Вт, определяют по формуле:

(1.8)

где - площади участков конструкции по высоте 1м с разными теплофизическими свойствами, м;

- термические сопротивления на участках с площадями , м²·⁰С/Вт;

- среднее значение термического сопротивления теплопере-даче в направлении, перпендикулярном основному потоку тепла, м²·⁰С, определяют по формуле (1.4)

Рис. 1.2. Схема для определения

а) Конструкцию разделяют плоскостями параллельными потоку тепла на участки I и II (см. рис. 1.2). Определяют термические сопротивления участков и и площади их поверхности и (с размером стены по высоте 1 м), по формуле:

, (1.10)

где - толщина слоя, ;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя , принимаемый по [5, приложение Д], (см. прил. 1).

.

б) Для определения конструкцию разделяют на 6 слоев, перпендикулярных направлению теплового потока (см. рис. 1.2) и определяют термические сопротивления слоев по формуле (1.10).

,

,

.

Для установления термического сопротивления 2 и 4 слоя, предварительно вычисляют среднюю величину коэффициента теплопроводности с учетом площадей конструкции, выполняемых из кирпича и минераловатных плит по формуле (1.11)

, (1.11)

где - то же, что в формуле (1.8).

Для установления термического сопротивления 3 слоя, предварительно вычисляют среднюю величину коэффициента теплопроводности с учетом площадей конструкции, выполняемых из цементно-песчаного раствора и минераловатных плит по формуле (1.11)

,

,

.

Так как заданное СП 23-101-2004 условие не выполнено, т.е. величина превышает величину более чем на 25%, приведенное термическое сопротивление определяют по формуле:

, (1.12)

где - температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, ⁰С, определяют по формуле (1.13);

- температура наружной поверхности ограждающей конструкции, ⁰С, определяют по формуле (1.14);

Q - величина теплового потока, Вт/м², определяют по формуле (1.15).

, (1.13)

где - общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , определяемое по формуле (1.3);

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по [4, табл. 6], (см. прил. 9).

,

.

Вычисляют температуру наружной поверхности ограждающей конструкции , по формуле (1.14).

, (1.14)

где - термическое сопротивление ограждающей конструкции, , определяют по формуле (1.4); ;

- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции в месте теплопроводного включения, , определяют по формуле (1.3), R_k = R_II;

(1.15)

где - температура наружного воздуха, ⁰С;

- то же, что и формуле (1.3).

Фактическое сопротивление теплопередаче определяют по формуле (1.6).

Так как , стена удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции, за исключением заполнений световых проемов зданий и сооружений определяют по формуле:

, (1.16)

где - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг / (м²·ч), принимается по [4, табл. 11], (см. прил. 10);

Др - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяется по формуле:

, (1.17)

где H - высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;

х - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с, [3, табл. 1], (см. прил. 3);

- удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, H / м³ , определяемый по формуле:

, (1.18)

где t - температура воздуха: внутреннего (для определения ), принимаемая согласно ГОСТ 30494; наружного (для определения ), равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по [3, табл. 1], (см. прил. 3).

,

,

,

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции определяют по формуле:

, (1.19)

где - сопротивление воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, (м²·ч·Па)/кг, по [5, табл. 17], (см. прил. 11).

Так как , конструкции удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей определяют по формуле:

, (1.20)

где G_n - то же, что в формуле (1.16);

- то же, что в формуле (1.16);

= 10 Па - разность давлений воздуха, при котором определяется R.

Фактическое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей , определяют по [5, табл. 5], (см. прил. 12). В данном примере принимают двойное остекление в раздельных переплетах с

Так как , то окна и балконные двери удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Согласно СНиП 23-02-2003 проверим конструкцию на возможность выпадения конденсата.

Действительная упругость водяного пара определяется по формуле:

(1.21)

где E_int - максимальная упругость водяных паров, Па, при заданной температуре внутреннего воздуха , ?С, (см. прил. 13);

- относительная влажность внутреннего воздуха, %, (см. прил. 2).

Температура точки росы определяется по приложению 14, составляет .

Расчетная температура внутренней поверхности ограждения определяется:

1) на участке без теплопроводного включения по формуле (1.13).

- конденсат на участке без теплопроводного включения не выпадает.

2) На участке с неметаллическими теплопроводными включениями расчетная температура определяется по формуле:

, (1.22)

где - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции вне мест теплопроводных включений, .

- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции в месте теплопроводных включений.

- коэффициент, принимаемый по [5, табл. 9], (см. прил. 16), в зависимости от схемы теплопроводного включения (см. прил. 15).

Для определяют отношения: и . Коэффициент .

- конденсат на участке c теплопроводным включением не выпадает.

1.2 Расчет толщины утепляющего слоя панельной стены с жесткими связями

Исходные данные

Стена панельная трехслойная из керамзитобетона с жесткими связями для общественного здания высотой девять этажей (высота этажа 2,5 м). Район строительства - Иркутская область г. Иркутск.

Параметры стены, необходимые для ее конструирования в соответствии с табл. 1.3. (см. прил. 1) [3, прил. Д] Значения теплотехнических характеристик принимают в зависимости от района строительства, назначения здания в соответствии с табл. 1.4. (см. прил. 3) [1, прил. 1].

Таблица 1.3

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал	Плотность ,	Коэф. теплопроводности (см. прил.1) ,
1 = 50 мм 2 3 = 100 мм	Наружный несущий слой - керамзитобетон Утеплитель - пенополистирол Внутренний несущий слой - керамзитобетон	1000 40 1000	0,33 0,041 0,33

Рис. 1.3. Схема ограждающей конструкции

Таблица 1.4

Значения теплотехнических характеристик

№	Наименование	Ед.изм.	Показатель	Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8	Внутренняя температура воздуха (tint) Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (text) Температура отопительного периода (tht) Продолжительность отопительного периода (zht) Влажностный режим помещения Зона влажности Условия эксплуатации Максимальная скорость ветра за январь, х	оС оС оС сут. м/с	+21 -36 -8,5 240 нормальный = 55% сухая А 2,9	ГОСТ 30494, (прил. 2) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [5, табл. 1], (см. прил. 4) [5, прил. В],(см. прил. 3) [5, табл. 2], (см. прил. 5) [4, табл. 1], (см. прил. 3)

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по [5, табл. 4], (см. прил. 6). Для этого рассчитывают градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.1).

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.2)

В качестве расчетного сопротивления теплопередаче принимают 3,32.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.3) и находят толщину неизвестного слоя из условия по формуле (1.5)

,

Из условий унификации толщину стены принимают 300 мм. Толщину утепляющего слоя - 150 мм.

Фактическое сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции , для всех слоев ограждения определяют по формуле (1.6). Приведенное термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции , по формуле (1.7).

Рис. 1.4. Схема для определения

а) Конструкцию разделяют плоскостями параллельными потоку тепла на участки I и II (см. рис. 1.4). Определяют термические сопротивления по формуле (1.8) участков и и площади их поверхности и (с размером стены по высоте 1 м).

,

,

,

,

б) Для определения конструкцию разделяют на 3 слоя, перпендикулярных направлению теплового потока (см. рис. 1.4) и определяют термические сопротивления слоев по формуле (1.10).

,

Для установления термического сопротивления 2 слоя предварительно по формуле (1.11) вычисляют среднюю величину коэффициента теплопроводности с учетом площадей конструкции, выполняемых из керамзитобетона и пенополистирола.

,

,

Заданное СП 23-01-2004 условие выполнено, т.е. величина не превышает величину более чем на 25%, то

Фактическое сопротивление теплопередаче определяют по формуле (1.6).

Так как , стена удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций, за исключением заполнений световых проемов зданий и сооружений определяется по формуле (1.16).

,

,

,

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции определяют по формуле (1.19).

Так как , конструкции удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей определяют по формуле (1.20).

Фактическое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей , определяют по[6, табл.5], (см. прил. 12). В данном примере принимают однокамерный стеклопакет в одинарном переплете с твердым селективным покрытием с .

Так как , то окна и балконные двери удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Согласно СниП 23-02-2003 проверим конструкцию на возможность выпадения конденсата.

Действительная упругость водяного пара определяется по формуле (1.21).

Температура точки росы определяется по приложению 14, составляет .

Расчетная температура внутренней поверхности ограждения определяется:

1) на участке без теплопроводного включения по формуле (1.13).



- конденсат на участке без теплопроводного включения не выпадает.

2) на участке с неметаллическими теплопроводными включениями определяется по формуле (1.22).

Для коэффициента определяют отношения: и .Коэффициент .

- конденсат на участке с теплопроводными включениями не выпадает.

1.3 Расчет толщины утепляющего слоя панельной стены с гибкими связями

Исходные данные

Стена панельная трехслойная из керамзитобетона с гибкими связями для жилого здания высотой девять этажей (высота этажа 2,5 м). Район строительства - Иркутская область г. Братск.

Параметры стены, необходимые для ее конструирования в соответствии с табл. 1.5. (см. прил. 1) [3, прил. Д] Значения теплотехнических характеристик принимают в зависимости от района строительства, назначения здания в соответствии с табл. 1.6. (см. прил. 3) [1, прил. 1].

Таблица 1.5

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал	Плотность ,	Коэф. теплопроводности (см. прил. 1) ,
1 = 50 мм 2 3 = 100 мм	Наружный несущий слой - керамзитобетон Утеплитель - пенополистирол Внутренний несущий слой - керамзитобетон	600 25 600	0,2 0,031 0,2

Рис. 1.5. Схема ограждающей конструкции

Таблица 1.6

Значения теплотехнических характеристик

№	Наименование	Ед.изм.	Показатель	Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8	Внутренняя температура воздуха (tint) Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (text) Температура отопительного периода (tht) Продолжительность отопительного периода (zht) Влажностный режим помещения Зона влажности Условия эксплуатации Максимальная скорость ветра за январь, х	оС оС оС сут. м/с	+21 -43 -8,6 249 нормальный = 55% сухая А 3,4	ГОСТ 30494, (см. прил. 2) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 3) [5, табл. 1], (см. прил. 4) [5, прил. В],(см. прил. 3) [5, табл. 2], (см. прил. 5) [4, табл. 1], (см. прил. 3)

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по [4, табл. 4], (см. прил. 6). Для этого рассчитывают градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.1).

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.2):

В качестве расчетного сопротивления теплопередаче принимают 3,98.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.3) и находят толщину неизвестного слоя из условия по формуле (1.4).

=

Из условий унификации толщину стен принимают 350 мм, толщину неизвестного слоя 130 мм.

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.6). Для этого рассчитывают приведенное термическое сопротивление теплопередаче по формуле (1.7).

Рис. 1.6. Схема для определения

а) Конструкцию разделяют плоскостями параллельными потоку тепла на участки I и II (см. рис. 1.6). Определяют термические сопротивления по формуле (1.8) участков и и площади их поверхности и (с размером стены по высоте 1 м).

,

,

,

,

б) Для определения конструкцию разделяют на 3 слоя, перпендикулярных направлению теплового потока (см. рис. 1.6) и определяют термические сопротивления слоев по формуле (1.10).

,

Для установления термического сопротивления 2 слоя, предварительно по формуле (1.11) вычисляют среднюю величину коэффициента теплопроводности с учетом площадей конструкции, выполняемых из керамзитобетона и арматуры класса А - I 12 мм.

,

,

Заданное СП 23-101-2004 условие не выполнено, т.е. величина превышает величину более чем на 25%, то приведенное сопротивление теплопередаче панельных стен определяют по формуле (1.23).

, (1.23)

где - сопротивление теплопередаче панельных стен, условно определяемое по формуле (1.6) без учета теплопроводных включений, ;

- коэффициент теплотехнической однородности: для панелей индустриального изготовления должен быть не менее величин, установленных прил. 18; для стен жилых зданий из кирпича должен быть не менее 0,74 при толщине стен 510 мм, 0,69 - при толщине стен 640 мм и 0,64 - при толщине стен 770 мм, [3, п. 9.1.5 и п. 9.1.6].

Для трехслойных железобетонных ограждающих конструкций с эффективным утеплителем на гибких металлических связях коэффициент теплотехнической однородности определяется по формуле:

, (1.24)

где А - общая площадь конструкции, равная сумме площадей отдельных участков, м²;

- площадь зоны и коэффициента влияния i-го теплопроводного включения [3, табл. Н3], для теплопроводных включений типа «гибких связей» по формуле:

, (1.24)

где - толщина панели, м.

,

- для гибких связей по [3, приложение Н3], для стрежней Ш 12 мм.

Коэффициент теплотехнической однородности определяют по формуле (1.24):

,

,

Фактическое сопротивление теплопередаче определяют по формуле (1.6).

Так как , стена удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции за исключением заполнений световых проемов зданий и сооружений определяют по формуле (1.16).

,

,

,

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции определяют по формуле (1.19).

Так как , конструкции удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей определяют по формуле (1.20).

Фактическое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей , определяют по (см. прил. 12). В данном примере принимают двойное остекление в спаренных переплетах с твердым селективным покрытием с .

Так как , то окна и балконные двери удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Согласно СНиП 23-02-2003 проверим конструкцию на возможность выпадения конденсата.

Действительная упругость водяного пара определяется по формуле (1.21).

Температуру точки росы определяется по приложению 14, составляет .

Расчетная температура внутренней поверхности ограждения определяется:

1) на участке без теплопроводного включения по формуле (1.13).

,

- конденсат на участке без теплопроводного включения не выпадает.

2) на участке с металлическими теплопроводными включениями определяется по формуле:

, (1.25)

где - то же, что и формуле (1.22);

- то же, что в формуле (1.22);

- коэффициент, принимаемый по [3, табл. 9 и 10], (см. прил. 17) в зависимости от схемы теплопроводного включения по [3, приложение Н], (см. прил. 15).

Для коэффициента определяют отношения: и . Значение коэффициента отсутствует.

- конденсат на участке с металлическими теплопроводными включениями не выпадает.

1.4 Расчет толщины утепляющего слоя чердачного перекрытия

Исходные данные

Многопустотное чердачное перекрытие толщиной 220мм жилого здания высотой 5 этажей (высота этажа 2,5 м). Район строительства - Красноярский край, г. Красноярск.

Параметры перекрытия, необходимые для его конструирования в соответствии с табл. 1.7. (см. прил. 1) [3, прил. Д] Значения теплотехнических характеристик принимают в зависимости от района строительства, назначения здания в соответствии с табл. 1.8. (см. прил. 3) [1, прил. 1].

Таблица 1.7

Параметры перекрытия, необходимые для его конструирования

Толщина слоя , мм	Материал	Плотность ,	Коэф. теплопроводности (см. прил. 1.1) ,
1 = 20 мм 2 3 = 10 мм 4 = 220 мм	Стяжка из цементно-песчаного раствора Утеплитель - минераловатные плиты Изоляционный слой из рубероида Многопустотная плита перекрытия из железобетона	1800 40-60 600 2500	0,76 0,041 0,17 1,92

Рис. 1.7 Схема чердачного перекрытия

Таблица 1.8

Значения теплотехнических характеристик

№	Наименование	Ед.изм.	Показатель	Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8	Внутренняя температура воздуха (tint) Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (text) Температура отопительного периода (tht) Продолжительность отопительного периода (zht) Влажностный режим помещения Зона влажности Условия эксплуатации Максимальная скорость ветра за январь, х	оС оС оС сут. м/с	+21 -40 -7,1 234 нормальный = 55% 3 - сухая А 5,4	ГОСТ 30494, (см. прил. 2) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 4) [4, прил. В],(см. прил. 3) [4, табл. 2], (см. прил. 5) [4, табл. 1], (см. прил. 3)

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по [4, табл. 4], (см. прил. 6). Для этого рассчитывают градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.1).

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.2).

В качестве расчетного сопротивления теплопередаче принимают

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.3).

Находят толщину неизвестного слоя из условия по формуле (1.5).

В качестве утеплителя принимают 3 минераловатных плиты по 70 мм. Общая толщина утеплителя - 210 мм.

Фактическое сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции , м²·⁰С/Вт для всех слоев ограждения определяют по формуле (1.6).



Рис. 1.8 Схема для определения

а) Конструкцию разделяют плоскостями параллельными потоку тепла на участки I и II. (см. рис. 1.8) Определяют термические сопротивления участков и и площади их поверхности и (с размером стены по высоте 1 м), по формуле (1.10).

б) Для определения конструкцию разделяют на 6 слоев, перпендикулярных направлению теплового потока (см. рис. 1.8) и определяют термические сопротивления слоев по формуле (1.10).

,

,

,

,

Для установления термического сопротивления 5 слоя, предварительно вычисляют среднюю величину коэффициента теплопроводности с учетом площадей конструкции, выполняемых из кирпича и минераловатных плит по формуле (1.11)

,

Фактическое сопротивление теплопередаче определяют по формуле (1.6)

Так как , то чердачное перекрытие удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.

1.5 Расчет толщины утепляющего слоя однослойной панельной стены

Стена панельная толщиной 350мм из керамзитобетона для жилого здания высотой 7 этажей (высота этажа 2,5м).

Район строительства - Иркутская область г. Братск.

Параметры стены, необходимые для ее конструирования в соответствии с табл. 1.9. (см. прил. 1) [3, прил. Д] Значения теплотехнических характеристик принимают в зависимости от района строительства, назначения здания в соответствии с табл. 1.10. (см. прил. 3) [1, прил. 1].

Таблица 1.9

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал	Плотность ,	Коэф. теплопроводности (см. прил. 1),
1 = 350 мм 2 3 = 16 мм	Внутренний несущий слой из бетона Утеплитель - минераловатные плиты Плита «Краспан Колор»	1800 200 16	0,20 0,076 0,30

Рис. 1.9 Схема ограждающей конструкции

Таблица 1.10 - Исходные данные

№	Наименование	Ед. изм.	Показатель	Примечание
1 2 3 4 5 6 7 8	Внутренняя температура воздуха (tint) Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (text) Температура отопительного периода (tht) Продолжительность отопительного периода (zht) Влажностный режим помещения Зона влажности Условия эксплуатации Максимальная скорость ветра за январь,	оС оС оС сут. м/с	+21 -43 -8,6 249 нормальный = 55% сухая А 3,4	ГОСТ 30494, (прил. 2) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [3, табл. 1], (см. прил. 3) [4, табл. 1], (см. прил. 4) [4, прил. В],(см. прил. 3) [4, табл. 2], (см. прил. 5) [4, табл. 1], (см. прил. 3)

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по [4, табл. 4], (прил. 6). Для этого рассчитывают градусо-сутки отопительного периода по формуле (1.1).

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.2).

В качестве расчетного сопротивления теплопередаче принимают .

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют по формуле (1.3) и находят толщину известного слоя из условия по формуле (1.5).

В качестве утеплителя принимают 2 минераловатные плиты по 80 мм. Общая толщина утеплителя - 160 мм.

Фактическое общее сопротивление теплопередаче , для многослойной однородной ограждающей конструкции определяют по формуле (1.6).

Так как , стена удовлетворяет требованиям сопротивления теплопередаче.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции, за исключением заполнений световых проемов зданий и сооружений, определяют по формуле (1.16).

,

,

,

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции, определяют по формуле (1.19).

Так как , конструкции удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей определяют по формуле (1.20).

Фактическое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей , определяют по [6, табл. 5], (см. прил. 12). В данном примере принимают однокамерный стеклопакет в одинарном переплете с .

Так как , то окна удовлетворяют требованиям сопротивления воздухопроницанию.

Согалсно СНиП 23-02-2003 проверим конструкцию на возможность выпадения конденсата.

Действительную упругость водяного пара определяют по формуле (1.21).

Температура точки росы определяется по приложению 14 и составляет .

Определяем расчетную температуру внутренней поверхности ограждения на участке без теплопроводного включения по формуле (1.13).

- конденсат на участке без теплопроводного включения не выпадает.

2 Примеры для самостоятельной работы

2.1 Запроектировать и рассчитать толщину кирпичной стены для девятиэтажного жилого дома. Район строительства - г.Владивосток

Таблица 2.1

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал
1 = 30 мм	Штукатурка - цементно-песчаный раствор
2 = 250 мм	Наружный несущий слой - кирпич глиняный обыкновенный
3	Утеплитель - керамзитовый гравий
4 = 120 мм	Внутренний несущий слой - кирпич силикатный
5 = 20 мм	Штукатурка - цементно-песчаный раствор

2.2 Определить толщину неизвестного слоя и рассчитать ограждающую конструкцию на воздухопроницаемость. Район строительства - Саратовская обл. г.Саратов

Таблица 2.2

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал
1 = 120 мм	Наружный несущий слой - кирпич глиняный обыкновенный
2	Утеплитель - минеральная вата
3 = 250 мм	Внутренний несущий слой - кирпич силикатный
4 = 20 мм	Штукатурка - цементно-песчаный раствор

2.3. Определить толщину неизвестного слоя и проверить конструкцию на выпадение конденсата. Район строительства - Рязанская обл. г.Рязань.

Таблица 2.3

Параметры стены, необходимые для ее конструирования

Толщина слоя , мм	Материал
1 = 120 мм	Наружный несущий слой - кирпич силикатный
2	Утеплитель - минеральная вата
3 = 250 мм	Внутренний несущий слой - кирпич силикатный
4 = 40 мм	Штукатурка - цементно-песчаный раствор

Список рекомендуемой литературы

1. СНиП 23-01-99. Строительная климатология/ Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000. -57 с.

2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. -25 с.

3. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦНС, 2004. -139 с.

4. СНиП 31-01-2003. Здания жилые многоквартирные/Госстрой России. - М.: ФГУП ЦНС, 2004. -39 с.

5. СНиП 31-02-2001. Дома жилые одноквартирные/ Госстрой России. - М.: ФГУП ЦНС, 2001. -29 с.

Приложение

Теплотехнические показатели строительных материалов и конструкций

...

№ п/п	Материал	Характеристики материалов в сухом состоянии	Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации по прил.5)
		Плотность 0, кг/м3	Удельная теплоемкость с0, кДж/(кг0С)	Коэффициент теплопроводности 0, Вт/(м0С)	Массового отношения влаги в материале w,%	Теплопровод-ности , Вт/(м0С)	Теплоусвоения (при периоде 24 ч) , Вт/(м20С)	Паропроницаемость , мг/(мчПа)
					А	Б	А	Б	А	Б	А,Б
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
I	Теплоизоляционные материалы (ГОСТ 16381)
А	Полимерные
1	Пенополистирол	150	1,34	0,05	1	5	0,052	0,06	0,89	0,99	0,05
2	»	100	1,34	0,041	2	10	0,041	0,052	0,65	0,82	0,05
3	Пенополистирол (ГОСТ 15588)	40	1,34	0,037	2	10	0,041	0,05	0,41	0,49	0,05
4	Пенополистирол ОАО «СП Радослав»	18	1,34	0,042	2	10	0,042	0,043	0,28	0,32	0,02
5	То же	24	1,34	0,04	2	10	0,04	0,041	0,32	0,36	0,02
6	Экструдированный пенополистирол Стиродур 2500С	25	1,34	0,029	2	10	0,031	0,031	0,28	0,31	0,013
7	То же, 2800С	28	1,34	0,029	2	10	0,031	0,031	0,30	0,33	0,013
8	То же, 3035С	33	1,34	0,029	2	10	0,031	0,031	0,32	0,36	0,013
9	То же, 4000С	35	1,34	0,030	2	10	0,031	0,031	0,34	0,37	0,005
10	То же, 5000С	35	1,34	0,030	2	10	0,031	0,031	0,38	0,42	0,005
11	Пенополистирол Стиропор PS15	15	1,34	0,039	2	10	0,040	0,044	0,25	0,29	0,035
12	То же, PS20	20	1,34	0,037	2	10	0,038	0,042	0,28	0,33	0,030
13	То же, PS30	30	1,34	0,035	2	10	0,036	0,040	0,33	0,39	0,030
14	Экструдированный пенополистирол «Стайрофоам»	28	1,45	0,029	2	10	0,030	0,031	0,31	0,34	0,006
15	То же, «Руфмат»	32	1,45	0,028	2	10	0,029	0,029	0,32	0,36	0,006
16	То же, «Руфмат А»	32	1,45	0,030	2	10	0,032	0,032	0,34	0,37	0,006
16а	То же, «Флурмат 500»	38	1,45	0,027	2	10	0,028	0,028	0,34	0,38	0,006
17	То же, «Флурмат 500 А»	38	1,45	0,030	2	10	0,032	0,032	0,37	0,41	0,006
18	То же, «Флурмат 200»	25	1,45	0,028	2	10	0,029	0,029	0,28	0,31	0,006
19	То же, «Флурмат 200А»	25	1,45	0,029	2	10	0,031	0,031	0,29	0,32	0,006
20	Пенопласт ПХВ-1 и ПВ1	125	1,26	0,052	2	10	0,06	0,064	0,86	0,99	0,23
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
21	То же	100и	1,26	0,041	2	10	0,05	0,052	0,68	0,8	0,23
22	Пенополиуретан	80	1,47	0,041	2	5	0,05	0,05	0,67	0,7	0,05
23	»	60	1,47	0,035	2	5	0,041	0,041	0,53	0,55	0,05
24	»	40	1,47	0,029	2	5	0,04	0,04	0,4	0,42	0,05
25	Плиты из резольно-фенолформальдегид-ного пенопласта (ГОСТ 20916)	90	1,68	0,045	5	20	0,053	0,073	0,81	1,10	0,15
26	То же	80	1,68	0,044	5	20	0,051	0,071	0,75	1,02	0,15
27	»	50	1,68	0,041	5	20	0,045	0,064	0,56	0,77	0,23
28	Перлитопластбетон	200	1,05	0,041	2	3	0,052	0,06	0,93	1,01	0,008
29	»	100	1,05	0,035	2	3	0,041	0,05	0,58	0,66	0,008
30	Перлитофосфоге-левые изделия	300	1,05	0,076	3	12	0,08	0,12	1,43	2,02	0,2
31	То же	200	1,05	0,064	3	12	0,07	0,09	1,1	1,43	0,23
32	Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Аэрофлекс»	80	1,806	0,034	5	15	0,04	0,054	0,65	0,71	0,003
33	То же, «К флекс» ЕС ST ЕСО	60-80 60-80 60-80	1,806 1,806 1,806	0,039 0,039 0,041	0 0 0	0 0 0	0,039 0,039 0,041	0,039 0,039 0,041	0,6 0,6 0,65	0,6 0,6 0,65	0,010 0,009 0,010
34	Экструзионный пенополистирол «Пеноплэкс», тип 35	35	1,65	0,028	2	3	0,029	0,030	0,36	0,37	0,018
35	То же, тип 45	45	1,53	0,030	2	3	0,031	0,032	0,40	0,42	0,015
Б	Минераловатные (ГОСТ 4640), стекловолокнистые, пеностекло, газостекло
36	Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	125	0,84	0,044	2	5	0,064	0,07	0,73	0,82	0,30
37	Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	100	0,84	0,044	2	5	0,061	0,067	0,64	0,72	0,49
38	То же	75	0,84	0,046	2	5	0,058	0,064	0,54	0,61	0,49
39	Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	225	0,84	0,054	2	5	0,072	0,082	1,04	1,19	0,49
40	То же	175	0,84	0,052	2	5	0,066	0,076	0,88	1,01	0,49
41	»	125	0,84	0,049	2	5	0,064	0,07	0,73	0,82	0,49
42	»	75	0,84	0,047	2	5	0,058	0,064

Подобные документы

• Расчет кирпичной ограждающей трехслойной конструкции и панельной трехслойной стены из керамзитобетона с гибкими связями

  Требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям. Выбор конструктивных решений. Расчет панельной стены с жесткими связями. Сравнение кирпича керамического пустотелого и керамзитобетона по несущему слою, утеплителю, толщине, возможному конденсату.
  
  курсовая работа [164,2 K], добавлен 08.02.2016
  

• Проектирование толщины утепляющих слоев стены малоэтажного дома

  Основы строительной теплотехники, необходимые для обоснованного рационального проектирования ограждающих конструкций. Определение утепляющих слоев наружной стены, чердачного (надподвального) перекрытия для зимних условий. Расчеты толщины утепляющего слоя.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.02.2010
  

• Строительная теплотехника

  Подбор толщины утепляющего слоя для чердачного перекрытия из штучных материалов в жилом здании. Определение возможности образования конденсата на внутренней поверхности ограждающей конструкции. Подбор утеплителя для наружной стены жилого здания.
  
  лабораторная работа [100,1 K], добавлен 20.06.2011
  

• Тепловая защита зданий

  Теплотехнический расчёт наружной стены здания, перекрытия над подвалом, бесчердачного перекрытия (сопротивление теплопередаче, толщина утепляющего слоя, термическое сопротивление многопустотной панели). Конструкция подвального и бесчердачного перекрытий.
  
  контрольная работа [454,8 K], добавлен 21.09.2015
  

• Теплотехнический расчёт наружной стены

  Теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций. Теплотехнический расчет кирпичной стены и трехслойной панели из легкого пенобетона. Определение градусо-суток отопительного периода и толщины теплоизоляционного слоя.
  
  контрольная работа [196,5 K], добавлен 23.06.2013
  

• Расчет тепловой защиты помещения

  Разрез исследуемого ограждения. Теплофизические характеристики материалов. Упругость насыщающих воздух водяных паров. Определение нормы тепловой защиты и расчет толщины утепляющего слоя. Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы.
  
  контрольная работа [209,9 K], добавлен 06.11.2012
  

• Расчет теплозащиты здания в г. Магнитогорск

  Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Определение толщины утепляющего слоя. Расчет теплоустойчивости помещения. Вычисление затрат и проверка ограждающих конструкций на инфильтрацию.
  
  курсовая работа [623,8 K], добавлен 16.09.2012
  

• Расчет наружной стены здания и его фундамента

  Теплотехнический расчет наружной стены административного корпуса. Определение толщины наружной кирпичной стены. Объемно-планировочные, конструктивные и архитектурно-художественные решения. Расчет и проектирование фундамента под колонну среднего ряда.
  
  контрольная работа [21,9 K], добавлен 07.01.2011
  

• Проектирование системы отопления в доме отдыха поездных бригад на узловой станции

  Теплотехнический расчет наружных ограждений, определение толщины утепляющего слоя. Определение потерь теплоты помещениями. Расчет удельной отопительной характеристики здания. Проектирование системы отопления, определение годовых расходов теплоты.
  
  курсовая работа [728,0 K], добавлен 22.01.2014
  

• Расчет отопления жилого помещения

  Общее понятие о системах отопления жилых помещений, их виды и характеристики. Расчет коэффициентов теплопередачи и теплопотерь через наружные ограждающие конструкции. Определение толщины утепляющего слоя, расчет площади поверхности нагрева в системе.
  
  курсовая работа [740,6 K], добавлен 04.02.2013
  

• Расчет теплозащиты здания в г. Нерчинск

  Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения. Определение толщины утепляющего слоя. Требуемое сопротивление теплопередаче. Проверка ограждающих конструкций на инфильтрацию. Расчет затрат тепла. Влажностный режим ограждения помещения.
  
  курсовая работа [130,7 K], добавлен 10.01.2015
  

• Индивидуальный жилой дом

  Объемно-планировочные решения. Фундаменты, наружные и внутренние стены. Перегородки, перекрытия, полы, покрытие, окна и двери. Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены и чердачного перекрытия. Защита строительных конструкций дома от разрушений.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.01.2015
  

• Теплопередача стеновых конструкций

  Расчет сопротивления теплопередачи, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя. Расчет наружной стены из штучных материалов и покрытия производственного здания. Теплопроводность в многослойной стене. Определение сопротивления паропроницанию.
  
  курсовая работа [834,9 K], добавлен 07.04.2014
  

• Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производственного здания

  Расчет сопротивления теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя наружной стены и покрытия производственного здания. Проверка на возможность конденсации влаги. Анализ теплоустойчивости наружного ограждения. Определение потерь тепла.
  
  курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.02.2014
  

• Строительство жилого здания

  Проектирование здания, одноэтажного трехкомнатного дома. Составление конструктивной схемы с продольными несущими стенами с пролетами. Объемно-планировочное решение. Инженерное оборудование. Определение толщины слоя утеплителя наружной стены здания.
  
  контрольная работа [66,9 K], добавлен 01.02.2015
  

• Расчет многослойного наружного ограждения для пятиэтажного здания

  Расчет теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций здания: толщина утепляющего слоя, воздухопроницание, температурное поле в ограждении, теплоустойчивость. Проверка внутренней поверхности ограждений на паропроницание и конденсацию влаги.
  
  курсовая работа [196,7 K], добавлен 23.11.2014
  

• Теплотехнический расчет наружных ограждений здания

  Проектирование наружных ограждений на примере проектирования наружной стены. Санитарно-гигиенические требования и условия энергосбережения. Вычисление толщины теплоизоляции при заданной толщине несущей части наружной стены; прочностные характеристики.
  
  практическая работа [12,2 K], добавлен 27.11.2009
  

• Теплотехнический расчет помещения и вентиляционно-отопительной системы

  Расчет толщины наружной стены, подбор утепления. Определение размера и утепления перекрытия над подвалом, чердачного перекрытия. Расчеты и выбор заполнения оконного проема, добавочные потери тепла. Конструирование системы отопления, системы вентиляции.
  
  курсовая работа [202,3 K], добавлен 19.01.2012
  

• Проектирование 10-этажного дома с офисным этажом г. Омск

  Расчет глубины заложения фундамента. Теплотехнический расчет стены. Расчет освещения и лестницы. Объемно-планировочное решение здания. Величины и характера нагрузок, действующих на фундамент. Колебания наружных температур. Определение толщины стены.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.07.2019
  

• Теплотехнический расчет внешней несущей стены

  Общий вид конструкции стены. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия, определение нормированного сопротивления теплопередачи. Коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающих конструкций, расчет сопротивления паропроницанию в них.
  
  контрольная работа [769,0 K], добавлен 10.01.2012
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам