Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Строительной физики

Курсовая работа

На тему: «Расчет тепловой защиты помещения»

Выполнил студент группы 2-С-2:

Каява С.В.

Проверил:

Вознесенская Е.С.

Санкт - Петербург 2015



Оглавление

Выборка исходных данных

Определение точки росы

Определение нормы тепловой защиты

Расчет толщины утеплителя

Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

Проверка на выпадение росы в толще ограждения

Проверка влажностного режима ограждения

Проверка ограждения на воздухопроницание

Заключение



Выборка исходных данных

Климат местности.

Пункт строительства - Тюмень.

Средние месячные температуры, упругости водяных паров воздуха и максимальные амплитуды колебания температуры воздуха приведены в таблице 1.

Таблица 1

Величина	Месяц
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
	-16.6	-14.8	-8.0	2.7	10.7	16.7	18.6	16.0	10.1	1.8	-7,4	-14.4
	160	170	250	520	730	1190	1450	1350	950	550	320	200
	29.2	20.8	25.7	25.3	25.3	24.4	22.1	25.6	23.6	22.4	21.8	23.9

Температура воздуха,

А) Абсолютно минимальная - -50

Б) Средняя наиболее холодной пятидневки - -37

В) Средняя отопительного периода (? 8 ) - -7.5

Г) Средняя отопительного периода (? 10 ) - -6.1

Продолжительность периодов, сут.:

А) Влагонакопления - 168 дней

Б) Отопительного (? 8 ) - 220 дней

В) Отопительного (? 10 ) - 240 дней

Повторяемость [П] и скорость ветра представлены в таблице 2.

Таблица 2

Месяц	Харак-теристика	РУМБ
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	П,%	3	3	4	11	22	33	16	8
		2.5	2.2	2.5	3.4	3.8	3.9	3.8	3.4
Июль	П,%	19	10	7	8	6	12	14	24
		2.9	2.9	2.6	2.6	2.3	2.7	3.1	3.4

Параметры микроклимата помещения.

Назначение помещения - больница.

Температура внутреннего воздуха,:

Относительная влажность внутреннего воздуха, %:

Разрез рассчитываемого ограждения приведен на рисунке 1.

Рисунок 1

1- Штукатурка известково - песчаная

2- Бетон на вулканическом шлаке (1600 кг/м³)

3- Пенопласт (125 кг/м³)

4- Воздушная прослойка

5- Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе (1800 кг/м³)

Теплофизические характеристики материалов.

Определим характеристики материалов, входящих в структуру рассчитываемого ограждения.

В соответствии с таблицей 1 [1] влажностный режим помещения - нормальный.

По карте из приложения 1 [1,c. 14] зона влажности населенного пункта - 3 (сухая).

В соответствии с приложением 2 [1,c. 15] влажностные условия эксплуатации ограждающей конструкции - А.

По приложению 3 [1, c.15…23] составим характеристику материалов, составляющих данную конструкцию. Характеристика материалов приведена в таблице 3.

Таблица 3

№ слоя	Материал слоя	№ позиции по прил.3	Плотность , кг/м3	Коэффициенты
				Теплопроводности , Вт/(м*К)	Паропроницания , мг/(м*ч*Па)
1	Штукатурка известково - песчаная	73	1600	0.70	0.12
2	Бетон на вулканическом шлаке	12	1600	0.64	0.075
3	Пенопласт	145	125	0.06	0.23
4	Воздушная прослойка	-	-	-	-
5	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе	84	1800	0.70	0.11



Так как в конструкции имеется воздушная прослойка, то для нее , а вместо мы даем значение термического сопротивления воздушной прослойки Ri , где i - это индекс слоя.

В соответствии с приложением 4 [1,с.24] R₄ = 0.16

Определение точки росы

По заданной температуре t_в и в соответствии с приложением 1 «Методических указаний к курсовой работе по строительной теплофизике» находим упругость насыщающих воздух водяных паров Е_в.

Е_в=2486 Па

По заданной относительной влажности вычисляем фактическую упругость водяных паров по формуле:

По численному значению е_в обратным ходом по приложению 1 «Методических указаний к курсовой работе по строительной теплофизике» определим точку росы t_p.

t_p=11.9

Определение нормы тепловой защиты.

Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

Определим граду-со-сутки отопительного периода по формуле:

ГСОП=Х=(t_в-t_от)*z_от, где

t_в - температура внутреннего воздуха,

t_от - средняя температура отопительного периода,

z_от - продолжительность отопительного периода, сут.

ГСОП= (21+7.5)*220 = 6270

Далее рассчитаем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередачи по условию энергосбережения по формуле:

Значения R=1.4 м²К/Вт и м²/Вт*сут. возьмем из таблицы 1 «Методических указаний к курсовой работе по строительной теплофизике».

R_оэ=1.4+0.00035*6270=3.594 м²К/Вт

Определение норм тепловой защиты по условию санитарии.

По таблице 2 [1,c.4] определим нормативный (максимально допустимый) перепад между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции: t^н = 4.0.

По таблице 3 [1,c.4] определяем корректирующий множитель n,учитывающий степень контактности ограждения с наружным воздухом: n=1 .

По таблице 4 [1,c.4] найдем коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Далее рассчитываем нормативное (максимально допустимое) сопротивление теплопередаче по условию санитарии по формуле:

Норма тепловой защиты.

Из вычисленных значений сопротивлений теплопередачи R_ос и R_оэ к реализации принимаем большее из них, то есть R_оэ = 3.594 м²К/Вт.

Далее вводим обозначение этой величины как = 3.594 м²К/Вт.

Расчет толщины утеплителя

За утепляющий слой принимаем тот слой ограждающей конструкции, толщина которого не задана, то есть в нашем случае утеплителем будет являться пенопласт плотностью 125 кг/м³.

В соответствии с таблицей 6 [1,c.5] определяем коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения внешней среде (наружному воздуху):

Вычисляем сопротивление теплообмену по формулам:

- на внутренней поверхности

- на наружной поверхности

Определяем термические сопротивления слоев конструкции с известными толщинами.

Вычисляем минимально допустимое (требуемое) термическое сопротивление утеплителя.

Вычисляем толщину утепляемого слоя

Округляем толщину утеплителя до унифицированного значения, кратного для пенопластовых слоев 2 см.

Вычисляем термическое сопротивление утеплителя.

Определяем общее термическое сопротивление ограждения с учетом унификации.

Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

Вычисляем температуру на внутренней поверхности ограждения:



тепловая защита помещение утеплитель

Затем, сравниваем полученную температуру с точкой росы

t_p =11.9

И так как, значение температуры на внутренней поверхности ограждения гораздо выше, чем температура точки росы, а следовательно возможность выпадения росы на этой поверхности минимальна.

Определим термическое сопротивление конструкции

Затем вычисляем температуру в углу стыковки наружных стен по формуле:

Так как, УRi>2.2 м²К/Вт, то в формулу подставляем R=2.2 м²К/Вт

И делаем вывод о возможности выпадения росы в углу, руководствуясь п.2.10 [1,с.6].

Так как, значение гораздо выше, чем значение точки росы, вероятность выпадения росы минимальна.

Проверка на выпадение росы в толще ограждения

Определяем сопротивление паропроницанию каждого слоя по формуле:

Вычисляем температуру на поверхности ограждения по формуле

Где, t_н = t_н1 - температура самого холодного месяца (января)

В соответствии с приложением 1 «Методических указаний…» максимальная упругость, соответствующая температуре равна Е_в=2323 Па.

Изменение температуры по толще ограждения при средней температуре самого холодного месяца:

Значения E для пограничных температур (график на рис.1).

Проверка влажностного режима ограждения

1. Так как линии E и e пересекаются, поэтому требуется проверка влажностного режима ограждения.

2. Положение плоскости возможной конденсации указано на графике на рис.2.

3. Средние температуры:

· зимнего периода, (температуры ниже -5?С)

· весенне-осеннего периода, (температуры от -5 до +5?С)

· летнего периода, (температуры более 5?С)

· периода влагонакопления, (температуры 0?С и ниже)

.

Значения t и E в плоскости возможной конденсации.

Период и его индексы	Месяцы	Число месяцев, z	Наружная температура, t, ?С	В плоскости конденсации
				t, ?С	E, Па
1-зимний	1,2,3,11,12	5	-12.2	-8.9	286
2-весенне-осенний	4,10	2	2.2	4.1	818
3-летний	5,6,7,8,9	5	14.4	15.1	1715
0-влаго-накопления	1,2,3,11,12	5	-12.2	-8.9	286

Среднегодовую упругость водяных насыщающих паров в плоскости возможной конденсации определим по формуле:

Среднегодовая упругость водяных паров в наружном воздухе:

Требуемое сопротивление паропроницаемости внутренних слоев:

Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления:

Так как плоскость конденсации распространяется на 3 слой, то увлажняемый слой - пенопласт, толщиной , плотностью , который допускают приращение массовой влажности на 25%

10. Требуемое сопротивление паропроницания внутренних слоев, при допустимом приращении влажности .

Располагаемое сопротивление удовлетворяет требуемым значениям , значит дополнительный пароизоляционный слой не требуется.

Проверка ограждения на воздухопроницание

Плотность воздуха

А) в помещении:

Б) на улице:

Температурный перепад давления:

Расчетная скорость ветра в январе месяце:

Ветровой перепад давления



Допустимая воздухопроницаемость стен жилого здания

Требуемое (минимально допустимое) сопротивление инфильтрации

Сопротивления воздухопроницания каждого слоя:

№ слоя	Материал слоя	Толщина слоя, мм	Пункт прил. 9	Сопротивление Ri
1	Штукатурка известково - песчаная	30	31	284
2	Бетон на вулканическом шлаке	150	29	21
3	Пенопласт	180	23	158
4	Воздушная прослойка	30	-	-
5	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе	120	6	22

Примечание: Для кладок из кирпича и камней с расшивкой швов на наружной поверхности приведенное в настоящем приложении сопротивление воздухопроницанию следует увеличивать на 20.

Значение располагаемого сопротивления воздухопроницания выше требуемого, а, следовательно, удовлетворяет нормам.



Заключение

Ограждающая конструкция отвечает нормативным требованиям по тепловой защите, влажностному режиму поверхности и по инфильтрации. Выходные данные, полученные в результате расчетов:

1. Общая толщина стены (с расчетным слоем утеплителя 180 мм) равна 510 мм.

2. Масса 1 м² ограждения

3. Сопротивление теплопередаче

м2К/Вт

4. Коэффициент теплопередачи

т/м2К

5. Действующий перепад давления

Размещено на Allbest.ru

...