Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра физики

Курсовая работа

на тему

«Расчет тепловой защиты помещения»

Выполнила

студентка гр 3-С-II

Ревин И.Е.

Проверил

Мелех Т.Х.

Санкт-Петербург 2011 г

1. Выборка исходных данных

Пункт строительства - г.Санкт-Петербург

1.1 Климат местности

1. Средние месячные температуры воздуха и упругости водяных паров в нем:

Величина	месяц
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
tн ,?C	-7,8	-7,2	-3,9	+3,1	+9,6	15,0	17,8	16,0	10,9	+4,9	-0,3	-5,0
eн , Па	340	320	370	570	800	1190	1470	1440	1090	760	550	420
Аtн, ?C	20,4	22,4	18,7	20,1	19,4	19,2	16,5	16,6	15,0	21,0	16,0	19,6

2. Температура воздуха, ?C:

-средняя наиболее холодной пятидневки -26 ?C

-средняя отопительного сезона -1,8 ?C

3.Продолжительность периода, сут.:

- влагонакопления 139

- отопительного 220

4. Повторяемость [П] и скорость [v] ветра:

месяц	характеристика	Румбы
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	С	СЗ
Январь Июль	П, %	5	10	9	13	19	18	15	11
	V, м/с	2,6	3	2,4	3,5	4	4,2	3,7	2,7
	П, %	9	19	9	8	8	13	22	10
	V, м/с	2,4	2,7	2,2	2,6	2,9	3,2	3,5	2,6

1.2 Параметры микроклимата помещения

Назначение помещения: здание жилое

Температура внутреннего воздуха tв=18?С

Относительная влажность воздуха цв=57 %

Высота ограждения H=30м

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)

1.3 Теплофизические характеристики материалов в конструкции

утеплитель воздухопроницаемость стена микроклимат

1. При tв=18?С и относительной влажности цв=57 %, в помещении нормальный режим влажности. [1с.2] СНиП

2. г. Санкт-Петербург расположен в Влажной зоне влажности (3).

3. Влажностные условия эксплуатации А

4. Характеристика материалов:

Номер слоя	Материал	Номер по прил.	Плотность со, кг/м3	Коэффициенты	Толщина, м
				Теплопроводности л , Вт/(м*К)	Паропроницания м,мг/(м*ч*Па)
1	Известково-песчаная штукатурка	73	1600	0,19	0,12	0,02
2	Бетон на вулканическом шлаке (1600 кг/ м3)	12	1800	0,64	0,075	0,28
3	Пенопласт (125 кг/ м3)	145	125	0,06	0,23	0,12145
5	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе (1800 кг/ м3)	84	1800	0,7	0,11	0,12

R4 =0,105 м2*К/Вт (толщина 0,03 м)

2. Определение точки росы

Упругость насыщающих воздух водяных паров Eв=2063 Па при tв=18?С

Определяем фактическую упругость водяных паров по формуле:

ев ==1176Па

Следовательно, точка росы tр=9,4?С

3. Определение нормы тепловой защиты

3.1 Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

1. В заданном городе градусо-сутки отопительного периода

ГСОП=X=(tв-tот)*zот =(18?С-(-1,8?С))*220=4356 град*сут

2. Постоянные линейного уравнения для определения приведенного сопротивления стены жилого здания

R=1,4 м2*К/Вт

в=0,00035 м2/Вт*сут

3. Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче, по условию энергосбережения

Rоэ =R+в*X=1,4 + 0,00035*4356= 2,9246 м2*К/Вт

3.2 Определение норм тепловой защиты по условию санитарии

1.По нормам санитарии в жилом здании перепад температур между воздухом и поверхностью стены не должен превышать Дtн =4?С.

2. Коэффициент контактности наружной стены с наружным воздухом n=1

3.Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены бв=8,7Вт/(м2*К)

4.Минимально допустимое сопротивление теплопередаче (требуемое) по условию санитарии

= - 26?С - расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки tx5,°C

Rос=1,264 м2*К/Вт

3.3 Норма тепловой защиты

Из вычисленных значений сопротивления теплопередачи выбираем наибольшее.

Rос< Rоэ

Rотр =Rоэ=2,9246 м2*К/Вт

4. Расчет толщины утеплителя

1.Коэффициент теплоотдачи зимой на наружной поверхности стены

бн =23 Вт/(м2*?С)

2.Сопротивление теплообмену на поверхности стены

- внутренней (в помещении)

Rв= м2*К/Вт

- наружной (на улице)

Rн= м2*К/Вт

3. Термическое сопротивления слоев конструкции (с известными толщинами)

R1=0,029 м2*К/Вт

R2=0,4375 м2*К/Вт

R4 =0,105 м2*К/Вт

R5=0,171 м2*К/Вт

4. Требуемое термическое сопротивление утеплителя

5.Толщина слоя утеплителя

6.Термическое сопротивление расчетного слоя:

2,024 м2*К/Вт

7.Общее сопротивление теплопередачи

2,024+0,115+0,043+0,029+0,171+0,4375

= 2,9246 м2*К/Вт

5. Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

1.Температура на внутренней поверхности ограждения

15,7?С > tр=9,4?С

Выпадения росы на стене не будет

2.Термическое сопротивление конструкции

= 0,029+0,4375+0,105+0,179+2,024 =

=2,767 м2*К/Вт

3.Температура в углу наружных стен

?С

фу=11,78?С >tр=9,4?С

В углу выпадения росы не будет.

6. Проверка выпадения росы в толще ограждения

1.Сопротивление паропроницанию слоев

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

конструкции в целом

м2*ч*Па/мг

2.При среднеянварской температуре на улице tнI=-7,8?С на внутренней поверхности будет температура

?С,

которой будет соответствовать упругость насыщенных водяных паров

ев* ==1110,93Па

3. Графическим методом (см. график 1) находим изменение температуры по толще ограждения при средней температуре самого холодного месяца

= 11,8 ?С

t1-2 = 21,3 ?С

t2-3 = 14,6 ?С

t3-4 = -10,8 ?С

t4-5 = -12,4 ?С

= -14,2?С

4. По температурам на границах слоев находим значения E для этих границ

Eв* = 2611 Па

E1-2 = 2533 Па

E2-3 = 1661 Па

E3-4 = 241 Па

E4-5 =209 Па

Eн* = 179 Па

5. Строим график изменения значений e и E по толщине ограждения (см. график 2).

eн = 0,9Eн* = 0,9*179 =161 Па

Линии изменения e и E пересекаются, что свидетельствует о выпадении росы в толще ограждения. Необходимо определить границы зоны конденсации и проверить влажностный режим ограждения.

7. Проверка влажностного режима ограждения

1. . Из точек ев и ен проводим касательные. Плоскость возможной конденсации находится на границе 3 и 4 слоя.

2. Из графика имеем:

- сопротивление паропроницанию слоев между плоскостью возможной конденсации и внутренней поверхностью ограждения

м2*ч*Па/мг

- сопротивление паропроницанию слоев между плоскостью возможной конденсации и наружной поверхностью ограждения

м2*ч*Па/мг

4. Средние температуры:

- зимнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами ниже 5?С, tзим = -12,05?С;

- весенне-осеннего периода, включая месяцы со средними температурами от -5 до +5 ?С,tвес = 0,95?С;

- летнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами более 5 ?С, tлет= 17,94?С;

- периода влагонакопления, к которому относятся месяцы со средними температурами 0?С и ниже,tвл = -10,52?С.

5. Графическим способом находим значение температур в плоскости возможной конденсации, а по ним определяем, значение E.

Период и его индексы	Месяцы	Число месяцев,z	Наружная температура,t, ?С	В плоскости конденсации
				t, ?С	E, Па
1-зимний	1,2,	2	-7,8	-8,4	299
2-весенне-осенний	3,4,5,10,11,12	5	0,95	3,8	802
3-летний	5,6,7,8,9	5	13,86	18,4	2115
0-влагонакопления	1,2,3, 11,12	5	-4,96	-6,4	356

6. Среднегодовая упругость водяных насыщающих паров в плоскости возможной конденсации

4. Среднегодовая упругость водяных паров в наружном воздухе

7. Требуемое сопротивление паропроницанию внутренних слоев, которое исключает накопление влаги из года в год

Т. к. Rпвтр-1< Rпв то будет обеспечиваться ненакопление влаги в увлажняемом слое и устройство дополнительной пароизоляции не требуется.

8. Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления

где zо- число месяцев в периоде, имеющих?С

9. Требуемое сопротивление паропроницанию внутренних слоев, которое ограничивает прирост влажности материала значением

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг <Rпв= 3,346м2*ч*Па/мг

Сопротивление паропроницанию внутренних слоев конструкции, ограничивающих приращение влажности, находится в допустимых пределах.

8. Проверка ограждения на воздухопроницание

1.Плотность воздуха

в помещении:

на улице:

2.Температурный перепад давления

3.Расчетная скорость ветра в январе месяце

V = 4,2 м/с

4.Ветровой перепад давления

5.

6.Допустимая воздухопроницаемость стен жилого здания Gн=0,5кг/( м2*ч)

7.Требуемое (минимально допустимое) сопротивление инфильтрации

м2*ч*Па/кг

8. Сопротивление воздухопроницанию, которым обладают слои

Номер слоя	Материал	Толщина слоя,мм	Пункт прил.9	Сопротивление Rиi, м2*ч*Па/кг
1	Штукатурка известково-песчаная	20	20	40
2	Бетон на вулканическом шлаке (1600 кг/ м3)	280	-	0
3	Пенопласт	121,45	23	120
4	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе (1800 кг/ м3)	120	6	2

162 м2*ч*Па/кг

м2*ч*Па/мг <Rи= 162 м2*ч*Па/мг

Воздухопроницаемость стены выше допустимого.

Требования по инфильтрации выполняются.

Заключение

Ограждение отвечает требованию СНиП(I).

Общая толщина стены 0,572м = 572 мм

Масса 1м2 ограждения:

= 0,02*1600 + 0,28*1600 + 0,12145*125 + 0,120*1800 = 711,2 кг/м2

Общее сопротивление теплопередачи Rо= 2,9246 м2*К/Вт

Коэффициент теплопередачи

К=

Действующий перепад давлений

Размещено на Allbest.ur

...