Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Теплотехнический расчет ограждения и перекрытий - файл 1.docx


Контрольная работа - Теплотехнический расчет ограждения и перекрытий
скачать (181.3 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx182kb.20.11.2011 00:50скачать

содержание

1.docx

СОдержание






Теплотехнический расчет наружной стены.
Исходные данные:

Место строительства – г. Киров.

Зона влажности - нормальная.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 tн5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв= 20 C.

Относительная влажность в= 55% .

Условия эксплуатации наружного ограждения – Б.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t≤ 8˚C) tо.п = -5,4 С. Продолжительность отопительного периода о.п = 231
Конструкция наружной стены:

Наружные стены 3-хслойные с гибкими связями (отдельные металлические стержни).

Примем приближение, что конструкция однородная многослойная. Расмотрим отдельные слои а направлении перпендикулярном направлению теплового потока.
Сталь стержневая диаметром 10 мм, плотностью 0 = 7850кг/м3, теплопроводность ст = 58 Вт/°С.

Наружный и внутренний слои железобетонные: теплопроводность б = 1,86 Вт/°С, толщина внутреннего слоя 180мм, толщина наружного слоя 120мм.

Утеплитель – экструдированный пенополистирол ПСБ-С35, теплопроводность ут = 0,033 Вт/м°с, имеет низкое значение водопоглащения (меньше 0,2%).

Значение коэффициента n для наружных стен n = 1(таб. 6 СНиП 23-02-2003).




Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены в = 8,7 Вт/(м2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности стены н = 23 Вт/(м2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений tн = 4 (таб.5 СНиП 23-02-2003).
Решение:
В качестве расчетной схемы принимаем однородную многослойную ограждающую конструкцию, пренебрегая наличием стальных анкеров в связи с незначительной площадью их поперечного сечения.
^ 1. Сопротивление теплопередаче R0 должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям R0тр.
Требуемые минимальные значения сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения определяются из таблицы 4 СНиП 23-02-2003 по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

ГСОП = (tв-t о.п)Zо.п = (20-(-5,4)) .231 = 5867,4 С . сут

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем интерполяцией по таблице 4 СНиП 23-02-2003.

Значения Rтр для величин Dd, отличающихся от табличных, следует определять по формуле: Rтр = aDd + b,

где Dd — градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (для стен a = 0,00035, b = 1,4)


Выбираем максимальное .
^ 2. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя из условия R0> R0тр
Термическое сопротивление панели перпендикулярно к тепловому потоку. На участке с утеплителем (пенополистирол и стальные стержни) находим величину среднего коэффициента теплопроводности (6 стержней на 1м2).

λср.ут=λутFут+λстFстFут+Fст
Fст=6πd24=6π∙10-44=0,00047 м2, Fут=1-Fст=0,99953 м2

λср.ут=0,033∙0,99953+58∙0,000471=0,0602 Вт/м°с
Определим необходимую толщину утепляющего слоя:

3,454=18,7+0,121,86+δутλср.ут+0,181,86+123= δут0,0602+0,3196

δут=0,188

^ По конструктивным требованиям принимаем минимальную толщину утепляющего слоя ут = 0,2м (200мм). Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

Rо=18,7+0,121,86+0,20,06+0,181,86+123=3,653

Условие R0 = 3,653 м2·С/Вт  R0тр = 3,454 м2·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02-2003.


3. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:
τв=tв-n(tв-tн5)Rо∙αв=20-1(20-(-33))3,653∙8,7=18,332 ℃


Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены:

∆t= tв-τв=20-18,332=1,668 ℃

∆t< ∆tн=4℃ Перепад температур меньше нормируемого.
Температуре внутреннего воздуха tв = 20 С соответствует максимальная упругость водяного пара Ев = 2338 Па (табл. 1. приложение 3 [4]). Для жилого здания относительная влажность воздуха в = 55% .
Вычисляем значение действительной упругости водяного пара воздуха в помещении:

.

Приняв Е = ев = 1285,9 Па, (по табл. 1. приложение 3 [4]) находим температуру, соответствующую этому значению упругости водяного пара, которая и будет температурой точки росы, р.= 10,7 С.

Значение температуры внутренней поверхности стены в = 18,26 С не ниже температуры точки росы р. = 10,7 С, поэтому выпадения конденсата на внутренней поверхности стены и по теплопроводному включению не произойдет.

Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003.




Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом.

Исходные данные:

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 tн5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв= 20 C.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t≤ 8˚C) tо.п = -5,4 С

Продолжительность отопительного периода (сут.) о.п = 231.

Значение коэффициента n для подвальных перекрытий n = 0,6 (таб. 6 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности перекрытия в = 8,7 Вт/(м2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности перекрытия н = 17 Вт/(м2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений tн = 2 (таб.5 СНиП 23-02-2003).

Состав конструкции подвального перекрытия:
Многопустотная железобетонная панель толщиной 150 мм.

Паровлагозащитный слой битума = 0,17 Вт/м°с толщиной 10мм,

В качестве утеплителя используется пенополиуретан = 0,05 Вт/м°с.

Водоизолирующий слой пленки ПВХ = 0,35 Вт/м°с толщина 5мм.



Стяжка цементно-песчаная = 0,76 Вт/м°с толщина слоя 15мм.

^ 1. Находим термическое сопротивление многопустотной ж/б панели.


Для упрощения круглые отверстия - пустоты панели диаметром 100 мм заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной 90мм.

a=πd24=0,088 м ≈90мм

Термическое сопротивление в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем в двух характерных сечениях I-I и II-II.

Сечение I-I:

два слоя бетона δ = 30мм = 1,86 Вт/м°с и воздушная прослойка δ = 90мм.

Термическое сопротивление воздушной прослойки Rв.п. = 0,21 (табл. 1.6 [5])
RI=20,031,86+0,21=0,242 м2℃/Вт

Сечение II-II:

глухая часть панели - слой бетона δ = 150мм = 1,86 Вт/м°с.
RII=0,151,86=0,0806 м2℃/Вт

Термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции в параллельной плоскости:

R∥=0,09+0,060,090,242+0,060,0806=0,1344 м2℃/Вт
Термическое сопротивление в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляем в трех характерных слоях 1,2,3.

Для слоев 1 и 3 бетон δ = 30мм = 1,86 Вт/м°с

R1,3=0,031,86=0,016 м2℃/Вт

Для слоя 2 найдем средний коэффициент теплопроводности, т.к. констркция этого слоя состоит из воздушной прослойки δ = 90мм и ж/б толщиной δ = 30мм.

λэкв.в.п.=0,090,21=0,428 Втм°с эквивалентная теплопроводность возд.прослойки

λср.2=0,428∙0,09+1,86∙0,030,09+0,03=0,786 Вт/м°с

R2=0,090,786=0,1145 м2℃/Вт

Суммарное термическое сопротивление всех трех слоев панели:

R⊥=2∙0,016+0,1145=0,1465 м2℃/Вт
Разница между R∥=0,1344 и R⊥=0,1465 незначительна 9% (<25%).

Можно принять полученные сопротивления, и полное термическое сопротивление ж/б панели:

Rжбп=R∥+2∙R⊥3=0,1344+2∙0,14653=0,1425 м2℃/Вт
^ 2.Найдем требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям R0тр.

R0тр=n(tв-tн5)∆tн∙αв=0,6(20-(-33))2∙8,7=1,83 м2℃/Вт
3. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления Rо требуемому, т.е Rо= 1,83 .

Термическое сопротивление ограждающей конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

1,83=1αв+Rжбп+Rбитум+δутλут+RПВХ+Rстяж+1αн

Rжбп=0,1425, Rбитум=0,010,17=0,059,

RПВХ=0,0050,35=0,014, Rстяж=0,0150,76=0,0197.

1,83=18,7+0,1425+0,059+δут0,05+0,014+0,0197+117



1,421=δут0,05 δут=0,071

^ Принимаем толщину утепляющего слоя пенополиуретана равной 90 мм.

Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

Rо=18,7+0,1425+0,059+0,090,05+0,014+0,0197+117=2,21

Условие R0 = 2,21 м2·С/Вт  R0тр = 1,83 м2·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02-2003.
4. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:
τв=tв-n(tв-tн5)Rо∙αв=20-0,6(20-(-33))2,21∙8,7=18,35 ℃
Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены:

∆t= tв-τв=20-18,35=1,65 ℃

∆t< ∆tн=2℃ Перепад температур меньше нормируемого (таб.5 СНиП 23-02-2003) Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003



Теплотехнический расчет чердачного перекрытия.

Исходные данные:

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 tн5 = -33 C.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв= 20 C.

Температура отопительного периода (со среднесуточной температурой t≤ 8˚C) tо.п = -5,4 С

Продолжительность отопительного периода (сут.)о.п = 231.

Значение коэффициента n для подвальных перекрытий n = 1 (таб. 6 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности потолка в = 8,7 Вт/(м2.С) (таб. 7 СНиП 23-02-2003).

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности чердачного перекрытия н = 12 Вт/(м2.С).

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, для жилых помещений tн = 3 (таб.5 СНиП 23-02-2003).

Состав конструкции чердачного перекрытия :


Многопустотная железобетонная панель толщиной 150 мм.

Паровлагозащитный слой битума = 0,17 Вт/м°с толщиной 10мм,

В качестве утеплителя используются плиты полужесткие минераловатные из базальта EL = 0,041 Вт/м°с.

Водоизолирующий слой рубероида = 0,17 Вт/м°с толщина 10мм.



Стяжка цементно-песчаная = 0,76 Вт/м°с толщина слоя 15мм.

Керамзит = 0,12 Вт/м°с толщина слоя 80мм.
^ 1.Найдем требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям R0тр.

R0тр=n(tв-tн5)∆tн∙αв=1(20-(-33))3∙8,7=2,03 м2℃/Вт
3. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя.

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления Rо требуемому, т.е Rо= 2,03 .

Термическое сопротивление ограждающей конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

2,03=1αв+Rжбп+Rбитум+δутλут+Rрубер+Rстяж+Rкерам+1αн

Rжбп=0,1425 (расчитано ранее), Rбитум=0,010,17=0,059,

Rруб=0,010,17=0,059, Rстяж=0,0150,76=0,0197, Rкерам=0,080,12=0,67.
2,03=18,7+0,1425+0,059+δут0,041+0,059+0,0197+0,67+112

0,88=δут0,041 δут=0,036

^ Принимаем толщину утепляющего слоя минераловатных плит равной 50мм.
Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

Rо=18,7+0,1425+0,059+0,050,041+0,059+0,0197+0,67+112=2,37
Условие R0 = 2,37 м2·С/Вт  R0тр = 2,03 м2·С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СНиП 23-02-2003.


4. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания.

Определяем температуру внутренней поверхности стены по формуле:
τв=tв-n(tв-tн5)Rо∙αв=20-1(20-(-33))2,37∙8,7=17,43 ℃
Разница температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены:

∆t= tв-τв=20-17,43=2,57 ℃

∆t< ∆tн=3℃ Перепад температур меньше нормируемого (таб.5 СНиП 23-02-2003) Конструкция соответствует требованиям б) п.5.1 СНиП 23-02-2003



^ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


  1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.

  2. СНиП 23-01-99. Строительная климатология.

  3. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий.

  4. Худяков А.Д. Теплозащита зданий в северных условиях: Учебное пособие для вузов. – М: Издательство АСВ, 2001- 107с., с илл.

  5. Справочник по теплоснабжению и вентиляции (издание 4-е). Книга 1-я. Р.В. Щекин, С.М. Кореневский – Киев, 1976 – 416с.










Скачать файл (181.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации