Файл: Теплотехническое проектирование ограждающих конструкций зданий.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 36

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


;

V – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно СНиП 2.01.01 – 82

(V = 3,6 м/c)

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха находя по формуле:

;

где e – основание натуральных логарифмов, e = 2,718

D – тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле:

D = R1 S1 + R2 S2 +…+ Rn Sn;

где R – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции,

S – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев конструкции, принимаемые по приложению 3 СНиП 2-3-79*

1 слой: S1 = 9,60 Вт / м2 0С; R1 =0,02 / 0,93 =0,021 м2 0С / Вт; D1 = 0,2

2 слой: S2 = 9,77 Вт / м2 0С; R2 = 0,25 / 0,87 =0,287 м2 0С / Вт; D2 = 2,8

3 слой: S3 = 0,42 Вт / м2 0С; R3 = 0,25 / 0,06 = 4,167 м2 0С / Вт; D3 = 1,75

4слой: S4 = 9,77 Вт / м2 0С; R4 = 0,12 / 0,87 = 0,138 м2 0С / Вт; D4 = 1,35

Общая величина тепловой инерции: D = 6,1

Определим коэффициенты теплоусвоения наружных поверхностей слоев:

Т.к D2  1; D3  1 и D4  1 , то Y2 = S2 = 9,77; Y3 = S3 = 0,42; Y4 = S4 = 9,77

Т.к. D1  1, то Y1 определим по формуле:



Величина затухания:


Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности панели составит:

Aв = 22,92 / 397 = 0,060С

Что во много раз меньше требуемого значения (Автр = 2,310 C), следовательно стеновая панель отвечает требованиям норм по теплоустойчивости конструкции в теплый период года.

  1. Определение возможности образования конденсата в толще стены.

Для проверки конструкции на наличие зоны конденсации внутри стены определяем сопротивление паропроницанию стены:



 - коэффициент паропроницания принимаемый по приложению 3 СНиП II-3-79*, для каждого отдельного слоя ограждающей конструкции:


1 - Штукатурка на цементно-песчаном растворе

1= 0,09 мг/(мчПа)

2,4 - Кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

2= 0,11 мг/(мчПа)

3 - Пенополистирольные плиты плотностью 150кг/м3

3= 0,05 мг/(мчПа)
Определяем парциальное давление водяного пара (e) внутри и снаружи стены:

e = E,

где E – давление насыщенного пара при определенной температуре, определяемая по таблице С.2, СП23-101-2004;

 - относительная влажность воздуха в %, для зимнего периода, определяемая по СНиП 2.01.01-82;

- для внутреннего воздуха (при tв = 200C, Eв = 2338Па, в = 55%):

eв = 23380,55 = 1286Па

- для наружнего воздуха (при tн = -260C, Eн = 57Па, в = 86%):

eн = 570,86 = 49Па

По найденным температурам в толще ограждающей конструкции определим значения максимального парциального давления водяного пара:

1-2 = 18,690С, E1-2 = 2156Па

2-3 = 15,920С, E2-3 = 1807Па

3-4 = - 24,250С, E3-4 = 67Па

Рассчитаем действительные парциальные давления водяного пара на границах слоев по формуле:



где Ri-1 – сумма сопротивлений паропроницанию предыдущих слоев до расчетной точки;

R0 – общее сопротивление паропроницанию конструкции;










Вывод: При сравнении величин давлении насыщенного пара и действительных величин парциального давления видим, что графики пересекаются в двух точках, что сведетельствует о наличии зоны конденсации в конструкции.


  1. Расчет сопротивления паропроницания ограждающей конструкции.

Принимаем плоскость конденсации, согласно требованиям СНиП II-3-79*, на наружней грани утеплителя, т.е. плоскость 3-4.

Сопротивление паропроницанию Rв.п. ограждающей конструкции ( от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть больше требуемого значения Rтрп, определяемого по формуле:




где Rн.п. – сопротивление паропроницанию, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации:

Rн.п. = 4/4 = 0,12 / 0,11 = 1,091 м2чПа/мг;

eн – средняя упругость водяного пара наружного воздуха за годовой период, определяется по СНиП 2.01.01-82

eн = 330+330+430+690+950+1270+1500+1460+1070+730+540+390/12 = 810Па;

E – упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемая по формуле:

E = (E1z1 + E2z2 + E3z3) / 12 ;

E1,E2,E3 – максимальные значения упругости водяного пара принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации за зимний, весеннее-осенний, летний периоды;

z1,z2,z3 – продолжительность периодов.
Сопротивление теплопередаче до плоскости возможной конденсации:

R = 0,115 + 0,021 + 0,287 + 4,167 = 4,59 м2 0С /Вт;
Средние температуры по месяцам за годовой период:

месяц

янв

фев

мар

апр

май

июн

июл

авг

сен

окт

ноя

дек

tср

-8,6

-8,4

-3,4

5,8

13,7

17,4

19,3

18,2

12,6

5,6

-0,9

-6,2


А) Зимний период, принимаются температуры t < -50C (z1 = 3)

t1 = -8,6-8,4-6,2 / 3 = -7,730C

Температура в плоскости возможной конденсации, и соответствующее ей значение максимальной упругости водяного пара:

E1 = 348Па

Б) Осеннее - весенний период, принимаются температуры -50C < t < 50C (z2=2)

t2 = -3,4-0,9 / 2 = -2,15 0C

Температура в плоскости возможной конденсации, и соответствующее ей значение максимальной упругости водяного пара:


E1 = 548Па

В) Летний период, принимаются температуры t > 50C (z1 = 7)

t3 = 5,8+13,7+17,4+19,3+18,2+12,6+5,6 / 7 = 13,230C

Температура в плоскости возможной конденсации, и соответствующее ей значение максимальной упругости водяного пара:

E1 = 1547Па

Упругость водяного пара в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации:

E = ( 3483 + 5482 + 15477) / 12 = 1044+1096+10829 / 12 = 1081 Па
Требуемое сопротивление паропроницанию:



Расчетное сопротивление паропроницанию от плоскости возможной конденсации до внутренней поверхности:

Rв.п. = 0,222+2,272+5,6 = 8,094 м2чПа/мг

Определим нормируемое сопротивления паропроницанию из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами:

;

где z0 – продолжительность влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха согласно СНиП 2.01.01 -82 (для г. Курск: z0 = 198 t0= - 2,40 С)

Температура в плоскости возможной конденсации, и соответствующее ей значение максимальной упругости водяного пара:

E0 = 539Па

w – плотность материала увлажняемого слоя, в данном случае увлажняемым материалом является утеплитель (пенополистирол) – 150кг/м3;

w – толщина увлажняемого слоя, приравниваемая к толщине утепляемого слоя,, т.е. = 250мм=0,25м

wср – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале, принимается согласно СНиП II-3-79*, wср = 25 %

 - определяется по формуле



где e0 – среднее значение упругости водяного пара за период с отрицательными температурами, определяемая по СНиП 2.01.01 -82 (e0 = 460)


Вывод: по условиям недопустимости влагонакопления, данная конструкция соответствует требованиям, так как R
в.п. > Rтрп2 (8,094 м2чПа/мг > 0,825м2чПа/мг)


  1. Расчет изоляции воздушного шума между этажными перекрытиями.

Толщина сплошной междуэтажной плиты перекрытия (h1 = 120мм)

Толщина перегородки из силикатного кирпича (h2 = 120мм)

Определяем скорости продольных волн в ограждениях:

С1 = 2800м/c (для тяжелого бетона)

С2 = 2300 м/c (для кладки из кирпича)

Определяем массу 1м2 несущей плиты перекрытия:

P1 = 0h1 = 25000,12 = 300кг/м3 , где 0 – плотность железобетона

P2 = 0h2 = 14000,12 = 168кг/м3 , где 0 – плотность кирпичной кладки

Найдем индекс собственной изоляции воздушного шума для перекрытия:

Iв.о = 50Дб

Вычислим: m = 300 / 168 = 1,78 соотв. Iв = 2

Индекс изоляции воздушного шума составит Iв = 52Дб.
Вывод: такое перекрытие можно использовать в жилых зданиях между помещениями квартир, так как полученный индекс изоляции воздушного шума больше нормативного значения – 50Дб.


  1. Предварительный расчет естественного освещения по площади помещения.

Рассчитаем световой проем для помещения, габариты которого равны 5000мм на 3000мм.

Площадь помещения – 15м2

Нормируемое значение коэффициента естественного освещения (КЕО), определим по формуле:

eN = eн  mN = 0,7  1 = 0,7%

eн – значение КЕО при боковом освещении, высокой точности разряда зрительной работы, eн = 0,7

mN – коэффициент светового климата, mN = 1
Производим предварительный расчет естественного освещения. По исходной глубине помещения В = 5м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h1 = 2,4м, определяем В / h1 = 2,08

Необходимая площадь светового проема: А0 / Ап = 27%

А0 = 0,27  15 = 4,5 м

Принимаем светопроем размером: 1,7м на 2,6м.