Файл: Расчетнографическая работа по дисциплине Физика среды и ограждающих конструкций.docx

Министерство науки и высшего образования РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра архитектуры

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: «Физика среды и ограждающих конструкций»

«Проектирование тепловой защиты ограждающих конструкций»

Казань

2023

Содержание

Ведение

Целью настоящей самостоятельной работы является развитие навыков конструирования наружных стен, узлов примыкания к несущим конструкциям, расчета и обеспечения основных параметров теплозащиты ограждений.

Настоящая самостоятельная работа выполняется студентами по вариантам. Вариант представляет собой набор из пяти цифр, каждой из которых соответствует графа в таблице заданий Приложения А:

1. Назначение здания – санаторий (лечебно-профилактическое);

2. Место строительства – г. Кемерово, Кемеровская область;

3. Конструктивная система здания - бескаркасная;

4. Тип конструкции наружной стены – штукатурный фасад;

5. Вид узла с теплотехнической неоднородностью для детальной проработки- 2,4.

Материал основных функциональных слоев наружной стены: плита из минерально-каменного волокна, раствор сложный (известь, песок, цемент), раствор цементно-песчаный.

---

1 Наружные климатические условия

Установлены для г. Кемерово:

а) расчетная температура наружного воздуха определена по таблице 3.1 СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» как температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

б) средняя температура наружного воздуха за отопительный период ;

в) продолжительность отопительного периода определены по таблице 3.1 СП 131.13330 для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 10 °С (для лечебно-профилактических зданий);

г) среднее годовое парциальное давление водяного пара наружного воздуха, определено по таблице 7.1 СП 131.13330.2020;

д) средние месячные значения температуры наружного воздуха с выделением трех периодов года определены по таблице 5.1 СП 131.13330.2020:

- зимний период: месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С);

- весенне-осенний период: месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до 5 °С;

- летний период: месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 °С.

Месяц

Я

Ф

М

А

М

И

И

А

С

О

Н

Д

Температура

-18,1

-15,9

-7,7

2,2

10,4

16,7

19,0

15,9

9,6

2

-7,8

-15,1

Период

зимний

Весенне-осенний

летний

Весенне-осенний

зимний

Определяется средняя температура наружного воздуха за соответствующие периоды:

- зимний период (5 месяцев)

---

- весенне-осенний период (2 месяца)



- летний период (5 месяцев)



е) зона влажности места строительства – сухая, определена по «Карте зон влажности» СП 50.13330.2012;

2 Параметры внутренней среды помещений

Расчетные параметры внутренней среды помещений установлены для жилого здания:

а) температура внутреннего воздуха определена как минимальное значение оптимальной температуры зданий категории 1 по ГОСТ 30494;

б) относительная влажность внутреннего воздуха определена по п.5.7 СП 50.13330.2012 как для помещений больничных учреждений, диспансеров.

3 Определение влажностных условий эксплуатации ограждающих конструкций

По температуре внутреннего воздуха и его относительной влажности определяется влажностный режим помещений как нормальный (согласно таблице 1 СП 50.13330).

Влажностные условия эксплуатации ограждающих конструкций определяются в зависимости от нормального влажностного режима помещения и сухой зоны влажности места строительства как А (согласно таблице 2 СП 50.13330). В соответствии с этим принимаем теплотехнические характеристики материалов по графе А – и .

4 Нормируемое (требуемое) сопротивление теплопередаче

Климатические условия места строительства определяются градусо- сутками отопительного периода ГСОП:



Значение ГСОП отличается от табличных значений (таблица 3 СП 50.13330) в связи с чем воспользуемся приложением к ней.

Требуемое сопротивление теплопередаче определим для всех типов ограждающих конструкций, которые представлены в заданных узлах:

-для наружной стены



где и

---

приняты для стен лечебно-профилактических учреждений.



-для окна



где и приняты по примечанию для окон лечебно-профилактических учреждений.

5 Конструирование ограждающей конструкции

Для детальной разработки задана двухслойная конструкция наружной стены с штукатурным фасадом. Конструктивная система здания – бескаркасная.

Схема этой конструкции приведена на рисунке 1.



Рисунок 1. Конструкция наружной стены

Материалы для функциональных слоев приняты по приложению С СП 50.13330.2012 и приведены в таблице 1.

Таблица 1

Теплотехнические характеристики материалов наружной стены

№ слоя	Наименование материала	Плотность	Теплопроводность	Паропроницаемость	Теплоусвоение
1	Внутренняя штукатурка: раствор сложный (песок, известь, цемент)	1700	0,7	0,098	8,95
2	Конструкционный слой: кладка из силикатного кирпича на цементно- песчаном растворе	1800	0,76	0,11	9,77
3	Теплоизоляционный слой: плиты минераловатные из каменного волокна	180	0,045	0,3	0,74
4	Облицовочный слой: раствор цементно- песчаный	1800	0,76	0,09	9,6

---

6 Обеспечение необходимого сопротивления теплопередаче по глади наружной стены

Зададимся толщинами функциональных слоев:

• 
  внутренняя штукатурка – ;
  
• 
  конструкционный слой из кирпича – ;
  
• 
  наружная штукатурка – .
  

Толщину теплоизоляционного слоя определим, исходя из формулы:









Так как плиты из минеральной ваты выпускают ограниченного типоразмера, принимаем толщину плиты теплоизоляции 0,15 м = 15 см.

Уточняем сопротивление теплопередаче наружной стены с






Условие обеспечения необходимого сопротивления теплопередаче по глади наружной стены выполняется.

6.1 Уточнение расчетной температуры наружного воздуха

Рассчитаем тепловую инерцию проектируемой наружной стены



Так как , то согласно п.1а) принимается как средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

по СП 131.13330.2020 «Строительная климатология»:

7 Защита от переувлажнения ограждающих конструкций

7.1 Определение плоскости максимального увлажнения

Разделяем проектируемую конструкцию наружной стены на две зоны по плоскости максимального увлажнения, которая располагается на границе облицовочного и теплоизоляционного слоев согласно рисунку



Рисунок 2.

---