Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 48
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2 ºС/Вт
Термическое сопротивление железобетонной плиты относительно перпендикулярных сечений, Rб, м 2 ·ºС/Вт, определяется по формуле
где – термическое сопротивление однородного участка железобетонной конструкции, м2 ºС/Вт;
RIV термическое сопротивление неоднородного участка железобетонной конструкции, м2 ºС/Вт
Величина Rа может превышать величину Rб не более, чем на 25%.
R0тр= 2,81+ (4,6 – 2,81)*(5012,8 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 3,25 [(м2*0С)/Вт]
R0ут=3,25-0,115-(0,02+0,02+0,017+0,113)-0,16=2,79 [(м2*0С)/Вт]
Определяем его толщину:
h ут= R0ут*hут
h ут= R0ут*hут=2,79*0,26=0,725[м]
Принимаем hут= 0,800[мм]
Определяем суммарную толщину чердачного перекрытия:
H=0,01+0,02+0,003+0,8+0,13=0,963 [м].
Определяется фактическое термическое сопротивление R0ф по формуле:
R0ф=1/8,7+0,02+0,02+0,017+3,07+0,113+1/6=3,36 [(м2*0С)/Вт]
R0ф≥ R0
3,36≥3,25 (условие выполняется)
Определяется коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:
k=1/ R0ф=1/3,36=0,29 [Вт/(м
2*0С)].
2.4 Выбор вида конструкции оконных проёмов и входных наружных дверей
Принимаем - двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах.
Определить требуемое сопротивление теплопередаче окна, , м2 ·ºС/Вт, по [5, табл. 3].
Определяем из условий энергосбережения по формуле
где R0 – сопротивление теплопередаче принятой конструкции стеклопакета по [5, табл. К.1].
Kокно =1/0,68=1,47 [Вт/(м2*0С)].
Определить коэффициент теплопередачи входных наружных дверей,
(м2*0С/Вт)
Rтр=n*(tв-tн(5))/(∆t*αв) (м2*0С/Вт)
где n = 1 – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждений по отношению к наружному воздуху (СНиП 23-02-2003);
tн(5) = - 290C – температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;
tв = 200С – температура внутри помещения;
αв = 8,7 [Вт/(м2* 0С)] – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (СНиП 23-02-2003);
∆tн = 4,0 0С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения (таблица 5 СНиП 23-02-2003);
Kдвери =1/1,12=0,89 Вт/(м2*0С).
2.5 Теплотехнический расчёт внутренних конструкций (внутренней перегородки и междуэтажного перекрытия)
Слои, составляющие конструкцию внутренней стены представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Слои внутренней стены
Определяем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя по формуле:
R0ф=2·0,0435+0,12/0,92=0,217 [(м2*0С)/Вт]
k=1/0,217=4,6 [Вт/(м2*0С)].
2.6 Определение приведённого сопротивления теплопередаче
Исходные данные:
l1 =2700 мм – длина сопряжения наружной стены с наружным углом;
l2=2700 мм – длина сопряжения наружной стены с внутренней перегородкой;
l3=3300 мм – длина сопряжения наружной стены с горизонтальными перекрытиями;
l4=6600 мм – длина сопряжения наружной стены с окном (по периметру окна).
Рисунок 2.2 - Элементы формирования двумерных (1, 2, 3, 4) и трёхмерных (5, 6, 7) температурных полей в наружных ограждениях здания
Определить приведённое сопротивление теплопередаче,
где R0 сопротивление теплопередаче наружной стены (фактическое значение), м2 ·ºС/Вт, определяемое по формуле (7);
F0 площадь поверхности наружной стены по наружному обмеру (за вычетом площади окон), м2;
fi фактор формы характерного элемента стены с двумерным температурным полем, определяемый по [1, стр. 170, табл. III.2; стр. 169, рис. III. 29; стр. 153, рис. III.13];
li протяжённость участков конструкции наружной стены, сопряжённых с наружным углом, стыками, оконными откосами, м;
αf ширина участка поверхности наружной стены с двумерным температурным полем, равная двум калибрам (толщинам наружной стены), м
где λ коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя конструкции наружной стены, Вт/м2 ºС;
Ширина α f в два калибра для оконных откосов
где - сопротивление теплопередаче части ограждения до изотермы t0 (рис. 3).
Сопротивление теплопередаче части ограждения до изотермы t0
где δ расстояние от внутренней поверхности ограждения до оси расположения заполнения проёма, м, определяемая в соответствии с рис. 3;
общая толщина ограждающей конструкции наружной стены, м, определяемая в соответствии с рис. 3;
δзап ширина коробки заполнения оконного переплёта (для однокамерных стеклопакетов δзап = 125 мм; для двухкамерных стеклопакетов δзап = 150 мм).
Рисунок 2.3 - Теплопередача через оконный откос в наружной стене
Данные расчёта занести в таблицу 2.9.
Таблица 2.9
Определить величину теплового потока
Определить величину теплового потока,
В заключение расчёта сравнить приведённое сопротивление теплопередачи сложного ограждения наружной стены, , с сопротивлением теплопередаче по глади ограждения, R0 , а также соответствующие тепловые потоки q1 и q2.
2.7 Расчёт воздухопроницания ограждающих конструкций
Расчет производиться для конструкции наружной стены.
где Н – высота здания (от поверхности земли до верха карниза здания), принимаем высоту здания 3,3 м;
γH ,γB – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3 , определяемый по формуле
где t – температура воздуха, принимаемая: внутреннего воздуха (для определения γВ), наружного воздуха (для определения γН);
υ – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаемая согласно [СП 131.13330.2020 (табл. 1)], м/с.
где Ru1 Ru2 Run – сопротивления воздухопроницанию отдельных слоёв ограждения, м2 ·ч·Па/кг.
где Gн – нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2 ·ч), по [5, табл. 9].
Определить действительную воздухопроницаемость
, - наружная стена соответствует нормам воздухопроницания ограждающих конструкций.
Определить температуру на внутренней поверхности наружной стены с учётом инфильтрации
где е – основание натурального логарифма, е = 2,72;
св – удельная теплоёмкость воздуха, св = 1 005 Дж/кг·ºС;
R0 – сопротивление теплопередаче наружной стены при отсутствии инфильтрации воздуха, м2 ºС /Вт, определённое по формуле (7);
Rx – термическое сопротивление части наружной стены от наружного воздуха до рассматриваемой плоскости при отсутствии инфильтрации воздуха
Термическое сопротивление железобетонной плиты относительно перпендикулярных сечений, Rб, м 2 ·ºС/Вт, определяется по формуле
где – термическое сопротивление однородного участка железобетонной конструкции, м2 ºС/Вт;
RIV термическое сопротивление неоднородного участка железобетонной конструкции, м2 ºС/Вт
Величина Rа может превышать величину Rб не более, чем на 25%.
R0тр= 2,81+ (4,6 – 2,81)*(5012,8 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 3,25 [(м2*0С)/Вт]
R0ут=3,25-0,115-(0,02+0,02+0,017+0,113)-0,16=2,79 [(м2*0С)/Вт]
Определяем его толщину:
h ут= R0ут*hут
h ут= R0ут*hут=2,79*0,26=0,725[м]
Принимаем hут= 0,800[мм]
Определяем суммарную толщину чердачного перекрытия:
H=0,01+0,02+0,003+0,8+0,13=0,963 [м].
Определяется фактическое термическое сопротивление R0ф по формуле:
R0ф=1/8,7+0,02+0,02+0,017+3,07+0,113+1/6=3,36 [(м2*0С)/Вт]
R0ф≥ R0
3,36≥3,25 (условие выполняется)
Определяется коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:
k=1/ R0ф=1/3,36=0,29 [Вт/(м
2*0С)].
2.4 Выбор вида конструкции оконных проёмов и входных наружных дверей
Принимаем - двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах.
Определить требуемое сопротивление теплопередаче окна, , м2 ·ºС/Вт, по [5, табл. 3].
Определяем из условий энергосбережения по формуле
где R0 – сопротивление теплопередаче принятой конструкции стеклопакета по [5, табл. К.1].
Kокно =1/0,68=1,47 [Вт/(м2*0С)].
Определить коэффициент теплопередачи входных наружных дверей,
(м2*0С/Вт)
Rтр=n*(tв-tн(5))/(∆t*αв) (м2*0С/Вт)
где n = 1 – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждений по отношению к наружному воздуху (СНиП 23-02-2003);
tн(5) = - 290C – температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;
tв = 200С – температура внутри помещения;
αв = 8,7 [Вт/(м2* 0С)] – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (СНиП 23-02-2003);
∆tн = 4,0 0С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения (таблица 5 СНиП 23-02-2003);
Kдвери =1/1,12=0,89 Вт/(м2*0С).
2.5 Теплотехнический расчёт внутренних конструкций (внутренней перегородки и междуэтажного перекрытия)
Слои, составляющие конструкцию внутренней стены представлены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Слои внутренней стены
Вид ограждения | Конструкция | Номер и наименование слоя материала ограждения | Толщина слоя, δ, м | Расчётные коэффициенты | ||||||
δ1 | Δ2 | Δ3 | Δ4 | Δ5 | теплопроводности λ, Вт /м ºС | теплоусвоения ѕ, Вт /м2 ∙ ºС | паропроницаемости μ, мг /(м ч Па) | |||
Внутренняя перегородка | | 1 – бетонная конструк- ция с поверхностями под покраску или клей- ку обоями 1-105 | 0,12 | | | | | 0,92 | 12,33 | 0,09 |
Определяем термическое сопротивление теплоизоляционного слоя по формуле:
R0ф=2·0,0435+0,12/0,92=0,217 [(м2*0С)/Вт]
k=1/0,217=4,6 [Вт/(м2*0С)].
2.6 Определение приведённого сопротивления теплопередаче
Исходные данные:
l1 =2700 мм – длина сопряжения наружной стены с наружным углом;
l2=2700 мм – длина сопряжения наружной стены с внутренней перегородкой;
l3=3300 мм – длина сопряжения наружной стены с горизонтальными перекрытиями;
l4=6600 мм – длина сопряжения наружной стены с окном (по периметру окна).
Рисунок 2.2 - Элементы формирования двумерных (1, 2, 3, 4) и трёхмерных (5, 6, 7) температурных полей в наружных ограждениях здания
Определить приведённое сопротивление теплопередаче,
где R0 сопротивление теплопередаче наружной стены (фактическое значение), м2 ·ºС/Вт, определяемое по формуле (7);
F0 площадь поверхности наружной стены по наружному обмеру (за вычетом площади окон), м2;
fi фактор формы характерного элемента стены с двумерным температурным полем, определяемый по [1, стр. 170, табл. III.2; стр. 169, рис. III. 29; стр. 153, рис. III.13];
li протяжённость участков конструкции наружной стены, сопряжённых с наружным углом, стыками, оконными откосами, м;
αf ширина участка поверхности наружной стены с двумерным температурным полем, равная двум калибрам (толщинам наружной стены), м
где λ коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя конструкции наружной стены, Вт/м2 ºС;
Ширина α f в два калибра для оконных откосов
где - сопротивление теплопередаче части ограждения до изотермы t0 (рис. 3).
Сопротивление теплопередаче части ограждения до изотермы t0
где δ расстояние от внутренней поверхности ограждения до оси расположения заполнения проёма, м, определяемая в соответствии с рис. 3;
общая толщина ограждающей конструкции наружной стены, м, определяемая в соответствии с рис. 3;
δзап ширина коробки заполнения оконного переплёта (для однокамерных стеклопакетов δзап = 125 мм; для двухкамерных стеклопакетов δзап = 150 мм).
Рисунок 2.3 - Теплопередача через оконный откос в наружной стене
Данные расчёта занести в таблицу 2.9.
Таблица 2.9
Наименование элемента с двумерным температурным полем | li м | αf | fi | fi-1 |
1. Наружный угол | 2,7 | 0,1 | 0,68 | -0,864 |
2. Стык наружной стены с внутренней перегородкой, δ2 /δ1 = 3. | 2,7 | 0,1 | 1,2 | 0,54 |
3. Стык наружной стены с полом I этажа, δ2 /δ1 = 4. | 3,3 | 0,1 | 1 | 0 |
4. Стык наружной стены с междуэтажным перекрытием, δ2 /δ1 = 5. | 3,3 | 0,1 | 1,1 | 0,33 |
5. Оконные откосы, δзап /δ | 6,6 | 0,1 | 0,3 | 1,98 |
Определить величину теплового потока
Определить величину теплового потока,
В заключение расчёта сравнить приведённое сопротивление теплопередачи сложного ограждения наружной стены, , с сопротивлением теплопередаче по глади ограждения, R0 , а также соответствующие тепловые потоки q1 и q2.
2.7 Расчёт воздухопроницания ограждающих конструкций
Расчет производиться для конструкции наружной стены.
где Н – высота здания (от поверхности земли до верха карниза здания), принимаем высоту здания 3,3 м;
γH ,γB – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3 , определяемый по формуле
где t – температура воздуха, принимаемая: внутреннего воздуха (для определения γВ), наружного воздуха (для определения γН);
υ – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаемая согласно [СП 131.13330.2020 (табл. 1)], м/с.
где Ru1 Ru2 Run – сопротивления воздухопроницанию отдельных слоёв ограждения, м2 ·ч·Па/кг.
где Gн – нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2 ·ч), по [5, табл. 9].
Определить действительную воздухопроницаемость
, - наружная стена соответствует нормам воздухопроницания ограждающих конструкций.
Определить температуру на внутренней поверхности наружной стены с учётом инфильтрации
где е – основание натурального логарифма, е = 2,72;
св – удельная теплоёмкость воздуха, св = 1 005 Дж/кг·ºС;
R0 – сопротивление теплопередаче наружной стены при отсутствии инфильтрации воздуха, м2 ºС /Вт, определённое по формуле (7);
Rx – термическое сопротивление части наружной стены от наружного воздуха до рассматриваемой плоскости при отсутствии инфильтрации воздуха