Теплотехнический расчет

   СОДЕРЖАНИЕ

1. Климатический паспорт района
2. Теплотехнический расчет наружной стены
3. Теплотехнический расчёт утеплителя покрытия
4. Теплотехнический расчёт пола первого этажа
5. Список литературы 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Введение:

Строительная  теплофизика  изучает  процессы  передачи  теплоты,

переноса  влаги, фильтрации воздуха  применительно к  строительству.

В  основном  строительная  теплофизика  изучает  процессы,

происходящие  на поверхностях и  в толще ограждающих  конструкций здания.

Причем, по установившейся традиции и для краткости, часто ограждающие

конструкции  здания  называются  просто  ограждениями.  Причем,

значительное  место  в  строительной  теплофизике  отведено  наружным

ограждениям,  которые  отделяют  отапливаемые  помещения  от  наружной

среды  или  от  неотапливаемых  помещений (неотапливаемых  техподполий,

подвалов, чердаков, тамбуров и т.п.)

Не  смотря  на  то,  что  наука  относится  в  основном  к  ограждающим

конструкциям  здания,  для  специалистов  по  отоплению  и  вентиляции

строительная  теплофизика  очень  важна.  Дело  в  том,  что,  во-первых,  от

теплотехнических  качеств  наружных  ограждений  зависят  теплопотери

здания, влияющие на мощность отопительных систем и расход теплоты  ими

за  отопительный  период.  Во-вторых,  влажностный  режим  наружных

ограждений  влияет  на  их  теплозащиту,  а,  следовательно,  на  мощность

систем,  обеспечивающих  заданный  микроклимат  здания.  В-третьих,

коэффициенты  теплообмена  на  внутренней  поверхности  наружных

ограждений  играют  роль  не  только  в  оценке  общего  приведенного

сопротивления  теплопередаче  конструкции,  но  и  в  оценке  температуры  на

внутренней  поверхности  этого  ограждения.  В-четвертых, "плотные"  окна

имеют  вполне  определенное  сопротивление  воздухопроницанию.  И при

"плотных"  окнах  в   малоэтажных  зданиях   до 5  этажей  инфильтрацией   в

расчете теплопотерь можно пренебречь, а в более высоких на нижних этажах

она уже будет ощутимой. В-пятых, от воздушного режима здания зависит  не

только  наличие  или  отсутствие  инфильтрации,  но  и  работа  систем

вентиляции,  особенно  естественных.  В-шестых,  радиационная  температура внутренних  поверхностей  наружных  и внутренних  ограждений,  важнейшая

составляющая  оценки  микроклимата  помещений,  в  основном  является

производной  от  теплозащиты  здания.  В-седьмых,  теплоустойчивость

ограждений  и помещений влияет на постоянство температуры  в помещениях

при  переменных  тепловых  воздействиях  на  них,  особенно  в  современных

зданиях,  в которых воздухообмен  близок  к минимальной норме наружного

воздуха.

В  проектировании  и  теплотехнической  оценке  наружных  ограждений

имеется  ряд  особенностей.  Утепление  здания -  дорогостоящая  и

ответственная  составляющая  современного  строительства,  поэтому  важно

обоснованно  принимать  толщину  утеплителя.  Специфика  сегодняшнего

теплотехнического расчета наружных ограждений связана:

во-первых, с повысившимися  требованиями к теплозащите  зданий;

во-вторых,  с  необходимостью  учитывать  роль  эффективных

утеплителей  в  ограждающих  конструкциях,  коэффициенты

теплопроводности которых настолько малы, что требуют очень аккуратного

отношения к подтверждению  их величин в эксплуатационных условиях;

в-третьих,  с  тем,  что  в  ограждениях  появились  различные  связи,

сложные  примыкания  одного  ограждения  к  другому,  снижающие

сопротивление теплопередаче ограждения. Оценка влияния различного рода

теплопроводных  включений  на  теплозащиту  зданий  требует  опоры  на

специальные подробные исследования. 
 

1. Климатический паспорт  района. 

   Климатический паспорт города Тула (СНиП 2.01.01-82, СНиП  23-01-99) – «Строительная климатология». 

   Температура наружного воздуха:

     
 
 

   Таблица 1

   1)Средняя  по месяцам температура  наружного воздуха.

   2) Средняя температура  за год –  4,7°С.

   3) Наиболее холодных  суток обеспеченностью  0,92 -     -31 ° С.

   4) Наиболее холодных  суток обеспеченностью  0,98 -     -35 ° С.

   5) Наиболее холодной  пятидневки обеспеченностью  0,92 -    -27°  С.

   6) Наиболее холодной  пятидневки обеспеченностью  0,98 -    -30 °С.

   7) Абсолютная минимальная  температура -     -42°  С.

   8) Абсолютная максимальная  температура -    +38 °С.

   9) Средняя максимальная наиболее жаркого месяца -   + 24,3° С.

10) Продолжительность  периода со среднесуточной  температурой воздуха  меньше или      равной 8 ° С – 207 дней.

11) Средняя суточная  амплитуда колебаний  температуры воздуха  за :      январь – 6,8 ,   июль – 11°С 

   Влажность наружного воздуха и осадки: 

   Средняя влажность воздуха  в 15 часов в  % наиболее холодного месяца –82%.

   Средняя влажность воздуха  в 15 часов в  % наиболее жаркого месяца –54%

   Количество  осадков за ноябрь – март - 187 мм.

   Количество  осадков за апрель – октябрь - 411 мм.

   Количество  осадков за год – 653 мм. 

     
 

                     

2.Теплотехнический  расчет наружной  стены

Исходные  данные:

• Район строительства – г. Тула
• Температура наиболее холодных суток – t_c= -31⁰С;
• Температура наиболее холодной пятидневки – t_ext = - 27⁰C;
• Расчетная температура внутреннего воздуха – t_int = 20⁰С;
• Средняя температура периода со среднесуточной температурой воздуха, равной или меньшей 8 ⁰С t_ht = -3 ⁰С;
• Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха, меньшей или равной 8⁰С  Z_ht.= 207 дней.

Ограждающие конструкции  данного проекта состоят из нескольких материалов, слои которых расположены  параллельным внешним поверхностям ограждения.

    Целью теплотехнического расчета является придание ограждающей конструкции  необходимых теплозащитных качеств.

    Расчётным путём установить толщину утепляемого  слоя наружной стены жилого дома в  г. Георгиевск для зимних условий. Наружная стена состоит из пяти слоёв:

• первый  слой– плиты мрамора толщиной 30 мм, r=2800 кг/м³,
• второй слой – кирпич глиняный обыкновенный толщиной 510 мм на цементно-песчаном растворе,
• третий слой – штукатурка - сложный раствор толщина слоя 25 мм,
• четвертый слой - утеплитель stiroplex r=50 кг/м³
• пятый слой - штукатурка- цементно-песчаный раствор, r=1800 кг/м³, толщиной 30мм

    Порядок расчёта: 

      Найдем толщину утеплителя стены:

Расчёт выполняем  по СНиП II-3-79 (1998)«Строительная теплотехника».

 

    Dd=(t_int-t_ht)*z_ht=(20+3)*207=4761

   R_red=d*Dd+b=0.00035*4761+1.4=3.066 

    

    

    

    R₀=3.077<Re=3.066

a_int = коэффициент теплопередачи, согласно СниП  a_int= 8,7

a_ext = коэф теплопередачи для зимних условий, согласно СниП  a_ext=23

d = 0,03 м – плиты мрамора

l = коэф теплопроводности, при ρ =2800 кг/м³  l= 2.91[ Вт/м× С] 

d = 0,51 м- кирпич глиняный обыкновенный (ГОСТ 530-80)

l = коэф теплопроводности  l= 0,70[ Вт/м× С]

d = 0.25м - штукатурка-сложный раствор

 l = коэф теплопроводности  l=0,70 [Вт/м* С]

d = Х– толщина кладки толщина утеплителя stiroplex

l = коэф теплопроводности  при ρ =50 кг/м³ , l= 0,052 [Вт/м* С]

d = 0,03 м – толщина цементно-песчаной раствора

l = коэф теплопроводности, при ρ =1800 кг/м³  l= 0,76[ Вт/м× С]   

Х = 0,11м

Принимаем толщину утеплителя равной d_ут=0,11 м.

Условие выполнено, принятая конструкция стены удовлетворяет  требованиям необходимой тепловой    защиты здания  
 

                 3. Теплотехнический  расчёт утеплителя  покрытия 

       Расчёт выполняем по СНиП II-3-79 (1998)«Строительная теплотехника».