Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Целью теплотехнического расчета являются обоснование, выбор и определение толщины ограждающих конструкций, при которой температура на внутренней поверхности ограждения будет удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям, а также определение фактическо­го коэффициента теплопередачи ограждений [2].

Теплотехнический расчет необходимо провести для наружных стен, бесчердачных покры­тий (чердачных перекрытий) и перекрытий над неотапливаемыми подвалами.

Расчет каждого ограждения осуществляется в следующей последовательности:

а) Определяется величина требуемого термического сопротивления ограждения:

(1)

где - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С [2, табл.2, с.5]; [1, табл. 1.3, с.64] (для жилых зданий по нормам проектирования принимается: для наружных стен 4 °С; покрытий и чердачных перекрытий 3 °С, перекрытий над неотапливаемыми подвалами 2°С); n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограж­дающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, табл.3, с.5], принимается для на­ружных стен и покрытий, перекрытий чердачных (с кровлей из штучных материалов) равным 1, для перекрытий чердачных (с кровлей из рулонных материалов) 0,9; для перекрытий над неота­пливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенных выше уровня земли, 0,6; t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, для жилых комнат 20-22°С, кухонь 15°С; ванной комнаты и совмещенного санузла 25°С, санузла, лестничной клетки, кладовой и коридора 16°С [1, приложение 3, с.254]; t _н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, следует принимать в соответст­вии со СНиП по строительной климатологии и геофизике с учетом тепловой инерции ограж­дающих конструкций [2, табл.3,6], первоначально можно принять температуру пятидневки; α_в - коэффициент тепловосприятия, для жилых зданий, при гладких внутренних поверх­ностях ограждающих конструкций принимается равным 8,7 Вт/(м°С).

б) Определение минимальной толщины расчетного слоя ограждения (толщина утепляющего слоя перекрытия, толщина кладки стены и т.д.) производится, исходя из условий равенства действи­тельного сопротивления теплопередаче ограждения:

R_o ^тр=R_в+R₁+…+ R_п +R_возд+R_н (2)

R_o=R_о ^тр (3)

(4)

где λ - коэффициент теплопроводности материальных слоев ограждения, (Вт/м·°С), принимается в зависимости от вида материала слоя ограждения и условий эксплуатации ограж­дения [2, табл. 1 с. 17-25]; δ - толщина слоев ограждения, м; α _н - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ограждения к окружающему воздуху (для расчета наружных стен и бесчердачных перекрытий 23,2 Вт/(м²·°С), чердачных по­крытий 11,6 Вт/(м²·°С), подвальных перекрытий 5,8 Вт/(м²·°С)).

Полученная величина минимальной толщины расчетного слоя округляется в большую сторону до величины, кратной размеру штучных изделий: кирпичей, блоков, панелей и т.д. Толщина кирпичной кладки принимается, исходя из размеров применяемого кирпича (например, 250*120*65), кратной "половине кирпича" в кладке, не более трех кирпичей в ряду. При расчете утепляющих слоев перекрытий толщина слоя округляется до целого числа сантиметров засыпки или до стан­дартного размера плитных утеплителей.

в) Определяем тепловую инерцию рассчитываемой конструкции ограждения:

D= R₁S₁+…+ R_nS_n (5)

где – R₁...R_n - термическое сопротивление отдельных слоев ограждения, (воздушная прослойка не входит), Вт/(м²·°С);

S₁... S_n - коэффициенты теплоусвоения отдельных слоев ограждения, Вт/(м² °С), [2, с. 17-25].

Конструкция ограждения считается при D < 1,5 безинерционной, (t_н= t_мин); 1,5 ≤ D < 4 - малой инерционности, (t_н= t_н1); 4 ≤ D < 7 - средней инерционности, (t_н= t_н3); D ≥ 7 - большой инерционности (t_н= t_н5).

Если, конструкция ограждения имеет воздушную прослойку, то для воздушных прослоек величина S во всех случаях принимается равной нулю.

Если величина тепловой инерции определяется по формуле (5) и соответствует принятой в начале расчета, теплотехнический расчет ограждающей конструкции на этом заканчивается. Если не соответствует, то расчет следует повторить, при этом необходимо учитывать получен­ную тепловую инерционность ограждения. Величина тепловой инерции ограждения повторно не определяется.

г) Определяем действительное термическое сопротивление теплопередачи принятого огражде­ния. Ограждение будет обладать необходимой теплозащитной способностью, если

(6)

Действительное сопротивление стен может быть на 5% меньше , если стены выполнены из штучного материала. Если же наружные стены выполнены из однослойных панелей, то

д) Дополнительно требуется определить термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи для внутренних перегородок, при температурном перепаде более или равном +5 °С по формуле

R_o =R₁+R₂ +…+ R_п +R_возд (7)

е) Коэффициент теплопередачи ограждения определяется как величина, обратная его действительному сопротивлению теплопередаче

(8)

Конструкция заполнения световых проемов (окон, балконных дверей) и величины их термиче­ского сопротивления принимаются, исходя из , определяемого по разности температур по­мещения воздуха и наружного воздуха [2, табл. 9, с. 8, приложение 6, с. 26].

Далее составляется сводная ведомость коэффициентов теплопередачи ограждающих кон­струкций здания, через которые уходит тепло, [табл. 2].

Таблица 2. Сводная ведомость теплопередачи ограждающих

Дата добавления: 2015-10-13