Введение. Методы теплотехнического расчета наружных ограждений зданий

МЕТОДЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ЗДАНИЙ

Методические указания к курсовым работам и проектам для студентов

специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство»,

270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» и 270112 «Водоснабжение и водоотведение»

Ухта 2010

УДК 536.24:72.012.6

Горяева Г. Н., Методы теплотехнического расчета наружных ограждений зданий [Текст]: метод. указания / Г. Н. Горяева, В. Г. Гонтарь.– Ухта: УГТУ, 2010. – 51 с.

Методические указания предназначены для выполнения теплотехнического расчета в курсовой работе для студентов специальности 270102 «ПГС», 270109 «ТГВ», 270112 «ВВ», в курсовых проектах по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооружений» направления 550100 «Строительство» очной и безотрывной форм обучения, включая Воркутинский филиал УГТУ.

Содержание методических указаний соответствует рабочей программе. Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой ПГС, протокол № 3, от 13.12.2010 г. и предложены для издания Советом специальности, протокол № 5 от 14.12.2010 г.

Рецензент: Землянский В. Н., профессор кафедры ПГС, д.т.н.

Редактор: Мартынова Г. В., доцент кафедры ПГС

В методических указаниях учтены замечания и предложения рецензента и редактора.

План 2011г., позиция.

Подписано в печать 2011г. Компьютерный набор.

Объем 51 с. Тираж 100 экз. Заказ №.

©Ухтинский государственный технический университет, 2010

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

Введение

При проектировании зданий необходимо учитывать теплотехнические процессы, происходящие в ограждающих конструкциях и в помещениях.

Наружной ограждающей конструкцией является стена, которая разделяет внутреннее и наружное пространство с различной температурой и влажностью, ограниченная вертикальными поверхностями и перпендикулярная тепловому потоку. Ограждающие конструкции бывают однородными и неоднородными. Ограждение является однородным (однослойным), если оно состоит из одного материала (слоя). Неоднородным (многослойным) считается ограждение, состоящее из нескольких слоев разных материалов, в том числе с теплопроводными включениями, теплоизоляционными слоями.

Для создания комфортных условий в зданиях к наружным ограждающим конструкциям предъявляются теплотехнические требования:

- обеспечение достаточных теплозащитных свойств в холодное время года;

- обеспечение теплоустойчивости в теплый период;

- обеспечение необходимой воздухопроницаемости;

- обеспечение допустимой паропроницаемости;

- получение требуемого температурно-влажностного режима в помещениях;

- температура внутренней поверхности ограждения должна незначительно отличаться от температуры внутреннего воздуха во избежание выпадения конденсата.

В связи с вышеуказанным, наружные ограждающие конструкции должны обладать теплозащитными, теплоустойчивыми и другими свойствами. Для этого производят теплотехнический расчет наружных вертикальных стен и горизонтальных конструкций покрытий.

Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций гражданских и производственных зданий выполняется в соответствии с указаниями СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

При проектировании наружных ограждающих конструкций зданий необходимо знать минимальные значения сопротивления теплопередаче R₀, при которых ограждения оказываются удовлетворительными в теплотехническом отношении. Эти значения называются нормативными или требуемыми, R₀^тр, и зависят от назначения здания, его внутреннего режима, климатических условий района строительства и вида ограждения.

Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций выполняется для отапливаемых зданий в зимний период, когда тепловой поток направлен из помещений в наружное пространство.

Теплозащитные свойства наружных ограждений характеризуются основным показателем, называемым коэффициент теплопроводности l, Вт/м²·°С, который зависит от структуры материала и, в первую очередь, от объемной массы (плотности) g_о, кг/м³. Данная зависимость выражается следующим образом: чем больше объемная масса, тем выше теплопроводность материала, и наоборот, чем меньше плотность, тем больший объем занимают поры (воздух), а поскольку воздух является малотеплопроводным материалом, то и теплопроводность уменьшается. На коэффициент теплопроводности, кроме плотности, оказывает влияние и влажность материала. В связи с чем, в нормативных документах на конструкции и материалы регламентируют предельно допустимые величины влажности, а в стандартах на изготовление изделий необходимо предусматривать технологические способы уменьшения влажности. Например, при формовании трехслойных железобетонных стеновых панелей с увлажняемым теплоизоляционным слоем предусматривается предварительная защита утеплителя водонепроницаемым материалом.

Анализ перспективного использования ограждений с теплоизоляционными материалами разной плотности в различных регионах России позволил вывести некоторые положения, касающиеся повышения теплоизоляционных свойств конструкций, которые необходимо учитывать при выборе расчетных схем и материалов слоев ограждающих конструкций зданий:

1. Однородные ограждающие конструкции из сплошной кирпичной кладки и однослойных стеновых панелей из легкого бетона плотностью более γ = 500 кг/м³ по теплотехническому расчету не проходят для зданий всех типов, особенно в северных районах;

2. В качестве наружных вертикальных ограждений зданий следует принимать неоднородные (многослойные) стеновые панели с эффективным утеплителем из теплоизоляционных материалов, легкого и ячеистого бетона плотностью не более γ = 500-600 кг/м³;

3. Для производственных зданий в качестве наружных стен применять современные оцинкованные или окрашенные профилированные листы, профнастилы, сайдинги с теплоизоляцией из минераловатных плит, панели типа “сэндвич” с несгораемым утеплителем URSA, пенополистиролом, пенополиуретаном и др.;

4. В покрытиях отапливаемых производственных зданий возможно применение теплоизоляционных слоев из материала плотностью не более γ = 200-400 кг/м³;

5. При выборе конструктивных систем жилых и общественных зданий предпочтительней переход к каркасной и плоскостенной с поперечными наружными и внутренними несущими стенами из многослойных стеновых панелей и крупных блоков.

В данной работе описываются методики выполнения расчетов наружных ограждений, выполняемых в курсовых проектах по следующим темам:

1. Теплотехнический расчет неоднородных ограждающих конструкций при зимних условиях эксплуатации;

2. Определение теплоустойчивости ограждающих конструкций при летних условиях эксплуатации;

3. Теплотехнический расчет однородных ограждающих конструкций при зимних условиях эксплуатации;

4. Определение воздухопроницаемости ограждающих конструкций и помещений;

5. Защита от переувлажнения ограждающих конструкций.

Район строительства принимать по заданию руководителя курсовой работы.

В приложении 1 настоящих методических указаний приведены исходные данные для расчетов (табл. 1-15). Природно-климатические условия (рис. 1 и 2) для расчетов приведены в приложении 2 настоящих методических указаний.

Таблица 1. Условные обозначения параметров, принимаемых в расчетах

Таблица 2. Расчетная температура tв и влажность в внутреннего воздуха

зданий и сооружений

Таблица 3. Расчетные схемы и материалы наружных ограждающих

конструкций

Таблица 4. Влажностный режим помещений зданий [3]

Таблица 5. Условия эксплуатации ограждающих конструкций [3]

Таблица 7. Значения коэффициента n

Таблица 8. Климатические показатели районов строительства

Таблица 9. Нормативный температурный перепад [3]

Таблица 10. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [3]

Таблица 11. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхностиограждающих конструкций [3]

Таблица 12. Нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций [3], исходя из условий энергосбережения [3]

Таблица 13. Коэффициент теплотехнической однородности r ограждающих конструкций

Таблица 14. Нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций

Таблица 15. Предельно допустимые значения коэффициента Dwav

Дата добавления: 2015-07-24