Теплотехническое обоснование конструкции наружной стены

Теплотехнический расчет наружной стены жилого дома производится с целью определения ее толщины. В зависимости от конструктивного решения и при наличии теплоизолирующего слоя, расчет сводится к определению толщины теплоизолирующего слоя. Данный расчет выполняется для наружной стены трехслойной конструкции 3-этажного 12 квартирного жилого дома для Минской области.

Конструктивная схема наружной стены с утеплителем под штукатурку

1. – Кирпичная кладка из кирпича облицовочного керамического КЛО 100/75 δ=120 мм;

2. – Воздушная прослойка δ=20 мм;

3. – Утеплитель – плиты пенополистирольные URSA П-30 1250×600×120 δ=120 мм;

4. – Кирпичная кладка из кирпича керамического эффективного δ=380 мм;

5. – Известково-песчаная штукатурка δ=20 мм.

Рисунок 1 - Схема ограждающей конструкции

Теплотехнический расчет ограждающей конструкции произвожу на основании ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника».

Произвожу теплотехнический расчет:

1. Район строительства:

г. Лида – Гроденская область.

2. Здание – жилое.

3. Теплоизоляционный слой из пенополистерольных плит толщиной 120 мм.

4. Расчетные температуры внутреннего воздуха и относительной влажности принимаю по таблице 4.1. ТКП 45-2.04-43-2006. По заданию дипломного проекта мне было предложено произвести теплотехнический расчет жилого здания, следовательно, расчетная температура внутреннего воздуха t_в =18 ⁰С, относительная влажность воздуха j_в =55%.

5. Влажностный режим помещений и условий эксплуатации ограждающих конструкций жилого здания в зимний период по таблице 4.2. ТКП 45-2.04-43-2006. Режим помещения - нормальный, условия эксплуатации ограждающей конструкции - Б.

6. Тепловая инерция D ограждающей конструкции определяется по формуле ТКП 45-2.04-43-2006.

D=R₁xS₁+ R₂xS₂+ R₃xS₃+ R₄xS₄+ R₅xS₅;

Расчёт значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов определяем по таблице А.1 ТКП 45-2.04-43-2006 для условий

эксплуатации Б:

δ1=0,12 м;	λ1=0,81Вт/м·ºС;	S1=10,12 Вт/м^2·ºС;	R1=0,148 м^2·ºС/Вт;
δ2=0,02 м;	λ2=- Вт/м·ºС;	S2=0 Вт/м^2·ºС;	R2=0,14 м^2·ºС/Вт;
δ3=0,12 м;	λ3=0,052 Вт/м·ºС;	S3=0,39 Вт/м^2·ºС;	R3=2,31 м^2·ºС/Вт;
δ4=0,38 м;	λ4=0,78 Вт/м·ºС;	S4=8,48 Вт/м^2·ºС;	R4=0,487 м^2·ºС/Вт;
δ5=0,02 м;	λ5=0,81 Вт/м·ºС;	S5=9,76 Вт/м^2·ºС;	R5=0,025 м^2·ºС/Вт;

Термическое сопротивление отдельных слоёв наружной стены; R, м²·ºС/Вт, по формуле ТКП 45-2.04-43-2006:

R= d/λ;

где d - толщина слоя, м;

λ - коэффициент теплопроводности материала однослойной конструкции или теплоизоляционный слой многослойной конструкции принимаю по приложению А условия эксплуатации, Вт/м²·⁰С;

R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ -термические сопротивления отдельных слоев огражда ющей конструкции, м²·°С/Вт;

S₁, S₂, S₃, S₄, S₅ - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, Вт/(м²·°С), по таблице 4.2, принимаемые по приложению А, ТКП 45-2.04-43-2006;

D= 0,148х10,12+0,14х0+2,31х0,39+0,487х8,48+0,025х9,76=6,77;

7. Согласно таблице 5.2 ТКП 45-2.04-43-2006 для ограждающей конструкции с тепловой инерцией 4<D≤7 за расчётную зимнюю температуру принимать среднюю температуру наиболее холодных трех суток, определяемую как среднее арифметическое значение из температур наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Из таблицы 4.3 ТКП 45-2.04-43-2006 для Минской области средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 составляет -28ºС, а наиболее холдной пятидневки обеспеченностью 0,92 составляет -24ºС.

t_н =-28+(-24)/2=-26ºС;

8. Требуемое сопротивление теплопередаче R_т.тр, м²·⁰С/Вт, определяется по формуле ТКП 45-2.04-43-2006:

R_т.тр = nх(t_в –t_н)/a_вхDt_в;

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С, принимаемая по таблице 4.1, ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника» - t_в =18 ⁰С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха,⁰С, определяю по таблице 4.3 ТКП 45-2.04-43-2006 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D по таблице 5.2, t_н = -26ºС;

n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху принимаю по таблице 5.3 ТКП 45-2.04-43-2006, n = 1;

a_в - коэффициент теплопередачи, внутренней поверхности ограждающей конструкции принимаю по таблице 5.4. ТКП 45-2.04-43-2006, a_в = 8,7 Вт/(м²·°С)

Dt_в - расчетный период, ⁰С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции принимаю по таблице 5.5. ТКП 45-2.04-43-2006, Dt_в =6 ⁰С;

R_т.тр = 1х(18-(-26))/(8,7х6) = 0,84;

9. Экономически целесообразное сопротивление теплопередачи R_т.эк (м²·⁰С/Вт), определяется по формуле (5.1) ТКП 45-2.04-43-2006:

R_т.эк =0,5хR_т.тр+ (5,4х10^-4хС_т.эхZ_о.тх(t_в –t_н.от))/(С_мхλх R_т.тр);

где С_т.э – стоимость тепловой энергии, руб./ГДж, по действующим ценам 44000 руб./Гкал /4.186=10511 руб./ГДж;

Z_о.т – продолжительность отопительного периода (сут.) принимаю по таблице 4.4. ТКП 45-2.04-43-2006, Z_о.т = 202 сут;

t_н – средняя за отопительный период температура наружного воздуха, ⁰С принимаю по таблице 4.4. ТКП 45-2.04-43-2006.(t_н =-1,6 ⁰С);

С_м – стоимость материала однослойной конструкции или теплоизоляци-

онного слоя многослойной ограждающей конструкции, принимаемый по действующим ценам, руб./м³ (380000 руб./м³);

λ(лямбда) - коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2, Вт/(м·°С), принимаемый по приложению А ТКП 45-2.04-43-2006, (0,052 Вт/(м·°С)).

R_т.эк = (0,5х0,84+(5,4х10^-4х10511х202х(18- (-1,6))/380000х0,052х0,84=

= 0,42+22472,2/16598,4=1,77;

10. Расчетное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R_т, определяется по формуле ТКП 45-2.04-43-2006:

R_т=1/α_в+ R_к+1/α_н;

где R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, м²×°С/Вт, следует определять по формуле:

R_к= R₁+ R₂ + R₃ + R₄ + R₅=0,148+0,14+2,31+0,487+0,025=3,11;

R_т=1/8,7+3,11+1/23=0,11+3,11+0,04=3,26;

Выбираем нормативное сопротивление R_т.н=3,2 м²×°С/Вт, изменение №1теплотехники к ТКП 45-2.04-43-2006.

Сравниваются значения сопротивлений теплопередаче:

R_т.тр=0,84 м²×°С/Вт < R_т=3,26 м²×°С/Вт;

R_т.эк=1,77 м²×°С/Вт < R_т=3,26 м²×°С/Вт;

R_т.н =3,2 м²×°С/Вт < R_т=3,26 м²×°С/Вт.

Так как все условия расчета выполняются, значит конструкция мною запроектирована верно.

Дата добавления: 2015-08-05