Теплотехнический расчет однородной ОК

Вариант 48

Теплотехнический расчет однородной ОК

Задание: подобрать толщину утепляющего слоя для перекрытия над чердачным подвалом, сообщающемся с холодным воздухом в жилом здании в г. Омске. Конструкция перекрытия: несущий слой – ж/б, 120мм; утепляющий слой – плиты полужесткие минераловатные на битумном связующем кг/м³, облицовочный слой – дерево, 25мм. Максимальная толщина утеплителя 180мм.

1. Определяем требуемое сопротивление из условия энергосбережения:

По СНиП 2.01.01-82 для г. Омска

По СНиП «Жилые здания» расчетную температуру внутреннего воздуха принимаем 20⁰С, т.к.

Вычисляем

При , при

Применяем линейную интерполяцию

2. Определяем требуемое сопротивление из санитарно-гигиенических и комфортных условий. По табл. 2 коэффициент п, учитывающий положение ОК по отношению к наружному воздуху равен 0,9. по табл. 3 нормативный температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ОК: . По табл. 4 коэффициент теплоотдачи внутренней поверхностью ;

В дальнейшем в расчет вводим максимальное значение .

3. По карте приложения 1 зона влажности – сухая. Влажностный режим помещений – нормальный (по СНиП «Жилые здания»). По табл. 7 условия эксплуатации ОК – А.

4. По приложению 2 принимаем расчетные коэффициенты теплопроводности использованных в конструкции материалов: дерево - , плиты полужесткие минераловатные на битумном связующем кг/м³ - , ж/б -

5. Условие теплорасчета

6.

7. Вывод: толщина утепляющего слоя в 0,23м нереальна, т.к. по заданным требованиям она не должна быть более 0,18м. Применение плит полужестких минераловатных на битумном связующем кг/м³ невозможно при данных условиях эксплуатации.

8. Определяем требуемый коэффициент теплопроводности при максимальной толщине утеплителя 180мм:

По приложению 2 выбираем в качестве утеплителя перлитопласт-бетон

9. Вывод: принимаем следующую конструкцию подвального перекрытия для эксплуатируемого жилого здания в г. Омске: несущий слой – ж/б, 120мм; утепляющий слой – перлитопласт-бетон, 180мм, облицовочный слой – дерево, 25мм.

что равно требуемому .

Определение возможности образования конденсата на внутренней поверхности ОК

Задание: для ограждающей конструкции, запроектированной в примере 1, проверить возможность образования конденсата на ее внутренней поверхности для двух случаев:

1) Конструкция не содержит теплопроводных включений.

2) Конструкция имеет стальное теплопроводное включение типа I размерами а=80мм.

Исходные данные для расчета:

температура наружного воздуха

температуры по психрометру Августа:

сухого термометра (температура внутреннего воздуха)

влажного термометра

1. Определяем температуру внутренней поверхности ОК для конструкции без теплопроводных включений. Общее приведенное сопротивление ОК теплопередаче уже определено: по формуле имеем:

2. Определяем температуру внутренней поверхности ОК в районе теплопроводного включения.

2.1. Сопротивление ОК теплопередаче вне теплопроводного включения совпадает с общим приведенным сопротивлением ОК теплопередаче :

2.2. Приведенный коэффициент теплопроводности конструкции

2.3. Для определения коэффициента вычисляем . По табл. 10 определяем

2.4. Определяем температуру внутренней поверхности ОК в районе теплопроводного включения

3. Определяем температуру точку росы.

3.1. По данным психрометра определяем относительную влажность воздуха с помощью табл. 11:

3.2. По температуре внутреннего воздуха , пользуясь табл. 12, определяем максимальную упругость водяного пара: Е=17,00 мм.рт.ст.

3.3. Определяем действительную упругость водяного пара:

3.4. Пользуясь табл. 12, определяем: при какой температуре данное значение действительной упругости станет максимальным. Как следует из таблицы, значению 14,45 мм.рт.ст. соответствует температура 16,9⁰С. Она и является температурой точки росы. .

4. Выводы:

а) Так как температура точки росы ниже температуры внутренней поверхности ОК вне теплового включения , в этих местах образования конденсата при данных температурно-влажностных условиях не ожидается.

б) В то же время в районе теплопроводного включения температура внутренней поверхности ОК ниже температуры точки росы . Таким образом, в районе теплопроводного включения на внутренней поверхности ОК возможно образование конденсата.

Теплотехнический расчет неоднородной ОК

Задание: подобрать утеплитель слоя для наружной стены жилого здания в г. Краснодаре. Стена выполнена в виде облегченной (колодцевой) кладки толщиной в 1,5 кирпича с утепляющим слоем. Наружный и внутренний слои кладки имеют толщину 0,5 кирпича. Перевязка между наружным и внутренним слоями осуществляется через 7 кирпичей (между гранями стенок колодца). Кирпич силикатный 14 пустотный на цем.-песч. растворе. Ориентировочно принимаем в качестве утеплителя перлитобетон кг/м³. Отделочными слоями пренебречь.

1. Определяем требуемое сопротивление из условия энергосбережения:

По СНиП 2.01.01-82 для г. Краснодара

По СНиП «Жилые здания» расчетную температуру внутреннего воздуха принимаем 18⁰С, т.к.

Вычисляем

При , при

Применяем линейную интерполяцию

Определяем требуемое сопротивление из санитарно-гигиенических и комфортных условий. По табл. 2 коэффициент п, учитывающий положение ОК по отношению к наружному воздуху равен 1. по табл. 3 нормативный температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ОК: . По табл. 4 коэффициент теплоотдачи внутренней поверхностью ;

В дальнейшем в расчет вводим максимальное значение .

2. По карте приложения 1 зона влажности – сухая. Влажностный режим помещений – нормальный (по СНиП «Жилые здания»). По табл. 7 условия эксплуатации ОК – А.

3. По приложению 2 принимаем расчетные коэффициенты теплопроводности использованных в конструкции материалов: кирпич силикатный 14-пустотный на цем.-песч. растворе - , перлитобетон кг/м³ - .

Для расчета принимаем часть конструкции, заключающую в себя стенку «колодца» и по половине «колодца» с каждой стороны. По высоте конструкция однородная, поэтому расчет проводим для участка высотой 1м.

4. Плоскостями, параллельными направлению теплового потока, разрезаем конструкцию на 3 теплотехнически однородных участка, из которых 1й и 3й являются многослойными (и одинаковыми в данном случае), а 2й – однослойным.

4.1. Определяем термическое сопротивление участков:

Для однослойного участка 2:

Для одинаковых трехслойных участков 1 и 3:

4.2. Определяем термическое сопротивление ОК . Так как расчет ведется для участка высотой 1м, площади участков численно равны их длине:

5. Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, разрезаем конструкцию на три однослойных участка, из которых 4й и 6й являются теплотехнически однородными и одинаковыми, а 5й – неоднородным.

5.1. Вычисляем термическое сопротивление каждого участка:

Для теплотехнически однородных участков:

Для неоднородных участков:

5.1.1. Рассматривая этот участок, плоскостями, параллельными направлению теплового потока, разрезаем его на 3 теплотехнически однородных участка, из которых 5-1й и 5-3й являются многослойными и одинаковыми, а 5-2й – однослойным.

5.1.2. Определяем термическое сопротивление каждого участка.

5.1.3. Определяем термическое сопротивление 5-го участка:

5.2. Определяем термическое сопротивление ОК . Так как расчет ведется для участка высотой 1м, площади участков численно равны их длине:

6. Оценим применимость данной методики в нашем случае.

, что менее допустимых 25%.

7. Вычисляем приведенное термическое сопротивление ОК :

8. Вычисляем общее сопротивление ОК теплопередаче:

9. Вывод: применение в данной конструкции в качестве утеплителя перлитобетона кг/м³ не обеспечивает достаточное для жилого здания в г. Краснодаре сопротивление теплопередаче:

Требуется применить более эффективные в теплотехническом отношении материалы. Принимаем в качестве утеплителя перлитопластбетон кг/м³ - .

10. Плоскостями, параллельными направлению теплового потока, разрезаем конструкцию на 3 теплотехнически однородных участка, из которых 1й и 3й являются многослойными (и одинаковыми в данном случае), а 2й – однослойным.

10.1. Определяем термическое сопротивление участков:

Для однослойного участка 2:

Для одинаковых трехслойных участков 1 и 3:

10.2. Определяем термическое сопротивление ОК . Так как расчет ведется для участка высотой 1м, площади участков численно равны их длине:

11. Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, разрезаем конструкцию на три однослойных участка, из которых 4й и 6й являются теплотехнически однородными и одинаковыми, а 5й – неоднородным.

11.1. Вычисляем термическое сопротивление каждого участка:

Для теплотехнически однородных участков:

Для неоднородных участков:

11.1.1. Рассматривая этот участок, плоскостями, параллельными направлению теплового потока, разрезаем его на 3 теплотехнически однородных участка, из которых 5-1й и 5-3й являются многослойными и одинаковыми, а 5-2й – однослойным.

11.1.2. Определяем термическое сопротивление каждого участка.

11.1.3. Определяем термическое сопротивление 5-го участка:

11.2. Определяем термическое сопротивление ОК . Так как расчет ведется для участка высотой 1м, площади участков численно равны их длине:

12. Оценим применимость данной методики в нашем случае.

, что менее допустимых 25%.

13. Вычисляем приведенное термическое сопротивление ОК :

14. Вычисляем общее сопротивление ОК теплопередаче:

15. Вывод: применение в данной конструкции в качестве утеплителя перлитопластбетона кг/м³ обеспечивает достаточное для жилого здания в г. Краснодаре сопротивление теплопередаче:

Проверка условий естественной освещенности при боковом освещении.

Исходные данные:

Район строительства – г. Орел;

Ориентация проема – юг; проем ориентирован по длинной стороне помещения;

Толщина стены – 510мм;

Размеры помещения – 6,5х5,5м;

Высота помещения – 0,7м;

Размеры проема – 1,5х2,5м;

Высота низа окна от расчетной поверхности – 0,7м.

Задание: необходимо проверить условие достаточности естественного освещения в жилой комнате.

1. Условие достаточности естественного освещения в жилой комнате:

.

Расчетное значение коэффициента освещенности определяем по формуле: , где

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость небосвода;

R – коэффициент, учитывающий относительную яркость фасадов противостоящих зданий;

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО благодаря свету, отраженному от внутренней поверхности помещения;

– общий коэффициент светопропускания световых проемов;

– коэффициент светопропускания материала остекления;

– коэффициент, учитывающий потери света в переплетах;

;

К_з=1 – коэффициент запаса;

– геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий только попадающий в РТ свет небосвода.

2. Определяем нормированное значение КЕО , где

п – номер группы обеспеченности естественным светом;

е_н=0,5%,

т_п – коэффициент светового климата.

Для г. Орла т_п=0,85 для южной ориентации светового проема и 2 группы по ресурсам светового климата.

.

3. Определяем значения .

Для двойного остекления , для деревянного двойного раздельного переплета .

4. Определяем значение коэффициента q.

Найдем угловую высоту середины проема .

Интерполируя, найдем значение q: .

5. Определяем значение коэффициента r₁.

Отношение глубины помещения к высоте верха проема над рабочей поверхностью: .

Отношение расстояния расчетной точки от наружной стены к глубине помещения: .

Отношение длины помещения к глубине помещения: .

При средневзвешенном коэффициенте отражения потолка, пола и стен, применяя тройную интерполяцию, найдем значение r₁=2,423.

6. Коэффициент запаса для ж/д – К_з=1,2.

7. Определяем значение геометрического коэффициента естественной освещенности .

.

п₁ – количество лучей, попадающих от неба через световой проем в РТ на поперечном разрезе.

п₂ – количество лучей, попадающих от неба через световой проем в РТ на плане помещения.

График 1.

По графику 1 определяем: п₁ =4,5.

График 2.

По графику 2 определяем: п₂ =29.

Тогда .

8. Определяем расчетное значение КЕО .

ёВывод: расчетное значение КЕО больше нормированного значения КЕО , следовательно, естественного освещения достаточно.

Проверка условия инсоляции.

Исходные данные:

Населенный пункт – г. Уфа; географическая широта – 54⁰44’;

Размеры светопроема – bxh=1,8х1,7м; глубина светопроема – 0,3м;

Затеняющий элемент – лоджия: LxBxH=1,8х0,8х2,1;

Азимут ситуации – 290⁰;

Параметры ситуации:

Координаты от середины нижнего наружного края окна, м	Направляющие углы	Размеры объектов, м
Х1	Х2	Х3	Y1	Y2	Y3	H1	H2	H3	α1	α2	α3	L1	L2	L3	B1	B2	B3
-30	10	15	0	25	15	25	25	30	-60	40	-80	30	40	25	18	20	15

Задание: с помощью построения и использования инсоляционного графика определить продолжительность инсоляции без и с учетом затеняющих объектов и сравнить полученное значение с нормативным.

1. Строим инсоляционный график:

2. Определение положения расчетной точки:

Проем имеет в качестве затеняющего элемента лоджию, боковые стенки которой располагаются симметрично относительно светового проема.

По чертежу определяем горизонтальное смещение Δх=68мм, Δу=0 и вертикальное смещение Δh=701мм. Значение горизонтального инсоляционного угла – 135⁰33’.

Из чертежа также определяем, что навес лоджии не дает дополнительных затеняющих углов.

3. Построение ситуации:

4. Определяем продолжительность инсоляции РТ без учета окружающей застройки:

Вывод: по графику определяем, что продолжительность инсоляции за день равна 0ч00мин, что не соответствует нормам (2ч/дн непрерывно или 2,5ч/дн, из которых 1ч/дн непрерывно).

5. Определяем продолжительность инсоляции РТ с учетом окружающей застройки:

Вывод: соответственно, с учетом окружающей застройки продолжительность инсоляции за день также равна 0ч00мин, что не соответствует нормам (2ч/дн непрерывно или 2,5ч/дн, из которых 1ч/дн непрерывно).

Дата добавления: 2015-10-21