Физика среды

 

 

Содержание

 

1. Значение среднемесячной температуры наружного воздуха
2. Значение влажности воздуха
3. Скорость и направление ветра
4. Солнечная радиация
5. Теплотехнический расчет стены
6. Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницание
7. Теплотехнический расчет окна
8. Расчет сопротивления проницанию
9. Расчет индекса изоляции воздушного и ударного шума междуэтажного перекрытия
10. Библиографический список

 

   

1. Значение среднемесячной температуры наружного воздуха

 

Город – Казань

Показатели	месяца
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Т, 0С	-13,5	-13,1	-6,5	3,7	12,4	17,0	19,1	17,5	11,2	3,4	-3,8	-10,4
е, гПа	2,1	2,2	3,4	6,1	8,8	12,3	15,0	13,7	9,9	6,4	4,4	2,8
Е, Па	189,5	197	353,5	796	1440	1937	2210	2000	1331	780	445	251
φ, %	100	100	96	77	61	64	68	69	74	82	99	100
Тип погоды	х	х	х	х	п	т	т	т	п	х	х	х

 

Где Т – средняя  месячная температура воздуха ⁰С, принимается по СНиП 23-01-99* (табл. 3*);

е – упругость водяного пара, характеризует влагосодержание  воздуха, гПа, принимается по СНиП 23-01-99* (табл. 5а*);

Е – парциальное давление насыщения при данной температуре, Па, принимается по СП 23-101-2004 (приложение С);

Относительная влажность φ определяется по формуле:

 

Гистограмма распределения

среднемесячной  температуры

за год г. Казань

 

Наиболее низкая среднемесячная температура наружного воздуха в январе - -13,5 ⁰С, а наиболее высокая температура наружного воздуха в июле – 19,1 ⁰С.

Летний период 5 месяцев. Зимний период 5 месяцев. Осенне – весенний период 2 месяца.

Температура наиболее холодной пятидневки - -32 ⁰С;

Продолжительность отопительного  периода – 215 дней;

Средняя температура отопительного  периода - - 5,2 ⁰С, принимается по СНиП 23-01-99* (таблица 1).

 

2. Значение влажности воздуха за год

 

Наиболее влажные месяца – декабрь, январь, февраль, относительная влажность составляет > 100%.

 

 

3. Скорость и направление ветра

 

Данные принимаются  по СНиП 2.01.01-82 (приложение 4)

 

Месяц	Показатели	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	штиль
Январь	V, м/с	3,8	4,2	4,2	5	5,7	4,8	4,8	3,8	7
	Повторяемость, %	11	4	6	20	28	12	13	6
Июль	V, м/с	3,8	3,6	3,9	3,3	3,3	3,2	4	4,2	10
	Повторяемость, %	16	13	11	10	10	8	14	18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Январь

 

Январь: наибольшая скорость ветра составляет 5,7 м/с на юге. Наименьшая скорость ветра 3,8 м/с, на севере и на северо-западе.

 

Июль

 

Июль: наибольшая скорость ветра составляет 4,2 м/с, на северо-западе. Наименьшая скорость ветра 3,3 м/с, на юге  и на юго-востоке.

 

 

 

4. Солнечная  радиация

 

Используем данные таблицы 4-5 СНиП 23-01-99*. Географическая широта г.Казань 55⁰52’с.ш.

 

Показатель	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Горизонт. Плоскость	113	220	467	650	840	873	875	695	186	267	127	84
Ю	425	528	673	638	541	469	501	552	608	598	486	400
З	93	139	239	366	466	541	541	528	480	327	187	104
В	104	187	327	480	528	541	541	466	366	239	139	93
С				106	183	223	215	127

 

 

Наибольшее поступление  солнечной радиации наблюдается  на горизонтально ориентируемую  плоскость в июле месяце и составляет 875 МДж/м², наименьшая радиация на горизонтально ориентируемую плоскость наблюдается в декабре и составляет 84 МДж/м².

Наибольшее поступление  солнечной радиации наблюдается  на юге вертикальной плоскости в  марте и составляет 673 МДж/м², а наименьшее на востоке в декабре 93 МДж/м².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Теплотехнический  расчет стены

 

1. Известково-песчанный раствор Р=1600 кг/м³
2. Кирпич глиняный обыкновенный Р=1600 кг/м³
3. Мин. Плита «КАВИТИ БАТТС» Р=45 кг/м³
4. Кирпич глиняный обыкновенный Р=1600 кг/м³
5. Цементно-перлитовый раствор Р=1000 кг/м³

 

δ₁=20 мм=0,02м    λ₁= 0,81    μ₁=0,12

δ₂=120 мм=0,12м    λ₂= 0,7    μ₂=0,15

δ₃=?      λ₃= 0,044    μ₃=0,35

δ₄=250 мм=0,25м    λ₄= 0,7    μ₄=0,15

δ₅=15 мм=0,015м    λ₅= 0,3    μ₅=0,15

 

λ – расчетный коэффициент  теплопроводности материала, СП 23-101-2004 (приложение Д);

μ – коэффициент паропроницаемости  материала, СП 23-101-2004 (приложение Д);

Район строительства  – город Казань

Зона влажности нормальная, СНиП 23-02-2003 (приложение В);

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций – Б, СНиП 23-02-2003 (таблица2)

 

градусо-сутки отопительного периода (D_d)

 

D_d=(t_int – t_ht)*Z_ht

где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания;

t_ht - средняя температура наружного воздуха;

Z_ht – продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха не более 8 ⁰С.

 

D_d = (21 + 5,2)*215 = 5633 сут.

 

t_int = 21 ⁰С, т.к. t_ext = - 32 ⁰C

t_ht = - 5,2 ⁰С

Z_ht = 215 сут.

 

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀, м^{2 0}С/Вт, ограждающих конструкций стен следует принимать не менее нормируемых значений R_reg, м^{2 0}С/Вт, опреденияемых по СНиП 23-02-2003 табл. 4 в зависимости от градусо-суток района строительства D_d, ⁰С сут. С помощью метода интерполяции определяем R₀:

 

Dd, 0С сут	4000	5633	6000
Rreg, м2 0С/Вт	2,8	R0	3,5

 

Находим D=0,57, следовательно R_reg = 2,8 + 0,57 = 3,37 м^{2 0}С/Вт

Находим сопротивление  каждого слоя:

R₁ = δ₁/λ₁ = 0,02/0,81 = 0,025 м^{2 0}С/Вт

R₂ = δ₂/λ₂ = 0,12/0,7 = 0,17 м^{2 0}С/Вт

R₄ = δ₄/λ₄ = 0,25/0,7 = 0,357 м^{2 0}С/Вт

R₅ = δ₅/λ₅ = 0,015/0,3 = 0,05 м^{2 0}С/Вт

 

Общее фактическое сопротивление  теплопередаче стены определяется по формуле:

 

Где, a_int и a_ext – коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/м^{2 0}С;

 

a_int = 8,7 Вт/м^{2 0}С

a_ext = 23 Вт/ м^{2 0}С

 

Определяем толщину  утеплителя δ₃

3,37 = 1/8,7 + 0,025 + 0,17 + х/0,044 + 0,357 + 0,05 + 1/23

3,37 = 0,76 + х/0,044

2,61 = х/0,044

Х = 2,61*0,044 = 0,115

Принимаем толщину утеплителя δ₃ = 120 мм;

Находим общую толщину  стены:

δ₁ + δ₂ + δ₃ + δ₄ + δ₅ = 20 + 120 + 120 + 250 + 15 = 525 мм.

 

Толщина стены составит – 525 мм.

 

 

Санитарно-гигиенические  требования, предъявляемые к ограждающей  конструкции

 

1. Расчетный температурный перепад Dt₀, ⁰С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин Dt_n, ⁰С,

Dt_n ≥Dt₀

 

 

где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций к наружному воздуху, СНиП 23-02-2003 (таблица 6).