Теплотехнический расчет ограждающей конструкции стены

   Министерство образования и науки Российской Федерации

   Федеральное государственное бюджетное образовательное

        учреждение высшего профессионального образования

                «Комсомольский-на-Амуре государственный

                             технический университет»

 

Факультет инженерно экономический

Кафедра  « Строительство  и Архитектура »

 

 

 

          РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

                        по дисциплине  «Строительная физика»

        Теплотехнический расчет ограждающей конструкции стены

 

 

 

 

Студент группы : 1ПСба-2                                                 В. С. Ан

Преподаватель  Н. В. Гринкруг

 

 

 

 

 

                                                  2013 

                                                   Содержание

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

1ПСба-2

 

Введение…………………………………………………………………………….3

1 Теплотехнический расчет кирпичной стены…………………………………...4

1. Определяем требуемое сопротивление теплоотдачи ограждающей                                   конструкции ………………………………………………………………....4
2. Определяем сопротивление теплопередаче……………………………..…5
3. Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)…………….6
4. Определяем приведенное сопротивление ограждающей 

конструкции………………………………………………………….………6

2 Теплотехнический расчет трех-слойной панели…………………………….…7

   2.1 Определяем требуемое сопротивление теплоотдачи ограждающей

         конструкции………………………………………………………………………...7

  2.2 Определяем сопротивление теплопередаче…………………….…………..8

2.3 Определяем градусо-сутки отопительного периода ГСОП)……………... 9

   2.4 Определяем приведенное сопротивление ограждающей конструкции…. 9

Заключение………………………………………………………………………….9

Список используемых источников………………………………………………………………………….10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

1ПСба-2

                                             Введение

 

Теплотехнический расчёт наружной стены.

Расчет толщины стены.

Основной задачей расчёта  тепловой защиты зданий является проектирование ограждающей конструкции, с учётом требований предъявляемых СНиП 23-01-99 «климатология»; СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»;

В процессе проведения расчёта  определяют:

теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих  конструкций;

приведённое сопротивление  теплопередачи;

соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1ПСба-2

 

1 Теплотехнический расчет  кирпичной стены

Кафедра СиА

Изм.

Кол.уч.

 Лист

 Лист

 Стадия

4

 

  Листов

№ док.

  Подпись

Дата

   Разраб.

  Проверил

  Руковод.

  Н.контр.

  Утв.

 

 

 

 

 

 

          1 Теплотехнический расчет кирпичной стены

 

Условие эксплуатации А

         1.1Определяем требуемое сопротивление теплоотдачи ограждающих конструкций:

= (м² С / Вт),

где n - коэффициент табл. 3* [3]

n = 1 - для наружных стен;

- расчётная температура внутреннего воздуха по [3]

= 20 °С;

- расчётная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки; [2]

= - 31°С - для г. Архангельск

- нормативный температурный перепад табл. 2* [1]

= 4°С

- коэффициент теплопередачи  внутренней поверхности ограждения

табл. 4* [1]

          =8,7 Вт/(м ²×°С)

= = 1,47 Вт/(м ²×°С)

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

1ПСба-2

          1.2 Определяем сопротивление теплопередаче:

 

= + + + + + Вт/(м ²×°С)

где, α_в = 8,7 Вт/(м ²×°С) - (см. выше)

если R₀^тр<R₀^пр, то вместо R₀^тр принимаем R₀^пр

α_н = 23 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности; табл.6* [1]

б₁ = 0,12 м. - толщина наружная кладка, керамический кирпич

λ₁ = 0,035 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности керамический кирпич прил.3* [1]

б₂ = 0,09 м - толщина утеплителя пенополистерола

λ₂= 0,038 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности пенополистерола прил.3* [1]

б₃ = 0,38 м - толщина стены (кирпич глиняный обыкновенный ГОСТ 530)

λ₃ = 0,56 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности кирпич глиняный обыкновенный прил.3* [1]

б₄ = 0,02 м - толщина штукатурки, сложная (песок, известь, цемент)

λ₄ = 0,52Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности штукатурки, сложная (песок, известь, цемент) прил.3* [1]

=+ + + + + = 3,57 Вт/(м ²×°С)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

1ПСба-2

              

 

          1.3 Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

где, t_в = 20°С - (см. выше)

t_оп = - 4,4°С - температура отопительного периода со средней суточной температурой ≤8˚С [2]

Z_оп = 253 – сутки отопительного периода обеспеченностью ≤8˚С [2]

ГСОП = (20-(-4,4)) х 253 =6,173°С

          1.4 Определяем приведенное сопротивление ограждающей конструкции (методом интерполяции):

R₀^пр = 3,5+ х (6,173-6000) = 3,56

сравниваем  ≥ 3,57≥3,56

Условие энергосбережения выполняется, следовательно:

ограждающая конструкция  соответствует теплотехническим требованиям.

1ПСба-2

 

2 Теплотехнический расчет трех-слойной панели

Кафедра СиА

Изм.

Кол.уч.

 Лист

 Лист

 Стадия

7

 

  Листов

№ док.

  Подпись

Дата

   Разраб.

  Проверил

  Руковод.

  Н.контр.

  Утв.

 

 

 

 

 

 

          2 Теплотехнический расчет для трех-слойной панели

 

          2.1Определяем требуемое сопротивление теплоотдачи ограждающих конструкций:

= (м² С / Вт),

где n - коэффициент табл. 3* [3]

n = 1 - для наружных стен;

- расчётная температура внутреннего воздуха по [3]

= 20 °С;

- расчётная зимняя температура  наружного воздуха, равная средней  температуре наиболее холодной пятидневки; [2]

= - 31°С - для г. Архангельск

- нормативный температурный  перепад табл. 2* [1]

= 4°С

- коэффициент теплопередачи  внутренней поверхности ограждения

табл. 4* [1]

          =8,7 Вт/(м ²×°С)

= = 1,47 Вт/(м ²×°С)

 

        

 

 

 

 

          2.2 Определяем сопротивление теплопередаче:

 

= + + + + Вт/(м ²×°С)

 

где, α_в = 8,7 Вт/(м ²×°С) - (см. выше)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

1ПСба-2

если R₀^тр<R₀^пр, то вместо R₀^тр принимаем R₀^пр

α_н = 23 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности; табл.6* [1]

б₁ = 0,1 м. – керамзитобетон на кварцевом песке

λ₁ = 0,33 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности керамзитобетона прил.3* [1]

б₂ = 0,15 м - толщина утеплитель . пенопласт ПХВ-1

λ₂= 0,052 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности утеплитель пенопласт прил.3*[1]

б₃ = 0,1 м - керамзитобетон на кварцевом песке

λ₃ = 0,33 Вт/(м ²×°С) - коэффициент теплопроводности керамзитобетон на кварцевом песке прил.3* [1]

=+ + + + = 3,65 Вт/(м ²×°С)

100

₁₅₀

 

100

 

 

 

 

 

        

          2.3 Определяем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

где, t_в = 20°С - (см. выше)

t_оп = - 4,4°С - температура отопительного периода со средней суточной температурой ≤8˚С [2]

Z_оп = 253 – сутки отопительного периода обеспеченностью ≤8˚С [2]

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

1ПСба-2

ГСОП = (20-(-4,4)) х 253 =6173°С

          2.4 Определяем приведенное сопротивление ограждающей конструкции (методом интерполяции):

R₀^пр = 3,5+ х (6173-6000) = 3,56

сравниваем  ≥ 3,653,56

Заключение

Условие энергосбережения выполняется, следовательно:

ограждающая конструкция  соответствует теплотехническим требованиям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

1ПСба-2

Список используемых источников

1. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника, 1996г.
2. СНиП 23-01-99* Строительная климатология с изменениями от 24 декабря 2002 г
3. Маклакова Т.Г. Конструкции гражданских зданий: Учебник для ВУЗов / Т.Г. Маклакова, С.М. Нанасова. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 272с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            Примем R_o = R_о^пр

 _Тогда

            = + + + + + Вт/(м ²×°С)

 отсюда

(R₀^пр  - - - - - ) м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

1ПСба-2

Для кирпичной стены

             (3,56  - -  - - - ) 0,089 м

Номинальные размеры плит должны быть по  толщине - от 20 до 500 мм с интервалом через 10 мм

Тогда

         = 0,09 м

 

Для панели

(3,56  - -  - - ) 0,145 м

Номинальные размеры плит должны быть по  толщине 45-55 мм

Примем толщину одной  плиты 50 мм

Тогда

         = 0,15 м