Теплотехнический расчет

,

по таблице 1 МУ, используя метод интерполяции, находим                            .

Исходя из санитарно-гигиенических, комфортных условий и условий  энергосбережения принимаем 

4. По формуле (2) рассчитываем термическое сопротивление однородных слоев R, :

 

 

5. В конструкции перекрытия находится неоднородный слой. По формуле (6) рассчитается термическое сопротивление участков неоднородного слоя. Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (таблица 5 МУ).

Площадь воздушной прослойки составляет:

 

Площадь деревянных лаг:

 

Термическое сопротивление деревянных лаг:

 

6. По формуле (3) рассчитываем толщину засыпки теплоизоляционного слоя.

Принимаем по таблице 6 МУ.

 

7. Фактическая толщина теплоизоляционного слоя принимается 0,1м.
8. По формуле (3) рассчитывается фактическое сопротивление теплопередаче:

 

9.  По формуле (4) рассчитаем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции:

 

Толщина пола нижнего этажа составляет 0,37м.

10. Тепловая инерция ограждающей конструкции первого слоя рассчитывается по формуле:

 

где то же, что и в формуле (3)

 расчетные  коэффициенты теплоусвоения материала  отдельных слоев ограждающей  конструкции, .

Принимаем

По условию, если показатель теплоусвоения определяют по формуле:

 

где то же, что и в формуле (8).

 

Согласно таблице 8 МУ, нормативный показатель теплоусвоения

, условие  выполняется ().

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №4

Расчет сопротивления  паропроницанию наружной стены.

Определить сопротивление  паропроницанию наружной стены.

Исходные данные:

Конструкция стены – см. рисунок 5;

Назначение здания – производственный цех;

Место строительства –  Барнаул;

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций – А;

Расчетная температура внутреннего  воздуха – ;

Относительная влажность  внутреннего воздуха 

Конструкция стены трехслойная:

Слой 1 – сухая штукатурка: ρ = 800кг/м³; ;

Слой 2 – пенополистирол: ρ = 100кг/м³;

Слой 3 – кирпич глиняный: ρ = 1700кг/м³; .

Рисунок 5 – конструкция наружной стены.

Решение

1. Исходными данными к задаче являются результаты расчета к задаче 1, которые сведены в таблицу «Расчетные значения теплофизических характеристик строительных материалов», расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции µ, , определяется по приложению 2 МУ.

 

2. Климатические параметры района строительства.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки ;

Средняя температура отопительного  периода со среднесуточной температурой воздуха ;

Продолжительность отопительного  периода 

Среднемесячная относительная  влажность воздуха наиболее холодного  месяца   79 %;

Среднемесячная относительная  влажность воздуха наиболее теплого  месяца   70 %;

3. Расчетные значения теплофизических характеристик строительных материалов.    

Номер слоя	Наименование материала		Толщина слоя, м	Расчетный коэффициент паропроницаемости µ,
1	Сухая штукатурка, ρ = 800кг/м3		0,01	0,075
2	Пенополистирол , ρ = 100кг/м3		0,34	0,05
3	Кирпич глиняный, ρ = 1700кг/м3		0,64	0,12

4. Определяется сопротивление паропроницанию , слоев ограждающей конструкции по формуле:

 

где то же, что и в формуле (2);

 расчетный коэффициент  паропроницаемости материала слоя  ограждающей конструкции, .

 

 

 

Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции (или ее части) равно сумме сопротивлений составляющих ее слоев (в пределах внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации), которая в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя. Для данной стены:

 

5. Требуемое сопротивление паропроницанию из условия недоступности накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации определяется по формуле:

 

где упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и влажности (определяется по приложению 4 МУ);                                                         сопротивление паропроницанию, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

 средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, при средней температуре наружного воздуха самого холодного месяца, определяется по приложению 3 МУ;

 упругость водяного  пара, Па, в плоскости возможной  конденсации за годовой период  эксплуатации.

При , упругость водяного пара при полном насыщении составляет 1817Па (приложение 4 МУ). Тогда при влажности :

 

Упругость водяного пара Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации определяется по формуле:

где упругости водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весеннее-осеннего и летнего периода;

 продолжительность,  мес., периодов года.

Принимаем:

Зимний период – месяцы средняя температура наружного воздуха которых ниже ;

Весенне-осенний период –  месяцы со средними температурами наружного  воздуха от до ;

Летний период – месяцы со средними температурами наружного  воздуха выше .

Средние температуры и продолжительность зимнего, весеннее-осеннего и летнего периодов определяются по приложению 3МУ.

Средняя температура зимнего  периода:

 

Упругость водяного пара при  полном насыщении 197Па                    (приложение 4 МУ).

При влажности воздуха  по приложению 1 МУ:                             

Средняя температура весеннее-осеннего периода:

 

Упругость водяного пара при  полном насыщении 721Па (прил. 4 МУ).

При влажности воздуха  по приложению 1 МУ:                         

Средняя температура летнего периода:

 

Упругость водяного пара при  полном насыщении 1727Па (прил. 4 МУ).

При влажности воздуха , по приложению 1 МУ:                         

 

При средней температуре  наружного воздуха самого холодного  месяца (прил. 3 МУ); упругость водяного пара при полном насыщении 130Па (прил. 4 МУ); при влажности воздуха (по прил. 1 МУ):

Тогда

 

6. Требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха определяется по формуле:

 

где то же, что и в формуле (11);

 упругость  водяного пара, Па, в плоскости  возможной конденсации определяемая  при средней температуре наружного  воздуха периода месяцев с  отрицательными среднемесячными  температурами;

 продолжительность,  сут., периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха;

 плотность  материала увлажняемого слоя, кг/м³;

 толщина увлажняемого  слоя ограждающей конструкции;

 предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления .

При этом определяется по формуле:

 

где средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяца с отрицательными среднемесячными температурами;

 то же, что  и в формуле (13);

 то же, что  и в формуле (11);

 то же, что и в формуле (13).

Продолжительность периода  влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха

При , упругость водяного пара при полном насыщении составляет 1817Па (прил. 4 МУ). Тогда при влажности воздуха                     :

 

Средняя температура наружного  воздуха месяцев с отрицательными температурами , упругость водяного пара при полном насыщении 229Па, при влажности воздуха :

 

 

 

 

Упругость водяного пара  для месяцев с отрицательными среднемесячными температурами  наружного воздуха составляет:

 январь , упругость водяного пара при полном насыщении 130Па, при влажности воздуха : ;

 февраль , упругость водяного пара при полном насыщении 150Па, при влажности воздуха : ;

 март , упругость водяного пара при полном насыщении 281Па, при влажности воздуха : ;

 ноябрь , упругость водяного пара при полном насыщении 312Па, при влажности воздуха : ;

 декабрь , упругость водяного пара при полном насыщении 165Па, при влажности воздуха : ;

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха , Па, для месяцев с отрицательными среднемесячными температурами составит:

 

Cопротивление паропроницанию, определяется по формуле (14) определим, при этом

 

7. Наибольшее из требуемых сопротивлений паропроницанию

.

Условие , выполняются.

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №5

Расчет потерь тепла помещений  в секции жилого дома.

Определить потери тепла  через наружные ограждающие конструкции  секции жилого дома.

Исходные данные:

Место строительства –  Санкт - Питербург;

Ориентация фасада – запад;

Геометрические размеры  здания:

 

 

Характеристика наружных ограждений:

 

;

;

;

Пол лестничной клетки расположен на грунте

;

;

;

;

Остекление двойное в  деревянных раздельных переплетах:

для жилых комнат и кухонь – размером 1,51,7м;

лестничных клеток – 1,5м;

;

Толщина пола первого этажа  – 

Толщина пола чердачного перекрытия –

Двойные входные двери  с тамбуром – размером 1,22,2м;

;

Расчетная температура внутреннего  воздуха:

для жилых комнат – ;

для кухонь – ;

для лестничных клеток – ;

Количество этажей – 5.

 

Рисунок 6 – План-схема  секции жилого дома.

 

Решение

Основные потери тепла  определим путем суммирования потерь тепла через отдельные ограждающие  конструкции Q, Вт, и округления до 10Вт по формуле:

 

где коэффициент теплопередачи ограждения, ;