Расчет 2

Требуется определить сопротивление теплопередаче и толщину теплоизоляционного слоя совмещенного покрытия производствен­ного здания для климатических условий Бреста.

Конструктивное решение покрытия представлено на рисунке А.2.

Рисунок А.2

Несущая конструкция:

1) железобетонная ребристая плита покры­тия плотностью 2500 кг/м³, толщина полки — 40 мм, отношение высоты ребер к расстоянию между гранями следующих ребер — 0,3.

2) Пароизоляционный слой — полиэтиленовая пленка толщиной 0,16 мм.

3) Теплоизоляционный слой — плитный полистирольный пенопласт плотностью 25 кг/м³.

4) Стяжка из цементно-песчаного раствора толщиной 20 мм, плот­ностью 1800 кг/м³.

5) Гидроизоляционное покрытие — из трех слоев рубероида общей толщиной 4,5 м, плотностью 600 кг/м³.

6) Защитное покрытие — слой гравия, втопленный в битумную мастику.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в = 16 °С, относи­тельная влажность φ_в = 60 %.

Влажностный режим помещений согласно таблице 4.2 (ТКП 45-2.04-43-2006) — нормальный, условия эксплуатации ограждений — "Б".

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности X, и теплоусвоения S материалов определяем по таблице A.1 (ТКП 45-2.04-43-2006) для условий эксплуатации "Б":

- железобетон λ₁ = 2,04 Вт/(м · °С),

S₁ = 19,7 Вт/(м² · ºС);

- пенополистирол λ₂ = 0,052 Вт/(м · °С),

S₂ = 0,39 Вт/(м² · ºС);

- цементно-песчаный раствор λ₃ = 0,93 Вт/(м · °С),

S₃= 11,09 Вт/(м² · ºС);

- рубероид λ₄ = 0,17 Вт/(м · °С),

S₄ =3,53 Вт/(м² · ºС);

Нормативное сопротивление теплопередаче для совмещенных покрытий согласно таблице 5.1 равно 3,0 м² · ºС/Вт.

где:

a_н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 5.7. При определении сопротивления теплопередаче внутренних ограждающих конструкций вместо a_н следует принимать a_в более холодного помещения.

a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице 5.4;

Для определения тепловой инерции покрытий найдем термичес­кие сопротивления отдельных слоев конструкции:

Термическое сопротивление однослойной однородной ог­раждающей конструкции, а также однородного слоя многослойной конструкции определяют по формуле (4) СНБ 2.01.01

где δ — толщина однослойной однородной конструкции или слоя многослойной конструкции, м.

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями определяют по формуле (6) СНБ 2.01.01

r_к = R₁ + R₂ +...... + R_n,

где R₁, R₂,.....,R_n — термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, определяемые по формуле (4) СНБ 2.01.01, и замкнутых воздушных прослоек, принимаемых по таблице Б.1 СНБ 2.01.01.

— плиты покрытия

— цементно-песчаной стяжки

— гидроизоляционного ковра

— теплоизоляционного слоя

Термическими сопротивлениями пароизоляционного слоя и за­щитного слоя пренебрегаем из-за их незначительной величины.

Тепловую инерцию ограждающей конструкции D следует определять по формуле;

(5.4)

где R ₁, R ₂,..., R_n — термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемое по формуле (5.5);

s ₁, s ₂,..., s_n — расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограж­дающей конструкции в условиях эксплуатации по таблице 4.2, Вт/(м²×°С), принимаемый по приложению А.

Тепловая инерция покрытия:

D = 0,015 • 19,7 + 2,727 • 0,39 + 0,021 • 11,09 + 0,079 • 3,53 = 1,87.

Согласно таблице 5.2 (ТКП 45-2.04-43-2006) для ограждающей конструк­ции с тепловой инерцией свыше 1,5 до 4,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю темпе­ратуру наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92, которая в соответствии с таблицей 4.3 для Пинска равна t_н = -25 °С.

Определим требуемое сопротивление теплопередаче:

где Δt_в = 0,8 (t_в - t_p) = 0,8 (16 - 8,2) = 6,2 °С в соответствии с таблицей 5.5 (ТКП 45-2.04-43-2006),

t_p = 8,2 °С — температура точки росы при расчетных температуре и относительной влажности внутреннего воздуха (из таблицы И.1) для t_в = 16 °С, φ_в = 60 %.

λ = 0,052 Вт/(м · °С).

Таким образом, в соответствии с 5.1(ТКП 45-2.04-43-2006) — сопротивле­ние теплопередаче рассчитываемой конструкции должно быть не менее нормативного, равного 3,0 м² · ˚С/Вт.

Вывод:

Толщина теплоизоляционного слоя из пенополистирола при этом должна быть равна:

δ = λ R₂ = 0,052 • 2,727 =0,141 м. Конструктивно, принимаем толщину пенополистирольного утеплителя – 150мм.