Теплотехнический расчет стены

Теплотехнический расчет стеновой панели производится с целью надежной защиты помещений от холода. Конструкция стен и покрытий выбирается на основе определения необходимого сопротивления теплоотдаче ограждений (с учетом предельного охлаждения при низкой наружной температуре в условиях безветрия).

Исходные данные:

1. Место строительства – город Новомосковске;

2. Климатический район – I-в;

3. Температура внутреннего воздуха помещения: для кровли – t_int = 18⁰С, для стены – t_ext = 20⁰С;

4. Нормальная относительная влажность Ψ = 55%;

5. Температура отопительного периода – 8,7⁰С;

6. Количество суток отопительного периода: z_ht = 230;

Пункты 5,6 согласованы со СНиПом 23-02-2003 Тепловая защита зданий.

Климат внутренних помещений – нормальный. Зона влажности – сухая. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

Наружные ограждения отапливаемых зданий в теплотехническом отношении должны обладать необходимыми теплозащитными свойствами: оценкой теплозащитных свойств ограждения служит величина R₀^тр – требуемое сопротивление теплопередачи.

Рис. 2.6 Состав стены

d №1: Облицовочный кирпич d₁=0,12 м;

d №2: Утеплитель пенополистирол ПСБ-С d₂ =0,15 м;

d №3: Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича d₃=0,64 м;

Таблица 2.1 - Теплотехнические характеристики материалов

Таблица 2.1 Теплотехническая характеристика материалов

Наименование слоев	Плотность, r(кг/м3)	Коэффициент теплопроводности, l
Облицовочный кирпич d1=0,12 м		0,47
Утеплитель пенополистирол ПСБ-С d2 =0,15 м		0,041
Кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича d3=0,64 м		0,70

1. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t_в - t_от.пер.) z_от.пер.,

где t_в- расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

z_от.пер. - средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 2.01.01-82.

Если t_в = 20⁰С, t_от.пер.= -8,7⁰С, z_от.пер= 230 сут, то:

ГСОП = (20+8,7)*230 = 6600;

2. По данным ГСОП определяем R₀ = R₀^прив = 3,8 (м²*⁰С/Вт).

3. Термическое сопротивление R_к, м • °С/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев:

R_к = R₁ + R₂ +... + R_n + R_в.п.,

где R₁, R₂,..., R_n — термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м² • °С/Вт, определяемые по формуле:

где d — толщина слоя, м;

l — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,

Вт/(м • °С).

4. Сопротивление теплопередаче R_o, м² × °С/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле

,

где a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4* СНиП II-3-79*

R_к — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²×°С/Вт,;

a_н — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м • °С),

= =4,95 м² × °С/Вт

Как было указано выше, согласно п.2.1*[СНиП II-3-79*], сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередачи R₀^тр. Следовательно, имеем:

R₀ = 4,95 м^2∙0С/Вт > R₀^тр = 3,9 м²∙⁰С/Вт.

Условие выполняется, очевидно, принятый состав ограждающей конструкции удовлетворяет необходимым требованиям.