Сопротивление теплопередаче стен (3 слоя)
Исходные данные:
Солнечная радиация:
(Европейская территория России; Москва):
- Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность Ihor = 1162 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с северо-восточной ориентацией IСВ = 654 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с юго-западной ориентацией IЮЗ = 1164 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с северо-восточной ориентацией IСЗ = 653 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с юго-восточной ориентацией IЮВ = 1161 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с северной ориентацией IС = 627 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с южной ориентацией IЮ = 1300 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с западной ориентацией IЗ = 862 МДж/м2;
- Средняя за отопит. период величина солнечной радиации на вертик. поверхности с восточной ориентацией IВ = 855 МДж/м2;
Воздух внутри помещения:
- Относительная влажность воздуха внутри помещения fint = 60 %;
- Расчетная температура внутреннего воздуха tint = 22 °С;
Толщины слоев многослойных конструкций:
- Толщина 1-го слоя d1 = 30 см = 30 / 100 = 0,3 м;
- Толщина 2-го слоя d2 = 23 см = 23 / 100 = 0,23 м;
- Толщина 3-го слоя d3 = 30 см = 30 / 100 = 0,3 м;
Теплотехнические показатели слоя 1:
(Зона влажности - Нормальная; Условия эксплуатации - Б; Теплотехнические показатели - Плиты из резольно-формальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916); плотность 100 кг/м3; Вид материала - полимерные теплоизоляционные материалы):
- Плотность материала в сухом состоянии слоя 1 ro1 = 100 кг/м3;
- Расчетный коэффициент теплопроводности слоя 1 l1 = 0,076 Вт/(м°С);
- Расчетный коэффициент теплоусвоения слоя 1 s1 = 1,18 Вт/(кв. м · °С);
- Расчетный коэффициент паропроницаемости слоя 1 m1 = 0,15 мг/(м ч Па);
Теплотехнические показатели слоя 2:
(Зона влажности - Нормальная; Условия эксплуатации - Б; Теплотехнические показатели - Пенополистирол (ГОСТ 15588); плотность 40 кг/м3; Вид материала - полимерные теплоизоляционные материалы):
- Плотность материала в сухом состоянии слоя 2 ro2 = 40 кг/м3;
- Расчетный коэффициент теплопроводности слоя 2 l2 = 0,05 Вт/(м°С);
- Расчетный коэффициент теплоусвоения слоя 2 s2 = 0,49 Вт/(кв. м · °С);
- Расчетный коэффициент паропроницаемости слоя 2 m2 = 0,05 мг/(м ч Па);
Теплотехнические показатели слоя 3:
(Зона влажности - Нормальная; Условия эксплуатации - Б; Теплотехнические показатели - Шлаковой пемзы и аглопорита (ГОСТ 9757); плотность 800 кг/м3; Вид материала - засыпки):
- Плотность материала в сухом состоянии слоя 3 ro3 = 800 кг/м3;
- Расчетный коэффициент теплопроводности слоя 3 l3 = 0,26 Вт/(м°С);
- Расчетный коэффициент теплоусвоения слоя 3 s3 = 3,83 Вт/(кв. м · °С);
- Расчетный коэффициент паропроницаемости слоя 3 m3 = 0,21 мг/(м ч Па);
Климатические данные:
(Московская область; Москва):
- Средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 text, 5 = -28 °С;
- Средняя месячная температура января text, I = -10,2 °С;
- Средняя суточная амплитуда температуры воздуха наиболее холодного месяца Dtext = 6,5 °С;
- Продолжительность отопительного периода для периода со средней суточной температурой воздуха не более 8 °С zht, 8 = 214 сут;
- Средняя температура наружного воздуха для периода со средней суточной температурой воздуха не более 8 °С tht, 8 = -3,1 °С;
- Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха не более 10°С zht, 10 = 231 сут;
- Средняя температура наружного воздуха для периода со средней суточной температурой воздуха не более 10°С tht, 10 = -2,2 °С;
- Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь n = 4,9 м/с;
Замкнутая воздушная прослойка:
- Толщина замкнутой воздушной прослойки da, l = 10 см = 10 / 100 = 0,1 м;
Влажность наружного воздуха:
(Московская область; Москва):
- Cреднегодовая упругость водяного пара наружного воздуха eext = 770 Па;
- Средн. упругость водяного пара наружн. воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами eext0 = 364 Па;
- Средняя упругость водяного пара наружного воздуха за летний период eext3 = 1212 Па;
- Продолжительность периода с отрицательной среднемесячной температурой наружного воздуха z0 = 152 сут;
- Продолжительность периода с отрицательной среднемесячной температурой наружного воздуха z1 = 3 мес;
- Продолжительность весенне-осеннего периода z2 = 4 мес;
- Продолжительность летнего периода z3 = 5 мес;
- Cредняя температура периода с отрицательной среднемесячной температурой наружного воздуха t0 = -6,6 °С;
- Cредняя температура зимнего периода t1 = -8,9 °С;
- Cредняя температура весенне-осеннего периода t2 = 0,6 °С;
- Cредняя температура летнего периода t3 = 14,6 °С;
Результаты расчета:
1) Теплотехнический расчет
Конструкция - несветопрозрачная.
2) Выбор показателей тепловой защиты здания
Тип здания или помещения - производственные.
3) Продолжение расчета по п. 5.3
Эксплуатация здания - постоянная.
Расчетная температура наружного воздуха в холодный период:
text = text, 5 =-28 °С.
4) Определение сопротивления теплопередаче
Воздушная прослойка, вентилируемая наружным воздухом - имеется.
По прим. б) к табл. 8 СП 23-101-2004:
Тип конструкций - наружные стены.
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности:
aint=8,7 Вт/(м2°С) .
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности:
aext=10,8 Вт/(м2°С) .
Конструкция - однородная.
Конструкция - многослойная.
5) Определение термического сопротивления конструкции с последовательно расположенными слоями
Замкнутая воздушная прослойка - имеется.
6) Определение термического сопротивления замкнутых воздушных прослоек
Температура в воздушной прослойке - положительная.
Прослойка - вертикальная.
Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки принимается по табл. табл. 7 СП 23-101 в зависимости от da, l
Ral = 0,15 (м2°С)/Вт.
При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.
Оклейка поверхностей прослойки фольгой - имеется.
Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки:
Ral = 2 Ral =2 · 0,15 = 0,3 (м2°С)/Вт.
7) Продолжение расчета по п.9.1 СП 23-101
Количество слоев - 3.
8) Определение термического сопротивления для первого слоя
Толщина слоя:
d = d1 =0,3 м .
Расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя:
l = l1 =0,076 Вт/(м°С) .
Сопротивление теплопередаче слоя 1:
R1 = d /l =0,3/0,076 = 3,94736842 (м2°С)/Вт.
9) Определение термического сопротивления для второго слоя
Толщина слоя:
d = d2 =0,23 м .
Расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя:
l = l2 =0,05 Вт/(м°С) .
Сопротивление теплопередаче слоя 2:
R2 = d /l =0,23/0,05 = 4,6 (м2°С)/Вт.
10) Определение термического сопротивления для третьего слоя
Толщина слоя:
d = d3 =0,3 м .
Расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя:
l = l3 =0,26 Вт/(м°С) .
Сопротивление теплопередаче слоя 3:
R3 = d /l =0,3/0,26 = 1,15384615 (м2°С)/Вт.
11) Продолжение расчета по п.9.1 СП 23-101
Термическое сопротивление ограждающей конструкции:
Rk = R1+R2+R3+Ral=3,947368+4,6+1,153846+0,3 = 10,001214 (м2°С)/Вт.
Приведенное сопротивление теплопередаче:
Ro = 1/aint+Rk+1/aext=1/8,7+10,00121+1/10,8 = 10,20874512 (м2°С)/Вт.
12) Определение расчетного температурного перепада между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции
По табл. 6:
Коэффициент:
n=1 .
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности:
aint=8,7 Вт/(м2°С) .
Расчетный температурный перепад:
Dt0 = n (tint-text)/(Ro aint) =
=1 · (22--28)/(10,20875 · 8,7) = 0,56296084 °С (формула (4); п. 5.8 ).
13) Влажностный режим помещения в холодный период года
Т. к. tint=22 °С > 12 °С и tint=22 °С r 24 °С; fint r 60 % :
Следовательно по табл. 1 влажностный режим - сухой или нормальный.
14) Продолжение расчета по табл. 5
Т. к. влажностный режим помещения - сухой или нормальный:
Т. к. fint > 50 % :
Явные избытки тепла в здании (> 23 Bт/м3) - отсутствуют.
Нормируемый температурный перепад принимается по табл. 5 Dtn = 7 °С.
15) Продолжение расчета по п. 5.8
Dt0=0,5629609 °С r Dtn=7 °С (8,04229857% от предельного значения) - условие выполнено.
16) Продолжение расчета по п. 5.3
Т. к. tint > 12 °С :
Средняя температура наружного воздуха:
tht = tht, 8 =-3,1 °С.
Продолжительность отопительного периода:
zht = zht, 8 =214 сут.
Градусо-сутки отопительного периода:
Dd = (tint-tht) zht=(22--3,1) · 214 = 5371,4 °С сут (формула (2); п. 5.3 ).
17) Влажностный режим помещения в холодный период года
Т. к. tint=22 °С > 12 °С и tint=22 °С r 24 °С; fint r 60 % :
Следовательно по табл. 1 влажностный режим - сухой или нормальный.
18) Продолжение расчета по п. 5.3
Т. к. влажностный режим помещения - сухой или нормальный:
Тип конструкций - стены.
Требуемое приведенное сопротивление теплопередаче конструкции принимается по табл. 4 в зависимости от Dd
Rreq = 2,07428 (м2°С)/Вт.
Ro=10,20875 (м2°С)/Вт t Rreq=2,07428 (м2°С)/Вт (492,15872496% от предельного значения) - условие выполнено.
19) Определение температуры внутренней поверхности однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями
Расчетная температура наружного воздуха в холодный период:
text = text, 5 =-28 °С.
Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции:
tsi = tint-n (tint-text)/(Ro aint) =
=22-1 · (22--28)/(10,20875 · 8,7) = 21,43703916 °С.
Температура точки росы по прил. 2 Руководства по теплотехническому расчету и проектированию ограждающих конструкций зданий НИИСФ (М., 1985) принимается по табл. прил. Р СП 23-101 в зависимости от tint и fint
td = 13,88 °С.
tsi=21,43704 °С t td=13,88 °С (154,44553314% от предельного значения) - условие выполнено.
