3 Теплотехнический расчет наружных ограждений

3.1 Теплотехнический расчет наружных стен

Первоначально в проектируемом доме планировалась конструкция стен, представленная на рисунке 3.1. В результате последующих расчетов были получены большие значения теплопотерь через ограждающие конструкции. Для уменьшения этих значений, а, следовательно, и стоимости устанавливаемого для отопления оборудования разработана новая конструкция наружных стен. Она представлена на рисунке 3.2. Параметры слоев стены занесены в таблицы 3.1 и 3.2.

Рисунок 3.1 – Изначально планируемая конструкция наружной стены

Таблица 3.1 – первоначальная конструкция наружной стены

наименование слоя	Толщина слоя δ, м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(мºС)
1 Кирпич силикатный пустотелый	0,12	0,76
2 Шлакоблок	0,4	0,65
3 внутренняя штукатурка	0,02	0,7

Рисунок 3.2 – Предлагаемая конструкция наружной стены

Таблица 3.2 – Предлагаемая конструкция наружной стены

наименование слоя	Толщина слоя δ, м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(мºС)
1 Кирпич силикатный пустотелый	0,12	0,76
2 Пеноблок	0,6	0,18
3 внутренняя штукатурка	0,02	0,7

Расчет производимдля холодного периода года,сучетом района строительства,условий эксплуатации,назначения здания исанитарно-гигиенических требований,предъявляемых кограждающим конструкциям и помещению,согласноСНиП23-02-2003 [3]. Рассмотрим расчет предлагаемой конструкции стены.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче R_о^тр, (м² ⁰С)/Вт, по формуле

, (3.1)

где t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая по нормам

проектирования соответствующих зданий, из [1] t_в = 20 ⁰С;

t_н – расчетная наружная температура холодного периода, равная средней

температуре наиболее холодной пятидневки, из [2] t_н = -34 ⁰С;

n – коэффициент, учитывающий положение наружного ограждения по

отношению к наружному воздуху, из [3] n = 1;

Δt_н –нормативный температурный перепад между температурой

внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности

наружной ограждающей конструкции, из [3] Δt_н = 4 ⁰С;

α_в - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения,

из [3] α_в = 8,7 Вт/(м²^оС).

(м² ⁰С)/Вт

Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ^оС_сут, определяем по формуле

, (3.2)

где t_оп – средняя температура отопительного периода, из [2] t_оп=-5,5 ^оС;

Z_оп – продолжительность отопительного периода, из [2] Z_оп =233 суток.

.

приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о^пр, Вт/(м²^оС), определяется в зависимости от полученного значения ГСОП и типа здания или помещения, соответствующее высоким теплозащитным свойствам по [1] Rо^пр = 3,5 (м²∙⁰С)/Вт. Сравниваем R_о^тр =1,55 (м²∙⁰С)/Вт и Rо^пр = 3,5 (м²∙⁰С)/Вт и принимаем для дальнейших расчетов большее, то есть Rо^пр.

Уточняем фактическое общее сопротивление теплопередаче R_о^ф, (м²^оС)/Вт, для всех слоев ограждения по формуле

(3.3)

.

Проверяем условие

, (3.4)

3,68 (м²^оС)/Вт > 3,5 (м²^оС)/Вт.

Коэффициент теплопередачи принятого ограждения стены k, Вт/(м²^оС) будет равен

(3.5)

Вт/(м²^оС).

3.2 Теплотехнический расчет пола и стен подвального этажа

Выполняется аналогично изложенному выше расчету, с помощью программы Microsoft Excel и результаты расчета сведены в приложение А. Выбранная конструкция пола показана на рисунке 3.3, а параметры материалов конструкции пола занесены в таблицу 3.3.

Рисунок 3.3 – Конструкция пола подвального этажа

Таблица 3.3 – слои ограждающих конструкций пола подвального этажа.

Наименование слоя	Толщина слоя δ,м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м2С)
1	2	3
1 стяжка (цементно-песчанный раствор)	0,05	0,7
2 ПЕНОПЛЭКС 45[21]	0,1	0,028
3 гидроизоляция – пергамин	0,05	0,029
4 Песок	0,1	0,47
5 Щебень	0,1	0,14

3.3 Теплотехнический расчет пола первого этажа

Выполняется аналогично изложенному выше расчету, с помощью программы Microsoft Excel и результаты расчета сведены в приложение А. Выбранная конструкция пола показана на рисунке 3.4, а параметры материалов конструкции пола занесены в таблицу 3.4.

Рисунок 3.4 – Конструкция пола первого этажа

Таблица 3.4 – слои ограждающих конструкций пола на первом этаже

Наименование слоя	Толщина слоя δ,м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м2С)
1	2	3
1. Гипсокартон влагостойкий	0,014	0,19
2. Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС 45 [21]	0,1	0,028
3. пароизолляция (Астротек) [21]	0,003	0,001
4.железобетонная плита без пустот	0,25	1,92
5. стяжка (цементно - песчанный раствор)	0,05	0,7
6. Подложка	0,003	0,048
7. Паркет	0,014	0,4

3.4 Теплотехнический расчет пола второго этажа

Выполняется аналогично расчету стен, результаты расчета сведены в приложение А. Выбранная конструкция пола показана на рисунке 3.5, а параметры материалов конструкции пола занесены в таблицу 3.5.

Рисунок 3.5 – Конструкция пола второго этажа

Таблица 3.5 – слои ограждающих конструкций второго этажа

наименование слоя	Толщина слоя δ,м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м2С)
1	2	3
1. гипсокартон влагостойкий	0,014	0,19
2. Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС 45 [21]	0,1	0,028
3. Железобетонная плита без пустот	0,25	1,92
4. стяжка(цементно-песчанный раствор)	0,05	0,7
5. Подложка	0,003	0,048
6. Паркет	0,014	0,4

3.5 Теплотехнический расчет световых проемов

Требуемое термическое общее сопротивление теплопередаче R_о^тр, (м²⁰С)/Вт, для световых проемов определяют в зависимости от величины ГСОП [3]. При ГСОП = 5942 ^оС _сут сопротивление R_о^тр = 0,6 (м²⁰С)/Вт.

Для заполнения световых проемов выбираем пластиковые окна «Thyssen-Фаворит» [22].

Улучшенная теплозащита благодаря:

• 71 мм ширине рамы и створки;

• стеклопакету до 36 мм;

• 5-ти воздушным камерам рамы и створкам;

• сопротивление теплопередаче 0,78 (м² С)/Вт;

• звукоизоляция в разной сборке окна достигает 55 ДБ.

Сопротивлением теплопередаче R_о^ф = 0,78 (м²⁰С)/Вт, что удовлетворяет условию R_о^ф > R_о^тр. Коэффициент теплопередачи остекления k_ок определен по формуле (3.12). Результаты расчета сведены в приложение А. При расчете теплопотерь из площади стены не вычитается площадь окна, так как k_ок= k_ок – k_ст

Рисунок 3.6 – Конструкция пластикового окна «Thyssen-Фаворит»

3.6 Теплотехнический расчет наружных дверей

Требуемое сопротивление теплопередаче R_о^тр для наружных дверей должно быть не менее значения 0,6 R_о^тр для стен здания. фактическое сопротивление теплопередаче принято R_о^ф_дв = R_о^тр .

Фактическое сопротивление теплопередаче для наружных дверей R_о^ф_дв , (м²·^оС) /Вт, определяется по следующей формуле

(3.6)

Аналогично расчету наружных стен определяем коэффициент теплопередачи наружных дверей. Результаты расчета сводим в приложение А.