4 Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

Сопротивление теплопередаче для однослойной ограждающей конструкции , м²·°С/Вт, определяется по формуле

или

Сопротивление теплопередаче для многослойной ограждающей конструкции , м²·°С/Вт, определяется по формуле

или

где – толщинаi-го слоя, м;

– коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м^°С), Величина, численно равная плотности теплового потока, проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной в 1 м при разности температур на его поверхностях 1^°С.

Расчет необходимых теплозащитных свойств однородных ограждающих конструкций при установившемся потоке теплоты сводится к определению необходимого сопротивления теплопередаче.

Вывод:необходимо, чтобы сопротивление теплопередаче R₀,

ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) во всех случаях было не менее нормируемого сопротивления теплопередаче R_req.

гдеR_req– нормируемое сопротивление теплопередаче, м² ^°С/Вт;

– назначение здания (жилое, промышленное, общественное);

– тип наружной ограждающей конструкции (наружная стена, покрытие, чердачное перекрытие, перекрытие над подвалом, техподпольем, окно, фонари);

– ГСОП (градусо - сутки отопительного периода (Dd)).

R_req~f

5 Условия эксплуатации наружных ограждающих конструкций

Необходимо учитывать условия эксплуатации НОК. Для этого:

1. Территория Российской Федерации делится на три зоны: 1зона - влажная, 2 зона – нормальная, 3 зона – сухая.

Для каждой зоны имеется определенный уровень влажного воздействия наружной среды на ограждения здания.

1. Влажностный режим помещения зависит от (t_в и _в).

Различают сухой, нормальный, влажный и мокрый.

Влажностный режим помещения здания определяется по таблице 1 СНиП 23-02-2003.

3. Условия эксплуатации ограждающей конструкции в соответствии с влажностным режимом помещения и территориальной зоной влажности могут быть двух видов: «А» или «Б». Условия эксплуатации ограждающих конструкций определяются по таблице 2 СНиП 23-02-2003.

В соответствии с условиями эксплуатации выбираются характеристики материала слоев ограждения (λ, s, μ),

где s– коэффициент теплоусвоения материала, Вт/(м²·°С). Величина, отражающая способность материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности;

μ– коэффициент паропроницаемости материала, мг/(м·ч·Па). Величина, равная плотности стационарного потока водяного пара, проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной в 1 м в единицу времени при разности парциального давления в 1 Па.

6 Тепловая защита здания

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» нормами установлено три показателя тепловой защиты здания:

а) Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания R₀ ^r, должно быть больше или равно

б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций ( ) и температуру на внутренней поверхности ограждения (), которая должна быть выше температуры точки росы ().

где –нормативная величина, °С.

в) удельный (на 1 м²общей площади жилого здания или на 1 м³отапливаемого объема общественного здания) расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя

Вывод: требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей «а» и «б» либо «б» и «в». В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей «а» и «б».

Градусо - сутки отопительного периода D_d, ^°Ссут, определяются по формуле

или ГСОП =(t_в – t_{от. пер}) Z_{от. пер}

где t_в (t_int)– расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,^°С, принимаемая по ГОСТ 30494-96 («Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях») в зависимости от назначения здания (в интервале 20 - 22^°С);

t_{от. пер} (t_ht),Z_{от. пер}(Z_ht) – средняя температура наружного воздуха,^°С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 10^°С – при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8^°С – в остальных случаях.

Если , то

, то

Для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м³, а также для зданий сезонной эксплуатации (весной или осенью) и для зданий сt_в ≤ + 12^°С (овощехранилище) приведенное сопротивление теплопередаче, следует принимать не менее нормируемого сопротивления теплопередачеR_req.

≥R_req

где *

где n– коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приведенный в таблице 6 СНиП 23-02-2003;

– нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздухаt_intи температурой внутренней поверхностиτ_intограждающей конструкции,^°С, принимаемый по таблице 5 СНиП 23-02-2003;

– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

– температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01 (t_ext= – 34°С – для Челябинска).

В производственных зданиях, предназначенных для сезонной эксплуатации, в качестве расчетной температуры наружного воздуха в холодный период года ,^°С, следует принимать минимальную температуру наиболее холодного месяца, определяемую как среднемесячную температуру января по таблице 3* СНиП 23-01, уменьшенную на среднюю суточную амплитуду температуры воздуха наиболее холодного месяца (таблица 1* СНиП 23-01).

0.00

перекрытие над

подвалом

α_н = 6, n = 0,6

чердачное перекрытие

α_н = 12, n = 0,9

наружная стена,

бесчердачное покрытие

α_н = 23, n = 1

кровля

рулонная

ограждающая

конструкция

уровень земли

подвал

n= 0,9 для чердачного перекрытия, если кровля рулонная;

α_н= 12 для чердачного перекрытия;

α_н= 23 для наружной стены, окна, бесчердачного покрытия;

α_н= 7,5 иn= 0,75 для подвала с окнами;

Для входных дверей и ворот принимается:

R₀ ≥ 0,6R_req

где R_req определяется по формуле (*)

Пример:

Дано: Трехслойная конструкция

1. Определить R_req для: НС, ПТ, ПЛ, ОК, наружных дверей.

2. Определить толщину искомого слоя из условия R₀ = R_req

Пример: трехслойная конструкция:

где – расчетная толщина искомого слоя, м

Панель имеет унифицированный ряд толщин: 250, 300, 350, 400, 450;

Если _x= 0,123 м_ун= 140 мм, толщина панели 150 + 140 + 60 = 350 мм.

3. Принять унифицированную толщину конструкции теплоизоляционного материала.

4. Определить R₀ ^r, при унифицированной толщине конструкции_ун.

5. Проверить условие R₀ ^r ≥ R_req

* Кирпичная стенка (кладка)

Размер кирпича: длина 250 мм, ширина 125 мм, толщина 64 мм

Размер кладки: 125, 250, 380, 510, 640, 780

(∆= 130 мм)

125 мм – фактурный (отделочный, декоративный) слой

_x= 118 мм, то толщина теплоизоляционного слоя принимается_ун= 120 мм.

Чердачное перекрытие, покрытие: _x ≤ 300 мм

Если _x = 284 мм, то_ун = 300 мм (округление равное 20 мм)