3. Методические указания к выполнению курсового проекта

При описании характеристики объекта и района строительства необходимо указать исход­ные данные для проектирования, тип здания и конструкции ограждений (стен, полов, покры­тия) с указанием материалов, из которых они изготавливаются, скорость и направление ветра, защищенность здания, температуру наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки, с указанием климатической зоны района строительства.

Рекомендуется принять: систему отопления двухтрубную с нижней разводкой, питающуюся от ТЭЦ через элеваторный узел ввода, систему отопления тупиковую или с попутным движени­ем теплоносителя; удаление воздуха с использованием кранов Маевского, которые устанавливаются в верхние радиаторные пробки отопительные приборов верхнего этажа.

3.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Целью теплотехнического расчета являются обоснование, выбор и определение толщины ограждающих конструкций, при которой температура на внутренней поверхности ограждения будет удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям, а также определение фактическо­го коэффициента теплопередачи ограждений [2].

Теплотехнический расчет необходимо провести для наружных стен, бесчердачных покры­тий (чердачных перекрытий) и перекрытий над неотапливаемыми подвалами.

Расчет каждого ограждения осуществляется в следующей последовательности:

а) Определяется величина требуемого термического сопротивления ограждения:

(1)

где - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С [2, табл.2, с.5]; [1, табл. 1.3, с.64] (для жилых зданий по нормам проектирования принимается: для наружных стен 6 °С; покрытий и чердачных перекрытий 4 °С, перекрытий над неотапливаемыми подвалами 2°С); n- коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограж­дающих конструкций по отношению к наружному воздуху [2, табл.3, с.5], принимается для на­ружных стен и покрытий, перекрытий чердачных (с кровлей из штучных материалов) равным 1, для перекрытий чердачных (с кровлей из рулонных материалов) 0,9; для перекрытий над неота­пливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенных выше уровня земли, 0,6; t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, для жилых комнат 20-22°С, кухонь 15°С; ванной комнаты и совмещенного санузла 25°С, санузла, лестничной клетки, кладовой и коридора 16°С [1, приложение 3, с.254]; t _н - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С,следует принимать в соответст­вии со СНиП по строительной климатологии и геофизике с учетом тепловой инерции ограж­дающих конструкций [2, табл.3,6], первоначально можно принять температуру пятидневки; - коэффициент тепловосприятия, для жилых зданий, при гладких внутренних поверх­ностях ограждающих конструкций принимается равным 8,7 Вт/(м°С).

б ) Определение минимальной толщины расчетного слоя ограждения (толщина утепляющего слоя перекрытия, толщина кладки стены и т.д.) производится, исходя из условий равенства действи­тельного сопротивления теплопередаче ограждения:

R_o ^тр=R_в+R₁+…+ R_п +R_возд+R_н (2)

R_o=R_о ^тр (3)

(4)

где - коэффициент теплопроводности материальных слоев ограждения, (Вт/м·°С), принимается в зависимости от вида материала слоя ограждения и условий эксплуатации ограж­дения [2 , табл. 1 с. 17-25]; - толщина слоев ограждения, м; - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности ограждения к окружающему воздуху (для расчета наружных стен и бесчердачных перекрытий 23,2 Вт/(м²·°С), чердачных по­крытий 11,6 Вт/(м²·°С), подвальных перекрытий 5,8 Вт/(м²·°С)).

Полученная величина минимальной толщины расчетного слоя округляется в большую сторону до величины, кратной размеру штучных изделий: кирпичей, блоков, панелей и т.д. Толщина кирпичной кладки принимается, исходя из размеров применяемого кирпича (например, 250*120*65), кратной "половине кирпича" в кладке, не более трех кирпичей в ряду. При расчете утепляющих слоев перекрытий толщина слоя округляется до целого числа сантиметров засыпки или до стан­дартного размера плитных утеплителей.

в) Определяем тепловую инерцию рассчитываемой конструкции ограждения:

D= R₁S₁+…+ R_nS_n (5)

где – R₁...R_n - термическое сопротивление отдельных слоев ограждения, (воздушная прослойка не входит), Вт/(м²·°С);

S₁... Sn - коэффициенты теплоусвоения отдельных слоев ограждения, Вт/(м² °С), [2, с. 17-25].

Конструкция ограждения считается при D < 1,5 безинерционной, (t_н= t_мин); 1,5 ≤ D < 4 - малой инерционности, (t_н= t_н1); 4 ≤ D < 7 - средней инерционности, (t_н= t_н3); D ≥ 7 - большой инерционности (t_н= t_н5).

Если, конструкция ограждения имеет воздушную прослойку, то для воздушных прослоек величина S во всех случаях принимается равной нулю.

Если величина тепловой инерции определяется по формуле (5) и соответствует принятой в начале расчета, теплотехнический расчет ограждающей конструкции на этом заканчивается. Если не соответствует, то расчет следует повторить, при этом необходимо учитывать получен­ную тепловую инерционность ограждения. Величина тепловой инерции ограждения повторно не определяется.

г) Определяем действительное термическое сопротивление теплопередачи принятого огражде­ния. Ограждение будет обладать необходимой теплозащитной способностью, если

(6)

Действительное сопротивление стен может быть на 5% меньше , если стены выполнены из штучного материала. Если же наружные стены выполнены из однослойных панелей, то

д) Коэффициент теплопередачи ограждения определяется как величина, обратная его действительному сопротивлению теплопередаче

(7)

Конструкция заполнения световых проемов (окон, балконных дверей) и величины их термиче­ского сопротивления принимаются, исходя из , определяемого по разности температур по­мещения воздуха и наружного воздуха [2, табл. 9, с. 8, приложение 6, с. 26].

Далее составляется сводная ведомость коэффициентов теплопередачи ограждающих кон­струкций здания, через которые уходит тепло, [табл. 2].

Таблица 2 Сводная ведомость теплопередачи ограждающих конструкций

Наименование ограждения	Коэффициент теплопередачи “К”, (Вт/м2·°С)	Источник
Наружная стена	…	Расчётно-пояснительная записка, стр ...
Двойное окно	…	(2), табл. 9, с. 8
Двойная дверь	…	(2), табл. 9, с. 8
Перекрытие чердачное	…	Расчётно-пояснительная записка, стр ...
Подвальное перекрытие	…	Расчётно-пояснительная записка, стр ...
Внутренняя перегородка	…	Расчётно-пояснительная записка, стр ...

При анализе методики расчета видно, что теплотехническое обоснование ограждающих конструкций проводится путем подбора конструкции наружного ограждения и толщины рас­четного слоя, обеспечивающего условие.

В некоторых случаях принятые к расчету конструкции ограждений получаются слишком громоздкими, превышающими установленные стандартом нормы и неэффективным для дан­ного района строительства, что приводит к необходимости изменения конструкции ограждения и, соответственно, повторению расчетов.

Поставленную задачу выбора наружных ограждающих конструкций и их теплотехническое обоснование целесообразно решать с применением современной вычислительной техники, ко­торая позволяет просчитать большое количество вариантов и выбрать из них наиболее эффек­тивный.