2. Расчёт неоднородной ограждающей конструкции.

Термическое сопротивление многослойной неоднородной ограждающей конструкции R_к, м²×°С/Вт, необходимо определять следующим образом:

1.плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающую конструкцию условно разрезать на участки, из которых одни участки могут быть однородными — из одного материала, а другие — неоднородными — из слоев разных материалов, и определить термическое сопротивление конструкции R_кa, м²×°С/Вт, по формуле:

(6)

F_i– площадьi-го участка конструкции , м²;

R_i– термическое сопротивлениеi-го участка конструкции, определяемое по формуле (1) для однослойных участков и по формуле (2) – для многослойных участков;

2.плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающую конструкцию (или ее часть, принятую для определения R_кa) условно разрезать на слои, из которых одни слои могут быть однородными — из одного материала, а другие –неоднородными – из однослойных участков разных материалов. Определить термическое сопротивление однородных слоев по формуле (1), неоднородных слоев – по формуле (6). Термическое сопротивление R_кбограждающей конструкции находим как сумму значений термического сопротивления отдельных однородных и неоднородных слоев – по формуле (2);

3.если R_кaне превышает R_кбболее чем на 25 %, термическое сопротивление ограждающей конструкции необходимо определять по формуле:

(7)

4.если R_кaпревышает R_кбболее чем на 25 % или ограждающая конструкция не является плоской (имеет выступы на поверхности и др.), то термическое сопротивление такой конструкции необходимо определять на основании расчета температурного поля следующим образом:

4.1. по результатам расчета температурного поля при расчетных значениях температуры внутреннего (t_в) и наружного (t_н) воздуха определить среднюю температуру внутренней (t_в.п) и наружной (t_н.п) поверхностей ограждающей конструкции и вычислить значение теплового потока q, Вт/м², по формуле:

=(8)

4.2. определить термическое сопротивление конструкции по формуле:

(9)

Температура внутренней и наружной поверхности определяется экспериментально. Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции по теплопроводному включению (стыки панелей, связи между внутренними и наружными слоями панелей и др.) должна быть не ниже t_р(точки росы) внутреннего воздуха при расчетной зимней температуре наружного воздуха и расчетных температуре и относительной влажности внутреннего воздуха.

2.1. Расчёт неоднородной ограждающей конструкции.

Принимаем по табл.4.2 режим помещения –нормальный, условия эксплуатации Б.

Относительная влажность внутреннего воздуха, %, при температуре tв			Режим помещений	Условия эксплуатации ограждающих конструкций
до 12 °Свключ.	св. 12 °С до 24 °С включ.	св. 24 °С
До 60 включ.	До 50 включ.	До 40 включ.	Сухой	А
Св. 60 “ 75 “	Св. 50 “ 60 “	Св. 40 “50 “	Нормальный	Б
“ 75	“ 60 “ 75 “	“ 50 “ 60 “	Влажный	Б
	“ 75	“ 60	Мокрый	Б
Примечание — Внутренние ограждающие конструкции, чердачные перекрытия, перекрытия над неотапливаемыми подвалами и техническими подпольями помещений с нормальным влажностным режимом следует рассчитывать для условий эксплуатации ограждающих конструкций А.

1. Цементно - песчаная штукатурка (39):

ρ=1800 кг/м³ (по заданию)

λ=0,93 Вт/(м˚С) (по прил. А.1, п.39 [1])

δ=0,02 м (по заданию)

S=11,09 Вт/( м²˚С) (по прил. А.1, п.39 [1])

0,09 мг/(м·ч·Па) (по прил. А.1, п.39 [1])

2. Брус из сосны 150х150 (78):

ρ=500 кг/м³ (по заданию)

λ=0,35 Вт/(м˚С) (по прил. А.1, п. 78 [1])

δ=0,150 м (по заданию)

S=6,33 Вт/( м²˚С) (по прил. А.1, п. 78 [1])

0,06 мг/(м·ч·Па) (по прил. А.1, п. 78 [1])

3Пакля (98):

ρ=150кг/м³(по прил. А.1, п. 98 [1])

λ=0,07 Вт/(м˚С) (по прил. А.1, п. 98 [1])

δ= 0,01м

S=1,47 Вт/( м²˚С) (по прил. А.1, п. 98 [1])

0,49 мг/(мчПа) (по прил. А.1, п. 98 [1])

4. Плиты пенополистирольные (108):

ρ=38 кг/м³(по заданию)

λ=0,05 Вт/(м˚С) (по прил. А.1, п.108 [1])

δ= х

S=0,48 Вт/( м²˚С) (по прил. А.1, п.108 [1])

0,05 мг/(мчПа) (по прил. А.1, п.108 [1])

5. Прослойка воздушная замкнутая δ=0,01 м;

6. Кирпич глиняный обыкновеный (52):

ρ=1800 кг/м³ (по заданию)

λ=0,81 Вт/(м˚С) (по прил. А.1, п.52 [1])

δ=0,120 м (по заданию)

S=10,12 Вт/( м²˚С) (по прил. А.1, п.52 [1])

0,11 мг/(м·ч·Па) (по прил. А.1, п.52 [1])

Определяем сопротивления теплопередачи даннойсхемы по сечениям:

-для сечения 1-1:

-для сечения 2-2:

2. определить сопротивление неоднородного 2-го слоя, состоит из сосновых бревен и пакли.

Разбиваем конструкцию плоскостями, параллельными тепловому потоку и определяем площади, соответствуещие сечения:

F₁=0,15*0,15=0,0225м²

F₂=0,15*0,01=0,0015м²

Определяем сопротивление теплоппередачи данного слоя по сечениям 1 и 2

Определяем сопротивление :

-для сечения 6-6:

Расчитываемталщинуутиплителя

м²°С/Вт (для стен из штучных материалов по табл.5.1, п.1 [1]).

α_в=8,7 Вт/(м²˚С) (по табл. 5.4, п.1 [1]) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции.

α_н=23 Вт/(м²˚С) (по табл. 5.7, п.3 [1]) – коэффициент теплоотдачи наружных стен, покрытия, перекрытия над проездами.

Толщина воздушной прослойки, м	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки RТ, м2C/Bт
	горизонтальной, при потоке тепла снизу вверх, и вертикальной		горизонтальной, при потоке тепла сверху вниз
	при температуре воздуха в прослойке
	положительной	отрицательной	положительной	отрицательной
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,10	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,20–0,30	0,15	0,19	0,19	0,24
Примечание — При оклейке одной или обеих поверхностей, ограничивающих воздушную прослойку, алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.

Воздушной прослойкой-замкнутая, и ее нужно учитывать:δ=0,01 м( по приложению Б)

R_в=0,15 м²°С/Вт Термическое сапротивление замкнутой воздушной прослойки

х 0,115 м.

В качестве утеплителя данной наружной стены назначаем плиты пенополистирола толщиной 120 мм.

Определяем сопротивление теплопередачи стены при данной толщине утеплителя:

3. Расчёт ограждающих конструкций на сопротивление паропроницанию.

Сопротивление паропроницанию ограждения R_nопределяется, как сумма сопротивлений его слоев от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации (П.В.К.). П.В.К. находится в однослойных конструкциях на 1/3 толщины от наружной поверности. В многослойных ограждениях - за наружной гранью утеплителя.

(17)

п– количество слоёв ограждения от внутренней поверхности до П.В.К.;

- толщинаi-го слоя;

- сопротивление паропроницаниюi-го слоя, принимаемое по приложению А.1;

Сопротивление паропроницанию ограждения R_nдолжно быть не менее требуемого сопротивление паропроницанию, определяемого по формуле:

R_nн - сопротивление паропроницанию слоёв ограждения от П.В.К. до наружной поверхности, следует определять по формуле:

(19)

m–количествослоев ограждения от наружной поверхности до П.В.К.;

п- количество слоёв ограждения от внутренней поверхности до П.В.К.;

е_в- парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетных температуре и влажности этого воздуха, определяемое по формуле:

(20)

- расчетная относительная влажность воздуха внутри помещения для жилых и общественных зданий определяется по таблице 4.1, для других зданий по соответствующим нормам проектирования,%;

- максимальное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, по таблице 4.1 определяемt_в, затемпоt_в пользуясь приложением Е определяемЕ_в;

Е_к -максимальное парциальное давление водяного пара в П.В.К., Па, принимаемая по приложению Е при температуре в П.В.К.,,°С, определяемое по формуле:

(21)

t_н.от.– средняя температура за отопительный период, °С, определяем для заданного района строительства, определяемая по таблице 4.4.

– термическое сопративление ограждающей конструкции от внутренней поверхности конструкции до П.В.К., м²°С/Вт;

е_н.- парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, определяемое по таблице 4.4.

Неоднородной конструкции рассчитывается по наиболее опасному сечению. Если в конструкции имеется вентилируемая воздушная прослойка, расчет следует выполнять для случая, при котором она исключена из работы, рассматривая воздушную прослойку как замкнутую.

Если R_nменьше,тогда необходимо изменить конструкцию стены (установить пароизоляцию, заменить внутренний отделочный слой, выполнить дополнительную отделку в виде окраски или штукатурки) и подтвердить расчетом целесообразность данного решения.