Пример расчета 2
Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных оболочек.
Исходные данные
1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок М.2) размером 3180´3480´270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м×°С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м×°С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и, таким образом, каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 60´40 мм.
2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения
снаружи - text = -40 °С и aext = 23 Вт/(м2×°С);
внутри - tint = 21 °С и aint = 8,7 Вт/(м2×°С).
Рисунок М.2 - Конструкция панели совмещенной крыши (а) и схема расчета конструкции панели совмещенной крыши (б)
Порядок расчета
Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке М.2, а помечено буквами ADBС). На рисунке М.2, б представлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостях AOD¢D, СС¢ОА, BB¢D¢D, CC¢B¢B тепловые потоки, перпендикулярные осям координат ОХ и OY, равны нулю; на плоскостях ACBD и OC¢B¢D¢ возможно задать граничные условия второго рода:
- для плоскости ACBD text = - 40 °С и aext = 23 Вт/(м2×°С);
- для плоскости ОС¢B¢D¢ tint = 21 °С и aint = 8,7 Вт/(м2×°С).
Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q = 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагмента А = 0,37×0,38 = 0,1406 м2.
Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (М.1)
Ror = [(21 + 40)0,1406]/3,215 = 2,668 м2×°С/Вт.
Приложение н
(рекомендуемое)
Примеры расчета коэффициента теплотехнической однородности ограждающих конструкций по табличным значениям
Рисунок Н.1 - Схемы теплопроводных включений в ограждающих конструкциях
H.1 расчет коэффициента теплотехнической однородности r по формуле (12) настоящего свода правил
Таблица Н.1 - Определение коэффициента ki
|
Схема теплопроводного включения по рисунку Н.1 |
lm/l |
Коэффициент ki при a/d (рисунок Н.1) | ||||||||
|
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,5 |
2 | |||
|
I |
2 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1 |
1 |
1 |
1 | |
|
5 |
1,16 |
1,11 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,01 | ||
|
10 |
1,33 |
1,25 |
1,15 |
1,1 |
1,08 |
1,06 |
1,04 |
1,03 | ||
|
30 |
1,63 |
1,47 |
1,27 |
1,18 |
1,14 |
1,11 |
1,07 |
1,05 | ||
|
II |
10 - 40 |
2,65 |
2,2 |
1,77 |
1,6 |
1,55 |
- |
- |
- | |
|
III При c/d |
0,25 |
2 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1 |
|
5 |
1,12 |
1,08 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,03 |
1,02 |
1,01 | ||
|
10 |
1,18 |
1,13 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,04 |
1,03 |
1,02 | ||
|
30 |
1,21 |
1,16 |
1,1 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 | ||
|
0,5 |
2 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,01 | |
|
5 |
1,28 |
1,21 |
1,13 |
1,09 |
1,07 |
1,06 |
1,04 |
1,03 | ||
|
10 |
1,42 |
1,34 |
1,22 |
1,14 |
1,11 |
1,09 |
1,07 |
1,05 | ||
|
30 |
1,62 |
1,49 |
1,3 |
1,19 |
1,14 |
1,12 |
1,09 |
1,06 | ||
|
0,75 |
2 |
1,06 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 | |
|
5 |
1,25 |
1,2 |
1,14 |
1,1 |
1,08 |
1,07 |
1,05 |
1,03 | ||
|
10 |
1,53 |
1,42 |
1,25 |
1,16 |
1,12 |
1,11 |
1,08 |
1,05 | ||
|
30 |
1,85 |
1,65 |
1,38 |
1,24 |
1,18 |
1,15 |
1,11 |
1,08 | ||
|
IV При с/d |
0,25 |
2 |
1,03 |
1,02 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1 |
1 |
|
5 |
1,12 |
1,10 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,01 | ||
|
10 |
1,2 |
1,16 |
1,1 |
1,07 |
1,06 |
1,05 |
1,03 |
1,02 | ||
|
30 |
1,28 |
1,22 |
1,14 |
1,09 |
1,07 |
1,06 |
1,04 |
1,03 | ||
|
0,5 |
2 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,02 |
1,01 |
1,01 | |
|
5 |
1,32 |
1,25 |
1,17 |
1,13 |
1,1 |
1,08 |
1,06 |
1,04 | ||
|
10 |
1,54 |
1,42 |
1,27 |
1,19 |
1,14 |
1,12 |
1,09 |
1,06 | ||
|
30 |
1,79 |
1,61 |
1,38 |
1,26 |
1,19 |
1,16 |
1,12 |
1,08 | ||
|
0,75 |
2 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,02 |
1,02 |
1,01 |
1,01 | |
|
5 |
1,36 |
1,28 |
1,18 |
1,14 |
1,11 |
1,09 |
1,07 |
1,05 | ||
|
10 |
1,64 |
1,51 |
1,33 |
1,23 |
1,18 |
1,15 |
1,11 |
1,08 | ||
|
30 |
2,05 |
1,82 |
1,5 |
1,33 |
1,25 |
1,21 |
1,16 |
1,11 | ||
|
Примечание - Обозначения приняты по рисунку Н.1. | ||||||||||