2. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

Целью расчета является определение коэффициентов теплопередачи наружных и внутренних стен, чердачного перекрытия над неотапливаемым техподпольем, заполнение оконных проёмов, а также толщины утеплителя наружной стены.

Коэффициент теплопередачи , Вт/м²К (1)

где R₀-сопротивление теплопередаче элемента ограждающей конструкции, не менее нормируемого требуемого значения R_req, определённого в зависимости от градусосуток района строительства D_d (таблица 1).

Градусосутки отопительного периода определяется по формуле:

, ⁰C· сут (2)

где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха основных помещений здания, t_int=19°C.

D_d=(19-(-7,3))·142=3773.46

Значения R_req определяем либо интерполяцией данных таб. 4 [2], либо по приведённой там же формуле:

(3)

в результате подстановки получим:

• наружная стена

R_req^нс=0,0003·3774+1,2= 2,332 (м²·°C/Вт);

• покрытия и перекрытия над проездами

R_req=0,0004·3774+1,6= 3,109 (м²·°C/Вт);

• чердачное перекрытие

R_req^чп=0,00035·3774+1,3= 2,6 (м²·°C/Вт);

• окна

R_req^о=0,00005·3774+0,2= 0,388(м²·°C/Вт);

Определяем коэффициенты теплопередачи элементов ограждающих конструкций, учитывая влажностный режим эксплуатации ограждений [2].

Для г. Волгограда – условия эксплуатации ограждений по группе А.

Коэффициенты теплопроводности материалов находим в прил. Е [6]

1. Наружные стены.

Принимаем следующую конструкцию наружной стены.

1. ш тукатурка (цементно-песчаным раствором)

λ_А=0,76 , δ=10мм

2. кирпичная кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

λ_А=0,76 , δ=510мм

3. утеплитель (плиты жёсткие минераловатные, негорючие, марка ISOVER ВентФасад Моно)

λ_А=0,042 , λ_Б=0,045 , толщина 50-200 мм (по расчёту)

4. облицовка (фасадная панель ПРОФИСТ отечественного производства)

λ=0,30 , δ=8 мм, γ=1800 кг/м³.

Приведённое сопротивление теплопередачи однородной наружной стены определяется по формуле:

(4)

где α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности для холодного периода, 8,7 Вт/(м²·^оС) – табл. 7 [2].

α_н- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности для холодного периода, 23 Вт/(м²·^оС) – табл. 8 [6].

Приравнивая правую часть уравнения к нормируемой величине R_req, получим уравнение для определения предварительного значения толщины слоя утеплителя:

(5)

Вычисленное значение округляем в большую сторону до стандартной толщины плит утеплителя, кратной 5 мм. Принимаем толщину δ_из=75 мм.

При этом общая толщина наружной стены составляет δ_нс=10+510+75+8=603 мм

Фактическое сопротивление наружной стены равно:

Коэффициент теплопередачи наружной стены составит

2. Наружная стена цокольного этажа

Конструкция стены цоколя отличается от стен надземных этажей отсутствием утеплителя с наружной стороны и увеличенной толщиной несущего слоя. Для кирпичной кладки – не менее чем на 1/2 кирпича.

Термическое сопротивление надземной части стены.

Термическое сопротивление подземной части стены будет больше на величину термического сопротивления грунта. Термическое сопротивление грунта определяется согласно [6]. Однако, в таб. 13 приведены усреднённые, неудобные значения. Воспользуемся данными более древней литературы, согласно которой термические сопротивления грунта по зонам шириной 2 м, считая от поверхности равны 2,15; 4,3; 8,6; 14,2 м²°С/Вт [].

Приведённое термическое сопротивление найдём по формуле 10 [6].

(6)

где А – общая площадь ограждения, м²; А_i – площадь характерной части ограждения, м²; – термическое сопротивление соответствующей части ограждения.

Для единичной длины бесконечного ограждения площадь эквивалентна ширине.

Термическое сопротивление стены меньше требуемого. Необходим дополнительный утепляющий слой. В качестве утеплителя примем керамзитобетон марки 500 λ_А=0,17 .

м. (7)

Принимаем толщину слоя 0,12 м. Фактическое термическое сопротивление стены цокольного этажа.

(8)

3. Окна

По табл. 5 [6] выбираем конструкцию окна из условия

Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете с твердым селективным покрытием R_о^ок=0,51 (м²·°C/Вт).

4. Чердачное перекрытие Принимаем конструкцию чердачного перекрытия:

1. плита чердачного перекрытия – железобетон

λ_А=1,92 , δ=120 мм

2. пароизоляция – рубероид

λ_А=0,17 , δ=3 мм

3. утеплитель – щебень из доменного шлака 600кг/м³ (в методических целях)

λ_А=0,18 , толщина по расчёту

м

Толщина насыпной теплоизоляции кратна 20 мм, но не менее 100 мм . Принимаем толщину насыпки 52 см.

К_ЧП=0,3215 Вт/(м²·^оС)