2. Розрахунок перекриттів

Розрахуємо опір теплопередачі горищного перекриття та перекриття над підвалом і знайдемо товщини їх утеплювачів.

Спочатку вибираємо нормативний опір теплопередачі для захисної конструкції (що реконструюється) R_^ВП=2,5 для температури t_в=18С згідно [1, дод. И] та перераховуємо для температури t_в=21С:

. (2.2.1)

Подальший розрахунок виконуємо, знаходячи термічний опір багатопустотної залізобетонної панелі, потім оптимальну товщину утеплювача.

Для спрощення розрахунку круглі отвори-пустоти з/б плити замінюємо рівновеликими по площі квадратними (рис. 2.2.1) зі стороною:

(2.2.2)

Рисунок 2.2.1 – Схема розбивки перекриття на розрахункові зони

Термічний опір панелі в напрямку паралельному до руху теплового потоку визначаємо в двох характерних перерізах.

В перерізі I-I (два шари залізобетону d_зб=30мм з коефіцієнтом теплопровідності при умові експлуатації „Б” l_зб=2,04 [2, дод. 3] та повітряний прошарок з d_пов= 90мм):

, (2.2.3)

де R_пов термічним опір замкнутого горизонтального повітряного прошарку при потоці тепла знизу вверх [2, дод. 4]

Визначаємо фактичний опір теплопередачі перерізу II-II, який складається з суцільної залізобетонної плити товщиною d_зб=150мм з коефіцієнтом теплопровідності l_зб=2,04 :

. (2.2.4)

Знаходимо термічний опір з/б плити при паралельному напрямку теплового потоку:

, (2.2.5)

де F₁, F₂ – площі окремих ділянок конструкції; R_I-I, R_II-II – термічні опори шарів окремих ділянок, але без опорів теплосприймання і тепловіддачі R_в і R_н.

Термічний опір панелі в напрямку, що перпендикулярний до руху теплового потоку, обчислюємо для трьох характерних перерізів.

Для перерізів 1-1 і 3-3 (шари залізобетону товщиною d_зб=30 мм):

(2.2.6)

Для визначення термічного опору по перерізу 2-2 попередньо знаходимо середній коефіцієнт теплопровідності (повітряний прошарок d_пов=90мм, залізобетон d_зб=30мм). Для повітряного прошарку знаходимо еквівалентний коефіцієнт теплопровідності з виразу:

. (2.2.7)

Тоді середній коефіцієнт теплопровідності панелі:

. (2.2.8)

Середній термічний опір по перерізу 2-2:

. (2.2.9)

Сумарний термічний опір всіх трьох шарів панелі:

. (2.2.10)

Ступінь розбіжності між R_║ та R_┴:

. (2.2.11)

Оскільки , то загальний термічний опір R_заг багатопустотної залізобетонної панелі перекриття визначаємо за формулою:

. (2.2.12)

Загальний опір теплопередачі конструкції без теплоізоляції:

, (2.2.13)

де – опір теплосприймання внутрішньої поверхні для гладкої стелі [2, табл. 4]; – опір тепловіддачі зовнішньої поверхні для горищного перекриття [2, табл. 6].

2.2.1 Розрахунок горищного перекриття

В зв’язку з тим, що горище не опалюється, то визначення товщини шару утеплювача для горищного перекриття (рис.2.2.2), що реконструюється, будемо проводити, враховуючи опори теплосприймання і тепловіддачі.

Рисунок 2.2.2 – Схема горищного перекриття: 1 – багатопустотна залізобетонна плита; 2 – пароізоляція; 3 – утеплювач; 4 – вирівнюючий шар.

Виберемо з [2, дод. 3] теплотехнічні показники кожного шару горищного перекриття (рис.2.2.2).

Другий шар – пароізоляція виконуємо із толю l₂=0,18 , d₂=0,003м, термічний опір якого:

. (2.2.14)

Третій шар – утеплювач виконуємо з керамзиту: l_ут=0,23 . Четвертий шар – вирівнюючий виконуємо з цементно-піщаного розчину l₄=0,93 , d₂=0,03м, термічний опір якого:

. (2.2.15)

Сумарний термічний опір горищного перекриття складає:

, (2.2.16)

де – загальний опір теплопередачі з/б плити з врахуванням опору теплосприймання внутрішньої та опору тепловіддачі зовнішньої поверхонь; – коефіцієнт опору утеплювача.

Визначаємо термічний опір шару утеплювача:

. (2.2.17)

Визначаємо необхідну товщину утеплювача:

. (2.2.18)

В зв’язку з тим, що розрахована товщина шару утеплювача є значною і створюватиме велике навантаження на з/б плиту, то замінимо керамзитовий утеплювач на спучений вермикуліт [2, дод. 3]: l_верм=0,07 .

Тоді товщина утеплювача із спученого вермикуліту складатиме:

. (2.2.19)