🗊Презентация Расчёт толщины утеплителя жилого дома

Расчёт толщины утеплителя

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» ГОСТ 30494-2011 «Параметры микроклимата в помещениях» СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАРУЖНОГО ВОЗДУХА РАЙОНА ЗАСТРОЙКИ И НОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ ЖИЛОГО ДОМА Для г. Новосибирска из табл. 1 и 3* [1] были выписаны необходимые параметры наружного воздуха: 1. Температура самой холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 - 2. Продолжительность отопительного периода (продолжительность периода в сутках со средней суточной температурой - 3. Средняя температура за отопительный период (средняя температура воздуха за период со средней суточной температурой - 4. Средняя месячная относительная влажность воздуха самого холодного месяца - 5. Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь – 6. Средняя температура самого холодного месяца Параметры внутреннего микроклимата были выписаны из табл. 1 [2]: 1. Температура внутреннего воздуха - 2. Относительная влажность внутреннего воздуха - На основании выписанных данных были определены градусо-сутки отопительного периода по формуле: Кроме этого, для определения теплотехнических параметров материалов, входящих в состав конструкции, необходимо знать условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б (табл. 2, [3]). Эти условия зависят от влажностного режима помещения и от климатической зоны застройки. Город Новосибирск находится в сухой зоне (приложение В, [3]), а влажностный режим помещения нормальный – следовательно, условия эксплуатации – Б.  

ТЕПЛОТЕХЕНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ Наружная стена состоит из 4-х конструктивных слоев. Необходимо подобрать толщину утеплителя - . Теплотехнические характеристики материалов определены по приложению Д [4] и по приложению 3* [5]. Первый конструктивный слой – фактурный слой из цементно-песчанного раствора 2. Второй конструктивный слой – кирпичная кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчанном растворе 3. Третий конструктивный слой – утеплитель пенополистерол 4. Четвертый конструктивный слой – фактурный слой из цементно-песчанного раствора

Толщина утеплителя подбирается из условия, чтобы приведенной сопротивление теплопередачи стен с теплопроводными включениями должно быть не менее нормируемых величин [3]. и Требуемое значение коэффициента сопротивления теплопередачи определяется по формуле где: n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху; определяется по табл. 6 [3], и в данном случае n=1. text и tint – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной температуре самой холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 и температура внутреннего воздуха. text=-37°С, tint=21°C. αint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 7 [3]. В данном случае αint=8,7 Вт/м2°С. Δtn – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tint и температурой внутренней поверхности τint, принимаемый по табл. 5 [3]. В данном случае Δtn=4,0 °С.

Нормируемое значение коэффициента сопротивления теплопередаче определяется по формуле где: a и b – коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 3 [3] для соответствующих групп зданий. В данном случае a=0,00035, b=1,4. Dd =6640,2 – градусо-сутки отопительного периода. За расчетное значение R принимаем большее из этих двух величин. Rreq=3,72 с учетом коэффициента теплотехнической неоднородности Rreq=R/r, где r=0,8

Требуемую толщину утеплителя можно определить по формуле: где: αext=23 Вт/м2°С (табл. 8, [4]). . Проверяем: Условие выполнено. Окончательно принимаем толщину утеплителя – 24 сантиметра. Коэффициент теплопередачи -

ГРАФИК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР В ТОЛЩЕ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ Определяем граничные значения температур τi в местах соприкосновения конструктивных слоев. Значение температуры на границе внутренний воздух – первый конструктивный слой найдем по формуле: . Значение температуры на границе первый конструктивный слой – второй конструктивный слой найдем по формуле: . Значение температуры на границе второй конструктивный слой - утеплитель: . Значение температуры на границе утеплитель – третий конструктивный слой:   .   Значение температуры на границе третий конструктивный слой – наружный воздух:     . По расчетным данным строим график изменения температур. 

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЧЕРДАЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ Чердачное перекрытие состоит из 3-х конструктивных слоев: 1. Первый конструктивный слой – цементно-песчаная затирка, 2. Второй конструктивный слой – многопустотная железобетонная плита, 3. Третий конструктивный слой – утеплитель пенополистерол Так как в конструкцию перекрытия входит один неоднородный элемент (железобетонная плита с пустотами), то расчет сопротивления теплопередаче начинают именно с этого элемента. Железобетонная плита имеет следующие параметры: а=15 мм, b=52,5 мм, с=160 мм, d=25 мм, e=29,5 мм, f=30,5 мм, L=1590 мм, n(количество отверстий)=8 шт.

Необходимо найти термическое сопротивление многопустотной железобетонной плиты. Для этого круглые отверстия (пустоты) диаметром 150 мм заменим равновеликими по площади квадратами со стороной квадрата a = = = 142мм

Разрезаем конструкцию плиты характерными сечениями I-I,II-II параллельно и 1-1,2-2,3-3 перпендикулярно тепловому потоку. 1. Параллельные сечения. В сечении I-I два слоя железобетона толщиной δжбI-I = 0,039+0,039= 0,078 м с коэффициентом теплопроводности λжб = 2,04 Вт/(м2·ºС) и воздушная прослойка толщиной δвп = 0,142 м с термическим сопротивлением Rвп = 0,15 м2·ºС/Вт (по табл. 7,[4]). Термическое сопротивление составит RI-I = + Rвп = + 0,15 =0,1882 м2·°С/Вт. В сечении II-II слой железобетона толщиной δжбII-II = 0,22 м с коэффициентом теплопроводности λжб = 2,04 Вт/(м2·ºС). Термическое сопротивление составит RII-II = = = 0,1078 м2·°С/Вт. Термическое сопротивление плиты параллельно тепловому потоку будет R║ = = = 0,1565 м2·°С/Вт. где: площадь слоев в сечении I-IFI-I = (0,142·1)·8 = 1,136 м2, площадь слоев в сечении II-II: FII-II = (0,047·1)·9 = 0,423м2.

2. Перпендикулярные сечения. В сечениях 1-1 и 3-3 два слоя железобетона толщиной δжб = 0,039+0,039 =0,078 м с коэффициентом теплопроводности λжб = 2,04 Вт/(м2·ºС). Термическое сопротивление составит R1-1 и 3-3 == = 0,0382 м2·°С/Вт. В сечении 2-2 воздушная прослойка толщиной δвп = 0,142 м с термическим сопротивлением R(2-2)вп = 0,15 м2·°С/Вт (по табл.7,[4]) и слой железобетона толщиной δжб2-2 = 0,142 м с коэффициентом теплопроводности λжб = 2,04 Вт/(м2·ºС). Терм. сопротивление составит R(2-2)жб = = = 0,0696м2·°С/Вт. Для сечения 2-2 терм. сопротивление составит R2-2 = где площадь воздушных прослоек в сечении 2-2 F(2-2)вп =FI-I = 1,136 м2, площадь слоев железобетона в сечении 2-2 F(2-2)жб =FII-II = 0,423м2. R2-2 = = = 0,1287м2·°С/Вт. Термическое сопротивление плиты перпендикулярно тепловому потоку будет R┴ = R1-1 и 3-3 + R2-2 = 0,0382+0,1287 = 0,1669 м2·°С/Вт.

Разница между R║ и R┴ составляет ·100 % = 6,23 % < 25 %. Тогда общее термическое сопротивление плиты определяется по формуле Rжб = = = 0,1634 м2·°С/Вт. Теперь, зная термическое сопротивление железобетонной плиты (Rжб=R2), можем найти толщину утеплителя. Для этого по методике, описанной в расчете наружной стены, вначале найдем нормируемое и требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия. Для этого нам понадобятся следующие данные, взятые из соответствующих таблиц: αint=8,7 Вт/м2°С, n=1,0; Δtn=3,0; tint=21°C, text=-31°C, αext=12 Вт/м2°С, a=0,00045, b=1,9, Dd=6640,2.

. . За расчетное принимаем большее значение Rр=R2req. Тогда необходимая толщина утеплителя может быть посчитана по формуле: =.   Проверяем: . Условие выполнено. Окончательно принимаем толщину утеплителя на чердачном перекрытии, равным 27 сантиметров. Коэффициент теплопередачи -

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УТЕПЛЕННОГО ПОЛА Перекрытие над подвалом состоит из следующих конструктивных слоев: 1. Первый конструктивный слой - многопустотная железобетонная плита (уже рассчитана) 2. Второй конструктивный слой - утеплитель пенополистерол 3. Третий конструктивный слой - воздушная прослойка 4. Четвертый конструктивный слой – сосновая рейка с поперечными волокнами Для расчета нам необходимы следующие данные: αint=8,7 Вт/м2°С, n=0,6; Δtn=2,0; tint=21°C, text=-31°C, αext=6 Вт/м2°С, a=0,00045, b=1,9, Dd=6426,2. Определим нормируемое и требуемое сопротивление теплопередаче: . .

За расчетное термическое сопротивление принимаем большее из этих двух значение, то есть R2req=4,7918 Тогда толщину утеплителя можно найти по формуле:   =. Проверяем: . Условие выполнено. Окончательно принимаем толщину утеплителя на чердачном перекрытии, равным 24 сантиметров. Коэффициент теплопередачи -

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОКОН И ДВЕРЕЙ Для окон и балконных дверей имеются следующие исходные данные: a=0,00005, b=0,3, Dd=6426,2; Тогда их термическое сопротивление определится как: Затем по приложению Л1 (п. 13, [4]) выбираем заполнение светового проема из условия двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из обычного стекла (. Коэффициент теплопередачи - При выборе наружных дверей согласно п. 5.7 [3] необходимо руководствоваться правилом: Тогда Коэффициент теплопередачи -