Ограждающие. ОТЛИЧНЫЙ ШАБЛОН ДЛЯ ДМИТРИЯ И ЕШЕ ОДНОГО !Теплотехн. расчет нару. Строительная теплофизика
 Скачать 0.56 Mb.
|
1 2 2. Расчет влажностного режима наружных ограждений. 1. железобетон: δ1 = 0.12 м, μ1 = 0.03∙10-6 кг/(м∙ч∙Па); 2. слой утеплителя (пенопласт): δ2 = 0.25 м, μ2 = 0.23∙10-6 кг/(м∙ч∙Па); 3. железобетон: δ3 = 0.08 м, μ3 = 0.03∙10-6 кг/(м∙ч∙Па); tв = 18 °С, в = 55 %, tн = tхм = -11.5 °С, н = 84 %. Анализ влажностного режима наружного ограждения проводят, исходя из стационарного состояния с учетом только диффузии водяного пара через ограждение. При этом значения tв , °С, в, %, принимают те же, что и для расчета конденсации на внутренней поверхности ограждения, а tн – равной средней температуре наиболее холодного месяца tхм, °С 2.1. Температурное поле в различных элементах наружного ограждения. Одномерное стационарное температурное поле глади наружного ограждения, при tн = tхм определяем, используя аналитическую зависимость:  (1.7)где τх- температура в произвольном сечении х ограждения, °С; Rв-х- сопротивление теплопередаче от внутренней среды до сечения х, м2·°С /Вт. R0ф = 5.06 м2·°С /Вт - фактическое сопротивление теплопередаче ограждения. при х= 0:   при х= δ1:   при х= δ1+δ2/2:   при х= δ1+δ2:   при х= δ1+δ2+δ3:   Графики изменения температуры по сечению наружной стены при tн= tхм для аналитического и графического методов расчета изображены в приложении 2. Результаты расчетов температурного поля аналитическим и графическим методами совпадают. 2.2. Полное сопротивление паропроницанию:  , гдеRп.в = 26.6·103 м2·ч·Па/кг – сопротивление влагообмену внутренней поверхности ограждения; Rп.н = 13.3·103 м2·ч·Па/кг – сопротивление влагообмену наружной поверхности ограждения; μj – коэффициент паропроницаемости j-го слоя ограждения, кг/(м·ч·Па); δj – толщина j-го слоя, м; k – количество слоев.  2.3. Парциальное давление водяного пара при полном насыщении во внутреннем Рв и в наружном воздухе Рн:   2.4. Действительное давление водяного пара в воздухе помещения и наружном воздухе:   2.5. Действительное парциальное давление водяного пара на границах слоев и в сечении х = δ1 + δ2/2, используя формулу:  при х = 0 Rп.в-х= Rп.в= 26.6∙103 м2·ч·Па/кг  при х = δ1   при х = δ1 + δ2/2   при х = δ1 + δ2   при х = δ1 + δ2 + δ3   2.6. Парциальное давление водяного пара при полном насыщении (максимальная упругость) для характерных сечений ограждения:      Графики максимальной упругости и действительного парциального давления водяного пара по сечению наружной стены для аналитического и графического методов расчета изображены в приложении 3. 3. Расчет воздушного режима наружных ограждений. Климатические характеристики: tв = 18 °С, υн = 5.0 м/с, tх5 = -30 °С  - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, находим по СНиП 23-02-2003 [табл. 11]Сопротивление воздухопроницанию Rui отдельных слоев ограждающей конструкции находим по справочным данным (приложение 7 УМК): 1. железобетон: δ1 = 0.12 м, Ru1 = 23544 м2∙ч∙Па/кг; 2. слой утеплителя (пенопласт): δ2 = 0.25 м, Ru2 = 40 м2∙ч∙Па/кг; 3. железобетон: δ3 = 0.08 м, Ru3 = 15696 м2∙ч∙Па/кг; 3.1. Требуемое сопротивление воздухопроницанию глади наружного ограждения.  3.1.1 Определяем удельный вес наружного и внутреннего воздуха по формуле    3.1.2. Определяем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкции по формуле  , гдеН = 18 м – высота здания; γн, γв – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, υн = 5.0 м/с – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь.    3.2. Полное сопротивление воздухопроницанию глади наружного ограждения  ,гдеRи.i - сопротивление воздухопроницанию i-го слоя ограждения; m – количество слоев в ограждении. Rи.о = 23544+40+15969=39553 м2·ч·Па/кг 3.3. Произведем сравнение Ruo и Ruтр , должно выполняться условие Ruo ≥ Ruтр. 39553 ≥ 67.9, условие выполняется. 3.4. Требуемое сопротивление воздухопроницанию заполнения светового проема,   , где - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкций, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию;  - нормативная воздухопроницаемость светового проема, принимаемая по СНиП 23-02-2003 [табл.11] 3.5. Действительное сопротивление воздухопроницанию заполнения светового проема Rи.ок, м2∙ч/кг (по табл. 3.5 УМК) при ΔР=10 Па Rи.ок = 0.38 м2·ч/кг В качестве заполнения светового проема применяем двойное остекление в раздельных переплетах с уплотнительными прокладками из пенополиуретана, количество уплотнительных притворов – 2. 3.6. Сопоставляем Rи.ок и Rи.октр, м2∙ч/кг, при этом должно выполняться условие Rи.ок ≥ Rи.октр 0.38 = 0.38, условие выполняется. 3.7. Действительный удельный массовый расход наружного воздуха через гладь наружного ограждения, Gи.о, кг/(м2∙ч) Gи.о = ΔР/Rи.о = 33.95/39553 = 0.00086 кг/(м2·ч) 3.8. Удельный массовый расход наружного воздуха через заполнение светового проема  3.9. Производим сравнение рассчитанных значений действительных удельных массовых расходов наружного воздуха через ограждения с нормативными значениями, приведенными в СНиП 23-02-2003[табл. 11], при этом должно выполняться условие Gи ≤ Gин, [Gи.окн = 6 кг/(м2·ч)]. Условие выполняется. Вывод. Теплотехнический расчет начат с выбора расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха (температуры, влажности и др.) в соответствии с действующими санитарно-гигиеническими нормами и климатическими характеристиками района строительства: tв= 18 °С; tн5= -30 °С; tхм= -11.5 °С; tн5= -4 °С; φн=84 %; φв= 55 %; vн= 5 м/с После выбора расчетных параметров определены приведенное и требуемое сопротивления теплопередаче R0пр= 3.54, м2·°C /Вт, R0тр= 3.05, м2·°C /Вт, основной части (глади) конструкции ограждения. Исходя из условия энергосбережения, толщину слоя изоляции увеличили до 0.25 м. После определения R0тр и R0пр произведен расчет температурного поля в ограждении. Температура τв= 16.95 °С выше температуры точки росы tp=8.8°С. Для заполнений световых проемов теплозащитные свойства регламентируются приведенным сопротивлением теплопередаче конструкции Rок.опр = 0.57 м2∙°С/Вт, которое выше требуемого Rок.опр = 0.50 м2∙°С/Вт. Анализ влажностного режима наружного ограждения произведен, исходя из стационарного состояния с учетом только диффузии водяного пара через ограждение. Действительное давление водяного пара в воздухе помещения и наружном воздухе: рв = 1134.49 Па, рн =212.26 Па. Определены температурное поле в сечении ограждения при tн = tхм, полное сопротивление паропроницанию Rп.о = 7793.52·103 м2·ч·Па/кг. Построены графики изменения действительного парциального давления водяного пара и парциального давления водяного пара при полном насыщении в сечении ограждения. В результате было установлено, что в слоях наружного ограждения возможна конденсация водяных паров. В связи с этим, необходимо предусмотреть следующие мероприятия, направленные на снижение количества влаги, впитываемой материалом ограждения: 1.- Снижение влажности внутреннего воздуха в помещении до нормальных значений (допускается до φв = 30%) за счет вентиляции и проветривания. 2.- Повышение температуры внутренней поверхности ограждения выше температуры точки росы, что достигается двумя способами: • увеличением полного сопротивления теплопередаче ограждения R0, м2∙°С/Вт. • уменьшением сопротивления тепловосприятию Rв=1/αв, м2∙°С/Вт, путем увеличения скорости движения воздуха у внутренних поверхностей наружных ограждений. 3.- Применение пористого материала на внутренней поверхности ограждения. Основным конструктивным мероприятием для обеспечения защиты наружного ограждения от конденсации в нем влаги является рациональное расположение слоев различных материалов (к внутренней поверхности – материалы плотные, теплопроводные и малопаропроницаемые, а к наружной поверхности, наоборот, пористые, малотеплопроводные и более паропроницаемые). Это оградит наружные стены не только от конденсации влаги, но и обеспечит материалу лучшие условия для предотвращения сорбционного увлажнения и, как следствие, приведет к снижению количества тепла, теряемого ограждением в отопительный период. Для предотвращения конденсации можно применять пароизоляционные слои, состоящие из паронепроницаемых материалов (масляная краска, лаки, смолы и др.). Слои из таких материалов, уменьшают поток водяного пара и изменяют характер падения упругости водяного пара в ограждении. Расчет воздушного режима наружных ограждений показал, что: • разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ΔР = 33.95 Па • требуемое сопротивление воздухопроницанию стены Rитр= 67.9 м2∙ч∙Па/кг • полное сопротивление воздухопроницанию стены Rи.о= 39553 м2∙ч∙Па/кг • требуемое сопротивление воздухопроницанию окна Rи.октр= 0.38 м2∙ч∙/кг при ΔР0 = 10 Па • действительное сопротивление воздухопроницанию окна Rитр= 0.38 м2∙ч∙Па/кг • действительный удельный массовый расход наружного воздуха через окно Gи.о=0.00086 кг/(м2∙ч) • удельный массовый расход наружного воздуха через окно Gи.ок= 5.97 кг/(м2∙ч) Библиографический список. 1. Орлов М.Е. Строительная теплофизика: учебно-методический комплекс / М.Е. Орлов. Ульян. гос. техн. ун-т. – Ульяновск: УлГТУ, 2006. – 123с. 2. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (Теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) / В.Н.Богословский. – М.: Высш. школа, 1982. - 415с. 3. Ильинский В.М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат здания) / В.М. Ильинский. – М.: Высш. школа, 1974. – 320с. 4. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих конструкций здания / К.Ф.Фокин. - М.: Стройиздат, 1973. 270с. 5. Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектировщика в 3 частях. Ч. 1.Отопление / под.ред. И.Г.Староверова. М.: Стройиздат, 1990. – 343с. 6. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. – М.: Госстрой России. ФГУП ЦПП, 2004.– 40с. 7. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. Нормы проектирования. – М.: Минстрой России. ГП ЦПП, 1999. – 58с. 8. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – М. Минстрой России. ГП ЦПП, 1999. – 7с. 9. СП 23-01-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. – М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. – 186с. 10. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий: Методические указания к курсовой работе по строительной теплофизике и дипломному проектированию / сост. А.А.Кудинов. – Ульяновск: УлГТУ, 2000. – 31с. Оглавление Содержание расчетно-графической работы2 Защитные свойства наружных ограждений. Общая последовательность расчета2 Выбор расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха3 Исходные данные4 Условия эксплуатации ограждающих конструкций4 Характеристики слоев конструкций ограждения5 1. Расчет теплозащитных свойств наружных ограждений6 1.1 Расчет теплозащитных свойств наружных стен6 1.2 Расчет теплозащитных свойств бесчердачного перекрытия9 1.3 Расчет теплозащитных свойств перекрытия над неотапливаемыми подвалами12 2. Расчет влажностного режима наружных ограждений14 3. Расчет воздушного режима наружных ограждений17 Вывод19 Библиографический список20 Приложение 1: Графики изменения температуры по сечению наружной стены при tн = tн5 Приложение 2: Графики изменения температуры по сечению наружной стены при tн = tхм Приложение 3: Графики максимальной упругости и действительного парциального давления водяного пара по сечению наружной стены. 1 2 |