Теплотехнический расчет_2017. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций
 Скачать 0.88 Mb.
|
|
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ Методические указания к курсовому проектированию Составители: Томск 2017 А.С. Самохвалов И.В. Самохвалова 2 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструк- ций: методические указания / Составители А.С. Самохвалов, И.В. Самохвалова. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун- та., 2017. – 27 с. Рецензент: д.т.н., профессор С.Н. Овсянников Редактор: к.т.н., доцент В.Э. Дизендорф Методические указания к курсовому и дипломному проектиро- ванию, выполнению расчетных работ по дисциплинам «Строительная физика» и «Архитектурная физика» для бакалавров 08.03.01 «Строи- тельство» профиля подготовки 08.03.01.01«Промышленное и граж- данское строительство», 08.03.01.03 «Городское строительство и хо- зяйство», 08.03.01.10 «Экспертиза и управление недвижимостью» всех форм обучения всех форм обучения; направления подготовки бака- лавров 07.03.01 «Архитектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставра- ция архитектурного наследия», 07.03.03 «Дизайн архитектурной сре- ды». Печатается по решению методического семинара кафедры Ар- хитектуры гражданских и промышленных зданий, протокол №12 от 27.12.2016 г. с 01.02.2017 до 01.02.2020 Подписано в печать Формат 60 90/16. Бумага офсет. Гарнитура Таймс Уч.-изд. л. 1,42. Тираж 50. Заказ №____ Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ. 634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15. 3 Содержание Введение ...................................................................................................... 4 1. Проектирование тепловой защиты зданий ........................................... 6 2. Нормирование тепловой защиты зданий.............................................. 7 2.1. Поэлементные требования .................................................................. 7 2.2. Комплексное требование .................................................................... 9 2.3. Санитарно-гигиеническое требование ............................................ 10 3. Примеры расчета нормируемого сопротивления теплопередаче .... 11 4. Расчет сопротивления теплопередаче ограждения ........................... 12 5. Расчет термического сопротивления ограждения ............................. 15 6. Пример расчета толщины теплоизоляционного слоя конструкции стены жилого здания для условий города Томска ................................ 16 7. Ограничение температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции ..................................................................... 19 8. Пример расчета температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции для оценки вероятности образования конденсата (для условий города Томска) ............................................... 20 9. Расчёт воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций .............................................................................................. 22 10. Пример расчета воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций. ............................................................................................. 22 11. Выбор светопрозрачных ограждающих конструкций .................... 24 12. Пример расчета воздухопроницаемости светопрозрачных конструкций. ............................................................................................. 25 Вопросы для самопроверки ..................................................................... 26 Список литературы ................................................................................... 27 4 Введение Методические указания составлены для студентов направ- ления подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» профиля подготовки 08.03.01.01«Промышленное и гражданское строи- тельство», 08.03.01.03 «Городское строительство и хозяйство», 08.03.01.10 «Экспертиза и управление недвижимостью» всех форм обучения; направления подготовки бакалавров 07.03.01 «Архитектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архи- тектурного наследия», 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды» выполняющих курсовую или расчетную работу по дисциплине «Строительная физика» или «Архитектурная физика». В указа- ниях излагается методика теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций зданий, методика выбора светопро- зрачных ограждающих конструкций. В процессе выполнения курсовой работы формируются следующие, предусмотренные Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС-3), компетенции: ОК-1: владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения. ОК-8: осозна- ние социальной значимости своей будущей профессии, облада- ние высокой мотивацией к выполнению профессиональной дея- тельности. ОК-5: способность использовать нормативные пра- вовые документы в своей деятельности. ПК-1: способность осуществлять информационный поиск по системам объектов исследования. ПК-8: способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, раз- рабатывать проектную и рабочую техническую документацию. Работа над курсовой или расчетной работой способствует приобретению студентом: Знаний: Физических основ теплопередачи. Систем нор- мирования теплозащиты и норм климатических параметров тер- риторий и помещений. Умений: Планирования и осуществления своей деятель- ности. Определения нормируемого сопротивления теплопереда- 5 че наружных ограждений. Определения толщины теплоизоля- ционного слоя в различных наружных ограждающих конструк- циях. Определения сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции. Определения температуры на внутренней по- верхности ограждающей и оценивания вероятности образования конденсата. Определения сопротивления воздухопроницанию ограж- дающих конструкций и конструкций окон и сравнения его с нормативными значениями. Подбирать конструкции окон для конкретных климатических условий и типов зданий. Пользова- ния справочной литературой по направлению своей профессио- нальной деятельности. Навыков: Приемов проектирования ограждающих кон- струкций и внутреннего климата помещений. Инженерной тер- минологией в области строительной физики и климатологии. 6 1. Проектирование тепловой защиты зданий Здание представляет собой замкнутый объем, отделенный от внешней среды наружными ограждающими конструкциями. Внутри здания должны поддерживаться параметры микрокли- мата, основными из которых являются температура и относи- тельная влажность внутреннего воздуха, обеспечивающие ком- фортные условия для работы, проживания и отдыха. При этом параметры наружной среды постоянно меняются. В холодный период года через наружные ограждающие конструкции происходят потери тепла, которые компенсируют- ся теплопоступлением от системы отопления, а также в незначи- тельной степени бытовыми тепловыделениями (включая тепло человека) и солнечной радиацией. На рисунке 1 приведена схема тепловых потерь и поступ- лений через оболочку здания. Рисунок 1. Схема теплопотерь и теплопоступлений в здании. Величина тепловых потерь через наружные ограждающие конструкции зависит от их теплотехнических характеристик. 7 Показателем, характеризующим, теплотехнические характери- стики наружных ограждающих конструкций является сопротив- ление теплопередаче Размерность сопротивления теплопере- даче . Физический смысл: сопротивление теплопере- даче численно равно разности температур между температурами воздуха с внутренней и наружной стороны ограждения, при ко- торой за 1 час через 1 м 2 проходит 1 ватт тепла. То есть, чем выше сопротивление теплопередаче , тем меньшее количество тепла будет теряться через ограждающую конструкцию в еди- ницу времени. 2. Нормирование тепловой защиты зданий Тепловая защита зданий нормируется в соответствии с СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следую- щим требованиям: а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируе- мых значений (поэлементные требования); б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требова- ние); в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование). Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований «а», «б» и «в». 2.1. Поэлементные требования Нормируемое значение приведенного сопротивления теп- лопередаче ограждающей конструкции , , следу- ет определять по формуле , (1) 8 где – базовое значение требуемого сопротивления теп- лопередаче ограждающей конструкции, , следует при- нимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП), , региона строительства и определять по таблице 3 СП 50.13330.2012; – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента в случае, ес- ли при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по мето- дике Приложения Г СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зда- ний» выполняются требования п. 10.1 к данной удельной харак- теристике. Значения коэффициента при этом должны быть не менее: - для стен, - для светопрозрач- ных конструкций, - для остальных ограждающих кон- струкций. Поэлементные требования регламентируют сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций зданий (стен, чердачных перекрытий, покрытий, окон и балконных две- рей, фонарей), которое должно быть не меньше нормируемого значения для соответствующего вида ограждающей кон- струкции и типа здания. Нормируемое сопротивление теплопе- редаче зависит от базового значения требуемого сопро- тивления теплопередаче и может быть снижено при условии выполнения требований по удельному расходу тепловой энер- гии на отопление и вентиляцию здания. Базовое значение тре- буемого сопротивления теплопередаче зависит от величины градусо-суток отопительного периода района строительства и определяется по формуле где – расчетная температура внутреннего воздуха зда- ния, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций 9 групп зданий указанных в таблице 3: по позиции 1 (жилые зда- ния, а также лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы общежития) – по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Парамет- ры микроклимата в помещениях» (в интервале 20-22°С); по по- зиции 2 (общественные здания, административные и бытовые, производственные и другие здания и помещения с влажным и мокрым режимом) – согласно классификации помещений и ми- нимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494- 2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» (в интервале 16-21°С); по позиции 3 (производ- ственные здания с сухим и нормальным режимами) – по нормам проектирования соответствующих зданий; , – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут./год, отопительного периода, прини- маемые по таблице 3.1 СП 131.13330.2012 «Строительная кли- матология» для периода со средней суточной температурой на- ружного воздуха не более 10°С – при проектировании лечебно- профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8°С – в остальных случаях. Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для различных видов ограждающих конструкций опре- деляется по формуле где a, b – коэффициенты, значения которых следует при- нимать по данным примечания к таблице 3 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» для соответствующих групп зданий и видов ограждающих конструкций. 2.2. Комплексное требование Нормируемое значение удельной теплозащитной характе- ристики здания , , следует принимать в зависи- мости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопи- 10 тельного периода района строительства по таблице 7 СП 50.13330.2012 с учетом примечаний. Удельная теплозащитная характеристика здания , , рассчитывается по Приложению Ж СП 50.13330.2012. Комплексное требование регламентирует расход тепловой энергии на отопление здания (без учета затрат на вентиляцию и инфильтрацию воздуха) данного объема в ваттах на 1 м 3 здания при перепаде температур между внутренним и наружным возду- хом равным 1 ºС. 2.3. Санитарно-гигиеническое требование Температура внутренней поверхности ограждающей кон- струкции (за исключением вертикальных светопрозрачных кон- струкций, т.е. с углом наклона к горизонту 45° и более) в зоне теплопроводных включений, в углах и оконных откосах, а также зенитных фонарей должна быть не ниже точки росы внутренне- го воздуха при расчетной температуре наружного воздуха , °C, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330.2012. Минимальная температура внутренней поверхности остек- ления вертикальных светопрозрачных конструкций, т.е. с углом наклона к горизонту 45° и более (кроме производственных зда- ний), должна быть не ниже 3 °C, для производственных зданий – не ниже 0 °C. Минимальная температура внутренней поверхно- сти непрозрачных элементов вертикальных светопрозрачных конструкций не должна быть ниже точки росы внутреннего воз- духа помещения при расчетной температуре наружного ха , °C, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330.2012. Температура внутренней поверхности ограждающей кон- струкции должна определяться по результатам расчета темпера- турных полей всех зон с теплотехнической неоднородностью 11 или по результатам испытаний в климатической камере в аккре- дитованной лаборатории. Относительную влажность внутреннего воздуха для опре- деления точки росы следует принимать: для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, ро- дильных домов, домов-интернатов для престарелых и инвали- дов, общеобразовательных детских школ, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов - 55%; для кухонь - 60%; для ванных комнат - 65%; для теплых подвалов и подполий с коммуникациями - 75%; для теплых чердаков жилых зданий - 55%; для других помещений общественных зданий (за исключе- нием вышеуказанных) - 50%. 3. Примеры расчета нормируемого сопротивления теплопе- редаче Требуется определить нормируемое сопротивление тепло- передаче стен, покрытий и перекрытий над проездами, чердач- ных перекрытий, окон и балконных дверей, фонарей с верти- кальным остеклением жилых зданий для условий города Том- ска. В соответствии с СП 131.13330.2012 «Строительная кли- матология», таблица 3.1, продолжительность отопительного пе- риода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С в городе Томске а его средняя темпе- ратура Температура внутреннего воздуха в жилом здании в соот- ветствии с ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», таблица 1, , так как температура наиболее холодной пятидневки обеспечен- ностью 0,92 для условий города Томска составляет 12 (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», таблица 3.1). Тогда, величина градусо-суток отопительного периода для города Томска составит: — /год Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для стен составит: Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для покрытий и перекрытий над проездами составит: Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для чердачных перекрытий составит: Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для окон и балконных дверей составит: Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че для фонарей с вертикальным остеклением составит: 4. Расчет сопротивления теплопередаче ограждения При разности температур воздуха с одной и с другой сто- роны ограждения температурная линия непрерывно снижается. Графически, изменение температуры при прохождении теплово- го потока q через плоскую однородную стенку приведено на ри- сунке 2. 13 Рисунок 2. График изменения температуры в однородной стене. Воздух с внутренней стороны стены имеет температуру в t , а с наружной стороны н t , причём в t > н t . Температурная линия показывает, что падение температуры происходит не только в толще самой стены, но и у её поверхностей, так как температура внутренней поверхности стены в < в t и температура наружной поверхности н > н t . Так как падением температуры при прохож- дении теплового потока вызывается термическими сопротивле- ниями, то из температурной кривой видно, что сопротивление теплопередаче ограждения состоит из 3-х отдельных сопротив- лений: 1. Сопротивления при переходе теплоты от внутреннего воз- духа к внутренней поверхности ограждения; это сопротивление называется сопротивлением тепловосприятию в R и вызывает температурный перепад в t - в ; 14 2. Сопротивления при прохождении теплоты через толщу са- мого ограждения; это сопротивление называется термическим сопротивление R и вызывает температурный перепад в - н ; 3. Сопротивления при переходе теплоты от наружной по- верхности к наружному воздуху; это сопротивление называется сопротивлением теплоотдаче н R и вызывает температурный пе- репад н - н t Таким образом, сопротивление теплопередаче ограждения может быть выражено: н в R R R R 0 Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче объеди- няют общим названием сопротивлений теплоотдаче у внутрен- ней и наружной поверхностей, а иногда просто – сопротивлени- ем теплопереходу. Размерность этих сопротивлений та же, что и сопротивления теплопередаче, т.е. . Они выражаются разностью температур, которую необходимо создать между воз- духом и поверхностью ограждения, чтобы тепловой поток меж- ду воздухом и поверхностью был равен 1 Вт/м 2 Величины, обратные сопротивлениям теплопереходу, на- зываются коэффициентами теплоотдачи и обозначаются: коэф- фициент теплоотдачи у внутренней поверхности и коэффи- циент теплоотдачи у наружной поверхности , при этом в R = в 1 , н R = н 1 Размерность этих коэффициентов . Они выра- жают тепловой поток в ваттах на 1 м 2 , проходящий между воз- духом и поверхностью ограждения при разности температур между ними равной 1°С. 15 Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности огра- ждающей конструкции определяется по таблице 4 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», а коэффициент тепло- отдачи наружной поверхности для условий холодного перио- да определяется по таблице 6 СП 50.13330.2012 «Тепловая за- щита зданий». 5. Расчет термического сопротивления ограждения Термическое сопротивление , , однородного слоя многослойной ограждающей конструкции, а также одно- слойной ограждающей конструкции следует определять по формуле: где – толщина слоя, м; – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый по приложению С СП 50.13330.2012, в зависимости от условий эксплуатации. Условие эксплуатации ограждающих конструкций опреде- ляется по таблице 2 СП 50.13330.2012, в зависимости от влаж- ностного режима помещений зданий и зоны влажности района строительства. Влажностный режим помещений зданий опреде- ляется по таблице 1 СП 50.13330.2012. Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха определяется по пункту 5.7 СП 50.13330.2012 и составляет: для помещений жилых зданий , для помещений общественных зданий Зону влажности района строительства на территории Рос- сийской Федерации следует принимать по приложению В СП 50.13330.2012. Термическое сопротивление ограждающей конструкции , , с последовательно расположенными однородны- ми слоями следует определять как сумму термических сопро- тивлений отдельных слоев 16 , где – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, ; – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению Е, таблица Е.1 СП 50.13330.2012. В связи с тем, что коэффициенты теплопроводности теп- лоизоляционных материалов имеют маленькие значения, а их толщины меняются в небольших пределах для разных климати- ческих условий территории России, поэтому при выполнении теплотехнических расчетов многослойных ограждающих конст- рукций зданий расчетом определяется лишь толщина теплоизо- ляционного материала, а остальные слои ограждающей конст- рукции имеют заданную величину. 6. Пример расчета толщины теплоизоляционного слоя кон- струкции стены жилого здания для условий города Томска Требуется определить толщину теплоизоляционного слоя, находящегося в составе конструкции стены, приведенной на ри- сунке 3. Район строительства – г. Томск, тип здания – жилое. Теплотехнические показатели материалов конструкции стены приведены в таблице 1. Рисунок 3. К расчету толщины теплоизоляционного слоя конст- рукции стены. 17 Примечание к рисунку 3. Нумерация слоев на рисунке соответ- ствует порядковому номеру слоев в таблице 1. Таблица 1 Теплотехнические показатели материалов конструкции стены № п/ п Материал слоя Толщина слоя, , м Плотность, Расчетные коэф- фициенты тепло- проводности, , при условии эксплуа- тации Б 1. Цементно- песчаный раствор 0,02 1800 0,93 2. Кирпичная кладка из кирпича глиня- ного обыкновен- ного на цементно- песчаном растворе 0,38 1800 0,81 3. Теплоизоляцион- ный материал (пе- нополистирол) 12 0,05 4. Кирпичная кладка из кирпича глиня- ного обыкновен- ного на цементно- песчаном растворе 0,12 1800 0,81 Коэффициенты теплопроводности строительных материа- лов ограждающей конструкции приняты для условий эксплуата- ции Б следующим образом. Расчетные параметры внутреннего воздуха жилого здания для условий города Томска: температура воздуха +21 , относительная влажность 55%. В соответствие с 18 таблицей 1 СП 50.13330.2012, данная температура и относи- тельная влажность соответствуют нормальной влажности в по- мещении. По приложению В СП 50.13330.2012, город Томск на- ходится в нормальной зоне влажности. Таким образом, по таб- лице 2 СП 50.13330.2012 определяем, что при нормальном влажностном режиме в помещении и нормальной зоне влажно- сти района строительства, условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б. В соответствии с требованиями СП 50.13330.2012, сопро- тивление теплопередаче ограждающей конструкции должно быть не меньше нормируемого значения, т.е., Сопротивления теплопередаче многослойной конструкции стены определяется по формуле: где: – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимае- мый по таблице 4 СП 50.13330.2012; – коэффициент теплоотдачи наруж- ной поверхности ограждающей конструкции для условий хо- лодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012. Термическое сопротивление 4-х слойной конструкции сте- ны определяется как сумма 4-х термических сопротивлений её слоёв: Тогда приведенное выше неравенство примет вид: Заменив в уравнении неизвестное значение на извест- ное , решаем уравнение с одной неиз- вестной, которой является толщина теплоизоляционного слоя: 19 м Округляя толщину теплоизоляционного слоя в большую сторону до целых сантиметров, принимаем её равной 0,15 м. Тогда сопротивление теплопередаче конструкции стены будет равно: что больше, чем , т.е., условие выполняется. 7. Ограничение температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции Свойства воздуха таковы, что при более высокой темпера- туре в единице объема воздуха может содержаться большее ко- личество влаги в виде водяного пара. Водяной пар, находящийся в воздухе может быть измерен в абсолютных единицах – в граммах на кубический метр (г/м 3 ). Эту величину называют также абсолютной влажностью. В неко- торых случаях влажность воздуха удобней выражать в %, то есть знать относительную влажность данного воздуха. Относи- тельная влажность – это отношение количества водяного пара, находящегося в воздухе в данный момент к максимально воз- можному количеству водяного пара, которое может находиться в воздухе при данной температуре. В некоторых случаях, при наличии в ограждающих конст- рукциях теплопроводных включений (мостиков холода), на внутренней поверхности ограждающей конструкции возможно появление сконденсированной влаги из воздуха. Температура, при которой воздух будет достигать полного насыщения водя- ными парами (то есть относительная влажность будет равна 20 100%), называется точка росы. В случае если температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции в месте те- плопроводного включения будет ниже температуры точки росы, то в этом локальном месте ограждающей конструкции будет происходить намокание внутренних отделочных слоев, образо- вание плесени и создание дискомфортных условий для прожи- вания, что не допускается действующими нормами по тепловой защите зданий. Точка росы зависит от температуры и относительной влажности внутреннего воздуха. Температура точки росы опре- деляется по приложению Р СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». В соответствии с требованиями п. 5.7 СП 50.13330.2012, температура внутренней поверхности ограждающей конструк- ции должна определяться по результатам расчета температур- ных полей всех зон с теплотехнической неоднородностью или по результатам испытаний в климатической камере в аккредито- ванной лаборатории. В учебных целях производится расчет температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции по глади (без учета теплопроводных включений) и производится сравне- ние полученной температуры с точкой росы. 8. Пример расчета температуры внутренней поверхности ог- раждающей конструкции для оценки вероятности образова- ния конденсата (для условий города Томска) Температуру внутренней поверхности определяется по формуле: – расчетная температура внутреннего воздуха, ; – расчетная температура наружного воздуха, , прини- маемая равной средней температуре наиболее холодной пяти- дневки обеспеченностью 0,92 по таблице 3.1 СП 131.13330.2012; 21 – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, , принимаемый по таб- лице 4 СП 50.13330.2012; – сопротивление теплопередаче по сечению ограждаю- щей конструкции, , вне места теплопроводного вклю- чения, определяемое по формуле Рисунок 4. К расчету температуры внутренней поверхности. Согласно приложению Р СП 23-101-2004, температура точки росы для сочетания температуры и относи- тельной влажности воздуха в помещении, Так как , следовательно, усло- вие не выпадения конденсата на внутренней поверхности огра- ждающей конструкции соблюдается. 22 9. Расчёт воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций В связи с тем, что большинство строительных материалов являются пористыми телами, а также из-за наличия стыков меж- ду различными конструктивными элементами наружной тепло- защитной оболочки здания, то в процессе эксплуатации здания в зимнее время возможно проникновение воздуха через ограж- дающие конструкции. Давление воздуха на ограждающие кон- струкции возможно по двум причинам: 1. Разность плотностей воздуха внутри и снаружи здания, которые в свою очередь вызваны разными температу- рами внутреннего и наружного воздуха, а также из-за наличия вентиляционного канала различной высоты; 2. Давление ветра на ограждающие конструкции. 10. Пример расчета воздухопроницаемости наружных огра- ждающих конструкций. Сопротивление воздухопроницанию наружной ограждаю- щей конструкции согласно СП 50.13330.2012, должно быть не менее нормируемого Нормируемое сопротивление воздухопроницанию опреде- ляем по формуле где – разность давлений воздуха на наружной и внут- ренней поверхностях ограждающих конструкций, , опреде- ляемая в соответствии с п. 7.2 СП 50.13330.2012; – нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, , принимаемая в соответствии с п. 7.3. СП 50.13330.2012. Разность давлений воздуха на наружной и внутренней по- верхностях ограждающих конструкций , , следует опреде- лять по формуле 23 где – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), ; Например, Н = 30 м. , – удельный вес соответственно наружного и внут- реннего воздуха, , определяемый по формуле – температура воздуха: внутреннего (для определения ); наружного (для определения ); – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет и более, при- нимаемая по таблице 3.1 СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Для условий г. Томска Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограж- дающей конструкции , , следует определять по формуле , где , , – сопротивления воздухопроницанию от- дельных слоев ограждающей конструкции, , при- нимаемые по приложению С СП 50.13330.2012. Тогда 24 Следовательно, 11. Выбор светопрозрачных ограждающих конструкций Светопрозрачные ограждающие конструкции подбирают по следующей методике. Базовое значение требуемого сопротивления теплопереда- че светопрозрачных конструкций следует определять по таблице 3 СП 50.13330.2012 в зависимости от величины ГСОП и типа проектируемого здания по колонкам 6 и Для промежу- точных значений ГСОП величина определяется по формуле в примечании 1 к таблице 3 где ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, , для конкретного пункта; , – коэффициенты, значения которых следует прини- мать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в позиции 1, где для интервала до 6000 : , ; для интервала 6000-8000 : , ; для интервала 8000 и более: , . Выбор светопрозрачной конструкции осуществляется по значению приведенного сопротивления теплопередаче , полу- ченному в результате сертификационных испытаний. Если при- веденное сопротивление теплопередаче выбранной светопро- зрачной конструкции , больше или равно , то эта конст- рукция удовлетворяет требованиям норм. При отсутствии сертифицированных данных допускается использовать при проектировании значения , приведенные в 25 приложении Л СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой за- щиты зданий». Для обычного стекла и двухкамерного стеклопакета из стекла с твердым селективным покрытием в раздельных пере- плетах ,т.е. 12. Пример расчета воздухопроницаемости светопрозрачных конструкций. Нормируемое сопротивление воздухопроницанию свето- прозрачных конструкций , , определяют по фор- муле где – нормируемая воздухопроницае- мость светопрозрачной конструкции, принимаемая по таблице 9 СП 50.13330.2012 при ; – разность давлений воздуха, , на наружной и внут- ренней поверхностях заполнения оконного проема на уровне пола первого надземного этажа проектируемого здания; при – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачной конструкции, при которой определяется воздухопроницаемость сертифицируемого образца. Фактическое сопротивление воздухопроницанию окон оп- ределяется по результатам сертификационных (лабораторных) испытаний. 26 Вопросы для самопроверки 1. Какие существуют виды теплопередачи? 2. Какие факторы влияют на толщину теплоизоляционно- го слоя в ограждающей конструкции? 3. Каков физический смысл термического сопротивления? 4. Каков физический смысл сопротивления теплопереда- че? 5. Как влияет различные факторы (влажность, направле- ние теплового потока, температура, плотность мате- риала) на теплопроводность материала? 6. Что такое приведённое сопротивление теплопередаче? 7. Что такое температура точки росы? 8. Что такое «мостики холода»? 9. Какие мероприятия необходимо предусматривать для недопущения выпадения конденсата в местах тепло- проводных включений? 27 Список литературы 1. СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуали- зированная редакция СНиП 23-02-2003». 2. СП 131.13330.2012 «Строительная климатология. Ак- туализированная редакция СНиП 23-01-99*». 3. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». 4. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. Учебник.; Москва, издательство АВОК- ПРЕСС, 2006. – 256 с. |