задание 1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций (стены и покрытия)

• Название: Теплотехнический расчет ограждающих конструкций (стены и покрытия)
• Дата: 23.12.2022
• Размер: 270.23 Kb.
• Имя файла: задание 1.docx
• Тип: Документы; #860486

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
СТРбп-2003а

Архитектурно-строительный институт

(наименование института полностью)
Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства

(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
08.03.01 Строительство

(код и наименование направления подготовки, специальности)

Промышленное и гражданское строительство

(направленность (профиль) / специализация)


Практическое задание № 1
по учебному курсу «Основы строительной климатологии, теплотехники, акустики и светотехники»

(наименование учебного курса)
Вариант __ (при наличии)

Студент	. (И.О. Фамилия)
Группа	СТРбп-2003а (И.О. Фамилия)
Преподаватель	Ефименко Э. Р. (И.О. Фамилия)

Тольятти 2022

Практическое задание №1
Тема: «Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

(стены и покрытия)»
Задача 1.1

Выполнить теплотехнический расчет ограждающей конструкции – наружной стены, в соответствии с вариантом. Определить толщину утеплителя. Сделать выводы.

Решение

1.1.1. Исходные данные:

• 
  Район строительства Калуга;
  

• 
  Зона влажности нормальная ([1], прилож. В);
  

• 
  Влажностный режимнормальный ([1], таблица 1);
  

жилых помещений

• 
  Условия эксплуатации Б ([1], таблица 2);
  

ограждающих конструкций

• 
  Относительная влажность φ_вн= 55% ([1], таблица 1);
  

внутреннего воздуха для жилых помещений

• 
  Относительная влажность φ_н = 84%([2], таблица 3)
  

наружного воздуха средняя относительная влажность

наиболее холодно месяца;

• 
  Расчетная температура t_вн = 20°С ([3], таблица 1 );
  

внутреннего воздуха

• 
  Расчетная температура t_н = -27°С ([2], таблица 3.1)
  

наружного воздуха средняя месячная температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

• 
  Нормируемый ∆t_n= 4 °С ([1], таблица 5);
  

температурный перепад наружных стен

• 
  Коэффициент теплоотдачи α_вн=8,7 Вт/( м·°С)
  

внутренней поверхности ([1], таблица 4);

ограждающих конструкций

• 
  Коэффициент теплоотдачи α_н=23Вт/( м · °С) ([1], таблица 6);
  

(для зимних условий) наружной

поверхности ограждающих конструкций

• 
  Количество дней отопительного периода со среднесуточной температурой наружного воздуха меньше 8°С
  

Z_от.п = 208 дней([2], таблица 3);

• 
  Средняя температура отопительного периода , в котором температура наружного воздуха меньше 8°С
  

t_от.п = -2,6 °С ([2], таблица 3).

1.1.2. Эскиз



Рис.1 Многослойная стена жилого дома

1.1.3. Расчетные теплотехнические показатели материалов

Приняты в зависимости от условий эксплуатации помещения по параметру Б ([1], приложение Т). Наружная многослойная стена жилого дома состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Наименование материала	Толщина слоя δ (мм)	Плотность ρ ( кг/м3 )	Коэффициент теплопроводности  Вт/(м·°С)
Гипсокартон	δ1 = 4	800	λ1 = 0,21
Кирпичная кладка из сплошного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе	δ2 = 510	1800	λ2 = 0,87
Плиты из стеклянного штапельного волокна	δ3 = х	60	λ3 = 0,047
Кирпичная кладка из пустотного кирпича керамического пустотного на цементно-песчаном растворе	δ4 = 100	1200	λ4 = 0,52
Раствор цементно-известковый	δ5 = 5	1600	λ5 = 0,81

1.1.4. Порядок расчета.

Определение требуемого расчетного сопротивления теплопроводности из условия энергосбережения

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле ([1], формула 5.2):

(1.1)

Для данного района величина градусо-суток отопительного периода:

.

По таблице 3 [1] найдем нормируемое расчетное сопротивление теплопроводности из условия энергосбережения:

(м² · °С)/Вт.

Определение толщины утеплителя

Расчетное сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции равно:



(м² · °С)/Вт.

Отсюда находим:

.

Проверка:

(м² · °С)/Вт.

,

Расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин , °С:



.

Вывод: Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции принимаем в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых (нормируемых) значений . Следовательно, принимаем толщину утеплителя равную 10 см.

Задача 1.2

Выполнить теплотехнический расчет ограждающей конструкции – покрытия, в соответствии с вариантом. Определить толщину утеплителя. Сделать выводы.

Решение

1.2.1. Исходные данные:

• 
  Район строительства Калуга;
  

• 
  Зона влажности нормальная ([1], прилож. В);
  

• 
  Влажностный режимнормальный ([1], таблица 1);
  

жилых помещений

• 
  Условия эксплуатации Б ([1], таблица 2);
  

ограждающих конструкций

• 
  Относительная влажность φ_вн= 55% ([1], таблица 1);
  

внутреннего воздуха для жилых помещений

• 
  Относительная влажность φ_н = 84%([2], таблица 3)
  

наружного воздуха средняя относительная влажность

наиболее холодно месяца;

• 
  Расчетная температура t_вн = 20°С ([3], таблица 1 );
  

внутреннего воздуха

• 
  Расчетная температура t_н = -27°С ([2], таблица 3.1)
  

наружного воздуха средняя месячная температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

• 
  Нормируемый ∆t_n= 4 °С ([1], таблица 5);
  

температурный перепад наружных стен

• 
  Коэффициент теплоотдачи α_вн=8,7 Вт/( м·°С)
  

внутренней поверхности ([1], таблица 4);

ограждающих конструкций

• 
  Коэффициент теплоотдачи α_н=23Вт/( м · °С) ([1], таблица 6);
  

(для зимних условий) наружной

поверхности ограждающих конструкций

• 
  Количество дней отопительного периода со среднесуточной температурой наружного воздуха меньше 8°С
  

Z_от.п = 208 дней([2], таблица 3);

• 
  Средняя температура отопительного периода , в котором температура наружного воздуха меньше 8°С
  

t_от.п = -2,6 °С ([2], таблица 3).

1.2.2. Эскиз



Рис.2 Покрытие здания детского сада

1.2.3. Расчетные теплотехнические показатели материалов

Приняты в зависимости от условий эксплуатации помещения по параметру А ([1], приложение Т). Многослойное покрытие здания детского сада состоит из следующих слоев, считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Наименование материала	Толщина слоя δ (мм)	Плотность ρ ( кг/м3 )	Коэффициент теплопроводности  Вт/(м·°С)
Железобетон	δ1 = 220	2500	λ1 = 1,92
Плиты из стеклянного шпательного волокна	δ2 = х	60	λ2 = 0,042
Гравий керамзитовый	δ3 = 60	300	λ3 = 0,12
Раствор цементно-песчаный	δ4 = 5	1600	λ4 = 0,7
Рубероид	δ5 = 6	600	λ5 = 0,17

1.2.4. Порядок расчета.

Определение требуемого расчетного сопротивления теплопроводности из условия энергосбережения

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле ([1], формула 5.2):

(1.1)

Для данного района величина градусо-суток отопительного периода:

.

По таблице 3 [1] найдем нормируемое расчетное сопротивление теплопроводности из условия энергосбережения:

(м² · °С)/Вт.

Определение толщины утеплителя

Расчетное сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции равно:



(м² · °С)/Вт.

Отсюда находим:

.

Проверка:

(м² · °С)/Вт.

,

Расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин , °С:



.

Вывод: Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции принимаем в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых (нормируемых) значений . Следовательно,толщина утеплителя из плиты стеклянно шпательнного волокна равной 16 см. Вместе с гравий керамзитом толщина утеплителя составит 22 см.

Список используемых источников

1. 
   СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. – введ. 01.07.2013 – Москва: Минрегион России, 2012. – 96 с.
   
2. 
   СП 131.13330.2018. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. Введ. 28.11.2018. М. : Минрегион России. 2018, 121с.
   
3. 
   ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. Введ. 01.01.2013. М. : М.: Стандартинформ, 2019 год, 121с.