теплотехнический расчет стены томск. определение толщины утелителя томск (1). Теплотехнический расчёт
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
ООО "Сен-Гобен Строительная Продукция Рус"  ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТСП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий" 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| text Расчетная температура наружного воздуха: (обеспеченностью 0,92, СП 131.13330.2018 т.3.1) | -39 °С |
| tht Расчетная средняя температура отопительного периода: (со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2018 т.3.1) | -7.8 °С |
| zht Продолжительность отопительного периода: (со среднесуточной t ≤ 8 °C, СП 131.13330.2018 т.3.1) | 241 сут |
| Зона влажности: | сухая |
Назначение здания и помещения
Здание: Жилые, Помещение: Жилая комната
| Коэффициент a: (СП 50.13330.2012, т.3) | 0.00035 |
| Коэффициент b: (СП 50.13330.2012, т.3) | 1.4 |
| αint - Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности: (по СП 50.13330.2012, т.4) | 8.7 |
| Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции: (по СП 50.13330.2012, т.5) | 4 °C |
| αext - Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности: (по СП 50.13330.2012, т.6) | 12 |
| tint - Температура пребывания: (по ГОСТ 30494-2011) | 20 °C |
| ф - Относительная влажность воздуха: (по ГОСТ 30494-2011, СП 131.13330.2018 т.3.1) | не более 60 % |
| Влажностный режим помещения: (СП 50.13330.2012 т.1) | нормальный |
| Условия эксплуатации ограждающих конструкций: (СП 50.13330.2012 т.2) | А |
| Коэффициент однородности конструкции r: (по ГОСТ Р 54851-2011) | 0.8 |
| Коэффициент зависимости положения ограждающей конструкции n: СП 50.13330.2012 ф.5.3) | 1 |
Структура конструкции| № | Слой | Толщина, мм | Примечание |
| 1 | Цементно-песчаный раствор | 30 | λ=0.76Вт/(м °С) μ=0.09мг/м·ч·Па |
| 2 | ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СЛОЙ Пенополиуретан 70 кг/м³ | 87 | λ=0.03Вт/(м °С) μ= 0.016мг/м·ч·Па |
| 3 | Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3 | 510 | λ=0.33Вт/(м °С) μ=0.15мг/м·ч·Па |
| 4 | Цементно-песчаный раствор | 20 | λ=0.76Вт/(м °С) μ=0.09мг/м·ч·Па |
Градусо-сутки отопительного периода:
(СП 50.13330.2012 ф.5.2)Нормируемое сопротивление теплопередаче:
(СП 50.13330.2012)Расчёт термических сопротивлений
Цементно-песчаный раствор, однородный слой, δ=30 мм, λ=0.76 Вт/(м °С)
Термическое сопротивление:Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3, однородный слой, δ=510 мм, λ=0.33 Вт/(м °С)
Термическое сопротивление:Цементно-песчаный раствор, однородный слой, δ=20 мм, λ=0.76 Вт/(м °С)
Термическое сопротивление:Расчёт ориентировочного термического сопротивления утеплителя
Расчёт ориентировочной толщины слоя утеплителя из условия:
где: λут = 0.03 Вт/(м °С)
С учётом кратности материалов, толщина теплоизоляционного слоя принимается равной δутк = 87 мм. Тогда приведённое сопротивление теплопередачи:
Условие R0norm ≤ Rпр выполняется : 3.745 ≤ 3.767. Санитарно-гигиеническое требование
Расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции:
Условие Δtн ≥ Δtп выполняется : 4 ≥ 1.8
Температуру внутренней поверхности - Tв, °С, ограждающей конструкции (без теплопроводного включения), следует определять по формуле:
Условие Тв ≥ tр выполняется : 18.2 ≥ 12 где tр - температура точки росы. 
График распределения температур в сечении конструкции
Температуру tx, °С, ограждающей конструкции в плоскости, соответствующей границе слоя x, следует определять по формуле:
где: x - номер слоя, x=0 - это внутреннее пространство, Ri - сопротивление теплопередачи слоя с номером i, в направлении от внутреннего пространства.
Точка 1: tint = 20°С - температура внутри помещения
Точка 2: tx(0) = 18.62°С - температура на внутренней границе слоя №1 - "Цементно-песчаный
раствор"
Точка 3: tx(1) = 18.13°С - температура на границе слоёв №1 - "Цементно-песчаныйраствор"и №2 -
"Пенополиуретан70кг/м³"
Точка 4: tx(2) = -18.2°С - температура на границе слоёв №2 - "Пенополиуретан70кг/м³"и №3 - "Кладканараствореспористыминаполнителямикирпичакерамическогопустотелого,γo=1400кг/м3"
Точка 5: tx(3) = -37.56°С - температура на границе слоёв №3 - "Кладка на растворе с пористыминаполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3" и №4 - "Цементно-песчаныйраствор"
Точка 6: tx(4) = -37.89°С - температура на внешней границе слоя №4 - "Цементно-песчаныйраствор"
Точка 7: text = -39°С - температура окружающей среды
Определение плоскости максимального увлажнения (конденсации)
Методика, базирующаяся на использовании метода безразмерных характеристик.
Для каждого слоя многослойной конструкции вычисляется значение комплекса fi(tм.у.), характеризующего температуру в плоскости максимального увлажнения.
| № слоя | Слой конструкции | Rni=δi /μi | μi/λi |
| Внутренняя поверхность ограждения | Rint,vp = 0.0266 | 0 | |
| 1 | Цементно-песчаный раствор | 0.03 / 0.09 = 0.333 | 0.09 / 0.76 = 0.118421 |
| 2 | Пенополиуретан 70 кг/м³ | 0.08700000000000001 / 0. | 0.016 / 0.03 |
| | | 016 = 5.438 | = 0.533333 |
| 3 | Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3 | 0.51 / 0.15 = 3.4 | 0.15 / 0.33 = 0.454545 |
| 4 | Цементно-песчаный раствор | 0.02 / 0.09 = 0.222 | 0.09 / 0.76 = 0.118421 |
| Наружная поверхность ограждения | Rext,vp = 0.0133 | 0 | |
| Rint,vp и Rext,vp - сопротивления влагообмену соответственно внутренней и наружной поверхности ограждения, (м2·ч·Па / мг). Примечание: Cопротивление паропроницанию замкнутых воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек. Cлои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются в расчете. | |||
Eв - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре воздуха от -40 до
+45 °C определяется по формуле:
Для температуры tв = 20 °C:eв - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчётных температуре и относительной влажности воздуха в помещении, определяемое по формуле:
eн,отр - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по СП 131.13330:
tн,отр - среднее значение температуры наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по СП 131.13330:
μi/λi - отношение расчетных коэффициентов теплопроводности, Вт/(м2 x °C), и паропроницаемости, мг/(м x ч x Па), материала соответствующего слоя, либо 0, если коэффициенты не заданы.
Согласно СП 50.13330 табл. 11, при неотрицательном fi(tм.у.)найдём tм.у.по формуле:
Расчёт температур на границах слоёв
где Ri - сопротивление теплопередачи слоя i (либо 0, если слой не входит в теплотехнический
расчёт), k - номер слоя, для которого вычисляется температура.
Сводная таблица tм.у.и τсрk
Составляется таблица, содержащая для каждого слоя tм.у.и вычисленные выше температуры на границах слоя (при средней температуре наружного воздуха периода с отрицательными среднемесячными температурами):
| № слоя | Слой конструкции | τсрk, °C | tм.у., °C |
| 0 | Цементно-песчаный раствор | 19.19 | 20. 407 |
| 1 | 18.91 | ||
| 1 | Пенополиуретан 70 кг/м³ | 18.91 | -4. 194 |
| 2 | -1.65 | ||
| 2 | Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3 | -1.65 | -1. 671 |
| 3 | -12.6 | ||
| 3 | Цементно-песчаный раствор | -12.6 | 20. 407 |
| 4 | -12. 78 |
Определение плоскости максимального увлажнения
Как видно из таблицы, нашлись следующие слои с tм.у.в пределах τср:
№3. Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo= 1400 кг/м3.
В предположении линейного распределения температуры, координата плоскости максимального увлажнения в этих слоях, xм.у.i,вычисляется по формуле:
Защита от переувлажнения ограждающих конструкций
Zзима, Zвесна-осень, Zлето - продолжительность зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года, мес, определяемая по СП 131.13330, Таблица 5.1, с учетом следующих условий:
к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °C; к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до 5 °C; к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха вышеплюс 5 °C;
| Z | Zзима | Zвесна- осень | Zлето |
| количество месяцев | 5 | 2 | 5 |
 суммарная температура | -18.2-16.2-8.1-8.9-15.5 = - 66.9 | +0.7+0.6 = 1. 3 | +8.8+15.1+17.7+14.5+8.1 = 64.2 |
 среднее арифметическое | -13.38 | 0.65 | 12.84 |
Для всех вероятных зон конденсации проводится расчёт.
Расчёт для плоскости,расположенной внутри слоя №3 Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3.
| Z | Zзима | Zвесна-осень | Zлето |
 температура в зоне конденсации | -1.67 | 7.44 | 15.35 |
 Па парциальное давление насыщенного водяного пара | 541.44 | 1024.9 | 1726.27 |
Температура в зоне конденсации:
где: Rк - сопротивление теплопередаче на участке от внутренней поверхности до плоскости конденсации.
Eв - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре воздуха от -40 до
+45 °C определяется по формуле:
Зима
Осень-весна
Лето
При определении парциального давления для летнего периода, температуру в плоскостимаксимальногоувлажненияследуетприниматьненижесреднейтемпературынаружноговоздухалетнегопериода.
E - парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения за годовой период эксплуатации, Па, определяемое по формуле:
Сопротивление паропроницанию Rп, (м2·ч·Па)/мг, ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения:
Данное значение должно быть больше каждого из следующих двух значений:
Требуемое сопротивление паропроницанию R1,птр, (м2·ч·Па)/мг, из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:
Средняя упругость водяного пара за годовой период (по СП 131.13330 табл. 7.1):
eв - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчётных
температуре и относительной влажности воздуха в помещении, определяемое по формуле:
Rп,н - сопротивление паропроницанию, (м2·ч·Па)/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью максимального увлажнения:
Условие выполняется: Rп > R1,птр(5.8041 > 1.9958)
Требуемое сопротивление паропроницанию, R2,птр, (м2·ч·Па)/мг, из условия ограничения накопления влаги за период с отрицательными температурами:
δw - толщина слоя Кладка на растворе с пористыми наполнителями кирпича керамического пустотелого, γo = 1400 кг/м3, в котором находится плоскость конденсации,
Δw - соответственно, предельно допустимое приращение расчетного массового отношениявлаги в материале данного слоя.
z0 = 180 - продолжительность периода влагонакопления, сут, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по СП 131.13330; Температура в плоскости возможной конденсации для этого периода:
Средняя упругость водяного пара за период с отрицательными среднемесячными температурами (по СП 131.13330 табл. 7.1)E0 - парциальное давление насыщенного водяного пара в плоскости максимального увлажнения, Па, определяемое при средней температуре наружного воздуха периода влагонакопления z0;
Условие выполняется: Rп > R2,птр(5.8041 > 0.56224)
Конструкция не требует дополнительных мер по защите от переувлажнения.
Вывод
Конструкция рассчитана с учётом требований СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий" и СП 131.13330.2018 "Строительная климатология".
Толщина теплоизоляционного слоя Пенополиуретан 70 кг/м³ равна 87 мм. В соответствии с расчётом:
Конструкция удовлетворяет требованию по тепловой защите. Конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническому требованию. Конструкция не требует дополнительных мер по защите от переувлажнения.