Расчет требуемых значений сопротивления теплопередаче

Расчет тепло-влажностного режима ограждающих конструкций зданий

 

Методические указания к курсовой работе

по дисциплинам «Строительная теплофизика» и «Теплозащита

ограждающих конструкций зданий» для специальностей

291400 «Проектирование зданий», 290100 «Архитектура»,

290200 «Дизайн архитектурной среды»

                                                               

Волгоград 2007

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

 

Кафедра архитектуры

 

 

Расчет тепло-влажностного режима ограждающих конструкций зданий

 

Методические указания к курсовой работе

по дисциплинам «Строительная теплофизика» и «Теплозащита

ограждающих конструкций зданий» для специальностей

291400 «Проектирование зданий», 290100 «Архитектура»,

290200 «Дизайн архитектурной среды»

Волгоград 2007

УДК 699.8(076.5)

Расчет тепло-влажностного режима ограждающих конструкций зданий: методические указания к курсовой работе по дисциплинам «Строительная теплофизика» и «Теплозащита ограждающих конструкций зданий» для специальностей 291400 «Проектирование зданий», 290100 «Архитектура», 290200 «Дизайн архитектурной среды» / сост. А.Г. Григоров, А.Г. Перехоженцев; Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет ¾ Волгоград: ВолгГАСУ, 2007. ¾ 44 с.

 

Изложены основные требования и методика расчетов тепло-влажностного состояния ограждающих конструкций зданий. Приведены необходимые справочные данные.

Для студентов специальностей 291400 «Проектирование зданий», 290100 «Архитектура», 290200 «Дизайн архитектурной среды» по дисциплинам «Строительная теплофизика» и «Теплозащита ограждающих конструкций зданий».

 

План учеб.-метод. документ. 2007 г., поз. 2

 

Редактор О.Е. Горячева

 

Подписано в печать               Формат 60´84/16.

Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура «Таймс».

Усл. печ. л. Уч.-изд. л. Тираж 50 экз. Заказ №

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Редакционно-издательский отдел

Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

400074, Волгоград, ул. Акадамическая,1

 

 

Оглавление

 

Введение………………………...………………………………………………………......	3
1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ ПО ЗИМНИМ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ…………………………………………………………....	4
1.1.  Расчет требуемых значений сопротивления теплопередаче……………………...	4
1.2. Расчет сопротивления теплопередаче однослойных и многослойных наружных стен………………………………………………………………………………………...	5
Расчёт приведенного термического сопротивления неоднородных стен………..	8
2. РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ В ТЁПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА…………………………………………………………………...	14
3. Расчет наружных ограждений на воздухопроницаемость………..	18
4. Расчет наружных ограждений на паропроницаемость……………..	23
5.  Проверка внутренней поверхности наружных  ограждений на возможность конденсации влаги…………………………………………….....	29
Библиографический список…………………………………………………………………..	30
Приложения………………………………………………………………………………..	31

 

Введение

Температурно-влажностный режим наружных ограждающих конструкций зданий влияет на санитарно-гигиеническое состояние помещений, теплозащитные свойства ограждений и их долговечность. Так, в результате повышения влажности на внутренней поверхности ограждения возможно образование грибков и плесени, что делает помещение антисанитарным. С повышением влагосодержания конструкции также возрастают коэффициенты теплопроводности пористых материалов конструкции. Следовательно, уменьшается термическое сопротивление ограждения, что в свою очередь, приводит к дополнительному расходу энергии для поддержания нормального микроклимата в помещении. Теплозащитные свойства ограждения также резко ухудшаются при увеличении их воздухопроницаемости. Особенно опасно накопление влаги в зоне переменных температур. При переходе через ноль (0 ºС), попеременное замораживание и оттаивание приводит к разрушению структуры материала ограждения, что сказывается на его несущей способности и долговечности.

Под теплотехническим проектированием понимается придание ограждающим конструкциям необходимых свойств, которые должны обеспечивать определенные микроклиматические, санитарно-гигиенические и комфортные условия в помещении, а также удов­летворять нормативным требованиям по снижению расхода топливно-энерге­тических и материальных ресурсов. Для этого на стадии проектирования, после формирования объемно-планировочного решения здания, необходимо производить следующие расчеты: теплотехнический расчет наружных стен зданий по зимним условиям эксплуатации; расчет ограждающих конструкций на теплоустойчивость в теплый период года (для южных регионов России); расчет наружных ограждений на воздухопроницаемость; расчет наружных ограждений на паропроницаемость; проверку внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги.

1.	ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ ПО ЗИМНИМ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

 

Расчет требуемых значений сопротивления теплопередаче

Наружные стены здания необходимо проектировать в соответствии с за­данием на проектирование, при этом приведенное сопротивление теплопере­даче конструкции R_o должно быть не менее требуемых значений R_o^тр, опре­деляемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и ус­ловия энергосбережения.

Для того чтобы наружное ограждение здания обеспечивало в помещении санитарно-гигиенические и комфортные условия, необходимо, чтобы его со­противление теплопередаче R_o было больше (или равно) требуемого, опреде­ляемого по формуле

 

                                        ,                                             (1)

                                                                                      

где n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху (для конструкций, на­ружная поверхность которых омывается наружным воздухом, n = =1,0; в остальных случа­ях п принимается по табл. 3* СНиП [1]); t_в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 30494 — 96  и нормам проектирования соответствую­щих зданий и сооружений (для жилых зданий t_в = 20 °С); t_н — расчетная зимняя темпера­тура наружного воздуха, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки места населенного пункта проектирования с обеспеченностью 0,92 по СНиП [2]; τ_р — температура точки росы, ºС (температура, при которой действительная упругость водяных паров становится равной максимальной), принимается по прил. 8 (для t_в = =20 °С и φ_в = 60 %); a_в — коэффи­циент теплообмена на внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 4* СНиП [1].

Сопротивление теплопередаче наружной ограждающей конструкции, от­вечающей требованиям формулы (1), означает, что при климатическом воздействии, соответствующем температуре t_н, будут обеспечены комфортная температура внутри помещения, равная t_в, и необходимые санитарно-гигиенические условия (отсутствие конденсата и одновременно перегрева на внутренней поверхности ограждения обеспечивает составляющая формулы (t_в –τ_р)).

Требуемое сопротивление теплопередаче, отвечающее условиям энерго­сбережения, определяют по формуле (3) в зависимости от величины показа­теля ГСОП (градусо-сутки отопительного периода), определяемого следую­щим образом:

 

 

                                       ,                                     (2)

 

где t_в — то же, что в формуле (1); t_от.пер, z_от.пер —­­ соответственно средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой наружного воздуха ниже или равной 8 °С, определяемой по табл. 1 СНиП [2] для данного района (пункта) проектирования.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по условиям энергосбережения должно быть не менее , определяемого по формуле

 

                                  ,                                 (3)

 

 

где  — минимальное требуемое сопротивление теплопередаче, принимаемое по  формуле (1); k — коэффициент энергосбережения, опреде­ляемый по прил. 1.