Расчет сопротивления теплопередаче однослойных

     и многослойных наружных стен

Расчетное сопротивление теплопередаче конструкций наружных стен R_o, м²·°С/Вт, определяют по формуле

                               ,                          (4)

где R_в — сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное 1/a_в; R_н — то же, наружной по­верхности, равное 1/a_н; R_к — термическое сопротивление ограждающей конструкции; a_в, a_н — соответственно коэффициенты теплообмена на внутренней (принимается по табл. 4* [1]) и наружной (табл. 6* [1]) поверхности.

Термическое сопротивление однородного слоя (состоящего из одного материала) или однослойной конструкции определяют по формуле

                                                   ,                                                    (5)

где δ — толщина слоя, м; l — коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый по прил. 2 в зависимости от условий эксплуатации.

Термическое сопротивление многослойной конструкции с последова­тельно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев:

                                        ,                                          (6)

Если конструкция включает замкнутые воздушные прослойки, то к сумме (6) необходимо прибавить термическое сопротивление воздуш­ных прослоек, принимаемое в зависимости от их толщины и расположения по прил. 3, т.е.

                                           ,                                                (7)

где R_i = δ_i/l_i ¾ термическое сопротивление однородных слоев конструкций; R_вп — тер­мическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки.

Пример 1. Определить толщину утеплителя δ₂ (пенополистирол плотно­стью 100 кг/м³) трехслойных стеновых железобетонных панелей (рис. 1) для жилых зданий в г. Волгограде при толщине внутреннего железобетонного слоя δ₁ = 100 мм и наружного δ₃ = 50 мм.

Рис. 1. Схема трехслойной стеновой панели по рядовому сечению

Исходные данные.

1. Параметры климата: температура наиболее холодной пятидневки t_н.х.п = = –25 °С; характеристики отопительного периода: t_от.пер = –2,2 °С; z_от.пер = 178 сут; зона влажности 2-я, нормальная.

2. Параметры внутреннего воздуха: расчетная температура t_в=20 °С; влажностный режим помещения нормальный.

3. Характеристики материалов для условий эксплуатации А:

коэффициенты теплопроводности, Вт/(м·°С): железобетона l_жб=1,92; пенополистирола плотностью 100 кг/м³ l_пп= 0,041;

 коэффициенты теплоусвоения, Вт/(м²·°С): железобетона S_жб=17,98; пенополистирола S_пп = 0,65.

Приведенное сопротивление теплопередаче стеновой панели должно быть больше (или равно) требуемого сопротивления теплопередаче, опреде­ляемого по санитарно-гигиеническим условиям (1) и условиям энергосбережения (3).

Порядок расчета

2. Определяем требуемое сопротивление по формуле (1):

.

2. Рассчитываем требуемое сопротивление по условиям энергосбереже­ния . Для этого вначале определим ГСОП по формуле (2):

.

Подставляя в формулу (3) значения ,ГСОП и k (из прил. 1), получим

.

3. Условное расчетное сопротивление теплопередаче  трехслойной панели но рядовому сечению определим по формуле (4)

Так как рассчитывается трехслойная стеновая панель с эффективным утеплителем и металлическими гибкими связями, то необходимо учесть теп­лотехническую неоднородность конструкции, получаемую из-за наличия гибких связей. В данном случае по прил. 4 определяем коэффициент тепло­технической однородности r =0,7. Расчетное приведенное сопротивление конструкции будет равно

.

4. Для того чтобы определить неизвестную толщину утепляющего слоя δ₂, приравняем приведенное сопротивление теплопередаче конструкции к требуемому значению :

,

откуда найдем искомую толщину утеплителя, м

.

Таким образом, рас­четная толщина утеплите­ля равна 0,109 м. Округляя до конструктивного разме­ра, получим δ₂= 0,12 м, т.е. два слоя по 0,06 м.

Общая толщина конст­рукции составит 0,27 м. Приведенное сопротивле­ние теплопередаче этой конструкции будет равно

.