Пункт строительства – Хабаровск

Кафедра физики

Дисциплина:Строительная физика

Курсовая работа

 

“Расчет тепловой защиты помещения”

 

Студент гр. 7П2

Дикий А.О.

Преподаватель:

Фадеев А.Н.

 

Санкт-Петербург

Г.

 

Расчет тепловой защиты помещения

Пункт строительства – Хабаровск

 

I.Выборка исходных данных

1.1.Климат местности

1.Средние месячные температуры, упругости водяных паров воздуха и максимальные амплитуды колебания температуры воздуха.

 

Величина	Месяц
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
tн, oC	-22,3	-17,2	-8,5	3,1	11.1	17,4	20,0	13,90	13,9	4,7	-8,1	-18,5
ен, %

2. Температура воздуха, ˚C:

средняя наиболее холодной пятидневки = -32

средняя отопительного сезона t_от= -10,1

3.Продолжительность периода, сут.:

влагонакопления z_о = 162

отопительного z_от =205

 

4. Повторяемость П и скорость ветра V ветра

Месяц	характеристика	Румбы
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь	П, %
V, м/с	3,3	5,7	4,2	2,7	3,5	5,9	4,1	2,2

1.2. Параметры микроклимата помещения

 

Здание жилое.

t_в = +22˚С

φ_в = 54 %

H = 43 м

 

 

1.3. Теплофизические характеристики материалов в конструкции

1. При t_в=+22˚С и относительной влажности φ_в=54 %, в помещении нормальный влажностный режим.

 

2. Хабаровск расположен в нормальной зоне влажности (Б).

 

3.Влажностные условия эксплуатации материалов – кат. Б

 

1.4.Характеристика материалов

Номер слоя	Материал	Номер по прил.	Плотность ρо, кг/м3	Коэффициенты
Теплопроводности λ , Вт/(м*К)	Паропроницания μ,мг/(м*ч*Па)
	Листы гипсовые обшивочные			0,21	0,075
	Пенобетон			0,15	0,23
	Кирпич силикатный одиннадцатипустотный на цеметно-песчаном растворе			0,81	0,13

Воздушная прослойка (слой 3): R₃=0,165 м²*К/Вт

II.Определение точки росы

Упругость насыщающих воздух водяных паров E_в=2643 Па при t_в=+22˚С

Определяем фактическую упругость водяных паров при относительной влажности φ=54%, по формуле:

е_в= = Па

Следовательно, точка росы t_р=12,3˚С

 

III.Определение нормы тепловой защиты

3.1.Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

1.В заданном городе градусо-сутки отопительного периода:

X=(t_в-t_от)*z_от=(22+10,1)*205=6580,5 град*сут

2. Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче жилого здания

R_∞=R+ β*X=1,4+0,00035*6580,5=3,703 м²*К/Вт

β=0,00035 м²/Вт*сут

R=1,4 м²/Вт*сут

 

3.2. Определение норм тепловой защиты по условию санитарии

1.По нормам санитарии в жилом здании перепад температур между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать Δt^н=4˚С

2. Корректирующий множитель n учитывающий степень контактности ограждения с наружным воздухом n=1

3.Коэффициент теплопередачи внутренней поверхностью ограждающей конструкции α_в=8,7 Вт/(м²*К)

4.Максимально допустимое сопротивление теплопередаче по условию санитарии м²*К/Вт:

R_ос= 1,552 м²*К/Вт

 

3.3.Норма тепловой защиты

R_о^тр=R_∞= 3,703 м²*К/Вт

 

IV.Расчет толщины утеплителя

1.Коэффициент теплоотдачи наружной поверхностью ограждения внешней среде

α_н=23 Вт/(м²*˚С)

2.Сопротивление теплообмену на поверхности стены

- внутренней

R_в= м²*К/Вт

- наружной

R_н= м²*К/Вт

3.Термического сопротивления слоев конструкции с известными толщинами

R₁= м²*К/Вт

R₃=0,165 м²*К/Вт

R₄= 0,148 м²*К/Вт

 

4.Термическое сопротивление расчетного слоя (утеплителя) м²*К/Вт

 

5.Минимально допустимая толщина расчетного слоя

6.Округляем толщину утеплителя до унифицированного значения, кратного строительному модулю

Δ₂=0,45 м

7.Термическое сопротивление утеплителя после унификации

м²*К/Вт

8.Общее термическое сопротивление ограждения с учетом унификации.

_{0,115+0,043+3+0,086+0,165+0,148=3,557} м²*К/Вт

V.Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

1.Температура на внутренней поверхности ограждения

20,25˚С > t_р=12,3˚С

Роса не будет выпадать на стене

2.Термическое сопротивление конструкции

м²*К/Вт

3.Температура в углу наружных стен ˚С

τ_у=15,43˚С >t_р=12,3˚С

поэтому в углу не возможно выпадение росы.

 

VI.Проверка выпадения росы в толще ограждения

1.Сопротивление паропроницанию слоев

м²*ч*Па/мг

м²*ч*Па/мг

м²*ч*Па/мг

м²*ч*Па/мг

 

конструкции в целом

м²*ч*Па/мг

2.При среднеянварской температуре на улице t_нI= - 22,3˚С на внутренней поверхности ограждения будет температура

˚С,

3. Которой будет соответствовать упругость насыщенных водяных паров Па

4.Графическим методом (см. график) находим изменение температуры по толще ограждения при средней температуре самого холодного месяца

5. По температурам на границах слоев находим значения E для этих границ (см.график).

6.Строим график изменения значений e и E по толщине ограждения (см. график).

7. По провисанию линии E под линией e , находим, что плоскость возможной конденсации находится в 2 слое.

Так как при пересечении линий E и e, линия E расположена ниже e , требуется проверка влажностного режима конструкции.

 

VII.Проверка влажностного режима ограждения

1. См. график.

2. См. график.

3. Средние температуры:

- зимнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами ниже 5˚С, t_зим=-14,9˚С;

- весенне-осеннего периода, охватывающего месяцы со средними температурами от -5 до +5 С t =3,9 C

- летнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами более 5 ˚С, t_л=16,7˚С;

- периода влагонакопления, к которому относятся месяцы со средними температурами 0˚С и ниже,t_вл=-14,9˚С.

4. Графическим способом находим значение температур в плоскости возможной конденсации, а по ним определяем, пользуясь прилож. 3 и 4, значение E.

 

Период и его индексы	Месяцы	Число месяцев,z	Наружная температура,t, ˚С	В плоскости конденсации
t, ˚С	E, Па
Зимний	1,2,3,11,12		-14,9	-11,4
Весенне-осенний	4,10		3,9	5,7
Летний	5,6,7,8,9		16,7	17,3
Влагонакопления	1,2,3,11,12		-14,9	-11,4

 

5.Среднегодовая упругость водяных насыщающих паров в плоскости возможной конденсации

 

6.Среднегодовая упругость водяных паров в наружном воздухе

7.Требуемое сопротивление паропроницаемости внутренних слоев, которое исключает накопление влаги из года в год

 

 

8. Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления

 

_, где z_о- число месяцев в периоде, имеющих ˚С

 

9. Требуемое сопротивление паропроницания внутренних слоев, которое ограничивает прирост влажности материала

м²*ч*Па/мг

м²*ч*Па/мг < R_пв=2,197 м²*ч*Па/мг

 

 

IIX.Проверка ограждения на воздухопроницание

1.Плотность воздуха

в помещении:

на улице:

 

2.Тепловой перепад давления

3.Расчетная скорость ветра в январе месяце

, и более

4.Ветровой перепад давления

5. Суммарный перепад, действующий на ограждение

6.Допустимая воздухопроницаемость ограждения G^н=0,5 кг/(м² ×ч),

7.Требуемое (минимально допустимое) сопротивление инфильтрации

м²*ч*Па/мг

8. Сопротивление воздухопроницания, которым обладают слои

Номер слоя	Материал	Толщина слоя, мм	Пункт прил.	Сопротивление Rиi, м2*ч*Па/мг
	Гипсовые обшивочные
	Пенобетон

 

м²*ч*Па/мг>

 

Заключение.

 

Ограждение отвечает требыванию СНиП(II-3-79).

Толщина расчетного слоя должна составлять 530 мм, что приводит к общей толщине стены 670 мм.

Общее термическое сопротивление R_о=2,884 м²*К/Вт