Проектирование энергоэкономичного здания

Министерство образования и науки Украины Донбасская национальная академия строительства и архитектуры Строительный институт Практическая работа Проектирование энергоэкономичного здания Выполнил студент гр. ПГС-57 д Кайда С.Ю.

Проверил Егорченков В.А.

Макеевка

Задание 1

Выполнить теплотехнический расчет стены с утеплителем из шлакового кирпича ().

Район строительства г. Харьков, назначение здания — детские ясли.

Рис. 1 — Конструкция стены

1 — известково-песчаный раствор;

2 -шлаковый кирпич; 3 — утеплитель;

4 — цементно-песчаный раствор .

Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий обязательным является выполнения условия:

где — приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции,;

— минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции,;

Температурная зона строительства — I, .

Сопротивление теплопередаче термически однородной непрозрачной ограждающей конструкции:

где — коэффициент теплоотдачи вешней поверхности,;

— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,;

— термическое сопротивление і-того слоя, .

где — теплопроводность материала і-того слоя, .

Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха. Для детских яслей расчетная температура внутреннего воздуха, расчетное значение относительной влажности воздуха, что соответствует нормальному влажностному режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в ограждающих конструкциях категории Б.

Пусть =, тогда .

Утеплитель — плиты пенополистирольные экструдированные () толщиной 10 см.

Выполняем проверку:

.

Задание 2

Выполнить теплотехнический расчет совмещенного покрытия с утеплителем из песка вермикулитового ().

Район строительства г. Харьков, назначение здания — детские ясли.

Рис. 2 — Конструкция стены

1 — ж.б.плита; 2 -песок вермикулитовый; 3 — цементно-песчаный раствор; 4 — трехслойный рубероидный ковер .

Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий обязательным является выполнения условия:

где — приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции,;

— минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции,;

Температурная зона строительства — I, .

Сопротивление теплопередаче термически однородной непрозрачной ограждающей конструкции:

где — коэффициент теплоотдачи вешней поверхности,;

— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,;

— термическое сопротивление і-того слоя, .

где — теплопроводность материала і-того слоя, .

Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха. Для детских яслей расчетная температура внутреннего воздуха, расчетное значение относительной влажности воздуха, что соответствует нормальному влажностному режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в ограждающих конструкциях категории Б.

Пусть =, тогда .

Принимаем конструктивно толщину утеплителя 25 см.

Выполняем проверку:

.

Задание 3

Выполнить теплотехнический расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом с утеплителем из древесноволокнистых плит ().

Район строительства г. Харьков, назначение здания — детские ясли.

Рис. 3 — Конструкция стены

1 — ж.б.плита; 2 — древесноволокнистая плита; 3 — цементно-песчаный раствор; 4 — линолеум .

Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий обязательным является выполнения условия:

где — приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции,;

— минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции,;

Температурная зона строительства — I, .

Сопротивление теплопередаче термически однородной непрозрачной ограждающей конструкции:

где — коэффициент теплоотдачи вешней поверхности,;

— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,;

— термическое сопротивление і-того слоя, .

где — теплопроводность материала і-того слоя, .

Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха. Для детских яслей расчетная температура внутреннего воздуха, расчетное значение относительной влажности воздуха, что соответствует нормальному влажностному режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в ограждающих конструкциях категории Б.

Пусть =, тогда .

Принимаем конструктивно толщину утеплителя 27 см.

Выполняем проверку:

.

Задание 4

По условию задачи 1 рассчитать температуру на внутренней поверхности стены и сделать оценку санитарно-гигиенических требований по разности температур .

Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий обязательным является выполнения условия:

где — температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и

приведенной температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

— допустимая по санитарно-гигиеническим нормам разница между температурой внутреннего воздуха и приведенной температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

— для стен дошкольных учреждений.

где — температура на внутренней поверхности стены

— расчетная температура внутреннего воздуха.

где — расчетная температура наружного воздуха;

— из первой задачи;

— коэффициент теплоотдачи вешней поверхности.

Условие выполняется. Принятая конструкция стены удовлетворяет нормативным санитарно-гигиеническим требованиям.

Задание 5

По условию задачи 2 проверить теплоустойчивость ограждения в летних условиях.

Для жилых и гражданских зданий обязательно выполнение условия теплостойкости в летний период года наружных ограждающих конструкций

теплотехнический стена утеплитель где — амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности непрозрачных ограждающих конструкций.

Таблица 1

где — термическое сопротивление і-того слоя,

— коэффициент теплоусвоения материала,

— показатель тепловой инерции.

Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности непрозрачных конструкций

где — расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха;

— величина затухания расчетной амплитуды колебания температур наружного воздуха.

где — для условий июля (СНиП 2.01.01−82, приложение 2)

— коэффициент поглощения солнечной радиации для рубероида с песчаной подсыпкой (таблица П1 ДБН В.2.6−31:2006);

— количество радиации, которая падает на поверхность

— среднее суточное количество солнечной радиации, поступающей в июле на горизонтальную поверхность при безоблачном небе;

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий летней поры года

;

— минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль

(СНиП 2.01.01−82, приложение 4).

где ;

— коэффициент теплоусвоения наружной поверхности каждого слоя, определяемый в зависимости от показателя тепловой инерции:

1^й слой если, то ,

если, то ;

2^й слой если, то, и т. д.

если, то ,

3^й слой если, то ,

если, то, и т. д.

Определим коэффициенты теплоусвоения для трех слоев ограждающей конструкции

1^й слой ;

2^й слой ;

3^й слой .

4^й слой .

Величина затухания расчетной амплитуды колебания температур наружного воздуха:

Расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха:

Тогда расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности непрозрачных конструкций:

.

Вывод: теплоустойчивость ограждающей конструкции покрытия соответствует нормативным значениям.

Задание 6

По условию задачи 3 проверить теплоустойчивость пола.

Для поверхности полов общественных зданий должно выполняться условие:

где — показатель теплоусвоения поверхности пола, ;

— максимально допустимое значение показателя теплоусвоения поверхностью поля, которое определяется в зависимости от назначения здания; .

Таблица 2

Показатели тепловой инерции:

линолеум ,

линолеум + стяжка ,

линолеум + стяжка + утеплитель .

Следовательно, показатель теплоусвоения поверхности определяем с .

значит, данная конструкция удовлетворяет нормативным требованиям по теплоустойчивости.

Задание 7

При решении данной задачи используется ДБН 2.5−28−2006 «Естественное и искусственное освещение».

1. Определяем нормативное значение КЕО.

Нормативное значение КЕО для зданий, расположенных в различных регионах, следует определять по формуле:

где — нормативное значение КЕО без учета климатических данных;

ІІІ разряд зрительных работ принимаем совмещенное освещение

;

— коэффициент светового климата. По заданию в здании два шедовых фонаря, у них ориентация принимается всегда на север; .

2. Определяем величину КЕО от системы бокового естественного освещения

но поскольку противостоящие здания отсутствуют, тогда

где — геометрическое значение КЕО в данной расчетной точке от боковых светопроемов.

— количество лучей, посчитанных по графику І;

— то же по графику ІІ.

— коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый по табл. Л10.

— коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отражения внутри помещения;

— учитывает потери света при прохождении через оконное заполнение

.

— загрязнения на стекле; для тройного остекления, ;

— вид переплета; для двойных глухих открывающихся окон, ;

— вид солнцезащитного устройства, ;

— коэффициент запаса; при трехразовой чистке остекления .

Результаты расчетов сводим в табл. 3

Таблица 3

Для того чтобы выбрать значение коэффициента необходимо знать следующие соотношения:

отношение длины помещения к его глубине ;

отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна .

3. Верхнее и комбинированное освещение Расчет КЕО при верхнем и боковом освещении следует определять по формуле:

.

Величину КЕО от системы бокового естественного освещения определена выше. Рассмотрим определение величины КЕО при верхнем освещении где — геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении, определяемый по графикам ІІ и ІІІ.

— среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемое из соотношения

— количество расчетных точек;

— геометрический КЕО в расчетных точках:

— количество лучей, посчитанных по графику ІІІ;

— коэффициент, определяемый по табл. Л8;

отношение высоты помещения от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления к ширине пролета, тогда .

— коэффициент, учитывающий форму фонаря, определяется по табл. Л9;

;

— учитывает потери света при прохождении через оконное заполнение

— загрязнения на стекле; для тройного остекления, ;

— вид переплета; для двойных глухих открывающихся окон, ;

— вид солнцезащитного устройства, ;

— при металлической ферме ;

— потеря света от защитной сетки, .

— коэффициент запаса; при трехразовой чистке остекления .

Результаты расчетов сводим в табл. 4.

Таблица 4

Оценка При системе комбинированного освещения нормируется среднее значение КЕО:

.

Оценочный показатель Вывод: данная система не является энергоэкономичной.