Теплотехнический расчет наружного покрытия жилого здания

1. Ограждающая конструкция, совмещенное многослойное покрытие — железобетонная плита шириной 1,4 м объемным весом =2500 и толщиной =0,25 м; битумная мастика =0,003 м; плита минераловатная ЗАО «Минеральная вата» с =125 и =0,34 м; раствор цементно-песчаный толщиной =0,05 м; гидроизоляция — рубероид с =600 и =0,009 м.

• 2. Район строительства — г. Краснодар.
• 3. Влажностный режим помещения — нормальный.
• 4. Согласно прил.1, г. Краснодар находится в сухой зоне влажности, влажностный режим нормальный, следовательно, рассчитываемая ограждающая конструкция будет эксплуатироваться в условиях А.
• 5. Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

= -19 с обеспеченностью 0,92;

= 2;

=149 сут;

=20;

=1,92 ;

=0,27 ;

=0,064 ;

=0,76 ;

=0,17 ;

=8,7 ;

=3,0 ;

=1,0;

=23 ;

Выполнение расчета:

1. Расчитаем требуемое общее термическое сопротивление теплопередаче покрытия:.

2. Определим градусо-сутки отопительного периода по формуле:

.

3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения с учетом прил.2 равна.

4. Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее, т. е. .

5. Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты по формуле. Для упрощения круглые отверстия — пустоты плиты диаметром 150 мм — заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной:

.

.

• 6. Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычисляем отдельно для слоев, параллельных А-А, Б-Б и В-В и перпендикулярных, Г-Г, Д-Д и Е-Е движению теплового потока.
• 7. Термическое сопротивление плиты, , в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем для трех характерных сечений (А-А, Б-Б, В-В).

В сечении А-А (два слоя железобетона суммарной толщиной =0,116 м с коэффициентом теплопроводности и воздушная прослойка =0,134 м с термическим сопротивлением) термическое сопротивление составит:

.

В сечении Б-Б (слой железобетона =0,25 м с коэффициентом теплопроводности) термическое сопротивление составит:

.

В сечении В-В (два слоя железобетона суммарной толщиной =0,184 м с коэффициентом теплопроводности и воздушная прослойка =0,066 м с термическим сопротивлением) термическое сопротивление составит:

Затем получим следующее по уравнению:

.

Площадь слоев в сечении А-А равна .

Площадь слоев в сечении Б-Б равна .

Площадь слоев в сечении В-В равна .

Термическое сопротивление плиты, , в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных сечений (Г-Г, Д-Д, Е-Е).

Для сечения Г-Г и Е-Е (два слоя железобетона):

==0,058+0,058=0,116 с .

.

Для сечения Д-Д термическое сопротивление составит:

.

Площадь воздушных прослоек в сечении Д-Д равна .

Площадь воздушных прослоек в сечении Д-Д равна .

Площадь слоев из железобетона в сечении Д-Д равна .

Термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Д-Д с =0,134 м равно .

Термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Д-Д с =0,066 м равно .

Термическое сопротивление слоя железобетона в сечении Д-Д =0,066 с :

.

Затем определяем величину.

Полное термическое сопротивление железобетонной конструкции плиты определяется из уравнения:

.

8. На основании условия и формулы определяем предварительную толщину утеплителя:

Принимаем общую толщину утеплителя.

9. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению:

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как .

10. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению:

.