Теплотехнический расчёт покрытия

Определим сопротивление теплопередаче участка покрытия 1-ого городского отделения милиции в пакете из железобетона толщиной 0,22 м, пеностекла (см. рис.2).

Находим толщину утеплителя, приняв R₀ = R_т норм = 3,0 м*°С/Вт:

R₀ = 1 / _в + ₁ / ₁ + ₂ / ₂ + ₃ / ₃ +₄ / ₄ +1 / _н;

₂ = ₂ (R₀ — (1 / _в + ₁ / ₁ + ₃ / ₃ +₄ / ₄ + 1 / _н)).

Принимаем ₂=0,24 м. Определяем характеристику тепловой инерции плиты по формуле:

D=R₁s₁ + R₂ s₂ + R₃ s₃ = ,.

т.е. покрытие относится к конструкциям средней массивности.

Принимаем расчетную температуру наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92 — t_нар = -31 ⁰С;

Определяем требуемое сопротивление плиты теплопередаче.

R_тр 0 = ;

R₀ = 1 / _в + ₁ / ₁ + ₂ / ₂ + ₃ / ₃+₄ / ₄ + 1 / _н = 3,02 м С⁰/Вт Так как R₀ = 3,02 м · ⁰С/ Вт > R_т норм = 3,02 м С⁰/Вт, то следовательно перекрытие удовлетворяет климатическим условиям.

Характеристики материалов даны на рисунке 2.

Рисунок 2. Плита покрытия.

Запроектированные наружные ограждающие конструкции удовлетворяют всем теплотехническим требованиям:

Обладают достаточными теплозащитными свойствами, чтобы лучше сохранять теплоту в помещениях в холодное время года или защищать от перегрева в летнее время. Не имеют при эксплуатации на внутренней поверхности слишком низкую температуру, значительно отличающуюся от температуры внутреннего воздуха, во избежание образования в ней конденсата и охлаждения тела человека от теплопотерь излучением. Обладают воздухонепроницаемостью не выше установленного предела, выше которого воздухообмен будет понижать теплозащитные качества ограждения и охлаждать помещение, вызывая у людей, находящихся вблизи ограждения, ощущение дискомфорта Сохраняют нормальный влажностный режим, так как увлажнение ограждения ухудшает его теплозащитные свойства, уменьшает долговечность и ухудшает температурно-влажностный климат в помещении.

Расчет сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций ведём по СНБ 2.04.01−97 «Строительная теплотехника», раздел 9.

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации R_п должно быть не менее требуемого сопротивления паропроницанию R_{п тр}, м²•ч•Па/мг, определяемого по формуле:

где R_пн — сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от плоскости возможной конденсации до наружной поверхности ограждающей конструкции, м²•ч•Па/мг, определяемое в соответствии с 9.5 и 9.6;

е_в — парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетных температуре и влажности этого воздуха, определяемое по формуле:

е_в=0,01ц_в•Е_в,.

где ц_в — расчетная относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в соответствии с 4.1, ц_в = 50%;

Е_в — максимальное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре этого воздуха, принимаемое по приложению Ж Е_в = 2064 Па.

Тогда парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха будет:

е_в = 0,01•50•2064 = 1032 Па Е_к — максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации, Па, принимаемое по приложению Ж при температуре в плоскости возможной конденсации, t_К, °С, определяемой по формуле:

где t_В и б_в —то же, что и в формуле (1), t_В = 18 °C, б_в = 8,7 Вт/(кв.м•°С);

t_н от — средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С,.

t_н от = -2 °С;

R_т — сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции, R_т = 3,07 м² • °С/Вт (см. теплотехнический расчёт покрытия);

R_Ti — термические сопротивления слоев ограждающей конструкции от внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации, м² • °С/Вт, определяемые по 5.8 и приложению Б, УR_Ti = 2,911 м² • °С/Вт.

Следовательно, температура в плоскости возможной конденсации:

Тогда Е_к = 515 Па е_н от — парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, при средней температуре наружного воздуха за отопительный период, t_н от, определяемое по формуле:

где ц _н от— средняя относительная влажность наружного воздуха за отопительный период, %, принимаемая по таблице 4.4, ц _н от = 82%;

E_H OT — максимальное парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, при средней температуре за отопительный период t_н от °С, понимаемое по приложению Ж, E_H OT = 517 Па.

Парциальное давление водяного пара наружного воздуха:

Для расчета требуемого сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции принимают, что плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с поверхностью теплоизоляционного слоя, ближайшей к наружной поверхности ограждающей конструкции.

Для обеспечения требуемого сопротивления паропроницанию ограждающейконструкции следует определять сопротивление паропроницанию конструкции в пределах от ее внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации R_п.

Сопротивление паропроницанию слоя ограждающей конструкции R_п, м²•ч•Па/мг следует определять по формуле.

где д — толщина слоя;

м — расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м•ч•Па), принимаемый по приложению А.

Сопротивление паропроницанию части многослойной ограждающей конструкции равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих ее слоев. Сопротивление паропроницанию листовых материалов и тонких слоев пароизоляции следует принимать по приложению И.

Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от толщины и расположения этих прослоек.

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от плоскости возможной конденсации до наружной поверхности ограждающей конструкции:

R_пн =.

Требуемое сопротивление паропроницанию.

Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:

R_пн =.

Как видим > R_пн на 12,5−11,5 = 1 м²•ч•Па/ мг, следовательно необходим слой пароизоляции. По приложению И принимаем 1 слой рубероида R_п = 1,1 м²•ч•Па/ мг Получаем, что R_пн = 11,5 + 1,1 = 12,6 > = 12,5 м²•ч•Па/ мг.

Условие пароизоляции выполняется.