Расчет тепловой защиты помещения

По точкам пересечения линии и с границами слоев определяем значения температур на границах:

(C;

(C;

(C;

(C

5. При этих температурах из прил. 1 и 2 [5] находим упругости насыщающих воздух водяных паров при атмосферном давлении 100 кПа на этих границах:

Па;

Па;

Па;

Па

6. Затем в координатных осях R и Е построим разрез ограждения. Откладываем по границам слоев найденные значения упругости Е.

На внутренней поверхности конструкции откладываем значение упругости паров в помещении Па, а на наружной — значение Па и соединяем эти точки прямой линией.

7. Условием невыпадения росы в толще будет прохождение во всех слоях линии Е выше линии е. В данном случае линии Е и е пересекаются — это признак выпадения росы. Необходимо определить границы зоны конденсации и проверить влажностной режим конструкции.

Проверка влажностного режима ограждения

1. Из точек и проведенные касательные к прямой Е определяют зоны конденсации.

2. Определим по графику сопротивление паропроницанию слоев:

Сопротивление паропроницанию слоев между внутренней поверхностью ограждения и плоскостью конденсации (м2∙ч∙Па)/мг и (м2∙ч∙Па)/мг.

На графике распределения температур также найдем зону плоскости возможной конденсации.

3. Определим средние температуры зимнего, весенне-осеннего, летнего периодов и периода влагонакопления. Отметим их на наружной плоскости, соединив с. Пересечения линий с плоскостью конденсации дадут температуры, по которым определим максимальные упругости.

Результаты сведем в таблицу 8.

1.

Таблица 8.1 — Результаты Период и его индекс Месяцы Число месяцев, z Наружная температура Температура и макс. упругость в плоскости конденсации t, (С Е, Па 1 — зимний I, II, III, XI, XII 5 -9,9 -9,0 284 2 — весенне-осенний IV, X 2 6,65 7,0 1001 3 — летний V, VI, VII, VIII, IX 5 19,9 19,8 2309 0 — влагонакопления I, II, III, XI, XII 5 -9,9 -9,0 284

4. Вычислим среднегодовую упругость насыщающих водяных паров в плоскости возможной конденсации по формуле (8.1):

(8.1)

где — максимальная упругость в плоскости конденсации для i-того периода, Па;

— число месяцев в i-том периоде.

Па

5. Среднегодовая упругость паров в наружном воздухе определяется по формуле (8.2):

(8.2)

где — сумма среднемесячных упругостей водяных паров, Па.

Па

6. Требуемое сопротивление паропроницанию внутренних слоев конструкции, при котором обеспечивается ненакопление влаги в увлажняемом слое из года в год, определяют по формуле (8.3):

(8.3)

где — упругость водяных паров в помещении, Па;

— среднегодовая упругость насыщающих водяных паров в плоскости возможной конденсации, Па;

— среднегодовая упругость паров в наружном воздухе, Па;

— сопротивление паропроницанию слоев между наружной поверхностью ограждения и плоскостью конденсации, (м2∙ч∙Па)/мг.

(м2∙ч∙Па)/мг Сопротивление паропроницанию конструкции в целом (м2∙ч∙Па)/мг, значит, влага не накапливается в увлажняемом слое.

7. Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления определяется по формуле (8.4):

(8.4)

где — среднемесячные упругости для месяцев, имеющих температуры t (0(C.

— число таких месяцев в периоде.

Па

9. Требуемое сопротивление паропроницанию внутренних слоев конструкции, ограничивающих приращение влажности в допустимых пределах, определяется по формуле (8.5):

(8.5)

где — упругость водяных паров в помещении, Па;

— максимальная упругость в плоскости конденсации для зимнего периода, Па;

— средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления, Па;

— сопротивление паропроницанию слоев между наружной поверхностью ограждения и плоскостью конденсации, (м2∙ч∙Па)/мг;

— плотность увлажняемого материала, кг/м3;

— толщина увлажняемого слоя, м;

— допустимое приращение средней влажности в %, принимаем по табл. 14 [2]; % (для пеногазостекла).

— продолжительность периода влагонакопления, ч.

(м2∙ч∙Па)/мг Сопротивление паропроницанию конструкции в целом (м2∙ч∙Па)/мг, таким образом, влага не будет накапливается в увлажняемом слое.

Проверка ограждения на воздухопроницание

1. Определим плотность воздуха в помещении по формуле (9.1):

(9.1)

где — молярная масса воздуха, равная 0,029 кг/моль;

— барометрическое давление (принимают равным 101 кПа);

— универсальная газовая постоянная, равная 8,31 кДж/(моль (К);

— температура воздуха, К.

кг/м3

кг/м3

2. Перепад давления определяется по формуле (9.2):

(9.2)

где — плотность воздуха у наружной поверхности ограждающей конструкции, кг/м3;

— плотность воздуха у внутренней поверхности ограждающей конструкции, кг/м3;

g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;

Н — высота здания, 33 м.

Па

3. Ветровой перепад давления определяют по формуле

(9.3)

где — плотность воздуха у наружной поверхности ограждающей конструкции, кг/м3;

— максимальное значение скорости ветра из румбов за январь, где повторяемость ветра 16% и более, — 6,1 м/с.

Па

4. Суммарный перепад, действующий на ограждение, определяется по формуле (9.4):

(9.4)

где — перепад давления, Па;

— ветровой перепад давления, Па.

Па

5. Допустимую воздухопроницаемость находят по табл. 12 [2], кг/(м2(ч).

6. Требуемое сопротивление инфильтрации находят по формуле (9.5):

(9.5)

где — суммарный перепад, действующий на ограждение, Па;

— допустимая воздухопроницаемость, кг/(м2(ч).

м2(ч (Па/кг

7. Определим по прил. 7 [2] сопротивление воздухопроницанию каждого слоя:

№ слоя Материал Толщина слоя, мм Пункт прил. 9 Сопротивление, м2(ч (Па/кг 1 Асбоцементный лист 6 12 196 2 Маты из стекловолокна прошивные 120 — - 3 Асбоцементный лист 6 12 196

Располагаемое сопротивление воздухопроницанию определяют по формуле (9.6):

(9.6)

где — сумма сопротивлений воздухопроницанию всех слоев ограждающей конструкции, м2(ч (Па/кг.

м2(ч (Па/кг, что в шесть раз превышает требуемое.

Заключение

Конструкция будет отвечать всем требованиям по тепловой защите.

Норма тепловой защиты м2(C/Вт.

Конструкция будет отвечать всем нормативным требованиям по влажностному режиму поверхности и толщи, по инфильтрации.

Общая толщина стены составляет 132 мм.

Действующий перепад давления Па.

Сопротивление теплопередаче (м2((С)/Вт.

Коэффициент теплопередачи; Вт/(м2(©.

Список используемой литературы

Нестер Е. В. Проектирование тепловой защиты здания с учетом региональных особенностей: учебное пособие / Е. В. Нестер, Л. В. Перетолчина. — Братск: БрГУ, 2006. — 97 с.

СНиП II-3−79* «Строительная теплотехника».

СНиП 23−01−99 «Строительная климатология».

Фокин К. Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М.: Стройиздат, 1973. — 240 с.

Цветков В. Н. Расчет тепловой защиты помещения/В.Н. Цветков, В. А. Быстров, В. И. Жердев, Ю. Н. Леонтьева. Методические указания, СПб, 2000. — 20 с.

Приложение 1

Приложение 2