Отопление и вентиляция жилого здания
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Курсовой проект
на тему:
Отопление и вентиляция жилого здания
Содержание
Введение
Общая часть
Климатическая характеристика района строительства
1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
1.1 Сопротивление теплопередаче наружных стен
1.2 Сопротивление теплопередаче подвального перекрытия
1.3 Сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия
1.4 Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот
1.5 Сопротивление теплопередаче заполнений световых проёмов
1.6 Сопротивление теплопередаче внутренних стен и перегородок
2. Отопление здания
2.1 Расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции
2.2 Затраты теплоты на нагрев инфильтрирующегося воздуха
2.3 Результаты расчета
3. Определение поверхности нагрева и числа элементов отопительных приборов
3.1 Расчет отопительных приборов
3.2 Расчет чугунных секционных радиаторов
4. Расчет водоструйного элеватора и расширительного бака
4.1 Подбор элеватора
5. Гидравлический расчет системы водяного отопления
5.1 Методика расчета
6. Вентиляция здания
6.1 Определение воздухообмена в помещении
6.2 Аэродинамический расчёт систем вентиляции
Список использованной литературы
Введение
Общая часть
В данном курсовом проекте необходимо разработать системы отопления и вентиляцию жилого здания.
Исходные данные для проектирования:
Число этажей – 2;
Число секций – 1;
Высота этажа – 2,9 м;
Место нахождения здания – г. Могилев;
Ориентация здания – северо-запад;
Конструктивные решения элементов здания:
стены – дерево сосна;
утеплитель стен – плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем;
утеплитель полов – пенополиуретан;
утеплитель перекрытия – маты и полосы из стеклянного волокна;
Наличие подвала – есть;
Наличие чердака – есть;
Система отопления – однотрубная с верхней разводкой;
Марка отопительного прибора – МС 140-108
Температура воды наружной сети - 1350
Располагаемое давление – 130 кПа.
В здании запроектирована система вентиляции с естественным побуждением. Приток воздуха осуществляется через микротрещины в оконных проёмах (естественная вентиляция), вытяжка – из кухонь и совмещённых санузлов.
По приложению А.3 методических указаний [1] принимаем параметры наружного воздуха:
наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92: –29 °С
наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92: –25 °С.
По приложению П.1 параметры внутреннего воздуха составляют:
жилая комната – 18 °С;
кухня 15 °С;
совмещённый санузел – 25 °С
лестничная клетка – 15 °С.
Примечание:
1 При расчетах учитываем, что в угловых помещениях квартир расчетная температура воздуха должна быть на 2 °С выше указанной.
2 Относительная влажность воздуха в помещениях составляет 55 %.
Климатическая характеристика района строительства определяется по СНБ 2.04.02-2000 и Изменение № 1 СНБ 2.04.02-2000
Таблица 3.1 — Климатические параметры холодного периода года
Область, пункт |
Температура воздуха, °С |
Сумма отрицательных средних месячных температур, °С |
||||||
абсолютная минимальная |
наиболее холодных суток обеспеченностью |
наиболее холодной пятидневки обеспеченностью |
холодного периода обеспеченностью 0,94 |
|||||
0,98 |
0,92 |
0,98 |
0,92 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
||
Могилев |
–37 |
–34 |
–29 |
–28 |
–24 |
–11,0 |
–18,4 |
|
Область, пункт |
Средние продолжительность, сут, и температура воздуха, °С, периодов со средней суточной температурой воздуха, °С, не выше |
Дата начала и окончания периода с наиболее вероятной температурой воздуха не выше 8 °С |
||||||
0 |
8 |
10 |
||||||
продолжительность |
температура |
продолжительность |
температура |
продолжительность |
температура |
начало |
конец |
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
Могилев |
127 |
–4,6 |
200 |
–1,5 |
221 |
–0,4 |
04.10 |
21.04 |
Область, пункт |
Среднее число дней с оттепелью за декабрь–февраль |
Средняя месячная относительная влажность, % |
Среднее количество (сумма) осадков за ноябрь–март, мм |
Среднее месячное атмосферное давление на высоте установки барометра за январь |
||||
в 15 ч наиболее холодного месяца (января) |
за отопительный период |
гПа |
мм рт. ст. |
|||||
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
20а |
|||
Могилев |
32 |
82 |
84 |
217 |
993,5 |
747 |
||
Область, пункт |
Ветер |
|||||||
Преобладающее направление за декабрь–февраль |
Средняя скорость за отопительный период, м/с |
Максимальная из средних скоростей по румбам в январе, м/с |
Среднее число дней со скоростью ≥10 м/с при отрицательной температуре воздуха |
Средняя скорость в январе, м/с |
||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
||||
Могилев |
З |
4,4 |
5,1 |
7,6 |
4,7 |
Таблица 3.2 — Климатические параметры теплого периода года
Область, пункт |
Атмосферное давление на высоте установки барометра |
Высота установки барометра над уровнем моря, м |
Температура воздуха, °С, обеспеченностью |
||||||
среднее месячное за июль |
среднее за год |
||||||||
гПа |
мм рт. ст. |
гПа |
мм рт. ст. |
0,95 |
0,96 |
0,98 |
0,99 |
||
1 |
1а |
2 |
2а |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Могилев |
990,3 |
745 |
992,4 |
746 |
192,5 |
22,0 |
23,0 |
25,0 |
26,5 |
Область, пункт |
Температура воздуха, °С |
Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 ч наиболее теплого месяца (июля), % |
Среднее количество (сумма) осадков за апрель–октябрь, мм |
||||||
средняя максимальная наиболее теплого месяца года (июля) |
абсолютная максимальная |
||||||||
8 |
9 |
10 |
11 |
||||||
Могилев |
23 |
36 |
58 |
417 |
Область, пункт |
Суточный максимум осадков за год, мм |
Преобладающее направление ветра (румбы) за июнь–август |
|
средний из максимальных |
наибольший из максимальных |
||
12 |
13 |
14 |
|
Могилев |
35 |
74 |
З |
Область, пункт |
Максимальная за год интенсивность осадков в течение 20 мин, мм/мин |
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам в июле, м/с |
Повторяемость штилей за год, % |
Средняя скорость ветра в июле, м/с |
|
средняя из максимальных |
наибольшая из максимальных |
||||
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
Могилев |
0,73 |
1,38 |
3,6 |
8 |
3,2 |
Таблица 3.3 — Средняя месячная и годовая температура воздуха
Область, пункт |
Средняя месячная и годовая температура воздуха, °С |
||||||||||||
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Год |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Могилев |
–6,8 |
–5,8 |
–1,1 |
6,4 |
12,9 |
16,1 |
17,7 |
16,6 |
11,3 |
5,7 |
–0,1 |
–4,6 |
5,7 |
Таблица 3.4 - Средняя за месяц и за год суточная амплитуда температуры воздуха, єС
Область, пункт |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Год |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
Могилев |
6,4 |
7,0 |
7,7 |
8,8 |
11,1 |
10,8 |
10,8 |
10,7 |
9,7 |
7,0 |
4,9 |
5,3 |
8,4 |
Таблица 3.5 — Среднее за год число дней с температурой воздуха ниже и выше заданных пределов, c переходом температуры воздуха через 0 °С в течение суток.
Область, пункт |
Среднее за год число дней с минимальной температурой воздуха равной и ниже, °С |
Среднее за год число дней с максимальной температурой воздуха равной и выше, °С |
Среднее за год число дней с переходом температуры воздуха через 0 °С в течение суток |
||||
–35 |
–30 |
–25 |
25 |
30 |
34 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Могилев |
0,1 |
0,6 |
3 |
35 |
3 |
0,1 |
72 |
Таблица 3.9 - Средняя месячная и годовая относительная влажность, %
Область, пункт |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Год |
Могилев |
86 |
84 |
81 |
74 |
68 |
70 |
74 |
76 |
80 |
84 |
88 |
89 |
80 |
«Таблица 3.10 — Снежный покров
Область, пункт |
Высота снежного покрова, см |
Продолжительность залегания устойчивого снежного покрова, дни |
||
средняя из наибольших декадных за зиму |
максимальная из наибольших декадных за зиму |
максимальная суточная за зиму на последний день декады |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Могилев |
26 |
56 |
52 |
106 |
Таблица 3.12 - Средняя за месяц и за год продолжительность солнечного сияния, час
Область, пункт |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Год |
МОГИЛЕВСКАЯ ОБЛАСТЬ |
|||||||||||||
Горки |
52 |
77 |
125 |
182 |
258 |
272 |
262 |
241 |
160 |
91 |
37 |
26 |
1783 |
Костюковичи |
52 |
76 |
123 |
173 |
255 |
272 |
262 |
239 |
166 |
100 |
36 |
27 |
1781 |
Таблица 3.13 - Месячные суммы прямой солнечной радиации на горизонтальную и вертикальные поверхности различной ориентации при ясном небе, МДж/мІ
Ориентация поверхности |
Географическая широта, град, |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Горизонтальная |
56 54 52 |
72 |
149 |
337 |
488 |
655 |
704 |
684 |
552 |
369 |
218 |
97 |
55 |
81 |
163 |
350 |
498 |
657 |
699 |
687 |
555 |
382 |
237 |
113 |
66 |
||
94 |
182 |
367 |
511 |
659 |
693 |
691 |
559 |
399 |
262 |
134 |
81 |
||
С |
56 |
- |
- |
- |
10 |
59 |
77 |
82 |
22 |
- |
- |
- |
- |
54 |
- |
- |
- |
10 |
52 |
77 |
76 |
22 |
- |
- |
- |
- |
|
52 |
- |
- |
- |
10 |
46 |
69 |
76 |
17 |
- |
- |
- |
- |
|
СВ, СЗ |
56 |
0,7 |
12 |
57 |
112 |
183 |
211 |
205 |
138 |
70 |
24 |
3 |
- |
54 |
0,8 |
13 |
56 |
110 |
177 |
203 |
199 |
133 |
69 |
26 |
3 |
- |
|
52 |
0,9 |
15 |
55 |
107 |
171 |
194 |
193 |
129 |
72 |
29 |
4 |
- |
|
В, З |
56 |
71 |
128 |
232 |
293 |
360 |
366 |
369 |
315 |
232 |
168 |
96 |
60 |
54 |
77 |
135 |
234 |
284 |
342 |
342 |
350 |
300 |
233 |
175 |
105 |
71 |
|
52 |
85 |
142 |
239 |
281 |
323 |
319 |
339 |
291 |
231 |
186 |
115 |
84 |
|
ЮВ, ЮЗ |
56 |
269 |
325 |
435 |
415 |
400 |
366 |
383 |
403 |
398 |
379 |
299 |
248 |
54 |
262 |
324 |
434 |
403 |
388 |
342 |
364 |
383 |
386 |
382 |
308 |
263 |
|
52 |
262 |
337 |
426 |
388 |
356 |
319 |
352 |
358 |
375 |
390 |
322 |
282 |
|
Ю |
56 |
374 |
442 |
532 |
444 |
360 |
310 |
335 |
408 |
469 |
506 |
420 |
346 |
54 |
369 |
443 |
535 |
423 |
342 |
280 |
309 |
377 |
451 |
502 |
433 |
370 |
|
52 |
381 |
459 |
525 |
404 |
316 |
256 |
290 |
358 |
435 |
516 |
446 |
397 |
Таблица 3.14 - Месячные суммы суммарной солнечной радиации на горизонтальную и вертикальные поверхности различной ориентации при ясном небе, МДж/мІ
Ориентация поверхности |
Географическая широта, град, |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Горизонтальная |
56 |
116 |
225 |
457 |
643 |
840 |
883 |
879 |
720 |
488 |
294 |
148 |
84 |
54 |
135 |
242 |
477 |
652 |
840 |
885 |
881 |
731 |
505 |
316 |
167 |
103 |
|
52 |
160 |
265 |
505 |
665 |
840 |
887 |
883 |
746 |
528 |
346 |
192 |
128 |
|
С |
56 |
63 |
118 |
173 |
147 |
235 |
263 |
266 |
178 |
108 |
70 |
49 |
40 |
54 |
74 |
125 |
181 |
147 |
228 |
267 |
259 |
184 |
112 |
74 |
55 |
50 |
|
52 |
89 |
130 |
180 |
149 |
221 |
255 |
254 |
181 |
114 |
77 |
59 |
62 |
|
СВ, СЗ |
56 |
67 |
136 |
241 |
263 |
372 |
408 |
402 |
308 |
188 |
102 |
57 |
43 |
54 |
80 |
145 |
249 |
261 |
365 |
403 |
396 |
308 |
191 |
108 |
62 |
53 |
|
52 |
96 |
152 |
247 |
260 |
358 |
391 |
385 |
308 |
196 |
114 |
67 |
66 |
|
В, З |
56 |
141 |
259 |
427 |
456 |
562 |
575 |
582 |
497 |
361 |
252 |
154 |
105 |
54 |
160 |
274 |
439 |
447 |
542 |
556 |
563 |
489 |
366 |
265 |
168 |
128 |
|
52 |
185 |
287 |
443 |
446 |
522 |
529 |
545 |
485 |
368 |
278 |
183 |
154 |
|
ЮВ, ЮЗ |
56 |
350 |
470 |
646 |
588 |
605 |
577 |
600 |
594 |
541 |
476 |
370 |
300 |
54 |
358 |
476 |
655 |
578 |
592 |
558 |
581 |
581 |
534 |
483 |
385 |
328 |
|
52 |
378 |
496 |
647 |
564 |
559 |
531 |
563 |
561 |
527 |
497 |
404 |
363 |
|
Ю |
56 |
466 |
600 |
759 |
629 |
570 |
522 |
557 |
608 |
626 |
615 |
504 |
406 |
54 |
478 |
610 |
773 |
609 |
550 |
497 |
531 |
585 |
613 |
617 |
523 |
444 |
|
52 |
513 |
632 |
765 |
590 |
523 |
470 |
507 |
571 |
603 |
636 |
543 |
490 |
1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Теплотехнические показатели строительных материалов
Таблица А.1 Выборка из приложения А (обязательное) ТКП 45-2.04-43-2006
Материал |
Характеристики материала в сухом состоянии |
Расчетное массовое отношение влаги в материале W, % (при условиях эксплуатации по таблице 4.2) |
Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации по таблице 4.2) |
||||||||
Плотность r, кг/м3 |
Удельная теплоемкость с, кДж/(кг·°С) |
Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м Ч°С) |
теплопроводности l, Вт/(м Ч°С) |
теплоусвоения s, Вт/(м2 Ч°С) (при периоде 24 ч) |
паропроницаемости m, мг/(мЧчЧПа) |
||||||
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
А |
Б |
||||
Маты минераловатные прошивные |
125 |
0,84 |
0,044 |
0,6 |
2,0 |
0,046 |
0,051 |
0,60 |
0,66 |
0,56 |
125 |
Пенополиуретан |
50 |
1,34 |
0,041 |
2 |
10 |
0,043 |
0,052 |
0,46 |
0,55 |
0,05 |
50 |
Маты из стекловолокна прошивные |
125 |
0,84 |
0,044 |
0,6 |
2,0 |
0,046 |
0,051 |
0,60 |
0,66 |
0,56 |
125 |
Сосна поперек волокон |
500 |
2,30 |
0,09 |
15 |
20 |
0,14 |
0,18 |
3,87 |
4,54 |
0,06 |
500 |
Железобетон |
2500 |
0,84 |
1,69 |
2 |
3 |
1,92 |
2,04 |
17,98 |
19,70 |
0,03 |
2500 |
Цементно-песчаный р-р |
1800 |
0,84 |
0,58 |
2 |
4 |
0,76 |
0,93 |
9,60 |
11,09 |
0,09 |
1800 |
1.1 Сопротивление теплопередаче наружных стен
Целью данного раздела работы является определение толщины теплоизоляционного слоя и термического сопротивления теплопередаче строительной конструкции.
Термическое сопротивление слоя многослойной конструкции R, , определяется по формуле:
, (1.1)
где δi – толщина слоя, м;
λi – коэффициент теплопроводности материала многослойной
конструкции, принимаемый по приложению А [2]
Рисунок 1 –Конструкция наружной стены.
1. Брус – сосна.
2. Маты минераловатные.
3. Цементно-песчаный р-р
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции , определяется по формуле:
(1.2)
где R, R, R, R– термическое сопротивление отдельных слоёв
конструкции, , определяется по формуле 1.1.;
– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей
конструкции,, принимаемый по таблице 5.4 [2].;
=8,7 ;
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий,, принимаемый таблице А.5 [1], = 23;
Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2].
;
;
;
Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены |
|||
Наименование слоя конструкции |
Толщина слоя δ, м |
Коэф. теплопроводности материала λ, Вт/мІ·єС |
Примечание |
Цементно-песчаный р-р |
0,02 |
0,93 |
p=1800 кг/мі |
Утеплитель - Маты минералованые |
0,16 |
0,051 |
p=125 кг/мі |
Брус - сосна 160х160 |
0,16 |
0,18 |
p=500 кг/мі |
Наименование показателя |
Значение |
||
коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/мІ·єС |
8,7 |
||
коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/мІ·єС |
23 |
||
термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, мІ·єС/Вт Rк = ∑ δ/λ |
4,05 |
||
сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, мІ·єС/Вт Rt = 1/αв + Rк + 1/αн |
4,21 |
||
нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., мІ·єС/Вт |
2 |
Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 160 мм.
Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле
D = R∙S+R∙S+R∙S, (1.3)
где:
S, S, S,– расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, , определяемый по таблице П.2 [1],в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1].
S= 4.54 , S= 0.66 ,
S= 11.09.
D = 0,888 ∙4,54 + 3,13∙0,66 + 0,021∙11,09 = 6,32
Полученное значение сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, , определяемого по формуле
R=, (1.4)
где tв – расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице П1 методических указаний [1], tв=18°С;
tн – расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С принимаемая по таблице 2.4 и П3 методических указаний [1] с учётом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проёмов). Значение D оказалось в пределах (Св. 4,0 до 7,0), т.е. средняя температура наиболее холодных трех суток (определяется как среднее арифметическое между температурой наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки), tн = –23°С;
n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 2.5 методических указаний[1], n=1;
Δtв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. 5.5[2] для наружных стен равным 6°С;
Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.
1ГДж=1.8усл.ед. Стоимость тепловой энергии по условию в методических указаниях.
73 усл.ед/м3. плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем по условию в методических указаниях.
здесь tв — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.1;
tн — расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.3 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 5.2; ТКП 45-2.04-43-26
n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3; ТКП 45-2.04-43-26
aв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2Ч°С), принимаемый по таблице 5.4; ТКП 45-2.04-43-26
Dtв — расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5;
Ст.э — стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;
zо.т — продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице 4.4;
tн.от — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.4;
См — стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м3, принимаемая по таб А7;
l — коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2, Вт/(мЧ°С), принимаемый по приложению А.
Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному Rт.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rт.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rт.норм., что удовлетворяет условию: R R.
1.2 Сопротивление теплопередаче подвального перекрытия
Рисунок 2 - Конструкция подвального перекрытия.
1. Доска пола– сосна. 1а. Лаги.
2. Плиты пенополиуритан.
3. Железобетонная плита перекрытия
λi – коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, принимаемый по приложению А в соответствии с условиями эксплуатации конструкции А.
Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1
;
;
;
Задаемся интервалом тепловой инерции D «свыше 4 до 7,0 включительно» и в соответствии с таблицей 2.4 [1] определяем, что расчетная зимняя температура наружного воздуха tн является средней температурой наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92: tн = –29 °С.
Определяем требуемое сопротивление по формуле (1.4) где: tв - расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице А3 [1], tв=18°С; n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице А5 [1], n=0,6; Δtв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. А5[1] для перекрытия над подвалом равным 2°С;
,
Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2]. также учитывая условие
Расчет сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом
Наименование слоя конструкции |
Толщина слоя δ, м |
Коэф. теплопроводности материала λ, Вт/мІ·єС |
Примечание |
Покрытие пола. |
0,04 |
0,18 |
Доска - сосна. p=500 кг/мі |
Утеплитель - плиты пенополиуритан |
0,18 |
0,052 |
p=80 кг/мі |
Плита перекрытия |
0,22 |
2,04 |
железобетон, p=2500 кг/мі |
Наименование показателя |
Значение |
||
коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/мІ·єС |
8,7 |
||
коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/мІ·єС |
23 |
||
термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, мІ·єС/Вт Rк = ∑ δ/λ |
3,79 |
||
сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, мІ·єС/Вт Rt = 1/αв + Rк + 1/αн |
3,95 |
||
нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., мІ·єС/Вт |
2 |
Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 180 мм.
Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле 1.3 где расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, определяемые по таблице П.2 [1], в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1]:
S= 19.70 , S= 0.55 ,
S= 4.54 .
D = R∙S+ R∙S+ R∙S = 0,115 ∙19.7 + 3,85∙0.55 + 0,22∙4.54= 5,38
Рассчитанная тепловая инерция действительно попадает в выбранный нами интервал, следовательно расчет произведен верно.
Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.
136 усл.ед/м3. пенополиуретан по условию в методических указаниях
Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному Rт.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rт.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rт.норм., что удовлетворяет условию: R R.
1.3 Сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия
Рисунок 3 -Конструкция чердачного перекрытия.
1. Маты из стекловолокна
2. Перекрытие-доска сосна 2а. Балка – брус сосна.
λi – коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, принимаемый по приложению А в соответствии с условиями эксплуатации конструкции А.
Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1
Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1
;
;
Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2].
Расчет сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия |
|||
Наименование слоя конструкции |
Толщина слоя δ, м |
Коэф. теплопроводности материала λ, Вт/мІ·єС |
Примечание |
Утеплитель - Маты из стекловолокна |
0,22 |
0,051 |
p=125 кг/мі |
Перекрытие доска сосна |
0,06 |
0,18 |
p=500 кг/мі |
Наименование показателя |
Значение |
||
коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/мІ·єС |
8,7 |
||
коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/мІ·єС |
23 |
||
термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, мІ·єС/Вт Rк = ∑ δ/λ |
4,65 |
||
сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, мІ·єС/Вт Rt = 1/αв + Rк + 1/αн |
4,81 |
||
нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., мІ·єС/Вт |
3 |
Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 220 мм.
Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле 1.3 где расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, определяемые по таблице А, в зависимости от условий эксплуатации А:
S= 4.54, S= 0.66 .
D = R∙S+R∙S= 0,33 ∙4.54+ 4,31∙0,66 = 4,33
Полученное значение сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, , определяемого по формуле 1.4 где: tв - расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице А3 [1], tв=18°С; tн – расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С принимаемая по таблице А6 [1]с учётом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проёмов). Значение D оказалось в пределах (Св. 4,0 до 7,0), т.е. средняя температура наиболее холодных трех суток (определяется как среднее арифметическое между температурой наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки), tн = –24°С; n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице А5 [1], n = 0,9; Δtв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. А5 [2] для покрытий и чердачных перекрытий равным 4°С;
Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.