Проверка на выпадение росы в толще ограждения

Курсовая работа

Расчет тепловой защиты помещения

Санкт-Петербург

Выборка исходных данных

Климат местности

Пункт строительства – Хабаровск

1.1.1. Средние месячные температуры, упругости водяных паров воздуха и максимальные амплитуды колебания температуры воздуха

1.1.1. Температура воздуха, ^оС:

средняя наиболее холодной пятидневки -32

средняя отопительного периода -10,1

1.1.2. Продолжительность периодов сут.:

влагонакопления 162

отопительного 205

1.1.3. Повторяемость [П] и скорость [ν] ветра

1.1.5. Интенсивность солнечной радиации в июле, Вт/м²

на фасад западной ориентации: максимальная 768

средняя 186

на горизонтальную поверхность: максимальная 860

средняя 327

Параметры микроклимата помещения

1.2.1. Назначение помещения: жилое

1.2.2. Температура внутреннего воздуха t_в.=22°С.

1.2.3. Относительная влажность внутреннего воздуха φ_в=55%

Теплофизические характеристики материалов

Характеристики материалов зависят от их эксплуатационной влажности, на которую влияют влажность воздуха в помещении и на улице, которым надо дать оценку.

1.3.1.По табл.1 [I], исходя из заданной температуры внутреннего воздуха t_в и его относительной влажности φ_в, определяем влажностный режим помещения: нормальный

1.3.2. По карте прил.1 [1, с. 14] определяем зону влажности, в которой расположен заданный населенный пункт (Хабаровск): 2-нормальная

1.3.3. По прил.2 [1, с. 15] определяем влажностные условия эксплуатации ограждающей конструкции: Б

1.3.4. Из прил.З [1, с. 15... 23] выписываем в табличной форме (с учетом условия эксплуатации) значения характеристик материалов составляющих данную конструкцию.

3. Воздушная прослойка R=0,15 м²*°С/Вт

Разрез стены

Определение точки росы

2.1. По заданной температуреt_в=22⁰ С из приложения 1 «Методических указаний...» находим упругость насыщающих воздух водяных паров Ев= 2643Па

2.2. Вычисляем фактическую упругость водяных паров при заданной относительной влажности φ_в

е_в=(φ_в*Е_в)/100=(55*2643)/100=1453,65Па (примем 1458)

2.3. По численному значению е_в обратным ходом по прилож. 1 «Методических указаний ...» определяем точку росы t_p= 12,6°С

Определение нормы тепловой защиты

Для расчета толщины утепляющего слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм Roc и энергосбережения Rоэ.

3.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

3.1.1. Определить градусо-сутки отопительного периода:

ГСОП= X = (t_в- t_oт) Zoт=(22+10,1)*205=6580,5

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_oт. - средняя температура отопительного периода, °С;

Zот. - продолжительность отопительного периода, сут.

3.1.2 Нормативное значение приведенного сопротивле­ния теплопередачи по условию энергосбережения определяем в зависимости от назначения ограждающей конструкции, условий эксплуатации и градусо-суток отопительного периода. Значения постоянных R и β выписываем из табл. 1(б) для заданного случая:

R =1,4 (м²*К)/Вт β = 0.00035 м²/Вт*сут

Roэ=R+β*X=1.4+0.00035*6580,5=3,703 (м²*К)/Вт

Определение норм тепловой защиты по условию санитарии

3.2.1. По табл.2 [1, с.4] определяем нормативный (максимально допустимый) перепад между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции

Δt^н = 4°С

3.2.2. По табл.3 [1, с.4] определяем корректирующий множитель n, учитывающий степень контактности ограждения с наружным воздухом:n=1

3.2.3. По табл.4 [1, с.4] находим коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции α_в=8,7 Вт/(м²*°С)

3.2.4. Вычисляем нормативное (максимально допустимое) сопротивление теплопередаче по условию санитарии:

R_ос=(t_в-t_н)*n/(α_в*Δt^н)=(22+32)*1/(8,7*4)=1,552(м²*К)/Вт,

где t_н - расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки t_X5,°C.

Норма тепловой защиты

Из вычисленных значений сопротивлений теплопередачи:

экономической R_оэ и санитарной R_oc к реализации принимаем наибольшее из них, назвав его требуемым (наибольшим оказалось R_оэ) R₀^тр=3,703 м²*К/Вт

Расчет толщины утеплителя

Утепляющим слоем считаем тот из представленных слоев, для которого не задана толщина d. Поэтому в этой части расчета этот слой и его характеристики должны участвовать с индексом ут вместо номерного индекса i.

4.1. По табл.6 [1, с. 5] определяем коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения внешней среде (наружному воздуху)

α_н=23 Вт/(м²*°С)

Вычисляем сопротивление теплообмену:

- на внутренней поверхности R_В=1/α_в=1/8.7=0,115 (м²*К)/Вт

- на наружной поверхностиRн=1/α_н= 1/23=0,043 (м²*К)/Вт

4.3. Определяем термические сопротивления слоев конструкции с известными толщинами

R_i=δ_i/λ_i

R₁=0,0165/0,87=0,017(м²*К)/Вт

R₂=0,35/0,81=0,432(м²*К)/Вт

R₄=0,15(м²*К)/Вт

R₅=0.12/0.81=0,148(м²*К)/Вт

4.4. Вычисляем минимально допустимое (требуемое) термическое сопротивление утеплителя

R_ут^тр=R₀^тр-(R_в+ R_н +∑R_{i из})=3,703-(0,115+0,043+0,017+0,432+0,15+0,148)=3,703-0,905=2,798 (м²*К)/Вт,

где ΣR_{i из}- суммарное сопротивление слоев с известными толщинами.

4.5. Вычислям толщину утепляющего слоя

δ_ут^тр=λ_ут*R_ут^тр=0.05*2,798=0,115м

4.6. Округляем толщину утеплителя до унифицированного значения, кратного строительному модулю:2см: δ_ут^тр=0,12м=12см

4.7. Вычисляем термическое сопротивление утеплителя (после унификации)

R₃=δ₃/ λ₃=0,12/0,05=2,927(м²*К)/Вт

4.8. Определяем общее термическое сопротивление ограждения с учетом унификации

R_о= R_в+ R_н +∑R_{i из+} R_ут=0,115+0,043+0,017+0,432+0,15+0,148+2,927=3,832 (м²*К)/Вт

5. Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

5.1. Вычисляем температуру на внутренней поверхности ограждения

t_в= t_в – ((t_в-t_н)/R_о )* R_в=22-((22+32)/ 3,832)*0.115=20,379°С

и, сравнивая ее с точкой росы t_р, делаем вывод, руководствуясь указаниями п. 2.10 [1, с.6]:

Роса на поверхности не выпадает.

5.2. Определяем термическое сопротивление конструкции

R=∑R_i=0,017+0,432+0,165+0,148+2,927=3,674 (м²*К)/Вт

5.3. Вычисляем температуру в углу стыковки наружных стен

t_у =t_в-(0,175-0,039R)(t_в-t_н)=20,379-(0,175-0,039*2,2)(22+32)=15,562°С

(т.к R=∑R_i>2,2,то принимаем R=2,2м²К/Вт)

5.4. Сравнивя τ_у с точкой росы t_р, делаем вывод, учитывая

п. 2.10 [1, с.6]

Роса в углу не выпадает.

Проверка на выпадение росы в толще ограждения

6.1. Определяем сопротивление паропроницанию каждого слоя

R_ni=δ_i/μ_i

R_n1=0,015/0,098=0,153 (м²*К)/Вт

R_n2=0,35/0,11=3,182(м²*К)/Вт

R_n3= 0.12/0,05= 2,4(м²*К)/Вт

R_n4= 0 (м²*К)/Вт

R_n5=0.12/0.12=1,091(м²*К)/Вт

и конструкции в целом

R_n= ∑R_ni=0,153+3,182+2,4+1,091=6,826 (м²*К)/Вт

6.2. Вычисляем температуру на поверхности ограждения t_вI по формуле п.5.1 при температуре t_н = t_нI самого холодного месяца

t_вI=22-((22+22,3)/3,72)*0,115=20,671°С

6.3. По приложению 1 «Методических указаний ...» находим максимальную упругость Ев^*, отвечающую температуре t_вI. Ев^* =2426Па

6.4. Графическим методом определяем изменение температуры по толщине ограждения при средней температуре самого холодного месяца. Для этого на миллиметровой бумаге по оси абсцисс последовательно откладываем значения сопротивлений Rв, R₁, R₂, R₃, ... и R_Н ,составляющих в целом Rо(рис.1). Через концы полученных отрезков проводим вертикальные тонкие линии. На оси ординат откладываем значение температуры внутреннего воздуха t_в, а на линии, соответствующей концу Rн -значение средней температуры самого холодного месяца (обычно января) t_н1 (рис.1). Точки t_в и t_н1 соединяем прямой линией. По точкам пересечения линии с границами слоев определяем значения температур на границах.

6.5. Для температур, определенных в п.6.4 на границах слоев, по приложениям 1 и 2 «Методических указаний ...» находим максимальные упругости водяных паров Е на этих границах.

6.6. По аналогии с п. 6.4, только в координатных осях Rn и Е строим разрез ограждения (рис.2) так, чтобы он был справа от рис. 1. По всем границам слоев откладываем найденные в п. 6.5 значения упругостей Е; из них Е_в^*, соответствующая τ_вI, расположится на границе с помещением, а Ен^* соответствующая τ_нI , на границе с улицей.

6.7. На внутренней поверхности конструкции (рис.2) отложим значение упругости паров в помещении е_в(см п.2.2), а на наружной - значение e_н=0,9 Ен^*, соединив полученные точки е_ви е_н прямой линией.

6.8. В пределах слоя линия максимальной упругости Е изменяется по монотонно убывающей экспоненте. Поэтому в тех слоях, где эта линия заведомо пройдет выше линии е её можно провести по лекалу.

6.9. Т. к. в слое возможно пересечение линии Е с линиейе, то на его температурной линии (рис.1) намечаем через равные интервалы три промежуточные точки (деля слой пополам и еще раз пополам каждую половину), определяем для них температуры, а по температурам находим максимальные упругости Е, используя приложения 1 и 2 «Методических указаний ...». Найденные упругости откладываем на рис.2 в том же слое, разделив его так же, как на рис. 1 По найденным точкам проводим линию Е.

Вывод: Т. к. линия упругостей е и Е пересекаются (признак выпадения росы),возникает плоскость возможной конденсации, следует проверить влажностный режим ограждения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: