Расчет чердачного перекрытия
Введение
Важное место в решении задач по экономии топливно-энергетических ресурсов занимает сокращение расхода тепла на отопление зданий. Теплопотери зданий существенно зависят от сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций и до настоящего времени неоправданно велики. Для Республики Беларусь, которая вынуждена расходовать значительную часть национального дохода на приобретение топливно-энергетических ресурсов, эта проблема весьма актуальна.
Отопление необходимо для создания микроклимата помещений, поэтому оно требует специального расчёта на соответствие нормам и оптимальному энергопотреблению.
Проект отопления разработан в соответствии с заданием на проектирование, а также СНБ 2.04.01-97 “Строительная теплотехника”. Заданием на проектирование предусматривается проектирование систем отопления и вентиляции жилого четырехэтажного дома с высотой этажа 3,4м, находящегося в Могилёвской области.
Стены здания - из силикатного кирпича с плотностью 1700 кг/см3. В здании имеется неотапливаемый подвал без световых проёмов, а также чердак.
Окна в здании – с двойным остеклением на деревянных переплётах, входные двери – двойные, с тамбуром, без тепловой защиты.
Отопление в здании предусматривается от внешнего источника – центральной системы отопления с насосной циркуляцией теплоносителя.
Трубы с радиаторами РСВ-1 связаны однотрубно. Схема движения теплоносителя в подающих и обратных магистралях тупиковая. Распределение теплоносителя – верхнее. Система вентиляции – естественная.
Все расчётные данные по материалам и строительным нормам взяты из СНБ 2.04.01-97 “Строительная теплотехника”.
Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций
Расчет наружной стены здания
Стена изображена схематически на рис. 1:
Рисунок 1 – Конструкция наружной стены
Согласно таблице 4.1 СНБ СНБ 2.04.01-97 расчётная температура для жилых зданий составляет tв =180С, относительная влажность воздуха 55%.
В соответствии с приложением А табл. А.1 СНБ СНБ 2.04.01-97 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:
а) кирпич селикатный
λ2=1,63 Вт/(м×0С), Ѕ2=12,13 Вт/(м2×0С), δ2=510мм.
б) штукатурка известково-песчаная
λ1=0,81 Вт/(м×0С), Ѕ1=9,76 Вт/(м2×0С); δ1=20мм
Рассчитаем коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя :
;
;
λ3 определим из условия R ≥ RH, RH=2 Вт/(м2∙0С) (СНБ 2.04.01-97)
λ3 = 0,1/(2-1/8,7-0,02/0,81-0,51/1,63-1/23)=0,066 Вт/(м∙0С);
Теплоизоляционный материал принимаем согласно СНБ 2.04.01-97 из приложения А:
маты минераловатные, прошитые ρ=75кг/м3
λ3 =0,064 Вт/(м×0С), Ѕ3= 0,61 Вт/(м2×0С); δ3=100мм
Поскольку толщина кирпичной кладки принималась 510 мм, то толщина нашей наружной стены составит 0,63 м.
Посчитаем тепловую инерцию:
;
D= 9,76∙0,02/0,81+12,13∙0,51/1,63 +0,61∙0,1/0,064=4,99;
т.к тепловая инерция находится в интервале от 4 до 7, то наружная температура будет равна:
;
tн = ((-26)+(-22))/2= -24°C;
tн – средняя температура наиболее холодной пятидневки, °C;
tн1 - средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92, °C;
tн2 – средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, °C.
Рассчитаем требуемое термическое сопротивление:
;
tв – расчётная температура внутреннего воздуха 0С, принимается по таблице 4.1 СНБ 2.04.01-97 tв =180С;
tн – расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 4.3 с учётом тепловой инерции ограждающей конструкции, °C;
n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемы по таблице 5.3 СНБ 2.04.01-97 n=1;
αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2∙0С) принимаемый по таблице 5.4 СНБ 2.04.01-97;
∆tв – расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С применяемый по таблице 5.5 СНБ 2.04.01-97 ∆tв = 60С .
Rтр =1∙(18+24)/(8,7∙6)=0,80 Вт/(м2∙0С);
Для применяемых материалов имеем:
R0=1/8,7+0,02/0,81+0,51/1,63+0,1/0,064+1/23=2,06 Вт/(м2∙0С).
Проверка на отсутствие конденсации влаги на поверхности.
Температура внутренней поверхности
τв=tв-(tв-tн)/(R0∙αв);
τв=18-(18+24)/(2,06∙8,7)=15,7°C;
τп=20,1-(5,75-0,002∙ев)2,
ев - упругость водяных паров в воздухе помещения, Па.
ев=(φ/100)∙(477+133,3∙(1+0,14∙tв)2),
φ – относительная влажность воздуха в помещении, %.
ев=(55/100)∙(477+133,3∙(1+0,14∙18)2)=1170,8 Па;
τп=20,1-(5,75-0,002∙1170,8)2=8,5°C;
τв=15,7°C >τп=8,5°C, образование влаги не произойдет.
Расчет чердачного перекрытия
Чердачное перекрытие изображено схематически на рис. 2:
Рисунок 2 – Конструкция чердачного перекрытия
В соответствии с приложением А табл. А.1 СНБ 2.04.01-97 значение коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов составляет:
1) – цементно-песчаный раствор ρ=1800 кг/м3
λ1=0,81Вт/(м∙0С); Ѕ1=9,76 Вт/(м2∙0С); δ1=20мм
2) - теплоизоляционные слой;
3) - железобетонная плита ρ=2500 кг/м3
λ3=2,04 Вт/(м∙0С); Ѕ3=19,7 Вт/(м2∙0С); δ3=220мм
Рассчитаем коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя из условия R ≥ RH, RH=3 Вт/(м2∙0С) (СНБ 2.04.01-97)
;
λ2=0,11/(3-0,02/0,81-0,22/2,04-1/8,7-1/12)=0,041Вт/(м∙0С);
Теплоизоляционный материал принимаем согласно СНБ 2-04-97 из приложения А: пенополиуритан ρ=40 кг/м3
λ2 =0,04 Вт/(м×0С); Ѕ2= 0,42 Вт/(м2×0С); δ2=110мм
Рассчитаем тепловую инерцию чердачного перекрытия:
D=ΣRi Si =9,76∙0,02/0,81+0,42∙0,11/0,04+19,7∙0,22/2,04= 3,52;
т.к тепловая инерция находится в интервале от 1,5 до 4, то наружная температура будет равна:
tн = -27°С;
tн – средняя температура наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92.
tв =180С; ∆tв=60С; n=0,9;
Rтр =0,9∙(18+27)/(8,7∙6)=0,78 Вт/(м2∙0С);
R0=1/8,7+0,22/2,04+0,02/0,81+0,11/0,04+1/12=3,08 Вт/(м2∙0С).
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|