Расчет теплопотерь наружными ограждениями помещений

Теплотехнический расчет ограждений

При проектировании наружных ограждений учитываются условия их эксплуатации, определяемые не только несущей способностью конструкций, но и требуемыми сопротивлениями теплопередаче, воздухо- и паропроницанию, а также теплоустойчивостью.

В данном курсовом проекте проектирование ограждений условно ограничено только теплотехническим расчетом. Расчет заключается в определении толщины утепляющего слоя конструкции стены, пола (перекрытия) и покрытия, а также световых проемов и наружных дверей в соответствии с СНиП 23-02-2003

Теплотехнический расчет толщины утепляющего слоя стены

Ограждающая конструкция состоит из трёх слоёв:

1.Бетон на зольном гравии, δ₁=0.1 м, γ₁=1000 кг/м³, λ₁=0.52 Вт/м*⁰С;

2. Маты минеральные прошивные, δ₂=х м, γ₂=125 кг/м³, λ₂=0.064 Вт/м*⁰С;

3. Керамзитобетон, δ₃=0.1 м, γ₃=500 кг/м³, λ₃=0.17 Вт/м*⁰С.

Рисунок 1

1.Определяем требуемое значение общего сопротивления теплопередаче (1)

где п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения ограждения по

отношению к наружному воздуху;

t_в – средняя расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемого

помещения; t_в=20°С

t_н – расчетная температура наружного воздуха, принимаемая равной температуре наиболее холодной пятидневки; t_н=-32°С

D t_н – нормируемый температурный перепад между темпера-турой внутреннего

воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающее-й конструкции; D t_н =4°С

a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих

конструкций; a_в =8,7 Вт/(м²°С)

2. Расчитываем градусо-сутки отопительного периода.

ГСОП = (t_в – t_о.п)×Z_о.п = (20 – (-4.7))×216=5335.2 °С*сут. (2)

где t_о.п – средняя температура отопительного периода, °С

Z_о.п – продолжительность отопительного периода, сут.

3. Определяем приведённое термическое сопротивление

(3)

4. Для дальнейших расчетов сравниваем и и принимаем большее термическое сопротивление, т.е. Затем приравниваем его сопротивлению теплопередаче, R₀ = 3.267Вт/(м²°С), ограждающей конструкции и определяем толщину утепляющего слоя d_ут, м

(4)

где d_i,d_ут – толщина отдельных слоев конструкции ограждения, м;

l_i,l_ут – коэффициенты теплопроводности материалов конструктивных

слоев ограждения, Вт/(м²°С) ;

a_н – коэффициент теплоотдачи внешней поверхности ограждения, Вт/(м²°С) ;

принимаем δ_ут=0.15 м=15 см

5. Фактическое сопротивление теплопередаче в м²°С/Вт, конструкций ограждения определяем по формуле

(5)

Таким образом, условие теплотехнического расчёта выполнено, т.к.

3,87>3.267

6. Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции равен Вт/(м²°С) (6)

1.2 Теплотехнический расчет световых проемов

Вт/(м²°С)

Принимаем однокамерный стеклопакет из стекла с твердым селективным покрытием

Вт/(м²°С)

Теплотехнический расчет наружных дверей

Вт/(м²°С)

Теплотехнический расчет толщины покрытия

1.Рубероид, δ₁=0.04 м, γ₁=600 кг/м³, λ₁=0.17 Вт/м*⁰С;

2. Цементо-перлитовый раствор, δ₂=0,02 м, γ₂=800 кг/м³, λ₂=0.21 Вт/м*⁰С;

3. Маты минераловатные, δ₃=х м, γ₃=125 кг/м³, λ₃=0.064 Вт/м*⁰С.

4. Пароизоляционный слой из рубероида, δ₄=0,01 м, γ₄=600 кг/м³, λ₄=0.017Вт/м*⁰С.

5. Шлакопемзобетон, δ₅=0,24 м, γ₅=800 кг/м³, λ₅=0.29 Вт/м*⁰С

Рисунок 2

ГСОП = (t_в – t_о.п)×Z_о.п = (20 – (-4.7))×216=5335.2 °С*сут.

принимаем δ_ут=0.23 м=23 см

Вт/(м²°С)

Теплотехнический расчет толщины пола.

1.Линолеум поливинилохлоридный многослойный, δ₁=0.04 м, γ₁=1600 кг/м³, λ₁=0.33 Вт/м*⁰С;

2. Гипсоперлитовая панель, δ₂=0,05 м, γ₂=600 кг/м³, λ₂=0.19 Вт/м*⁰С;

3. Маты минераловатные, прошивные, δ₃=х м, γ₃=50 кг/м³, λ₃=0.052 Вт/м*⁰С.

4. Шлакопемзобетон, δ₄=0,22 м, γ₄=1000 кг/м³, λ₄=0.31 Вт/м*⁰С.

Рисунок 3

ГСОП = (t_в – t_о.п)×Z_о.п = (20 – (-4.7))×216=5335.2 °С*сут.

принимаем δ_ут=0.16 м=16 см

Вт/(м²°С)

Расчет теплопотерь наружными ограждениями помещений

В отапливаемых зданиях при наличии разности температур между внутренним и наружным воздухом постоянно происходят потери тепла через ограждающие конструкции: наружные стены, покрытия, полы и проемы (окна, двери). Потери тепла определяются для каждого отапливаемого помещения, последовательно через отдельные ограждения и состоит из основных и добавочных. Расчет теплопотерь сводится в таблицу №1.

Заполнение таблицы 1 производится следующим образом:

Графа 1. Каждое помещение нумеруется трехзначной цифрой, в которой первая цифра означает этаж, на котором находится помещение; вторая и третья – номер помещения на этаже. Нумерацию помещений начинают с верхнего левого угла по ходу часовой стрелки.

Графа 2. Внутренняя температура воздуха в помещениях различного назначения принимается согласно СНиП 2.08.01-89^* (СНиП 31-01-2003). В угловых помещениях квартир расчетную температуру воздуха следует принимать на 2^оС выше указанной в СНиП.

Графа 3. Наименование ограждения обозначается следующим образом:

НС – наружная стена;

ПЛ – полы;

ПТ – потолок;

ДН – дверь наружная;

ДО – двойное остекление.

Графа4. Наименование сторон света обозначается сокращенно: С, СВ, СЗ, Ю, ЮЗ, ЮВ, В, З.

Графа 5. Обмер площадей наружных ограждений при подсчете потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением определенных правил. В основном, площади определяются по внешнему обмеру:

площади окон (ДО) и дверей (ДН) измеряются по наименьшему строительному проему;

площади потолка (ПТ) и пола (ПЛ) измеряются между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены;

площади наружных стен (НС) измеряются:

а) на плане – по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен;

б) по высоте – на первом этаже от нижней поверхности перекрытия над подпольем до чистого пола второго этажа; в средних этажах от поверхности пола до следующего этажа; на верхнем этаже – от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия.

При заполнении этой графы необходимо площади санузлов и коридоров прибавлять к соответствующим расчетным площадям смежных помещений.

Графа 7. Вносится расчетная разность температур между температурой помещения и температурой наружного воздуха.

Графа 8. Коэффициент n определяется по СНиП 23-02-2003 ( для ограждений, соприкасающихся с наружным воздухом n=1)

Графа 9. Коэффициент теплопередачи k принимается по результату теплотехнического расчета. Коэффициент теплопередачи для окон и дверей принимается по формуле: (7)