Пример 1. Теплотехнический расчет многослойной стены.

Определить толщину наружной многослойной стены жилого дома в городе Белгород.

1 Поэлементные требования:

1.1Параметры наружных климатических условий.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, по приложению А – t_Н= -35 °С.

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха £ 8°С по приложению А – z_{ОТ. ПЕР} = =191 сут.; t_ОТ.ПЕР. = -1,9°С.

1.2 Параметры внутренней среды.

Влажность внутреннего воздуха φ_В=55 %.

Температура внутреннего воздуха – t_В= 21ºС.

1.3 Разрабатывают или выбирают конструктивные решения наружных

ограждений и определяют их теплотехнические характеристики.

a) выбор конструктивной схемы наружной стены

 

Рисунок 1

 

В конструкцию стены входит пять слоев (рисунок 1):

1. слой штукатурки из цементно-песчаного раствора;

2. несущий слой из керамического пустотного кирпича

плотностью 1400 кг/м на цементно-песчаном растворе;

3. утеплитель – пенополистирол плотностью 100 кг/м ;

4. вентилируемая наружным воздухом воздушная прослойка;

5. облицовочный слой из керамического пустотного кирпича

плотностью 1400 кг/м на цементно-песчаном растворе.

 

b) выбор условий эксплуатаций ограждающих конструкций А или Б.

- зонная влажности – сухая

- влажностный режим помещений – нормальный

- условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

В соответствии с условиями проектирования слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, в расчете не учитываются. Так как, в рассматриваемом примере, воздушная прослойка вентилируемая, то в расчете учитываем только 1, 2 и 3 слои. По приложению Г определим необходимые для расчета характеристики материалов.

 

Таблица 11- Характеристики материала

 

Номер слоя по рисунку 1	Наименование материала	δ, м	γ, кг/м³	λ, Вт/(м²·°С)
	Штукатурка – цементно-песчаный раствор Несущий слой из керамического пустотного кирпича плотностью 1400 кг/м на цементно-песчаном растворе Утеплитель – пенополистирол	0,01   0,51     Х		0,76   0,58     0,041

 

1.4 Определение требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче

R _о^{тр. (норм.)} наружных стен, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных

перекрытий.

Определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле 2:

 

ГСОП = (t_В – t_{ОТ. ПЕР.}) z_{ОТ. ПЕР.}= (21+1,9)·191=4374.

По таблице 4 определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_о^тр. Если полученное ГСОП отличается от табличных, то R_о^тр определяют по формуле:

 

R_о^тр= а *ГСОП+ в.

где а и в определяют по таблице 4 для соответствующих зданий и помещений.

 

R_о^тр=0,00035*4374+1,4=2,93 м² ·°С/Вт

 

Общее сопротивление теплопередаче конструкции стены R₀^пр. должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередачи R₀^пр.> R_о^тр

Используя формулы (4,5,6), находим толщину утеплителя, подставляя в формулу 6 вместо .

м² ·°С/Вт;

где = 23 – таблица 5;

м

 

Округляем полученное значение толщины утеплителя в большую сторону до значения, ближайшего по ГОСТ на плиты из пенополистирола (приложение Е) –90 мм.

Проверка: м² ·°С/Вт

 

Полная толщина стены, без учета штукатурки, составила: 120+20+90+380= =600 мм.

Условие выполняется: 3,02 м² ·°С/Вт >2,93 м² ·°С/Вт.