Теплотехнический расчет ограждающих конструкций отапливаемых зданий

Стационарный и не стационарный процесс нагрева.

Приведенное термическое сопротивление неоднародной ограждающей конструкции.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций отапливаемых зданий.

 

Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций R _т, за исключением заполнений проемов и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать равным экономически целесообразному R _т.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче R _т.тр,(по санитарно-гигиеническим нормам) и не менее нормативного сопротивления теплопередаче R _т.норм, приведенного в таблице ТКП 45-2.04-43-2006.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R _т.эк, м²×°С/Вт, следует определять на основе выбора толщины теплоизоляционного слоя по формуле

где R _т.тр — требуемое сопротивление теплопередаче, м²×°С/Вт, определяемое по формуле

здесь t _в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице;

t _н — расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов);

n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице;

a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице;

D t _в — расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и темпера­турой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице;

С_т.э — стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;

z _о.т — продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице;

t _н.от — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице;

С_м — стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по действующим ценам;

l — коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице, Вт/(м×°С), принимаемый по приложению ТКП.

Тепловую инерцию ограждающей конструкции D следует определять по формуле

где R ₁, R ₂,..., R_n — термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции, м²×°С/Вт;

s ₁, s ₂,..., s_n — расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельных слоев ограж­дающей конструкции в условиях эксплуатации(А или Б).

Расчетный коэффициент теплоусвоения воздушных прослоек принимается равным нулю. Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции, а также слоя многослойной конструкции R, м²×°С/Вт, следует определять по формуле

где d — толщина слоя, м.

Сопротивление теплопередаче наружных дверей (кроме балконных) и ворот R _т должно быть не менее 0,6 значения требуемого сопротивления теплопередаче наружных стен R _т.тр, при расчетной зимней температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Сопротивление теплопередаче заполнений наружных световых проемов (кроме заполнений световых проемов в помещениях с избытками явной теплоты) R _т должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче R _т.норм.

Сопротивление теплопередаче внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, пере­крытий) между помещениями с нормируемой температурой воздуха при разности значений температуры воздуха в этих помещениях более 6°С R _т должно быть не менее требуемого сопротивления тепло­передаче R _т.тр.

При определении требуемого сопротивления теплопередаче внутренних ограждающих конструкций в формуле (5.2) следует принимать n = 1; вместо t _н — расчетную температуру воздуха более холодного помещения; D t _в для стен и перегородок — как для наружных стен, для нижней поверхности перекрытий — как для покрытий, для верхней поверхности перекрытий — как для перекрытий над проездами.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R _т, м²×°С/Вт, следует определять по формуле

R _к — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²×°С/Вт,

a_н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²×°С), принимаемый по таблице. При определении сопротивления теплопередаче внутренних ограждающих конструкций вместо a_н следует принимать a_в более холодного помещения.

Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями R _к, м²×°С/Вт, следует определять по формуле

где R ₁, R ₂,..., R_n — термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м²×°С/Вт, и замкнутых воздушных прослоек.

Для многослойной ограждающей конструкции после определения сопротивления тепло­передаче необходимо выполнить тепловлажностный расчет ограждающей конструкции при расчетных параметрах внутреннего воздуха и средних параметрах наружного воздуха за отопительный период, определить средние значения относительной влажности воздуха для каждого слоя конструкции и выполнить уточненный расчет сопротивления конструкции теплопередаче, приняв условия эксплуатации А материала слоя при средней относительной влажности воздуха в слое менее или равной 75 % и условия эксплуатации Б материала слоя — при средней относительной влажности более 75 %.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений R _в, за исключением заполнений световых проемов, должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R _в.тр, м²×ч×Па/кг, определяемого по формуле

где D р — расчетная разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях
ограждающих конструкций, Па;

G _нopм — нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м²×ч).

Расчетную разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции D p, Па, следует определять по формуле

где Н — высота здания от поверхности земли до верха карниза, м;

g_н, g_в — удельный вес, соответственно, наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемый по формуле

здесь t — температура воздуха, °С: внутреннего — согласно таблице, наружного — равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

v _cp — максимальная из средних скоростей ветра по румбам в январе, м/с. Для типовых проектов v _ср следует принимать равной 5 м/с;

r_н — плотность наружного воздуха, кг/м³, определяемая по формуле

с _н, с _п — аэродинамические коэффициенты, соответственно, наветренной и подветренной поверхностей ограждающих конструкций здания, принимаемые по СНиП 2.01.07;

k_i — коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и общественных зданий, а также окон и фонарей производственных зданий должно быть равно требуемому сопротивлению воздухопроницанию R _в.тр, определяемому по формуле

Н — расчетная высота от центра рассчитываемого заполнения светового проема до устья вытяжной шахты, м.

Допускается отклонение сопротивления воздухопроницанию заполнения светового проема от требуемого не более +20 %.

Сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов следует принимать по ТКП.

Так же следует производить влажностный расчет стены, о котором будет рассказано ниже.