В данном обучающем уроке показыывается, как выполнять теплотехнический расчёт. Он делается с целью узнать, какой должна быть стена по толщине, чтобы обеспечить нормальные температурно-влажностные условия в помещениях. Первым делом необходимо определиться с районом строительства. В предложенном теполотехническом расчёте это вымышленный город Средний. После этого нужно определить назначение здания.
Определение толщины утеплителя стены
Определение толщены ограждающей конструкции. Исходные данные:
- Район строительства – г.Средний
- Назначение здания – Жилое.
- Тип конструкции – трёхслойная.
- Нормативная влажность помещения – 60%.
- Температура внутреннего воздуха - 18°С.
|
№ слоя |
Наименование слоя |
толщина |
|
1 |
Штукатурка |
0,02 |
|
2 |
Каменная кладка (котелец) |
Х |
|
3 |
Утеплитель (пенопласт) |
0,03 |
|
4 |
Штукатурка |
0,02 |
2 Порядок расчёта.
Выполняю расчёт в соответствии со СНиПом II-3-79* “Нормы проектирования. Строительная теплотехника”
А) Определяю требуемое термическое сопротивление Rо(тр) по формуле:
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв ) , где n – коэффициент, который выбирают, учитывая расположение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.
n=1
tн – расчётная зимняя tвоздуха снаружи принимаемая в соответствии с пунктом п.2.3 СНиПа“Строительная теплотехника”.
Принимаю условно 4<Д<5 по табл. 5.
Определяю что tн для данного условия принимается как расчётная температура наиболее холодных первых суток: tн=tх(3) ; tх(1)=-20°С; tх(5)=-15°С.
tх(3)=(tх(1)+ tх(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°С; tн=-18°С.
Δtн – нормативный перепад между tв воздуха и tв поверхности ограждающей конструкции, Δtн=6°С по табл. 2
αв – к-нт теплоотдачи внутренней поверхности конструкции ограждения
αв=8,7 Вт/м2°С (по табл. 4)
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(м2°С/Вт)
Б) Определяю Rо=1/αв+R1+R2+R3+1/αн , где αн – к-нт теплоотдачи, для зимних условий наружной ограждающей поверхности. αн=23 Вт/м2°С по табл. 6№слоя
|
Наименование материала |
№позиции |
ρ, кг/м3 |
σ, м |
λ |
S |
|
|
1 |
Известково-песчаный раствор |
73 |
1600 |
0,02 |
0,7 |
8,69 |
|
2 |
Котелец |
98 |
1600 |
0,39 |
1,16 |
12,77 |
|
3 |
Пенопласт |
144 |
40 |
Х |
0,06 |
0,86 |
|
4 |
Сложный раствор |
72 |
1700 |
0,02 |
0,70 |
8,95 |
Для заполнения таблицы определяю условия эксплуатации ограждающей конструкции в зависимости от зон влажности и влажного режима в помещениях.
1 Влажностный режим помещений – нормальный по табл. 1
2 Зона влажности – сухая
Определяю условия эксплуатации → А
R1=σ1/λ1=0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт)
R2=σ2/λ2=0,39/1,16= 0,3362
R3=σ3/λ3 =Х/0,06 (м2°С/Вт)
R4=σ4/λ4 =0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт)
Rо=1/αв+R1+R2+1/αн = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+Х/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+Х/0,06
Принимаю Rо= Rо(тр)=0,689м2°С/Вт
0,689=0,518+Х/0,06
Хтр=(0,689-0,518)*0,06=0,010(м)
Принимаю конструктивно σ1(ф)=0,050 м
R1(ф)= σ1(ф)/ λ1=0,050/0,060=0,833 (м2°С/Вт)
3 Определяю инерционность ограждающей конструкции (массивность).
Д=R1* S1+ R2* S2+ R3* S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52
Вывод: ограждающая конструкция стены выполняется из известняка ρ=2000кг/м3, толщиной 0,390 м, утепляется пенопластом толщиной 0,050м, что обеспечивает нормальный температурно-влажностный режим помещений и отвечает санитарно- гигиеническим требованиям, предъявляемым к ним.
Определение толщины утеплителя в покрытии
Таким образом, я показал, как делать теплотехнический расчёт. Если не сделать таких вычислений, а воспользоваться только расчётом стен на несущую способность получится крепкое, но холодное зимой и горячее летом здание.
При проектировании определяется не только толщина наружных стен по теплотехническому расчёту, но и проводится подбор кровельного материала, тип утеплителя и его толщина. Более целесообразно в проекте использовать металлочерепицу. Она имеет достаточно большой срок службы, много плюсов и мало недостатков. Итак мы начинаем определение толщины утеплителя в покрытии:
1 Исходные данные:
- Район строительства – г. Средний
- Назначение здания – Общественное
- Тип конструкции – многослойная.
- Нормативная влажность помещения – 60%.
- Температура внутреннего воздуха - 18°С.
|
№ |
Наименование слоя |
Толщина , м |
|
I |
металлочерепица |
0,003 |
|
II |
гидроизоляция |
0,008 |
|
III |
минвата |
Х |
|
IV |
пароизоляция |
0,008 |
|
VI |
отделочный гипсокартон |
0,015 |
2 Порядок расчёта. Выполняю расчёт в соответствии со СНиПом II-3-79* “Нормы проектирования. Строительная теплотехника”.
А) Определяю требуемое термическое сопротивление Rо(тр) по формуле:
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв ) , где n – к-нт, который берётся, учитывая положение наружной части ограждающей конструкции к воздуху наружи.
n=1 (по табл. 3
αв – к-нт, принимаемый с учётом теплоотдачи внутренней поверхности
αв=8,7 Вт/м2°С (по табл. 4)
tн – температура воздуха снаружи зимой принимаемая в соответствии с пунктом п.2.3 СНиПа “Строительная теплотехника”.
Принимаю условно 1,5<D<4, по табл. 5
Определяю что tн для данного условия принимается как расчётная температура наиболее холодных первых суток. tн= tх(1)=-20°С;
tх(3)=(tх(1)+ tх(5))/2=(-20+(-20))/2=-20°С; tн=-20°С.
Δtн – нормативный перепад между tв воздуха и tв поверхности ограждения, Δtн=4°С по табл. 2
Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )=1*(18-(-20))/(4*8,7)= 0,728(м2°С/Вт)
Б) Определяю Rо=1/αв+R1+R2+R3+R4+1/αн , где αн – к-нт теплоотдачи, берущийся для зимних условий поверхности, αн=12 Вт/м2°С по табл. 6
|
№ |
Наименование |
№ поз. |
ρ, кг/м3 |
σ, м |
λ |
s |
|
1 |
Металлочерепица |
194 |
2600 |
0,003 |
221 |
187,6 |
|
2 |
Гидроизоляция |
186 |
600 |
0,008 |
0,17 |
3,53 |
|
3 |
Минвата |
132 |
350 |
Х |
0,09 |
1,46 |
|
4 |
Пароизоляция |
186 |
600 |
0,008 |
0,17 |
3,53 |
|
5 |
Отделочный гипсокартон |
83 |
800 |
0,015 |
0,19 |
3,34 |
Для заполнения таблицы определяю условия эксплуатации ограждающей с учётом зон влажности и влажностного режима помещения.
1 Влажностный режим помещений – нормальный по табл. 1
2 Зона влажности – сухая
Определяю условия эксплуатации → А
R1=σ1/λ1=0,003/221=0,00001 (м2°С/Вт)
R2=σ2/λ2=0,008/0,17=0,04706 (м2°С/Вт)
R3=σ3/λ3=Х/0,09
R4=σ4/λ4=0,008/0,17=0,04706 (м2°С/Вт)
R5=σ4/λ4=0,015/0,19=0,07895(м2°С/Вт)
Rо=1/αв+R1+R2+ R3+R4+ R5+1/αн=1/8,7+0,00001+0,047+Х/0,09+0,047+0,07895+1/12= 0,371+Х/0,09
Принимаю Rо= Rо(тр)=1,034 м2°С/Вт
0,728=0,371+ σ3(тр)/0,09 σ3(тр)=(1,034-0,371)*0,09=0,032м
Принимаю σф=0,08м, тогда R3(ф)= σф/0,09=0,706м2°С/Вт
3 Определяю инерционность (массивность).
Д=R1* S1+ R2* S2+ R3* S3+ R4* S4+ R5* S5= 0,00001*187,6 + 0,047*3,53 + 0,8889*1,46 + 0,047*3,53 + 0,0789*3,53 = 1,9 что подходит под условие 1,5<D<4
Вывод: в качестве утеплителя принимаю минвату ρ=350 кг/м3, толщиной 0,12 м, что обеспечивает нормальные температурно-влажностные условия в помещенияхи отвечает санитарно-гигиеническим требованиям, предъявляемым к ним.