920. 2. Пример теплотехнического расчета наружных стен с вентилируемой воздушной прослойкой.

2.1 Исходные данные.

В г. Челябинск существует 10-этажное кирпичное отдельно стоящее здание. В здании располагаются офисные помещения. Высота здания 30 м.

Конструктивный слой стены кладка из силикатного кирпича толщиной 0,51 м, коэффициент теплопроводности кладки 0,87 Вт/ м С .

Утеплитель минераловатные плиты с коэффициентом теплопроводности y 0,045 Вт/ м С .

Ширина вентилируемой прослойки dпр 0,05 м.

Используется облицовочный материал фасадная панель производства ЗАО ИНСИ ,толщиной 0,5 мм.

Количество креплений на квадратный метр конструкции n к 1,72.

2.2 Расчетные характеристики климата района строительства и микроклимата здания.

Средняя температура наиболее холодной пятидневки t н -34 С.

Средняя температура отопительного периода t ht -6,5 С.

Продолжительность отопительного периода z ht 218 сут.

Характеристики микроклимата помещения берутся по СНиП 23-02-2003.

Температура внутреннего воздуха t int 20 С по 14

Градусо-сутки отопительного периода по СНиП 23-02-2003 D d t int — t ht

z ht 20 С + 6,5 С 218 сут 5777 С сут.

2.3 Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стены.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции в соответствии со СНиП 23-02-2003 следует принимать не менее нормируемого значения R reg a D d + b. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен из условий энергоснабжения определяется по таблице 4 СНиП 23-02-2003. Для стен a 0,0003 b 1,2. R reg 0,0003 5777 + 1,2 2,93 м2 С/Вт

2.4 Определение требуемой толщины теплоизоляционного слоя.

Толщина теплоизоляционного слоя определяется методом интерации по формуле 3 . На первом шаге итерации коэффициент теплотехнической однородности принимается равным единице r 1.

Соответствующая толщина теплоизоляционного слоя:

Для получившейся толщины теплоизоляционного слоя по табл. 1. методом интерполяции определяется коэффициент теплотехнической однородности конструкции:

Второй шаг итерации.

r 0,980

На последнем шаге итерации толщина утеплителя изменилась менее чем на 5 мм, значит процесс итерации можно прекратить.

По результатам расчета толщина утеплителя должна быть не менее 0,101 м.

Из конструктивных соображений принимается толщина утеплителя у 0,15 м.

Коэффициент теплотехнической однородности конструкции r 0,95.

2.5 Определение параметров воздухообмена в прослойке.

Определяется скорость движения воздуха, температура воздуха и коэффициент теплообмена в вентилируемой воздушной прослойке для наиболее холодного месяца. В данном случае наиболее холодный месяц январь и tн -15,8 С.

Приточные и вытяжные отверстия воздушной прослойки расположены на одной стороне здания, т.е. Кн Кз .

экв вх + вых + поворотов 1 + 1 + 0,75 2 3,5.

Rв r R0 0,95 1/23 + 1/8,7 + 0,51/0,87 + 0,15/0,045 3,87 м 2 С/Вт.

Rн 1/ н + Rоб 1/23 0,043 м 2 С/Вт. Rоб 0, пренебрегаем термическим сопротивлением облицовки

На первом шаге интерации принимаем Vпр 1 м/с.

пр + л .

7,34 1 0,656 + 3,78 е -1,9 7,9 Вт/ м 2 С .

Второй шаг итерации

7,34 0,39 0,656 + 3,78 е -1,9 0,39 5,76 Вт/ м 2 С .

л 0,61 Вт/ м 2 С .

пр 5,76 + 0,61 6,37 Вт/ м 2 С .

cp 353/ 273-15,12 1,37

Третий шаг итерации

7,34 0,52 0,656 + 3,78 е -1,9 0,52 6,2 Вт/ м 2 С .

л 0,61 Вт/ м 2 С .

пр 6,2 + 0,61 6,81 Вт/ м 2 С .

cp 353/ 273-14,6 1,37

Четвертый шаг итерации

7,34 0,49 0,656 + 3,78 е -1,9 0,49 6,11 Вт/ м 2 С .

л 0,61 Вт/ м 2 С .

пр 6,11 + 0,61 6,72 Вт/ м 2 С .

cp 353/ 273-14,75 1,37

Скорость движения воздуха на последнем шаге итерации изменилась менее чем на 5%, процесс итерации можно прекратить.

Определяется скорость движения воздуха, температура воздуха и коэффициент теплообмена в вентилируемой воздушной прослойке для наиболее жаркого месяца в момент нагрева стены солнцем. В данном случае наиболее жаркий месяц июль и температура наружного воздуха tн 27 С средняя максимальная дневная температура июля . Удельный поток лучистой энергии падающий на стену qс 788 Вт/м 2 .

экв 3,5

Приходящий удельный поток тепла составляет qпр пл qс .

пл коэффициент поглощения солнечной радиации материалом облицовки, принимаемый по таблице 14 СП 23-101-2004. Для стали листовой окрашенной зелёной краской пл 0,6

qпр 0,6 788 466,8 Вт/м 2 .

Rв r R0 0,95 1/23 + 1/8,7 + 0,51/0,87 + 0,15/0,045 3,87 м 2 С/Вт.

Rн 1/ н + Rоб 1/23 0,043 м 2 С/Вт. Rоб 0, пренебрегаем термическим сопротивлением облицовки

Первый шаг итерации

На первом шаге итерации Vпр 1 м/с, tоб 50 С. пр 11 Вт/ м 2 С .

Второй шаг итерации.

к 7,34 1,72 0,656 + 3,78 е -1,9 1,72 10,64 Вт/ м 2 С .

пр 10,64 + 0,61 11,25 Вт/ м 2 С . 0,09

Третий шаг итерации.

к 7,34 1,37 0,656 + 3,78 е -1,9 1,37 9,31 Вт/ м 2 С .

пр 9,31 + 0,61 9,92 Вт/ м 2 С .

Скорость движения воздуха на последнем шаге итерации изменилась менее чем на 5%, процесс итерации можно прекратить.

2.6 Расчет защиты от переувлажнения ограждающих конструкций.

Расчет сопротивления паропроницанию рассматриваемой конструкции производится по методике описанной в разделе 1.6

Так как рассматриваемая конструкция многослойна, то Rvp равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих её слоев.

Расчетная температура для жилых помещений tint 20 С 14 , относительная влажность внутреннего воздуха для жилых помещений int 55% 4

R e vp вычислить невозможно, т.к. по п 13.5 примечания 1 13 сопротивление паро-проницанию воздушной прослойки равно 0 и сопротивление паропроницанию облицовки из листовой стали также равно 0

z0 31 + 28 + 31 + 30 + 31 151 сут.

t0 — 11,32 С

Е0 237 Па.

Согласно 4 в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель минераловатный

w 0 100 кг/м 3. при толщине w 0,15 м, предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно 4 wav 3%

Rvp Rvp2 reg следовательно, условие по защите ограждающей конструкции от переувлажнения выполняется.

2.7 Расчет температурного поля.

Длина крепления 50 мм + 150 мм 200мм. Толщина метала, из которого изготавливаются детали 1,0 мм. Суммарная ширина части кронштейна, прорезающей минераловатные плиты 100 мм. Площадь сечения кронштейна 100 мм 2. Площадь части кронштейна прилегающей к конструктивному слою стены опоры 3000 мм 2 .

Площадь паронитовой прокладки 3000 мм 2. Толщина паронитовой прокладки 4мм.

Диаметр стального крепления анкера 7 мм. Количество анкеров 2 шт. Глубина погружения стального анкера в конструктивный слой 90 мм.

Для оцинкованного стального кронштейна

н 0,22 м.

Sн 1,0 10 -4 м 2 .

tкк 8 С.

tпр -14,73 С.

пр 6,72 Вт/ м 2 С .

R0 пр 0,95 ? 4,08 3,88 м 2 С/ Вт

Приведенное сопротивление конструкции 3,88 м 2 С/ Вт больше требуемого значения 2,93 м 2 С/ Вт, значит конструкция удовлетворяет СНиП 23-02-2003 по энергоснабжению.

2.8 Расчет влажности воздуха на выходе из вентилируемой воздушной прослойки.

tпр -14,73 С.

Vпр 0,49 м/с.

eу 272,7 Па.

eн 25 Па.

Rоб n исключается так как сталь паронепроницаема

Парциальное давление водяного пара в вентилируемой прослойке меньше давления насыщенного водяного пара при температуре равной температуре воздуха в вентилируемой прослойке и составляющего 170,2 Па, значит, конструкция вентилируемой прослойки, с точки зрения обеспечения благоприятного влажностного режима не нуждается в улучшении.

Нормативные документы и литература по разделу

  1. СНиП 2.08.01-89 — Жилые здания.
  2. СНиП 2.01.07-85 — Нагрузки и воздействия.
  3. СНиП II-23-81 — Стальные конструкции.
  4. СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий.
  5. СНиП 23-01-99 — Строительная климатология.
  6. СНиП 2.03.11-85 — Защита строительных конструкций от коррозии.
  7. СНиП 21-01-97 — Пожарная безопасность зданий и сооружений.
  8. ГОСТ 17177-94 — Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний.
  9. СНиП 2.01.01-82 — Строительная климатология и геофизика.
  10. Фокин К.Ф. — Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. 1973.
  11. Богословский В.Н. — Тепловой режим здания . 1979.
  12. Руководство по расчету влажностного режима ограждающих конструкций зданий. 1984.
  13. СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий
  14. ГОСТ 30494 — Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

Комментарии запрещены.

Реклама