Методическое пособие по теплотехническому расчёту стенового ограждения (под редакцией Черняевой Р.П., переработано Черных Г.В., рецензия Соцковой О.А.)
методическая разработка по теме

 ОБЛАСТНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

                                                     ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

«КУРСКИЙ  МОНТАЖНЫЙ  ТЕХНИКУМ»

МЕТОДИЧЕСКОЕ  ПОСОБИЕ

к выполнению    курсового  и  дипломного  проектов

по  специальности   08.02.01   «Строительство   и   эксплуатация  зданий и сооружений»

«Теплотехнический  расчет  наружной  стены»

Курск

Одобрено  предметной  (цикловой)                                                           «Утверждаю»

комиссией   ССД                                                                                 Заместитель  директора

Протокол  № ------- от ------   ---------------  200 . г.                                               по  учебной  работе

Председатель                                                                                    ---------------------  Грунева  О.Б.                                           

---------------------------------            Соляник Ю.А.                                                             -------     ---------------  2016 г.

Общие  положения

           В  связи  с  введением СП 50 13330 «Тепловая защита зданий» взамен СНиП 23-02-2003  «Тепловая  защита  зданий»  и  специально для дистанционного обучения студентов заочного отделения возникла  необходимость  разработки  методического  пособия  по  принятию   конструктивных  решений      студентами  специальности 08.02.01  «Строительство  и  эксплуатация    зданий и сооружений»   при  выполнении  курсовых  и  дипломных  проектов.  

     Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).

    Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б), в).

          В  рамках  курсового  и  дипломного  проектирования  рассмотрен  расчет  только  одного  показателя  тепловой  защиты  здания.

            Данное  методическое  пособие  поможет  студентам  решить  вопросы,  связанные  с  назначением  конструкции  наружных  стен  и  определением  размеров  отдельных  их  элементов из  условия,  предъявляемого  к  приведенному  сопротивлению   теплопередаче. 

             Приведенное сопротивление теплопередаче Rпр0 , m2.°C/Bt, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений Rнорм0 м2⋅°С/Вт.

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, Roнорм, (м²·°С)/Вт, следует определять по формуле

Roнорм = Roтрmр,            (5.1)

где Roтр - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·°С/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), °С·сут/год, региона строительства и определять по таблице 1;

mр - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента mр в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по методике приложения Г выполняются требования п.10.1 (СП) к данной удельной характеристике. Значения коэффициента mр при этом должны быть не менее: mр = 0,63 - для стен, mр = 0,95 - для светопрозрачных конструкций, mр = 0,8 - для остальных ограждающих конструкций.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле:

ГСОП = (tв - tот)zот,          (5.2)

где tот, zот - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3: по поз.1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С); по поз.2 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С); по поз.3 - по нормам проектирования соответствующих зданий.

Таблица 3

Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций

Примечания

1.        Значения Roтр     для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле

Roтр  = a ГСОП+ b                   

где  ГСОП —  градусо-сутки отопительного периода, °С-сут, для конкретного пункта:

     а,b — коэффициенты,  значения  которых  следует  принимать  по  данным    таблицы  для  соответствующих  групп  зданий,  за  исключением  графы  6  для  группы  зданий  в  поз. 1,  где  для  интервала  до  6000 °С ⋅сут: а = 0,000075, b= 0,15; для  интервала  6000-8000 °С⋅сут:  а = 0,00005,  b = 0,3;  для  интервала 8000 °С⋅сут и  более: а = 0,000025; Ь = 0,5.

2.  Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем  в 1,5 раза выше нормируемого сопротивления теплопередаче свегопрозрачной части этих конструкций.

     3. Для зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м3, нормируемые значения приведенного сопротивлениятеплопередаче, должны определяться для каждого конкретного здания.

Пример  расчета

Теплотехнический  расчет  стены

          Расчет   выполнен   по  СП 50 13330 «Тепловая защита зданий»  и    

СП 131.13330.2012“Строительная  климатология”. Теплотехнические показатели  строительных материалов и конструкций приняты по Приложению 3  к  СНиП II-3-79*.

        Основное требование к ограждающим конструкциям: приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений

                                         Rпр0  ≥ R0тр

         По СП 131.13330.2012 табл.3.1   для  Курской  области  продолжительность  отопительного  периода   zот − составляет  194  суток,  среднесуточная  температура  воздуха  tот  =  − 2,3 0 С.

         Расчет  выполним  для  наружной  стены  детской  комнаты  с  температурой  внутреннего  воздуха   tв  = 22 0С.

         Определим  величину  градусо-суток  отопительного  периода  по  формуле (5.2):

 ГСОП = (tв - tот)zот,  =  (22 − (− 2,3)) 194 = 4714,2 0С,сут.

          Требуемое   приведенное   сопротивление  теплопередаче   для   стен   должно    быть        

Roтр  = a • ГСОП+ b =  0,00035 ⋅4714,2  + 1,4 = 3,05 м2⋅0С/Вт

          Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б приняты  в  зависимости  от  влажности  внутреннего  воздуха  50-60%  (при  температуре  внутри  помещения   12-240С  для  нормального  режима  эксплуатации  помещений  -  см.  табл. 1  )  и  зон  влажности  района  строительства  (Курская  область  -  см.  Приложение  В).

          Конструкцию  наружной  стены (для  помещения  с  влажностью  50-60 %  с  нормальным  режимом  эксплуатации) предварительно  примем  многослойную  облегченную:                                                                                                                                                                                                        

                                   1 - слой   −  кирпич  глиняный  обыкновенный

                                      (ГОСТ 530-80), λ1 = 0,81 Вт/м2,0С ,  δ = 0,12 м

2 - слой   −  пенополистирол  ГОСТ 15588-70∗,

                                 γ = 40  кг/м3,       λ2 = 0,05 Вт/м2,0С,  δ =  ?

3 - слой   −  пустотный  кирпич  ГОСТ 6316 –74

                на  цементно-песчаном  растворе

                                       с  γ = 1400 кг/м3, λ3 = 0,64 Вт/м2, 0С , δ = 0,38 м

4 - слой   −  известково-песчаная  штукатурка,

                                          γ = 1600 кг/м3      λ4 = 0,81 Вт/м2,0С,  δ = 0,02 м

             Требуемую  величину  (толщину)  слоя  утеплителя  (пенополистирола)  определим  из  условия :

R0тр = 3,05 м2,0С/Вт ≤   Rпр0 =  + ∑() +

                                где   αв-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 4; для стен   αв = 8,7 Вт/м2,0С ;

αн – коэффициент теплоотдачи наружнойповерхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 6; для наружних стен αн = 23 Вт/м2,0С.

                                δ  −  толщина  соответствующего  слоя  в  м.

                        х = δ2 = (3,05 − ()) ⋅ 0,05 = 0,110 м.

         Принимаем  толщину  слоя  пенополистирола    δ2 = 110 мм.

         В стене предусматриваем гибкие связи  в  виде  сеток  из  арматуры   класса  Вр - I  диаметром  3 мм  с  ячейкой  100х100  мм  с  шагом  600  мм  по  высоте,  а  также  горизонтальные  жесткие  связи   в  уровнях  междуэтажных  перекрытий,  вертикальные   жесткие   связи  (из  кирпича)  с   шагом   не   более   1040  мм  (вдоль  стены).

Пример  конструкции  наружной  стены