Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций

Оглавление

 

1. Введение…………………………………………………………..стр.3
2. Исходные данные….……………………………………………..стр.4
3. Климатический паспорт района строительства……………...…стр.5

             4.Теплотехнический расчет наружной стены ……………………стр. 9

             5.Теплотехнический расчет покрытия  …………………………..стр. 11

             6.Теплотехнический расчет пола 1-го этажа …………………….стр. 13

             7.Перечень используемой литературы…………………….……..стр. 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

Строительная  физика – совокупность научных дисциплин, рассматривающих физические явления и процессы, связанные со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений, и разрабатывающих методы соответствующих инженерных расчётов.

Основными и наиболее развитыми разделами  строительной физики являются строительная теплотехника, строительная акустика, строительная светотехника, изучающие  закономерности переноса тепла, передачи звука и света с целью обеспечения в зданиях необходимых температурно-влажностных, акустических и светотехнических условий. 

Внешние воздействия на здания и их конструкции  рассматриваются самостоятельным  разделом строительной физики – строительной климатологией, развивающейся на основе достижений физики атмосферы и общей климатологии.

В большинстве  случаев воздействие климата  является комплексным.

Интенсивному  развитию строительной климатологии способствует увеличение объёмов строительства  в разнообразных климатических  условиях.

Строительная  климатология – раздел строительной физики, рассматривающий воздействие  климатических факторов на здания и  сооружения, развивающийся на основе достижений физики атмосферы и общей  климатологии.

Основная  задача строительной теплофизики –  обоснование рационального выбора ограждающих конструкций, удовлетворяющих  требованиям обеспечения в помещениях благоприятного микроклимата для деятельности или отдыха человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Климатический паспорт.

 

Согласно СНиП 23-01-2003 «Строительная климатология» городу Кострома соответствуют следующие параметры:

I. Температура воздуха:

1.Средняя температура по месяцам,  ^оС:

 

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	За  год
-13,1	-9,8	-2,4	4,8	9,9	13,8	18,5	21,0	16,8	9,7	-0,3	-9,2	5,0

 

2. Абсолютная температура воздуха:       -30 ^оС

3. Температура наиболее холодной  пятидневки обеспеченностью 0.98: -25^оС

4. Средняя суточная амплитуда  температуры воздуха наиболее

 холодного месяца:         8,7 ^оС

5. Продолжительность периода со  среднесуточной температурой 

воздуха <=8 ^оС:                   196 сут

6. Средняя температура воздуха  со среднесуточной температурой

<=8 ^оС:            -3.9 ^оС

7. Средняя максимальная температура  воздуха наиболее теплого 

месяца:            24,8 ^оС

8. Абсолютая максимальная температура воздуха:     35 ^оС

9.Средняя суточная амплитуда  температуры воздуха наиболее 

тёплого месяца:           6,5 ^оС

 

II. Влажность воздуха

1. Средняя месячная относительная  влажность воздуха наиболее 

холодного месяца:          61 %

2.Средняя месячная относительная  влажность воздуха наиболее 

теплого месяца:           84 %

 

III. Осадки:

1. Количество осадков за ноябрь- март:      129 мм

2. Количество осадков за апрель- октябрь:     641 мм

3. Суточный максимум осадков:       210 мм

 

IV. Ветер:

1. Преобладающие направление ветра  за декабрь-февраль:    С

2. Преобладающие направление ветра  за июнь-август:    ЮВ 

 

 

 

 

 

 

V. Солнечная радиация:

1.Количество тепла, поступающего  от прямой рассеянной и суммарной  радиации на горизонтальную поверхность,  МДж/м²:

 

месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
43 град. св.широты	322	417	639	757	893	897	891	803	654	510	358	298

 

 

2. Количество тепла поступающего  от прямой рассеянной и суммарной  радиации на вертикальную поверхность,  МДж/м²:

 

месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
43 град. св.широты	511	482	546	489	449	404	395	458	475	524	472	453

 

 

 

 

 

 

Данные  для построения розы ветров:

 

 

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь
Июль

 

 

Летняя  роза ветров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зимняя роза ветров

 

Совмещенная роза ветров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Теплотехнический расчет наружной стены

 

t_int = 18 ⁰C                   n=1  a_ext=23⁰C   

t_ht=-3.9⁰C                  Dt_n=4  a=0.00035

z_ht= 196⁰C                   t_ext=-24 ⁰C  b=1.4

                   a_int=8.7  ⁰C

 

Определим величину  градусо-суток отопительного  периода:

D_d = (t_int – t_ht )z_ht                                                                  

D_d= (18+3.9)*196=4292,4   ⁰C*сут

 

 Определим  нормируемое сопротивление теплопередачи                                                        

                          

- нормируемое сопротивление  теплопередачи

, -  коэффициенты для соответствующих коэффициентов зданий

 

Проверим выполнение условия

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем толщину утеплителя х=100 мм

Вычисляем фактическое сопротивление  теплопередачи наружной стены

=1/8.7+0.01/2.91+0.51/0.64+0.1/0.05+0.025/0.7+0.012/0.19+1/23=3.06

R₀=3.06 м²·°С/Вт R_reg= 2.9 м²·°С/Вт

Проверка на соответствие температурного перепада нормируемому

Δt₀ = n(t_int - t_ext)/*a_int

Δt₀= 1(18+24)/3.06*8.7=1.58 ⁰C

Проверим выполнение условия

Δt₀< Δt_n   Δt₀ =1.58⁰C < Δt_n= 4⁰C

 

 

 

 

 

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции

 

         Принятая конструкция с утеплителем  – пенопласт, толщиной 100 мм,  удовлетворяет требованиям необходимой тепловой защиты зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Теплотехнический расчет покрытия.

 

 

 

t_int = 18 ⁰C                   n=1  a_ext=23⁰C  

t_ht=-3.9⁰C                  Dt_n=3  a=0.00045

z_ht= 222⁰C                   t_ext=-31 ⁰C  b=1.9

a_int=8.7 ⁰C 

 

Определим величину  градусо-суток отопительного  периода:

D_d = (t_int – t_ht )z_ht  

                                                               

D_d= (18+3.9)*222=4861.8 град*сут

 

 Определим нормируемое сопротивление теплопередачи                                                        

Определим сопротивление теплопередачи  ограждающей конструкции

 

            Принятая конструкция с утеплителем  – стироплекс, толщиной 140 мм, удовлетворяет требованиям необходимой тепловой защиты зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Теплотехнический расчет пола первого этажа

 

t_int = 18 ⁰C                   n=1  a_ext=23⁰C     

t_ht=-3.9⁰C                  Dt_n=3  a=0.00045

z_ht= 222⁰C                   t_ext=-31 ⁰C  b=1.9

a_int=8.7 ⁰C 

 

Определим величину  градусо-суток отопительного  периода:

 

D_d = (t_int – t_ht )z_ht                                                                  

D_d= (18+3.9)*222=4861.8 град*сут

 

Определим нормируемое сопротивление теплопередачи                                                        

 

 

Принятая  конструкция с утеплителем –  пенополистирол, толщиной 150 мм, удовлетворяет требованиям необходимой тепловой защиты зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.  Перечень используемой литературы.

 

 

СНиП  23-02-2003 «Строительная климатология».

     СНиП  23-01-99 «Тепловая защита зданий».

     СНиП  2.01.01-82 «Строительная климатология  и геофизика».