Поэлементные требования

7.2.1.Определение нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

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

 

R_о^норм = R_о^тр × m_р, (7.1)

где R_о^тр - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·°С/Вт, величину базового значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_o^тр определяется по табл. 3 [3] в зависимости от градусо-суток отопительного периода региона строительства ГСОП и назначения здания.
m_р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (7.1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента m_р в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по прил. Г [3] выполняются требования п.10.1 [3] к данной удельной характеристике. Значения коэффициента m_р при этом должны быть не менее: m_{р =} 0,63 - для стен, m_{р =} 0,95 - для светопрозрачных конструкций, m_{р =} 0,8 - для остальных ограждающих конструкций.

Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °С×сут/год, рассчитываются по формуле:

 

ГСОП = (t_в – t_от) × z_от, (7.2)

 

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

t_от, z_от – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С.

 

Пример расчета №1.

Определить нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен, покрытия, окон АБК. Район строительства – г. Омск.

По табл.3.1* [2] принимаем для г.Омска:

- средняя температура наружного воздуха отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С – t_от = – 8,1 ^оС;

- продолжительность отопительного периода – z_от = 216 сут;

Принимаем расчетную температуру внутреннего воздуха для помещений наибольшей площади и температуры – гардеробные – t_в = +23 ^оС по табл.12 [1].

По формуле (7.2) рассчитываем величину ГСОП:

ГСОП = [23 – (– 8,1)]×216 = 6717,6 °С×сут/год.

По табл.3 [3] по интерполяции определяем величину требуемого сопротивления теплопередаче, R_o^тр, для производственных зданий с сухим и нормальным режимами:

· наружных стен – 2,34 м^{2 о}С/Вт;

· покрытия – 3,18 м^{2 о}С/Вт;

· окон – 0,37 ^оС/Вт.

7.2.2. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

ограждающих конструкций

 

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

непрозрачных ограждающих конструкций

 

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче непрозрачных ограждающих конструкций производится с учетом их теплотехнической однородности.

Для теплотехнически однородных ограждающих конструкций (однослойные или многослойные конструкций с параллельными слоями) величина сопротивления теплопередаче R_о может быть рассчитана по формуле

R_о = 1 /a_в + R_k + 1 /a_н, (7.3)

где a_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 4 [3]; a_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м²·°С), принимаемый по табл. 8 [4]; R_k – термическое сопротивление конструкции, м²·°С/Вт.

Для конструкций с последовательно расположенными слоями

R_k = d ₁ /l ₁ + d ₂ /l ₂ + d ₃ /l ₃ + … + d_i/l_i, (7.4)

где d_i – толщина слоя, м; l_i – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый согласно приложению Д [4].

Для теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций (содержащих соединительные элементы между наружными облицовочными слоями – ребра, шпонки, стержневые связи, сквозные и несквозные теплопроводные включения) рассчитывается приведенное сопротивления теплопередаче R_о^пр, м²·°С/Вт.

В общем случае расчет величины приведенного сопротивления теплопередаче R_о^пр производится на основе расчета температурных полей по специальным компьютерным программам (например, программе расчета трехмерных температурных полей ограждающих конструкций зданий «TEMPER-3D»).

В рамках курсовой работы расчет приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций рекомендуется производить по формуле:

R_о^пр = 1 /a_в + R_k × r + 1 /a_н, (7.5)

 

где r – коэффициент теплотехнической однородности конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений.

Величина коэффициента теплотехнической однородности принимается по [4].

 

Пример расчета №2.

Определить сопротивление теплопередаче покрытия АБК. Конструкция покрытия представлена на рис. 2. Район строительства – г. Омск.

 

	Рис. 2. Конструкция покрытия

Рис. 2. Конструкция покрытия

 

По приложению В [3] определяем зону влажности района строительства – «сухая».

В соответствии с табл. 1 [4], для аналогичных по назначению помещений, принимаем расчетную влажность внутреннего воздуха помещений – j_int = 50%.

В зависимости от расчетной температуры и относительной влажности воздуха помещений по табл.1 [3] устанавливаем влажностный режим помещений – «нормальный».

По табл.2 [3] с учетом влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – «А».

Термическое сопротивление железобетонной пустотной плиты для условий эксплуатации «А» – R_к^пл = 0,148 м²·°С/Вт; для условий эксплуатации «Б» – R_к^пл = 0,152 м²·°С/Вт, в соответствии со справочными данными, полученным по результатам расчета температурных полей.

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции покрытия по прил. Д [4]:

- рубероид плотностью r_о = 600 кг/м³; l_А = 0,17 Вт/(м ^оС);

- плиты жесткие минераловатные плотностью r_о = 100 кг/м³;

l_А = 0,06 Вт/(м ^оС);

- цементно-песчаный раствор плотностью r_о = 1800 кг/м³,

l_А = 0,76 Вт/(м ^оС).

В расчете не учитывается наличие разуклонки и защитного слоя гравия в конструкции покрытия.

По табл.4 [3] принимаем a_в = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [4] принимаем a_н = 23 Вт/(м²·°С).

Задаемся толщиной утеплителя d_ут = 200 мм.

По формуле (7.4) рассчитываем величину термического сопротивления всей конструкции R_k:

R_k = 0,148 + 0,002/0,17 + 0,2/0,06+0,02/0,76+0,01/0,17 = 3,58 м^2оС/Вт.

По формуле (7.3) рассчитываем величину сопротивления теплопередаче конструкции покрытия R_о;пок^пр:

R_о;пок^пр = 1/8,7 + 4,41 + 1/23 = 3,73 м^{2 о}С/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;пок^пр = 3,73 м^{2 о}С/Вт > R_о;пок^норм = 3,18 м^{2 о}С/Вт

Условие выполнено.

 

Пример расчета №3.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены АБК. Конструкция стены представлена на рис. 3. Район строительства – г.Омск.

Рис. 3. Конструкция стены

 

Температурно-влажностный режим – см. пример расчета №2.

Принимаем для трехслойных панелей из тяжелого бетона на гибких связях с эффективным утеплителем коэффициент теплотехнической однородности r = 0,83 в соответствии со справочными данными по прил. К по табл.К.2 [4].

Принимаем расчетные характеристики строительных материалов конструкции стены по прил. Д [4]:

- тяжелый бетон плотностью r_о = 2400 кг/м³, l_А = 1,74 Вт/(м ^оС);

- плиты теплоизоляционные из пенопласта полистирольного (ГОСТ 15588-70) плотностью r_о = 40 кг/м³, l_А = 0,041 Вт/(м ^оС).

По табл.4 [3] принимаем a_в = 8,7 Вт/(м²·°С); по табл.8 [4] принимаем a_н = 23 Вт/(м²·°С).

Задаемся толщиной утеплителя d_ут = 110 мм.

По формуле (7.4) рассчитываем величину термического сопротивления R_k:

R_k = 0,06/1,74 + 0,11/0,041 + 0,08/1,74 = 2,84 м^{2 о}С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче стены R_о;ст^пр рассчитываем по формуле (7.5) с учетом формулы (7.3):

R_о;ст^пр = 1/8,7 + 2,84∙0,832 + 1/23 = 2,51 м^{2 о}С/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;ст^пр = 2,51 м^{2 о}С/Вт > R_о;ст^норм = 2,34 м^{2 о}С/Вт

Условие выполнено.

 

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

светопрозрачных ограждающих конструкций

 

Величина приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций (оконных блоков) определяется при проведении сертификационных или технологических испытаний в климатической камере.

Выбор конструктивного решения оконного блока и оценка возможности его применения в том или ином климатическом районе производится посредством сопоставления требуемого значения сопротивления теплопередаче R_о^норм и приведенного значения R_о^пр, полученного по результатам испытаний (см. прил. Л [4]).

 

Пример расчета №4.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче оконных блоков из ПВХ-профилей АБК. Район строительства – г. Омск.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон зданий административно-бытового назначения в климатических условиях г. Омска составляет R_о;ок^норм = 0,37 м^{2 о}С/Вт (см. пример расчета №1).

По прил. Л [4] данным требованиям соответствуют оконные блоки из ПВХ-профилей (5-камерная система) в спаренных переплетах с двухкамерными стеклопакетами толщиной 36 мм из обычного стекла с межстекольным расстоянием 12 мм – R_о;ок^пр = 0,40 м^{2 о}С/Вт.

Согласно поэлементным требованиям:

R_о;ок^пр = 0,40 м^{2 о}С/Вт > R_о;ок^норм = 0,37 м^{2 о}С/Вт

Условие выполнено.