Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий

Федеральное агентство по образованию

Филиал  государственного образовательного учреждения

«Воронежский  государственный архитектурно строительный университет»

в городе Борисоглебске 
 
 

Кафедра теплогазоснабжения, отопления и  вентиляции. 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине: « Строительная теплофизика»

На тему:  «Теплотехнический расчет наружных

ограждающих конструкций зданий» 
 
 
 
 
 
 

            Выполнил:   студент  гр.331

Крицкий В.Н.

Руководитель: преподаватель

Глушков А. Ю. 
 
 
 

Борисоглебск 2009

 

Содержание

1.Введение………………………………………………………………….. 

2. Исходные данные ………………………………………………………. 

3. Расчет теплозащитных характеристик

наружных ограждений ………………………..

4.Анализ теплового режима наружного ограждения……………………. 

5.Проверка наружных ограждений на паропроницаемость…………………….. 

6.Проверка наружных ограждений на теплоустойчивость………………….

7. Проверка наружных  ограждений на воздухопроницаемость………

8.Общие выводы  по курсовой работе…………………………………….   

9.Список используемых источников……………………………………….  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

    Целью курсовой работы является углубление и обобщение теоретических зданий, полученных при изучении дисциплины «Строительная теплофизика»,освоение методики и приобретение практических навыков при выполнении теплотехнического  расчёта наружных ограждающих конструкций отапливаемых зданий.

    Курсовая  работа состоит из шести разделов, в которых показаны методики определения  климатологической характеристики района строительства и определение  теплофизических свойств материалов; описываются принципы расчёта теплозащитных характеристик  наружных ограждений; показан анализ теплового режима ограждений, способы их проверки на паропроницаемость, теплоустойчивость и воздухопроницаемость. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Исходные данные  для выполнения  курсовой работы

1.1 Район строительства: город Ростов-на-Дону

вариант №1 
Варианты ограждающих конструкций:

• наружная стена - вариант №1
• покрытие - вариант №1

-пол первого этажа - вариант №1

Назначение: жилое.

Расчётные параметры  внутреннего воздуха:

• температура t_в=18 °C.

• относительная влажность φ_в=60%. 
  Режим эксплуатации здания: нормальный.

1.2 Климатологическая характеристика района строительства

Климатологическую характеристику г. Ростов-на-Дону определяем по СНиП 23-01-99 [2] или по прил. 2 и данные вносим в таблицу №1

Таблица №1

Климатологическая характеристика г. Ростов-на-Дону

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3 Теплофизические свойства материалов

По [4, прил.1] определяем зону влажности г. Ростов-на-Дону – сухая, затем по [4, прил.2] определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

Характеристики  строительных материалов, выбранных  наружных ограждений определяем по [4, прил.3] и сводим в табл. 2 
 

Таблица №2

 

 

2. Расчёт теплозащитных  характеристик наружных ограждений

 Расчёт  теплозащитных характеристик производим для наружной стены, чердачного покрытия и перекрытия над подвалом (пол  первого этажа) по следующему алгоритму:

1. Определяем сопротивление теплопередачи наружногоограждения, требуемого по санитарно-гигиеническим нормам:

 

                                          (1)

где

t_в – расчётная температура внутреннего воздуха , °C

t_н – расчётная зимняя температура наружного воздуха , °С;

n - коэффициент ,принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху по [4, табл. 3]

α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по [ 4, табл.4]

∆t^н — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции. Принимается по [4, табл. 4]

2. Определяем сопротивление теплопередачи наружного ограждения, требуемое из условий энергосбережения по [4, табл.1,б] или табл.3

Для определения  необходимого сопротивления теплопередачи  наружного ограждения для жилых  зданий, требуемого из условий энергосбережения, можно использовать следующую зависимость:

                      (2)

Z_о.п. – продолжительность отопительного периода, сут/год;

а, в - интерполяционные коэффициенты, принимаемые по таблице 4;

t_o.п. - средняя температура за  отопительный период ,°C 
 
 
 
 

Таблица №3

 
 
 

3. В качестве расчётного требуемого термического сопротивления  теплопередачи наружного ограждения выбираем большее значение из требуемых  термических сопротивлений, рассчитанных по формулам (1),(2).

 

4. Определяем  термическое сопротивление материальных слоёв конструкции многослойного  ограждения без теплоизоляционного слоя:

 

 

               (3) 
 

R_в - сопротивление конвективному теплообмену между воздухом помещения и внутренней поверхностью ограждения, (m²°C) / Bt, определяемое по формуле

                               ,    (4)

Где  α_н – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Bt / (m²°C), определяемая по [ 4,табл.4];

      R_mi - термическое сопротивление i-гo материального слоя в конструкции многослойного ограждения ,м^2oC/Bт  , определяемое по формуле           

           (5)

R_н – сопротивление конвективному теплообмену между поверхностью наружного ограждения и наружным воздухом, Bt / (m²°C), определяемое по формуле

                                                              (6)

    где   α_н—коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции, Bt / (m²°C)

5. Определяем требуемое термическое сопротивление утеплителя в наружном ограждении:

 

         R^тр_ут=R₀^тр+ R₀ (7) 

6. Определяем  требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

                      (8)

λ_УТ – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/м°С;

Округляем требуемую толщину теплоизоляционного слоя до строительной величины, кратной 5, так чтобы выполнялось следующее условие: δ_ут >= δ_ут^тр .

7. Определяем фактическое термическое сопротивление теплоизоляционного слоя: