Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий

                       R_ут^ф = δ_ут / λ_ут                                                       (9)

8. Определяем фактическое сопротивление теплопередачи наружного ограждения:

                 (10) 

9. Определяем  толщину ограждения:

                                                                        (11)

Если  толщина наружной стены превышает 1м, а толщина чердачного покрытия и перекрытия над подвалом 1,5, то необходимо для заданного района строительства принять другой утеплитель с меньшим коэффициентом теплопроводности.

Расчёт  теплозащитных характеристик наружных ограждений сводим в таблицу 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчёт  теплозащитных характеристик наружных ограждений

Таблица №4

 
 

Вывод : так как выполняются следующие условия: δ_ут^ф ≥δ_ут^тр , R_ут^ф≥ R_ут^тр, R₀^ф≥R₀^ТР,то запроектированные ограждающие конструкции удовлетворяют санитарно-гигиеническим условиям и условиям энергосбережения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Анализ теплового режима наружного ограждения.

Целью расчёта является определение температур на внутренней поверхности наружных ограждений, в толще ограждающих  конструкций на стыке материальных слоёв, а также построение графиков распределения температур по сечению ограждающих конструкций в координатах (t_xi , x_i), (t_xi ,R_mxi) для определения плоскости (ПВК) и зоны возможного промерзания (ЗВП), т.е. области, где температура ниже или равна 0.

Анализ  теплового режима производим для  наружной стены, чердачного покрытия и перекрытия первого этажа по следующему алгоритму.

1.Определяем  сопротивление теплопередачи, м^2°С/Вт, для части ограждения от внутреннего воздуха до сечения наружного ограждения с координатой (x_i, м:х₁= δ₁, х₂= х₁+ δ₂, x_i= x_i-1+ δ₁)

                   R_mxi=R_в +R_m1+…+R_mi,        (12)

2. Определяем  плотность теплового потока через  ограждение при расчётной температуре  наружного воздуха, Вт/м²:

                                                                ,                           (13) 

3.Определяем расчётную температуру на внутренней поверхности наружного ограждения, °С

                                                τ_в

,                       (14)

4. Определяем  расчётные температуры на наружной  поверхности i-ого слоя сечения наружного ограждения с координатой х_i , °С : 

                                                        t_xi 

                           (15)

5. Определяем  температуру в наружном углу  помещения, °С: 

                                         

                   (16) 

6. Определяем  температуру точки росы внутреннего  воздуха с параметрами (t_в,φ_в), °С: 

  (17)

     

е_в – фактическая упругость водяного пара во внутреннем воздухе с параметрами (t_в,φ_в),.Па, определяется как  

                                        (18)

Е(t_в) – упругость насыщенного пара при температуре воздуха внутри помещения, Па, определяется как

                                                                  (19)

   Для всех ограждений должно выполняться  следующее условие:

                                                                   τ_в>= t_р

                                                                      t_у >=t_р                                (20) 

Графики распределения температур по сечению  ограждающей конструкции в координатах (t_xi , x_i), (t_xi ,R_mxi) см. рис. 4-6

Вывод: Так как выполняется условие τ_в>= t_р ,

                                         t_у >= t_р                       

то ограждающие  конструкции обеспечивают удовлетворительный тепловой режим здания, конденсационное увлажнение внутренней поверхности отсутствует. 

Расчётный анализ теплового режима

      Таблица №5

 
 

Графики распределения температур по сечению  ограждающей конструкции в координатах (t_xi , x_i), (t_xi ,R_mxi) см. рис. 4-6 

Вывод: Так как выполняется условие   τ_в≥ t_р ,

                                         t_у ≥ t_р                       

то ограждающие  конструкции обеспечивают удовлетворительный тепловой режим здания, конденсационное  увлажнение внутренней поверхности отсутствует. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Проверка  наружных ограждений  на проницаемость.

      Целью расчёта является определение диффузионного  потока пара через многослойную конструкцию, а также степень насыщения  пара в толще ограждения, в результате чего находят плоскость (ПВК) и зону возможной конденсации (ЗВК) и делают соответствующий вывод.

    Проверку  на паропроницаемость производим  для наружной стены и чердачного  покрытия по следующему алгоритму.

1.Определяем сопротивление паропроницанию для части ограждения от внутреннего воздуха  до сечения с координатой х_i , [Па/(мг/м²ч)]:

            R_nxi =R_nв +R_n1 +…+ R_ni (21)

 где R_nв – сопротивление массообмену на внутренней поверхности наружного ограждения, R_nв=0,0267, [Па/(мг/м²ч)]; R_ni – сопротивление паропроницанию i-ого слоя [Па/(мг/м²ч)], определяется как

      R_ni= δ_i /µ_i ,  (22)

2. Определяем  сопротивление диффузионному паропроницанию наружного ограждения, [Па/(мг/м²ч)] :

       , (23) 

R_пн– сопротивление массообмену на наружной поверхности ограждения.

R_пн=0,0052 , Па/(мг/м² ч); 

3.Определяем  среднюю плотность потока пара, [ ]

 

       ,         (24)

 где  – упругость насыщенного пара в наружном воздухе. Па, определяем как

       , (25)

Е_хм - упругость насыщенного пара в наружном воздухе при t_хм, Па, если t_хм >=0, то Е_хм определяем по формуле (19); если t_хм<0, то 
 
 

                                   

,                      (26)

4. Определяем упругость пара, диффундирующего через наружное ограждение в сечениях многослойной конструкции с координатой x_i , Па:

       ,       (27)

5. Определяем  среднюю плотность теплового  потока при среднемесячной температуре  наиболее холодного месяца, : 

         (28)

6. Определяем  температурное поле на стыке материальных слоёв в сечениях с координатой х_i , °C;

         (29)

Значение температуры t_i откладывается на графиках (см. рис . 1-2).

7. Определяем  упругость насыщенного пара в  сечениях ограждающей конструкции  при соответствующем значении  t_i , если t_i >=0то Е_i определяется по формуле (19), если  t_i <0, то по формуле (26).

По полученным значениям строим графики для  определения положения плоскости (ПВК) и зоны возможной конденсации (ЗВК) (рис.3). По координате  x_max строим плоскость возможной конденсации для наружной стены  и чердачного покрытия на графиках распределения температур по сечению ограждающих конструкций.

8. При теплотехническом расчёте необходимо выполнить требования: сопротивление паропроницаемости части ограждения в пределах  от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации должно быть не менее наибольшего из двух сопротивлений паропроницанию :

а) из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации

          (30)

Где Е- упругость  насыщенного пара в ПВК, Па, определяем как

            (31)

Где Е₁,Е₂,Е₃ – упругости насыщенного водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации , определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего , весеннее-осеннего и летнего периодов; z₁,z₂,z₃ – продолжительность зимнего, весеннее-осеннего и летнего периодов, определяемая согласно [2] с учётом следующих условий: