Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий

1)к зимнему  периоду относятся месяцы со  средними температурами наружного  воздуха ниже минус 5 °C;

2)к весеннее-осеннему  периоду относятся месяцы со  средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5°C;

3) к летнему  периоду относятся месяцы со  средними температурами наружного  воздуха  выше плюс 5°C;

б) из условия  ограничения накопления влаги в  ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными  температурами наружного воздуха 

                               (32)

Где Е₀-упругость насыщенного пара в ПВК определяемое при средней температуре периода месяцев отрицательными среднемесячными температурами по формуле (26), Па; ρ_ω,δ_ω – плотность и толщина материала увлажняемого слоя соответственно, кг/м³ и м; ∆ω_ср- предельно допустимое приращение расчётного влагосодержания увлажняемого материала, % определяем по [4табл.14]; η- коэффициент , определяем как 

                                       (33)

Где е₀ – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая согласно [2]. Результаты расчётов проверки наружных ограждений на паропроницаемость сводим в табл. 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Результаты проверки наружных ограждений на паропроницаемость

                                                                                                                      Таблица №6

 

Вывод: в ходе расчёта влажного режима была определена упругость пара, диффузирующего через многослойные конструкции наружной стены и чердачного покрытия (рис. 7,8). Наиболее подвержена протеканию влаги и её накоплению наружная стена в теплоизоляционном слое. Однако проверка на паропроницаемость показала, что данную конструкцию наружной стены можно использовать в Ростов-на-Дону 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Проверка наружных ограждений на теплоустойчивость.

Теплоустойчивость – это свойство ограждения сохранять относительное постоянство температуры на его внутренней поверхности при изменении тепловых воздействий снаружи. Проверке подлежат наружные стены с показателем тепловой инерции ограждения D₀≤4, а также покрытия  -D₀≤S.

Проверку  на теплоустойчивость проводим для  наружной стены и чердачного покрытия по следующему алгоритму.

1. Определяем показатель тепловой инерции i-ого слоя наружного ограждения

 

                                                            

                                                  (34)

2. Определяем показатель тепловой инерции ограждения

      D_i=  (35)

3. Определить  коэффициент теплоусвоения наружной поверхности i-ого слоя наружного ограждения, Вт/м²°C;

                                         при D₀≥1, у_i=S_i ,                                                (36)

                                           при D₀ <1,  (37)

 где  , - коэффициент теплоусвоения наружной поверхности соответственно i-го и (i-1) слоёв ограждающей конструкции, Вт/м²°C; для первого слоя =α_в.

4. Определяем коэффициент затухания температурных колебаний в i-том слое многослойной конструкции  

               (38)

5. Определяем  расчётный коэффциент сквозного  затухания температурных колебаний  наружного ограждения: 

                                      (39)

R_нт–термическое сопротивление конвективному теплообмену, ограждения с наружным воздухом, м² °C/Вт , определяется как

                                                                  (40) 

α_НТ – коэффициент теплообмена наружной поверхности ограждения с наружным воздухом в летних условиях, , определяется как 

        (41)

6. Определяем  расчётную амплитуду колебаний  температуры наружного воздуха  в июле, °С:

        (42)

ρ_ср– коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхностью ограждения определяем по [4,прил.7];

I_max, I_ср – соответственно максимальное  и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и косвенной),

7. Определяем  допустимую амплитуду колебаний  температуры внутренней поверхности  наружного ограждения, °С:

                               (43)

8. Определяем  расчётную амплитуду  температурных  колебаний внутренней поверхности наружного ограждения, °С:

                                          (44)

При этом должно выполняться условие А_tм≤А^тр_tвв

Результаты расчёта проверки наружной стены и чердачного покрытия на теплоустойчивость сводим в таблицу 7 

Результаты  проверки ограждений на теплоустойчивость

Таблица №7

 

 Вывод: фактические амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности наружной стены и чердачного покрытия меньше предельно допустимых, следовательно, здание является достаточно теплоустойчивым и тепловой комфорт помещений не нарушается. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 6. Проверка наружных  ограждений на  воздухопроницаемость. 

 Расчёт производим для наружной стены и окна по следующему алгоритму.

1. Определяем разность давлений, действующих на наружную и внутреннюю  поверхности ограждения, Па:

                                                             (45) 

 g– ускорение свободного падения, м/с

 H– высота здания,м

 ρ_н, ρ_в– плотность воздуха соответственно при температурах t_н и t_в . Рассчитывается по формуле

                                                           ,                                           (46)

2. Определяем требуемое сопротивление воздухопроницанию,

                    для наружной стены R_u^тр=∆Р/G_в^н                                                (47)

                  для окон                                                       (48)

где G_в^н,G^н – нормативная воздухопроницаемость наружной стены и окна соответственно, кг/м² ч, принимаем по [4, табл. 12]

3.Определяем  фактическое сопротивление воздухопроницанию ограждения, (м²чПа)/кг:

(49) 

 R_ui– сопротивление воздухопроницанию i-го слоя ограждающей конструкции, (м²чПа)/кг, принимаем для наружной стены по [4, прил.9], для окон по [4,прил.10].

 При этом должно выполняться следующее условие: R_u≥ R_u^тр

 Для окон определяем фактическую воздухопроницаемость

                                                                                (50)

Результаты расчёта  ограждений на воздухопроницаемость сводим в табл.9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Результаты  проверки наружных ограждений на воздухопроницаемость