Теплотехнический расчет стены. Определение условий эксплуатации строительных материалов

Задача 1.

Выполнить теплотехнический расчет стены из: силикатного кирпича на ρ=1400кг/м³ с внутренней стороны известково-песчаный раствор (штукатурка) δ=0,02м. Предложить рациональный вариант уменьшения толщины, а, следовательно, расхода материала основного конструкционного слоя за счет применения воздушной прослойки, теплоизоляционного или облицовочного слоя.

№ 1.1

Рис. 1.1 Схема конструктивных слоев стены

1.Определим зону строительства для выбора требуемого сопротивления теплопередачи.

Согласно приложению В[1] город Одесса относится ко III зоне строительства, в которой для стен из перлитобетона требуемое сопротивление теплопередачи должно составлять не менее 2,2 м²∙град/Вт., т.е. R_тр.=2,2 м²∙град/Вт.

2.Определяем температуры внутреннего воздуха для заданного помещения:

t_в=20 ^◦C

3.Определение условий эксплуатации строительных материалов.

По приложению Г[1] устанавливаем, что влажностный режим помещения - нормальный.

По приложению К[1], в зависимости от влажностного режима помещения, определяем условия эксплуатации строительных материалов – условия Б.

4.Для условий эксплуатации Б по таблице Л.1.[1] определены и приведены в таблице теплотехнические показатели материалов стены.

Таблица 1.1 – Теплотехнические показатели строительных материалов стены

5.Термическое сопротивление рассчитываемой стены запишется:

,                                              (1.1)

где - коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха внутренней поверхности стены, принимается по приложению Е[1], Вт/м∙град;

 - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стены наружному воздуху, принимается по приложению Е[1], Вт/м∙град;

- толщина слоя, м;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м∙град;

6.Толщина основного слоя из силикатного кирпича определяется по формуле:

м

7.Для расчета принимаем δ₂=1,875м.

8.Рассчитываем действительное термическое сопротивление стены по формуле 1.1:

м²∙град/Вт

Так как R_д=2,338>R_тр.=2,2 м²∙град/Вт – то условие выполняется и выбранная конструкция стены отвечает теплотехническим требованиям, что позволяет обеспечить необходимый температурный режим  помещения.

                                            №1.2

(Уменьшение толщины расхода материала основного конструкционного слоя за счет применения воздушной прослойки теплоизоляционного слоя.)

1.В качестве слоя, в данном случае, используем плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем(содержание вяжущего от 3,5٪ до 4,2٪),со следующими теплофизическими параметрами:

Таблица 1.2 – Теплотехнические показатели строительных материалов стены

Рис. 1.2 – Схема конструктивных слоев стены

2.Рассчитаем толщину принятого слоя:

3.Произведем перерасчет действительного термического сопротивления стены принятой конструкции:

м² град/Вт

Так как R_д=2,214>R_тр.=2,2 м²∙град/Вт – то условие выполняется, и выбранная конструкция стены отвечает теплотехническим требованиям, что позволяет обеспечить необходимый температурный режим  помещения.

Задача 5.

Аналитически, распределение температур в толще ограждения определяется по выражению

τ_х = t_в – (((t_в – t_н)/R_∑) ((1/α_в)+∑R_х ))                                          (5.1)