Значение среднемесячной температуры наружного воздуха. Значение влажности воздуха за год. Теплотехнический расчет стены

Федеральное агентство по образованию

Сибирский Федеральный Университет

Институт градостроительства управления и региональной экономики

Кафедра «АГ и ПЗ»

Расчетно-графическая работа

По строительной физике

Выполнил:

Шифр 

Приняла:

Красноярск 2009 г.

1.Значение среднемесячной температуры наружного воздуха.
Показатели	месяца
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Т,С	-19,9	-9,5	-4,1	5,0	12,9	16,7	18,6	17,2	11,6	5,0	-1,1	-6,7
е , гПа упругость водяного пара	2,8	2,9	4,0	6,7	9,3	12,5	14,9	14,0	10,3	7,1	5,1	3,7
Е	104	270,5	433,5	872	1489	1901	2152	1962	1365	872	558	347,3
Относительная влажность ϕ , %	100	100	92	77	63	66	69	88	85	81	91	100
Тип погоды	х	х	х	п	к	к	к	к	к	п	х	х

СП 23-101-2004

ϕ=(е/Е)*100

Гистограмма распределения среднемесячной температуры за год

Наиболее низкая средняя температура наружного воздуха в январе    – 19,9 , а наиболее высокая температура наружного воздуха в июле 18,6

Летний период 5 месяцев.    Зимний период 5 месяца

Осеннее – весенний период 2 месяц

 

2.Значение влажности воздуха за год.

Наиболее сухой месяц май , относительная влажность составляет  ϕ = 0,63 %,

Наиболее влажные месяца декабрь, январь, февраль, относительная влажность составляет ϕ=100%, ϕ=100 %, ϕ=100%

3.Скорость и направление ветра.

Месяц	показатели	с	св	в	юв	ю	юз	з	сз	штиль
Январь	V,м/с	3,9	3	5	4,4	5,4	4,9	4,6	3,6	5
	Повторяемость, %	7	5	13	14	13	19	18	11
Июль	V,м/с	3,3	3,2	3,5	3,3	3	3,8	3,7	3,4	10
	Повторяемость, %	12	10	12	8	5	12	22	19

Январь: Наибольшая скорость ветра в составляет  5,4 м/с, на юге.   Наименьшая скорость ветра 3 м/с, на северовостоке.

Июль:   Наибольшая скорость ветра составляет  3,8 м/с, на югозападе.

Наименьшая скорость ветра  3 м/с, на юге.

Согласно данных :

В январе, тип погоды холодный – тип помещений закрытый. Зашита от ветра, ориентация на солнце, закрытые лестницы, центральное отопление средней мощности, вытяжная канальная вентиляция, воздухонепроницаемость и теплозащита ограждений.

В июле, тип погоды комфортный – тип помещений открытый, климатозащитная функция архитектуры не требуется, типичны лоджии веранды.

4.Солнечная радиация.

Показатель	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Горизонт. Плоскость	113	220	467	650	840	873	875	695	486	267	127	84
Ю	425	528	673	638	541	469	501	552	608	598	486	400
З	93	139	239	366	466	541	541	528	480	327	187	104
В	104	187	327	480	528	541	541	466	366	239	139	93
С				106	183	223	215	127

Наибольшее поступление солнечной радиации наблюдается на горизонтально ориентируемую плоскость в июле месяце и составляет 875 МДж/м², наименьшая радиация на горизонтально ориентируемую плоскость наблюдается в декабре и составляет 84 МДж/м².

Наибольшее поступление солнечной радиации наблюдается на юге вертикальной плоскости в апреле и составляет 638 МДж/м², а наименьшее на востоке в декабре 93 МДж/м².

                          5Теплотехнический расчет стены.

 

  1-Цементно-песчаный раствор  Р=1700кг/м³

  2-Кирпич глиняный обыкновенный   Р=1700кг/м³

  3-Пенополистирол  Р=150кг/м³

  4-Кирпич глиняный обыкновенный   Р=1700кг/м³

  5-Цементно-песчаный раствор  Р=1700кг/м³

δ₁= 20мм = 0,02м              λ₁=0,87Вт/м^оС;

δ₂= 20мм = 0,12м              λ₂=0,76Вт/м^оС;

δ₃= ?                                   λ₃=0,06 Вт/м^оС;

δ₄= 380мм = 0,38м            λ₄=0,76Вт/м^оС;

δ₅= 15мм = 0,015м            λ₅=0,87Вт/м^оС

  (т.к. во 2-й зоне климат нормальный, и  условия эксплуатации нормальные, то по СНиП 23-101-2004 коэффициент теплопередачи выбираем по графе Б )

 

градусо- сутки отопительного периода (D_d) :

D_d =(t_int - t_ht)* Z_ht

где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, +20 ^оС;

t_ht- средняя температура наружного воздуха,-6.4 ^оС;

Z_ht –продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха не более 8 ^оС – 207 сут.;

D_d =(20+6.4)*207= 5464,8

Находим общее сопротивление  R_о м* ^оС/ Вт, ограждающих конструкций из условий энергосбережения в зависимости от D_d ^оС* сут., находим по СНиПу 23-02-2003 таб.4

4000 - 2,8

6000 - 3,5

5464 – х    Х=1464,8*0,7/2000=3,31

 Отсюда: R_о = 3,31 м^2оС/ Вт

 

 

Находим сопротивление каждого слоя :

R₁ = δ₁/ λ₁=0,02 /0,87 = 0,023м^{2 о}С/ Вт;

R₂ = δ₃/ λ₃=0,12/0,76 = 0,158 м^{2 о}С/ Вт;

R₄ = δ₄/ λ₄=0,38/0,76 = 0,5 м^{2 о}С/ Вт;

R₅ = δ₁/ λ₁=0,015 /0,87 = 0,017м^{2 о}С/ Вт

Из формулы общего сопротивления находим толщину слоя δ₂:

R_о =1/а_int + R_к+1/а_ext

Где , а_int  и а_ext   - коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/ м² * ^оС;

а_int = 8,7 Вт/ м² * ^оС;

а_ext = 23 Вт/ м² * ^оС;

R_к = R₁+ R₂+ R₃+ R₄+R₅

Где R₂- х

3,31= 1/8,7+ 0,023+ 0,158+х/0,06+ 0,5+ 0,017+ 1/23

3,31= 0,856 +х/0,06

2,46 = х/0,06

Х =2,46 *0,06= 0,15

Принимаем толщину утеплителя δ₂ = 150 мм;

Находим общую толщину стены:

δ₁ +δ₂ +δ₃ +δ₄ +δ₅ =20+120+150+380+15 =685 мм

 

 

6.Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницание.

1 Цементно-песчаный раствор:R_inf= 15/20=373/х; х=497,3[м² чПа/кг]

2-Кирпичная кладка:                                               R_inf= 120=1[м² чПа/кг]

3-Пенополистирол                       R_inf=100/150=79/х; х=118,5[м² чПа/кг]

4-Кирпичная кладка:                       R_inf=250/380=9/х; х=13,68[м² чПа/кг]

4-Цементно-песчаный раствор,                        R_inf= 15=373[м² чПа/кг]

 

Сопротивление воздухопроницаемости находим по формуле:

R_inf^red =∆p/G_n

 

Где G_n – нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, см. табл. 11 СНиП 23-02-2003 [кг/м²ч]

G_n = 0,5

∆p – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхности ограждающих конструкций, [Па]

∆p =0,55Н (γ_ext + γ_int)+0,03γ_ext V²

Где Н - высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), [м]

Н = 10 м

γ_ext , γ_int – удельный вес соответственно нагруженного и внутреннего воздуха, [Н/ м³]

V²- максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь повторяемость которого 16% и более

V =4,9 м/с

γ_ext(int) =3463/ (273+t_ext(int))

где t _int– температура внутреннего воздуха;

t_ext – средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

t _int= 20 ^оС ; t_ext = -27 ^оС

γ_ext = 3463/ (273-27)= 14,08 [Н/м³]

γ_int=3463/ (273+20)= 11,81 [Н/м³]

∆p =0,55*10* (14,08 -11,81)+ 0,03*14,08 *4,9²= 124,05[Па]

R_inf^red =124,05/0,5 =248,1 [м² чПа/кг]

Рассчитаем фактическое сопротивление воздухопроницаемости многослойной ограждающей конструкций [м² чПа/кг]

R_inf^dez = R_inf¹ + R_inf² + R_inf³ + R_inf⁴ +R_inf⁵

Где R_inf¹ , R_inf² , R_inf³, R_inf⁴ ,R_inf⁵– сопротивление воздухопроницаемости слоев ограждающей конструкций, [м² чПа/кг]     СП 23-01-2004

R_inf^dez = 497,3+1+118,5+13,68+373=1003,48

R_inf^red < R_inf^de

247<1003,48

Вывод : условие выполняется

 

7.Теплотехнический расчет окна

градусо- сутки отопительного периода (D_d) :

D_d =(t_int - t_ht)* Z_ht где t_int – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, 20 ^оС;

t_ht- средняя температура наружного воздуха,-6,4 ^оС;

Z_ht –продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха не более 8 ^оС – 207 сут.;

D_d =(20+6,4)*207= 5464,8

Нормируемое значение сопротивления теплопередач   R_reg м²* ^оС/ Вт, для оконных проемов из условий энергосбережения в зависимости от D_d ^оС* сут., находим по СНиПу 23-101-2004 таб.5 методом интерполяции:

4800-0,51

5467-0,56

667-0,05

664.8 – х

Х =664*0,05/667 = 0,0498

0,51+0,0498=0,5598

Отсюда R_reg = 0,5598

Вывод : по таблице 5 СП 23-101-2004 принимаем однокамерный стеклопакет в одинарном переплете, с мягким селективным покрытием.

пвк

8.Расчет сопротивления паропроницания.

№	материал	р, кг/м3	λ, Вт/моС;	μ	δ,м
1	Цементно-песчаный раствор	1700	0,87	0,098	0,02
2	Кирпич глиняный	1700	0,76	0,12	0,12
3	Пенополистирол	150	0,06	0,05	0,15
4	Кирпич глиняный	1700	0,76	0,12	0,38
5	Цементно-песчаный раствор	1700	0,87	0,098	0,015

Показатели	Месяца
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Т,С	-19,9	-9,5	-4,1	5,0	12,9	16,7	18,6	17,2	11,6	5,0	-1,1	-6,7
е , гПа упругость водяного пара	2,8	2,9	4,0	6,7	9,3	12,5	14,9	14,0	10,3	7,1	5,1	3,7
Е	104	270,5	433,5	872	1489	1901	2152	1962	1365	872	558	347,3
Период	З	З	О-в	О-в	Л	Л	Л	Л	Л	О-в	О-в	З

R_о =1/а_int + R_к+1/а_ext

 

Где , а_int  и а_ext   - коэффициенты теплопередачи внутренней и наружной