Теплотехнический расчет с. Объячево. Климатический район строительства. Определение градусосуток отопительного периода

теплоизоляционный материал – Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)№29

кг/м³;125

Вт/ м* ⁰C 0,056

Конструктивное решение стен – трехслойное с теплоизоляционным слоем посередине и гибкими связями в виде арматурных стержней.

Кладка – кирпичная.

V. Кирпич – керамический  полнотелый

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Штукатурка (внутренняя) – листы гипсовые обшивочные

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

VI. Расчет требуемой толщины утеплителя

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций

_i=8,7 Вт/ м²* ⁰C

_e=23 Вт/ м²* ⁰C

х=150 мм

3,8>3,68

7. Теплоизоляционный материал – базальтовое супертонкое стекловолокно.

Расчет требуемой толщины утеплителя:

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций

_i=8,7 Вт/ м²* ⁰C

_e=23 Вт/ м²* ⁰C

х=90 мм

3,85>3,68

Вывод: стена с  базальтовым супертонким волокном имеет меньшую толщину.

9.1. Построение линий распределения температур и упругости водяного пара в толще наружного ограждения с учетом термического сопротивления стены и теплопередачи

Определяем температуру в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены.

Воздух внутри помещения t _в = 22 ^оС

Внутренняя  грань стены – точка 1 -  τ_в = t_в – [(t_в – t_н) / R_о ] · R_в  ( формула 7 лаб. работы), где   R_в = 1/α_в = 1/8,7 = 0,115    (формула 3 лаб. работы и таблица 6 СНиП)

τ_в = 22 – [(22 + 34) / 3,85] · 0,115 = 20,33  ^оС

Под штукатуркой – точка 2 - τ_n = t_в – [(t_в – t_н) / R_о ] · (R_в + ∑_n-1R)      (формула 8 л.р.)

τ₂ = 22 – [(22 + 34) / 3,85] · (0,0435 + 0,03/0,21) = 18,25  ^оС

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

τ₃ = 22 – [(22 + 34) / 3,85 ] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7) = 9,77 ^оС

С наружной стороны утеплителя- точка 4

τ₄= 22 – [(22 + 34) / 3,85 ] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7 +0.09/0,033) = -29,32  ^оС

Наружная  грань стены – точка 5

τ₅= 22–[(22 + 34) / 3,85 ] · (0,0435+ 0,03/0,21+ 0,38/0.7 +0.09/0,033 + 0,120/0,7) = -31,81  ^оС

Наружный воздух  t_в = -34 ^оС. Строим линию температур – см.рисунок 1

рис.1

6)    Определяем максимальную упругость водяного пара Е по таблице 2 «Значений максимальной упругости водяного пара Е» в зависимости от температуры и строим линию насыщающего парциального давления водяного пара Е – см. рисунок 5 (справа).

Для удобства построения слой 2 и 3 разбиваем на промежуточные значения – точки 2₁, 3₁, 3₂, 3₃.

7)    Определяем парциальное давление водяного пара е в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены по формуле 9 лаб. работы

е_n =  е_в – Δе / R_о.п  · ∑_n-1 R_п.

            Для этого сначала определяем парциальные давления внутреннего и наружного воздуха с учетом относительной влажности воздуха,  используя формулу 10 лаб.работы.

                 φ = (е / Е) · 100%         отсюда          е =  φ · Е / 100%.

Внутренний воздух:

t _в = 22 ^оС,  φ = 50%, Е = 19,83 мм рт.ст         е_в=  φ · Е / 100% = 50х19,83/100 = 9,915

Наружный воздух:

t _н= 35 ^оС,  φ = 60%, Е = 0,167 мм рт.ст         е_н=  φ · Е / 100% = 60х0,167 /100 = 0,1

Δе = е_в -  е_н = 9,915 – 0,1 = 9,815

Внутренняя  грань стены – точка 1

е₁ =  е_в – Δе / R_о.п  · ∑_n-1 R_{п =} 9,915 – (9,815/6,796) · (0) = 9,915

Под штукатуркой – точка 2

е₂ = ₌ 9,915 – (9,815/6,796) · (0,03/0,12) = 9,55

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

е₃ = ₌ 9,915 – (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11) = 4,56

С наружной стороны утеплителя- точка 4

е₄ = ₌ 9,915 – (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11 +0,100/0,05) = 1,68

Наружная  грань стены – точка 5

е₅ = ₌ 9,915 – (9,815/6,796) · (0,03/0,12 + 0,250/0,11 +0,100/0,05 +0,120/0,11) = 0,1

Строим линию парциального давления водяного пара  е  – см.рисунок 2.

Вывод: согласно расчетам, конденсация влаги в стене не возможна.

9.2. Сравнение

г. Ухта

1. t_ext=-39 ^oC

z_ht=261

t_ht= -6,4 ⁰C

2. Климатический район строительства – 1Д

Зона влажности – 2 (нормальная)

I.  а) режим помещений – нормальный б) оптимальная температура воздуха внутри здания для холодного периода года

t_int=22

в) условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б

II. Определение градусосуток отопительного периода

D_d= (t_int - t_ht)* z_ht  = (22+6,4)*261= 7412,4 ⁰C*сутки

III.Определение приведенного сопротивления теплопередач ограждающих конструкций

R_reg  =a*Dd+b

a=0,00035

b=1,4

R_reg  =0,00035*7412,4+1,4=3,99434 м²* ⁰C/Вт

IV.теплоизоляционный материал – минераловата

Конструктивное решение стен – трехслойное с теплоизоляционным слоем посередине и гибкими связями в виде арматурных стержней.

Кладка – кирпичная.

V. Кирпич – керамический  полнотелый

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Штукатурка (внутренняя) – листы гипсовые обшивочные

кг/м³;

Вт/ м* ⁰C

Утеплитель – ROCKWOOL

кг/м³;

Вт/ м ⁰C

VI. Расчет требуемой толщины утеплителя

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций

_i=8,7 Вт/ м²* ⁰C

_e=23 Вт/ м²* ⁰C

3,99434 = 0,11494+0,1875++0,59375+0,1429+0,04348

4,1381>3,99434

Построение линий распределения температур и упругости водяного пара в толще наружного ограждения с учетом термического сопротивления стены и теплопередачи

Определяем температуру в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены.

Воздух внутри помещения t _в = 22 ^оС

Внутренняя  грань стены – точка 1 -  τ_в = t_в – [(t_в – t_н) / R_о ] · R_в  ( формула 7 лаб. работы), где   R_в = 1/α_в = 1/8,7 = 0,115    (формула 3 лаб. работы и таблица 6 СНиП)

τ_в = 22 – [(22 + 39) / 4,1381 ] · 0,115 = 20,3  ^оС

Под штукатуркой – точка 2 - τ_n = t_в – [(t_в – t_н) / R_о ] · (R_в + ∑_n-1R)      (формула 8 л.р.)

τ₂ = 22 – [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21) = 19,25  ^оС

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

τ₃ = 22 – [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7) = 11,23 ^оС

С наружной стороны утеплителя- точка 4

τ₄= 22 – [(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435 + 0,03/0,21 + 0,38/0.7 +0.100/0,036) = -29,79  ^оС

Наружная  грань стены – точка 5

τ₅= 22–[(22 + 39) / 4,1381] · (0,0435+ 0,03/0,7+ 0,25/0.7 +0.100/0,036 + 0,120/0,7) = -32,3  ^оС

Наружный воздух  t_в = -39 ^оС. Строим линию температур – см.рисунок 1

рис.1

6)    Определяем максимальную упругость водяного пара Е по таблице 2 «Значений максимальной упругости водяного пара Е» в зависимости от температуры и строим линию насыщающего парциального давления водяного пара Е – см.рисунок 5 (справа).

Для удобства построения слой 2 и 3 разбиваем на промежуточные значения – точки 2₁, 3₁, 3₂, 3₃.

7)    Определяем парциальное давление водяного пара е в толще ограждения на границе слоев и на внутренней и наружной гранях стены по формуле 9 лаб. работы

е_n =  е_в – Δе / R_о.п  · ∑_n-1 R_п.

            Для этого сначала определяем парциальные давления внутреннего и наружного воздуха с учетом относительной влажности воздуха,  используя формулу 10 лаб.работы.

                 φ = (е / Е) · 100%         отсюда          е =  φ · Е / 100%.

Внутренний воздух:

t _в = 22 ^оС,  φ = 50%, Е = 19,83 мм рт.ст         е_в=  φ · Е / 100% = 50х19,83/100 = 9,915

Наружный воздух:

t _н= 39 ^оС,  φ = 60%, Е = 0,105 мм рт.ст        е_н=  φ · Е / 100% = 60х0,105 /100 = 0,063

Δе = е_в -  е_н = 9,915 – 0,063 = 9,852

Внутренняя  грань стены – точка 1

е₁ =  е_в – Δе / R_о.п  · ∑_n-1 R_{п =} 9,915 – (9,852/6,996) · (0) = 9,915

Под штукатуркой – точка 2

е₂ = ₌ 9,915 – (9,852/6,996) · (0,03/0,12) = 9,55

С внутренней стороны утеплителя- точка 3

е₃ = ₌ 9,915 – (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11) = 4,56

С наружной стороны утеплителя- точка 4

е₄ = ₌ 9,915 – (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,380/0,11 +0,100/0,05) = 1,68

       Наружная  грань стены – точка 5

е₅ = ₌ 9,915 – (9,852/6,996) · (0,03/0,12 + 0,250/0,11 +0,100/0,05 +0,120/0,11) = 0,1

Строим линию парциального давления водяного пара  е  – см.рисунок 2.

Вывод: согласно расчетам, конденсация влаги в стене не возможна