Теплотехнический расчет наружных ограждений здания (назначения здания – жилой дом, количество этажей – 8, район строительства – г. Лида)

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет энергетического строительства

Кафедра «Теплогазоснабжения и вентиляции»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Теплотехнический расчет наружных ограждений зданий

Выполнил: ст. гр.

Проверил:

Минск 2014

Содержание

1.  Аннотация	Стр.3
2.  Исходные данные	Стр.4
3.  Определение толщины теплоизоляционного слоя и принятие сопротивлений теплопередаче	Стр.5
3.1   Принятие сопротивлений теплопередаче и определение толщины теплоизоляционного слоя наружной ограждающей конструкции	Стр.5
3.2   Определение толщины теплоизоляционного слоя  совмещённого покрытия	Стр.8
4.  Расчет минимальной температуры внутренней поверхности стены	Стр.12
5.  Теплотехнический расчет оконного заполнения и подбор его конструкции	Стр.14
5.1   Расчет заполнения светового проёма (окна)	Стр.14
5.2   Расчет сопротивления воздухопроницанию окна	Стр.17
6.  Расчет сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций	Стр.20
6.1   Расчет сопротивления паропроницанию наружной стены	Стр.20

6.2   Расчет сопротивления паропроницанию перекрытия	Стр.29
7.  Заключение	Стр.34
8.  Литература	Стр.35

1. Аннотация

В данной курсовой работе основное внимание уделено характеристикам ограждающих конструкций. Были  рассмотрены вопросы по выявлению тепловлажностных качеств наружной стены и перекрытия, а также теплотехнических характеристик окон 9-этажной детской поликлиники, находящейся в Минской области, г. Вилейка. По ТКП-45-2.04-43-2006  (02250) выбраны исходные данные для данного типа местности. Подобрали толщину теплоизоляционного слоя для ограждающей конструкции и перекрытия. Рассчитали минимальную температуру внутренней поверхности, которая не должна быть ниже температуру точки росы. Сделали теплотехнический расчет оконного заполнения, а также тепловлажностный расчет наружных ограждений. Ознакомился с методом К.Фокина.

Курсовая работа выполнена на листах формата А4, содержит 8 таблиц и 6 рисунков.

Графическая часть курсовой работы выполнена на листе формата А2 (миллиметровка) и содержит графики тепловлажностного режима ограждающей конструкции и перекрытия по методу К.Фокина.

2. Исходные данные к работе

Район строительства – г. Лида

Назначение здания – жилой дом

Количество этажей - 8

Конструкция наружных стен - вариант 2.

Конструкция совмещенного покрытия (перекрытия)-вариант Г.

Параметры внутреннего воздуха в помещении: t_в = 18^оС, _в=55 %.

Материал утеплителя - вариант 9.

Конструкция оконного заполнения - вариант 9.

Влажностный режим помещения: нормальный.

Таблица 4.3 ТКП 45-2.04-43-2006:

- средняя температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92  

- средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92  

Таблица 4.4 ТКП 45-2.04-43-2006:

- средняя температура за отопительный период t_н.от = -0,5^оС

- продолжительность z_от =194 сут.

-средняя относительная влажность за отопительный период

3 Определение толщины теплоизоляционного слоя и принятие сопротивлений теплопередаче

3.1. Принятие сопротивлений теплопередаче и определение толщины теплоизоляционного слоя наружной ограждающей конструкции

Сопротивление теплопередаче   наружных ограждающих конструкций, за исключением наружных дверей, ворот и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать не меньше нормативного сопротивления теплопередаче, приведенного в таблице 5.1 ТКП 45-2.04-43-2006. Поэтому, задаваясь сначала нормативным сопротивлением теплопередаче , следует найти неизвестную толщину слоя утеплителя δ₂, а затем уточнить значение сопротивления теплопередаче.

Для наружных стен жилых и общественных зданий .

Наружная стена:

Рис. 3.1 Наружная ограждающая конструкция

По приложению А [1] ТКП 45-2.04-43-2006 составляем таблицу теплотехнических показателей используемых строительных материалов:

Таблица 1. Характеристики материалов стены

№	Наименование материала и плотность ρ, кг/м3	Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации Б)
		λ, Вт/м0∙С	Ѕ, Вт/м2∙оС	μ, мг/м∙ч∙П
1	Кирпич сплошной глиняный обыкновенный ρ=1800 кг/м3	0,81	10,12	0,11
2	Плита минераловатная жесткая на синтетическом связующем ρ=175 кг/м3	0,059	0,83	0,51
3	Кирпич сплошной глиняный обыкновенный ρ=1800 кг/м3	0,81	10,12	0,11
4	Цементно-песчаная штукатурка ρ=1800 кг/м3	0,93	11,09	0,09

Наружная стена представляет собой многослойную ограждающую конструкцию, сопротивление теплопередаче,  для данной стены будет рассчитываться по выражению:

, где - коэффициент теплоотдачи, , соответственно внутренней и наружной поверхности, принимаемые по таблице 5.4 и 5.7 [1].

;

;

 – термическое сопротивление ограждающей конструкции, .

Термическое сопротивление  многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями определяется по формуле

, где R₁,R₂,_…,R_n – термические сопротивления отдельных слоев конструкции, определяемые по формуле

, где - толщина слоя, м;

-коэффициент теплопроводности, .

Тогда для данной конструкции:

.

.

.

.

Принимаем кратное целому сантиметру значение (с округлением в большую сторону)     и рассчитываем действительное сопротивление теплопередаче стены:

.

3.2.Определение толщины теплоизоляционного слоя совмещённого покрытия

Совмещённое покрытие:

Рис. 3.2 Конструкция совмещённого покрытия

Аналогично расчёту стены, из табл. А.1 [ТКП 45-2.04-43-2006] находим для расчётов данные о материалах и сводим их в таблицу 3.2.

Таблица 2 Характеристики материалов покрытия

Железобетонная плита является термически неоднородной конструкцией. Ввиду этого предварительно необходимо найти её приведённое термическое сопротивление. Расчёт проводится в следующей последовательности:

а) Выделяем характерное сечение. Заменим окружность равным по площади квадратом (исходя из соотношения ), со стороной

и вычертим характерное сечение.

В нашем случае:

Рис. 3.3 Характерное и расчетное сечение б) Плоскостями, параллельными тепловому потоку, разбиваем однородные участки, которые могут быть однородными и неоднородными, и вычисляем термическое сопротивление по формуле

, где F_i – площадь отдельных участков конструкции, м².

R_i – термическое сопротивление данных участках конструкции