2. Расчет температурного поля в многослойной конструкции.

Определить температуры на границах слоев многослойной конструкции наружной стены , тепловой поток и глубину промерзания при следующих данных: t_в = 18 °С, t_н = -25°С.

Рисунок 2.1 - Конструкция наружной стены здания

Рассчитаем величину теплового потока по формуле:

;

где – нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 3,2(м²∙°С)/Вт;

–температура внутри помещения, °С;

–температура снаружи помещения, °С;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру на поверхности внутренней стенки узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру между материалами B и A узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру между материалами A и E узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру на поверхности наружней стенки узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Теплопередача через плоскую стенку показана на рис. 2.2:

Рисунок 2.2 - Теплопередача через плоскую стенку

Определение глубины промерзания

Рисунок 2.3 – Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

Определяем глубину промерзания в теплоизоляционном слое и составляем пропорцию

;

м.

Общая глубина промерзания составляет 0,174м.

Рассмотрим данную задачу в случае, когда теплоизоляционный слой находится с внутренней стороны стены.

Рисунок 2.4 - Конструкция наружной стены здания

Рассчитаем величину теплового потока по формуле:

;

где – нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 3,2(м²∙°С)/Вт;

–температура внутри помещения, °С;

–температура снаружи помещения, °С;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру на поверхности внутренней стенки узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру между материалами 1 и 2 узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру между материалами 2 и 3 узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Температуру на поверхности наружней стенки узнаем по формуле:

;

Подставив значения в эту формулу, получим:

;

Теплопередача через плоскую стенку показана на рис. 2.5:

Рисунок 2.5 - Теплопередача через плоскую стенку

Определение глубины промерзания

Рисунок 2.6 – Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

Определяем глубину промерзания в теплоизоляционном слое и составляем пропорцию

;

м.

Общая глубина промерзания составляет:

δ_пр = Х+ 0,40;

где – толщина плотного силикатного бетона,м;

Подставив Х в формулу получим:

δ_пр = 0,113+ 0,40=0,513м;

Вывод: Глубина промерзания, в первом случае (наружная теплоизоляция) составляет 0,174м. (174 мм), во втором случае (внутренняя теплоизоляция) 0,513м (513 мм). Экономически целесообразнее делать наружную теплоизоляцию, при этом точка росы переносится в теплоизоляционный слой и стена незначительно промерзает в отличие от внутренней теплоизоляции. При наружной теплоизоляции ограждающая конструкция аккумулирует тепло, потери тепла минимальны.