4 Теплотехнический расчет Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения.

Район строительства: г. Уфа

Назначение здания: жилое.

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна - 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года t_int= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха t_ext, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -33°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна z_ht = 209 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ht = -6,0°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены.

Стена состоит из следующих слоев:

• облицовочный кирпич 120 мм;

• утеплитель (минеральная вата), на рисунке его толщина обозначена знаком "Х", так как она будет найдена в процессе расчета;

• газобетон толщиной 400 мм;

• штукатурка 15 мм.

3. Теплофизические характеристики материалов.

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

№ слоя	Материал слоя	№ позиции Прил. Д [3]	Толщина слоя δ, мм	Плотность, Кг\м3	Коэффициенты[3]
					Теплопроводности λ , Вт\(м*оС) (табл. Д1 столбец 9 [3])	Паропроницаемости μ, мг\(м*Па) (табл. Д1 столбец 12 [3])
1	Облицовочный кирпич	-	120	2300	0,96	0,1
2	Утеплитель (минеральная вата)	38	х	75	0,046	0,49
3	Газобетон	199	400	800	0,37	0,14
4	Штукатурка	228	15	1700	0,87	0,098

4. Определение толщины утеплителя.

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

D_d = (t_int - t_ht)z_ht = (20 + 6,0)209 = 5434°С·сут

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

R_req= a·D_d + b = 0,00035 · 5434 + 1,4 = 3,302м²·°С/Вт,

где: Dd - градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b - коэффициенты, принимаемые по таблице 4 [1] для стен жилого здания (столбец 3).

За требуемое сопротивление теплопередачи выбираем R_req из условия энергосбережения и обозначаем его теперь R_тр0=3,302м²·°С/Вт_.

5. Определение толщины утеплителя.

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где: δ_i- толщина слоя, м;

λ_i - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м ·°С).

1 слой (облицовочный кирпич): R₁ = 0,12/0,96 = 0,125 м²·°С/Вт.

3 слой (газобетон): R₃ = 0,40/0,37 = 1,081 м²·°С/Вт_.

4 слой (штукатурка): R₄ = 0,015/0,87 = 0,017 м²·°С/Вт_.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина "Теплопотери здания. Справочное пособие"):

где: R_int = 1/α_int = 1/8,7 - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

R_ext = 1/α_ext = 1/23 - сопротивление теплообмену на наружной поверхности, α_ext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣR_i = 0,125 + 1,081 + 0,017 - сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м²·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

где: λ_ут - коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Возьмем толщину утеплителя 90мм

Определение термического сопротивления стены (формула 5.8 [5]):

где: ΣR_т,i - сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м²·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R₀ = 3,338 м²·°С/Вт  > R_тр0 = 3,302 м²·°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.