Теплотехнический расчёт ограждения

Министерство  образования

Российской  Федерации 

СПбГАСУ 
 
 

Курсовая  работа

на тему «Теплотехнический  расчёт ограждения» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент гр. 1П1 Рогозенко Дмитрий. 

Принял преподаватель  Усов Сергей Сергеевич. 
 
 

2011

Параметры микроклимата помещения

(исходные данные  приведены в приложении)

  1. Влажностный режим помещения здания – нормальный.
  2. Зона влажности – нормальная
  3. Условия эксплуатации ограждающей конструкции – кат. Б
№ слоя Материал № позиции  в прил.3 Плотность

ρ

 Коэффициенты
Теплопроводности

λ

 Паропроницания

µ

1 Р-р сложный 184 1700 0,87 0,098
2 Туфобетон 88 1800 0,99 0,99
3 Пенополиуретан 14 80 0,05 0,05
4 Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе 162 1800 0,81 0,11
 

Определение точки росы

    Упругость насыщающих воздух водяных паров при tв=20 Ев=2338 Па

    Фактическая упругость  водяных паров при отн. влажности ϕ=55% ев==1286 Па

    При ев=1286 Па точка росы tв=10,7⁰

 

Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

  1. ГСОП=(tв- τот)*zот= (20+12)*212=6784
  2. Нормативное значение приведённого сопротивления теплопередачи по условию энергосбережения: Rоэ=R + β*ГСОП = 1,4 + 0,00035*6784= 3,774
 
 
 
 
 

Определение норм тепловой защиты по условию санитарии

 
  1. Нормативный перепад  между температурой воздуха в  помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции ∆tн=4⁰
  2. Коэффициент теплоотдачи внутренней/внешней поверхности ограждающей конструкции αв=8,7; αн=23
  3. Нормативное сопротивление теплопередаче по условию санитарии

                                  Roc=

 

    Rоэ>Roc        поэтому R0тр= Rоэ = 3,774

Расчёт толщины  утеплителя

  1. Сопротивление теплообмену:

      Rв=

      Rн=

  1. Термические сопротивления слоёв конструкции с известными толщинами:

    R1=

    R2=

    R5=

    Для воздушной  прослойки R4вп= 0,165

  1. Требуемое термическое сопротивление утеплителя:

    Rуттр =R0тр-(Rв+ Rн +ΣRi изв )=

    =3,774 –(0,115+0,138+0,303+0,148+0,165+0,043)= 2,862

  1. Толщина утепляющего слоя δут=λут*Rут= 2,862*0,05 = 0,1451 = 16см
  2. Термическое сопротивление утеплителя Rут =3,2
  3. Общее термическое сопротивление ограждения с учётом унификации

                   R0= Rв + Rн + Rут + ΣRi изв =0,115+0,043+3,2+0,754= 4,112

Проверка  внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

  1. Температура на внутренней поверхности ограждения

    τв=tв-  > 10,5 →росы нет

  1. Термическое сопротивление конструкции

    R= ΣRi= 3,954

    Т.к R>2,2, то принимаем R=2,2 м2К/Вт

  1. Температура в углу стыковки наружных стен

         τу= τв-(0,175 – 0,039*R)*(tв-tн) = 18,5 – (0,175-0,039*2,2)*(20+34)= 13,8→ росы нет

 

Проверка  на выпадение росы в толще ограждения

  1. Сопротивление паропроницанию каждого из слоёв…

    Rп1=

    Rп2=

    Rп3=

    Rп5=

         …и конструкции в целом

    Rп= ΣRпi=4,71

  1. Температура на поверхности ограждения τв1 при температуре tн=tн1 самого холодного месяца (января)

    τв1=20-

  1. Максимальная упругость Eв*,отвечающая температуре τв1=2169
 
 

Проверка  влажностного режима ограждения

  1. Средние температуры
    • Зимнего периода : -17⁰
    • Весенне-осеннего: 2⁰
    • Летнего: 17⁰
    • Периода влагонакопления: -17
    Период  и его индекс Месяцы Число месяцев Наружная  температура периода
      В плоскости конденсации
    t⁰ E
    Зимний   5 -17 -7 337
    Весенне-осенний   2 2 4,9 866
    Летний   5 17 18 2063
    Влагонакопления   5 -17 -7 337
 
  1. Среднегодовая упругость насыщающих водяных паровв плоскости возможной конденсации

    E=

 
  1. Среднегодовая упругость водяных паров в  наружном воздухе
 

    eнг=

  1. Требуемое сопротивление паропроницанию слоёв конструкции, при котором обеспечивается ненакопление влаги в увлажняемом слое из года в год

    Rпвтр-1=

  1. Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления

                  e0=

  1. Требуемое сопротивление паропроницанию внутренних слоёв конструкции, ограничивающих приращение влажности (в увлажняемом слое) в допустимых пределах

      

Проверка  ограждения на воздухопроницание

  1. Плотность воздуха в помещении при заданной температуре tв и на улице ρн при температуре самой холодной пятидневки

     

 
  1. Тепловой перепад  давления
 
  1. Расчетная скорость ветра v=3,3 м/с при П=49%
  2. Ветровой перепад давлени
 
  1. Суммарный перепад, действующий на ограждение
 
 
  1. Допустимая  воздухопроницаемость ограждения (из СНиП)
  2. Требуемое сопротивление инфильрации
 
 
    Номер слоя Материал Толщина Сопротивление Ri
    1 Р-р сложный 12  
    2 Туфобетон 300  
    3 Пенополиуретан 160  
    5 Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе 120  
 
  1. Располагаемое сопротивление воздухопроницанию
 
 
 
 
 

Заключение

  • Общая толщина ограждения 63см 2мм
  • Масса 1м2 ограждения σ=789,2 кг/м2
  • Сопротивление теплопередачи R0=4,112
  • Коэффициент теплопередачи К= 0,24
  • Действующий перепад давления ∆P = 60,6
 
 
 

    Ограждающая конструкция  будет отвечать нормативным требованиям  по тепловой защите, влажностному режиму поверхности и толщи, по инфильтрации в случае, если будет эксплуатироваться  в указанных в задании климатических  условиях (г. Благовещенск Амурской области; СНиП II-3-79).