Расчет тепловой защиты помещения

Российская Федерация

Санкт-Петербургский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра физики

Дисциплина: Строительная физика

Курсовая работа

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПОМЕЩЕНИЯ

Выполнила студентка Кравченко Екатерина

ПГС 09-385

ФБФО, заочное отделение

Санкт-Петербург

2011 г.

1. Выборка исходных данных.

1.1 Климат местности.

Исходные данные по СНиП II-3-79

Пункт строительства – ЕКАТЕРИНО-НИКОЛЬСКОЕ Хабаровского Края

1. Средние месячные температуры, упругости водяных паров и максимальные амплитуды колебания температуры воздуха:

2. Температура воздуха, ˚C:

- абсолютная минимальная                                                                         -43ºC

- средняя наиболее холодных суток                                                           -32ºC

- средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92   tх5= -29ºC

- средняя отопительного периода, который охватывает дни со среднесуточными температурами ≤8ºС,                                                    tот= -9,3ºС

3. Продолжительность периодов:

влагонакопления с температурами ≤0ºС, zо= 162, сут.,

отопительного                                            zот=209, сут.,

4. Повтояемость [П] и скорость [v] ветра:

5.Интенсивность солнечной радиации в июле, Вт/м2

на фасад западной ориентации:       максимальная           762

                                                   средняя                   184

на горизонтальную поверхность:     максимальная         863

                                                   средняя            327

1.2 Параметры микроклимата помещения.

1.      Помещение: магазин.

2.      tв=19 ºC

3.      φв=65%

4.      H=6 м

5.      Разрез рассчитываемого ограждения:

1.3. Теплофизические свойства материалов.

1. tв = 19 º, φв=65%, исходя из этого влажностный режим помещения – нормальный.

2. Заданный населённый пункт находится в влажной  зоне влажности.

3. Влажностные условия эксплуатации ограждающей конструкции – Б

4.Значения характеристик материалов составляющих данную конструкцию

2. Определение точки росы.

2.1. При tв=18ºC, упругость водяных паров Eв=2063 Па.

2.2. Фактическая упругость водяных паров при заданной относительной влажности φв=55%

eв= = Па

2.3. По численному значению  eв=1134,65 Па обратным ходом по прилож. 1 «Методических указаний…» находим точку росы tр=8.8ºС

3. Определение нормы тепловой защиты.

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

3.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

3.1.1 Градусо-сутки отопительного периода :

ГСОП = X=(tв-tот)*zот=(18-(-3,3))*281=5985,3 град*сут

3.1.2 . Значения постоянных:

R=1,4 м2*К/Вт

β=0,00035 м2/Вт*сут ;

Rоэ=R+β*X= 1,4+0,00035*5985,3=3,494, м2*К/Вт

3.2. Определение норм тепловой защиты по условию санитарии.

3.2.1. Нормативный (максимально допустимый) перепад между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности помещения ограждающей конструкции Δtн=7,˚С

3.2.2. Корректирующий множитель n, учитывающий степень контактности ограждения с наружным воздухом равен 1.

3.2.3. Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции

αв=8,7,Вт/(м2*К)

3.2.4 Нормативное (максимально допустимое) сопротивление теплопередаче по условию санитарии

Rос= м2*К/Вт

3.3. Норма тепловой защиты

Rоэ > Rос , значит  Rотр = Rоэ = 3,494, м2*К/Вт

4. Расчёт толщины утеплителя.

4.1. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения внешней среды (наружный воздух)

αн=23Вт/(м2*˚С)

4.2. Сопротивление теплообмену:

- на внутренней поверхности Rв= м2*К/Вт

- на наружной поверхности  Rн= м2*К/Вт

4.3. Термическое сопротивление слоёв конструкции с известными толщинами:

R1= м2*К/Вт

R2= м2*К/Вт

R4= м2*К/Вт

4.4. Минимальное допустимое (требуемое) термическое сопротивление утеплителя:

3,494-                      

-(0,115+0,043+0,022+0,37+0,14) = 2,9 м2*К/Вт

4.5. Толщина утепляющего слоя:

м.

4.6. Округление толщины утеплителя до унифицированного значения, кратного строительному модулю:

=12см=0,12м

4.7. Термическое сопротивление утеплителя (после унификации):

м2*К/Вт

4.8. Общее термическое сопротивление ограждения с учётом унификации:

0,115+0,043+3,33=3,49 м2*К/Вт

5. Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы.

5.1 Температура на внутренней поверхности ограждения :

16,5˚С

Возможность выпадения росы отсутствует, т.к. 16,5˚С больше 8.8ºС

5.2 Определить термическое сопротивление конструкции:

м2*К/Вт

5.3 Температура в углу стыковки наружных стен:

ºС

5.4. Возможность выпадения росы в углу отсутствует, т.к. 12,5˚С больше 8.8ºС

6. Проверка на выпадение росы в толще ограждения.

6.1. Сопротивление паропроницанию каждого слоя:

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

Сопротивление паропроницанию конструкции в целом:

= 0,2+3,33+2,8+1,1=7,43 м2*ч*Па/мг

6.2.Температура на поверхности ограждения  при tнI (температуре самого холодного месяца). tнI =-10,1˚С :

˚С

6.3. По приложению 1 «Методических указаний…» нахожу максимальную упругость , отвечающей температуре :

Па

6.4. Графическим методом (см. график 1) находим изменение температуры по толще ограждения при средней температуре самого холодного месяца

6.5. По температурам на границах слоев находим значения E для этих границ (см. график 1).

6.6.По аналогии с п. 6.4, только на координационных осях Rп и Е построить разрез ограждения (см. график 2).

6.7. Откладываем ев и ен.. Соединяем.

Пересечение линий E и e. Линия E расположена ниже e, поэтому требуется проверка влажностного режима конструкции.

7. Проверка влажностного режима ограждения.

7.1. Из точек ев и ен проводим касательные к кривой линии Е. Точки касания определяют границы конденсации (см. график 2).

7.2. Находим и выделяем плоскость, в которой линия Е максимально провисает над линией е. По max провисанию линии E под линией е находим, что плоскость возможной конденсации находится в 3-4 слоях.

7.3. Из график 2 имеем:

- сопротивление паропроницания слоев между плоскостью возможной конденсации и внутренней поверхностью ограждения:

м2*ч*Па/мг

- сопротивление паропроницания слоев между плоскостью возможной конденсации и наружной поверхностью ограждения:

м2*ч*Па/мг

7.4. Находим положение  плоскости возможной конденсации на температурном графике (см. график 1).

7.5. Средние температуры:

-         зимнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами ниже 5˚С, tзим=-8,9˚С;

-         весенне-осеннего периода, включая месяцы со средними температурами от –5 до +5 ˚С,tво=-0,7˚С;

-         летнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами более 5 ˚С, tл=9,5˚С;

-         периода влагонакопления, к которому относятся месяцы со средними температурами 0˚С и ниже,tвл=-7˚С.

  7.6.