Теплотехнический расчет наружной стены дома

Теплотехнический расчет наружной стены Расчет ведется согласно СНиП 23−02−2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23−101−2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Данные к расчету:

Район строительства г. Воронеж Данные по расчету согласно СНиП 23−01−99* «Строительная климатология»:

• -влажностный режим помещения — нормальный;
• -зона влажности района строительства — сухая по СНиП 23−02−2003, приложение № 8, стр.18: 3;
• -условие эксплуатаций ограждающих конструкций по СНиП 23−02−2003 стр. 2 табл.2: А;
• -продолжительность отопительного периода по СНиП 23−01−99* стр. 2, 11 колонка:
• -средняя температура отопительного периода: ;
• -

Слой 1. Штукатурка цементно-песчаная,, СП 23−101−2004.

Слой 2. Кладка из газосиликатных блоков ,.

Слой 3. Утеплитель — пенополистерол ,.

Слой 4. Штукатурка цементно-песчаная ,.

При расчете приведенного сопротивления теплопередаче следует учитывать коэффициент неоднородности r=0,85.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции ] с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений каждого слоя:

1. Расчет Сопротивление теплопередаче элементов ограждающей конструкции с учетом теплотехнической неоднородности: приведенное сопротивление теплопередаче ] ограждающей конструкции следует принимать не менее нормируемых значений ], определяемых в зависимости от градусо-суток района строительства ].

,

где a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по СНиП 23−02−2003 стр. 3 табл.4.

а=0.35, b=1.4.

Нормированное значение:

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены:

X=(3.51−2.042) 0.041=0.06 м.

X=60 см Толщина стены: 0,02+0,4+0,06+0,03=0,494 м.

Проверка:

Так как проверка выполняется Теплотехнический расчет плиты перекрытия.

Слой 1. Железобетонная плита покрытия,, для условия, А ;

Слой 2. Выравнивающая цементно-песчаная стяжка, ;

Слой 3. Пароизоляция Delta Davi 6P;

Слой 4. Утеплитель пенополистерол, ;

Слой 5. Пергамин (изоляция);

Слой 6. Выравнивающая керамзито-бетонная стяжка, ;

Слой 7. Гидроизоляционный ковер (2 слоя), .

Расчет. Приведенное сопротивление теплопередаче ] ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемого значения ], определяемого в зависимости от ГСОП района.

; ,.

Где a и b — коэффициенты по СНиП23.02−2003 (стр. 3, табл.4).

a=0,45, b=1,9.

;

Определяем фактическое сопротивление теплопередаче плиты покрытия:

/0.041=3.93−0.11−0.077−0.039−0.16−0.03−0.083=3.43.

= 0.14=0.15.

Толщина покрытия: 0,16+0,03+0,15+0,07+0,0082=0,4182 м Ограничение температуры и конденсация влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкции:

Расчетные температурный перепад, между температурой внутреннего воздуха, поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормированных величин (по СНиП23.02−2003, стр. 5, табл.5).

Так как условие проверки выпоняется Проверка на возможность образования внутреннего конденсата.

— значение температур в плоскости возможной конденсации;

— расчетная температура наружного воздуха наиболее холодного месяца (СНиП 23.01−99*, стр. 36, табл.3).

— сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения;

— термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации.

;

Графики распределения температур.

Проверка:

Расчет сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции.

Слой 1. Штукатурка цементно-песчаная, , [мг/(м*ч*Па)], СП 23−101−2004.

Слой 2. Кладка из газосиликатных блоков, ,.

[мг/(м*ч*Па)].

Слой 3. Утеплитель — пенополистерол, ,.

[мг/(м*ч*Па)].

Слой 4. Штукатурка цементно-песчаная, ,.

[мг/(м*ч*Па)].

Сопротивление паропроницанию (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из нормируемых сопротивлений паропроницанию.

А) — нормируемое сопротивление из условия ограничения влаги ограждающих конструкций за период с отрицательными среднемесячными температурами.

Б) — нормируемое сопротивление из условия ограничения влаги ограждающих конструкций за период с отрицательными среднемесячными температурами.

— парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха [Па];

— относительная влажность воздуха внутри помещения, ;

— парциальное давление насыщенного водяного пара по СП 23.101−2004, стр. 110, приложение С.

При.

Е — парциальное давление водяного пара, [Па], в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации.

— парциальное давление водяного пара, [Па], принимаемое по температуре, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

— продолжительность, [мес.], соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:

• А) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5;
• Б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5;
• В) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5.

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3* СНиП 23−01, а значения температур в плоскости возможной конденсации, соответствующие этим периодам, по формуле:

Где — расчетная температура внутреннего воздуха, [], принимаемая для жилого здания равной ;

— расчетная температура наружного воздуха i-го периода, [], принимаемая равной средней температуре соответствующего периода;

— сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, равное.

;

aR — термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации;

— сопротивление теплопередаче ограждения, определенное ранее равным (из расчета № 1).

Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации.

Установим для периодов их продолжительность z_i, [cут], среднюю температуру t_i, [], согласно СНиП 23−01 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t_i.

Из СНиП 23−01−99*:

Зима (январь, февраль, декабрь): =3мес;

Весна-осень (март, ноябрь):=2мес;

Лето (апрель-октябрь):=7мес;

По температурам (t₁, t₂, t₃) для соответствующих периодов определяем по приложению С парциальное давление (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара: Е₁=304 Па, Е₂ =454,5 Па, Е₃ =1841 Па и определяем парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁, z₂, z₃.

Е_о= (369*3+601*2+887*7)/12=710 Па.

R_vp^e— сопротивление паропроницанию части ограждающей конструкции, м²*ч*Па/мг, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации. Для многослойной конструкции плоскость совпадает с наружной поверхностью утеплителя:

R_vp^e=,.

• -толщина i-го слоя, м,
• -расчетное сопротивление паропроницанию i-го слоя.

м²*ч*Па/мг.

e_ext— среднее парциальное давление водяного пара за годовой период, Па, определяется по табл. 5а* СП 23−101−99.

e_ext =10гПа=1000Па.

Определяем.

м²*ч*Па/мг.

— продолжительность периода влагонакопления, в сутках, она принимается равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами ,=134 сут., (СНиП 23−01−99* табл.1).

Определим температуру, в плоскости возможной конденсации для этого периода:

= 20-(20+6,3)*(0,115+3,25)/3,51 = -4,00.

Парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С при =-4.00 равным =437 Па.

— плотность материала увлажняемого слоя,=(блоков)1800 кг/м³

— толщина увлажняемого слоя,=0,40 (толщина кладки).

— предельное допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, определяется по табл.12 СНиП 23−02−2003, =25%.

— коэффициент, определяемый по формуле:

=.

теплопередача перекрытие термический Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, определенная ранее равна =430 Па.

=24.

Определяем ==0,055 *ч*Па/мг Определим сопротивление паропроницанию стены:

= *ч*Па/мг При сравнении полученного значения с нормируемыми устанавливаем, что.

Следовательно, ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23−02 в отношении сопротивления паропроницанию.

Расчет распределения парциального давления водяного пара по толще стены и определение возможности образования конденсата в толщине стены.

Для проверки конструкции на наличие зоны конденсации внутри стены определяем сопротивление паропроницанию.

= *ч*Па/мг Определяем парциальное давление, водяного пара внутри и снаружи стены:

t_int=20°С:

e_int=(55/100)2488=1368.4 Па;

t _ext = -9.8°C; =84% (СНиП 23−01−99*. 15 колонка. Таблица 1).

е _ext= (84/100)264=222Па Определяем температуры t, на границах слоев, нумеруя от внутренней поверхности к наружной и условно разделив кладку из двойного керамического поризованного кирпича на 3 слоя, и по этим температурам максимальное парциальное давление водяного пара Е, по приложению С:

t₁=20-(20 + 9,8)(0.115)/3,511 = 20,04 °С;

E₁=2338Па;

t₂=20 — (20 + 9,8)(0,115 +1,152)/3,511=10,38°С;

Е₂ =1260Па;

t₃ =20 — (20 + 9,8)(0.115 +2,235)/3.511=1,31°С Е₃= 672Па;

t₄= 20 — (20 + 9,8)(0.115 +3,675)/3.511 =-10,76°С Е₄=242Па.

Рассчитаем действительные парциальные давления с₁, водяного пара на границах слоев по формуле.

e_i= e_int ;

где ?Rсумма сопротивлений паропроницанию до расчетного слоя.

В результате расчета получим следующие значения:

e₁= 1368.4-(1368.4−222)(0)/3.25=1368.4.

e₂₌1368.4-(1368.4−222)(1.083)/ 3.25=1118,6.

e₃₌1368.4-(1368.4−222)(2.166)/ 3.25=868,8.

e₄₌1368.4-(1368.4−222)(3.459)/ 3.25=618,74.

При сравнении величин максимального парциального давления Е₁ водяного пара и величин действительного парциального давления е₁, водяного пара на соответствующих границах слоев видим, что все величины е₁, ниже величин Е₁,_у что указывает на отсутствие возможности конденсации водяного пара в ограждающей конструкции.