Пример расчета теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года

 

Определить, удовлетворяет ли требованиям в отношении теплоустойчивости трехслойная железобетонная панель с утеплителем из пенополистирола на гибких связях с габаритными параметрами, принятыми по примеру расчета раздела 2 приложения Н.

 

Исходные данные

 

1. Район строительства — г. Ростов-на-Дону.

2. Средняя месячная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) согласно СНиП 23-01 text = 23 °С.

3. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха согласно СНиП 23-01 At, ext = 19 °С.

4. Максимальное и среднее значения суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации в июле при ясном небе для вертикальной поверхности западной ориентации согласно приложению Г Imax = 764 Вт/м2 и Iav = 184 Вт/м2.

5. Расчетная скорость ветра согласно СНиП 23-01 v = 3,6 м/с.

6. Теплотехнические характеристики материалов панели выбираются по условиям эксплуатации А согласно приложению Д:

для железобетонных слоев

l1 = l3 = 1,92 Вт/(м·°С),

s1 = s3 = 17,98 Вт/(м2·°С);

для пенополистирола

l2 = 0,041 Вт/(м·°С),

s2 = 0,41 Вт/(м2·°С).

 

Порядок расчета

 

1. Термические сопротивления отдельных слоев стеновой панели:

внутреннего железобетонного слоя

R1 = 0,1 / 1,92 = 0,052 м2·°С/Вт;

слоя пенополистирола

R2 = 0,135 / 0,041 = 3,293 м2·°С/Вт;

наружного железобетонного слоя

R3 = 0,065 / 1,92 = 0,034 м2·°С/Вт.

2. Тепловая инерция каждого слоя и самой панели:

наружного железобетонного слоя

D1 = 0,052 · 17,98 = 0,935 < 1;

пенополистирола

D2 = 3,293 · 0,41 = 1,35;

внутреннего железобетонного слоя

D3 = 0,034 · 17,98 = 0,611;

всей панели

SDi = 0,935 + 1,35 + 0,611 = 2,896.

Поскольку тепловая инерция стеновой панели D < 4, то требуется расчет панели на теплоустойчивость.

3. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции определяется по формуле (46)

= 2,5 - 0,1 (23 - 21) = 2,3 °С.

4. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности aех t ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (48)

Вт/(м2·°С).

5. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (49)

= 0,5·19 + [0,7 (764 - 184)] / 27,8 = 24,1 °С.

6. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y с тепловой инерцией D < 1 определяется расчетом по формулам (51) и (52):

а) для внутреннего железобетонного слоя

Вт/(м2·°С);

б) для среднего слоя из пенополистирола, имеющего D > 1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимается равным коэффициенту теплоусвоения материала Y2 = s2 = 0,41 Вт/(м2·°С);

в) для наружного железобетонного слоя

Вт/(м2·°С).

7. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции вычисляется по формуле (47)

8. Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (50)

°С,

что отвечает требованиям норм.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ X

(рекомендуемое)