Задача 1. Теплотехнический расчет наружной стены жилого здания

Определить толщину теплоизоляционного слоя, , м, и коэффициент теплопередачи, К, Вт/(мС), для наружной стены жилого здания.

Исходные данные. Конструкция наружной стены - рис.1; место строительства и его климатологическая характеристика - табл. 6; материалы слоев ограждающей конструкции - табл.7; расчетные значения теплофизических характеристик строительных материалов - табл.8.

Рисунок 1 – Конструкция наружной стены

 

Таблица 6 - Климатологические характеристики района строительства

Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки Место строительства   Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченно стью 0,92 Вентиляц ионная температу ра наружног о воздуха обеспечен ностью 0,94 Средняя температура отопитель- ного периода со средней суточной температуро й воздуха  8С Продолжител ьность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха  8С Зона влажности  
0 Владивосток -24 -18 -3,9 196 влажная
1 Волгоград -25 -14 -2,2 178 сухая
2 Воронеж -26 -15 -3,1 196 сухая
3 Краснодар -19 -7 2,0 149 сухая
4 Курск -26 -14 -2,4 198 нормальная
5 Москва -28 -15 -3,1 214 нормальная
6 Ростов-наДону -22 -11 -0,6 171 сухая
7 Санкт- Петербург -26 -13 -1,8 220 влажная
8 Саратов -27 -16 -4,3 196 сухая
9 Ставрополь -19 -8 -0,9 168 нормальная


 

 

Таблица 7 - Материалы слоев ограждающей конструкции

 


Последняя цифра шифра зачетной книжки   Конструкция наружной стены  
0 Железобетон =2500кг/м3; =50мм Шлакобетон =1000кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =50мм
1 Железобетон =2500кг/м3;  =50мм Керамзитобетон =1200кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =50мм
2 Железобетон =2500кг/м3;  =50мм Керамзитобетон =800кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =50мм
3 Железобетон =2500кг/м3;  =50мм Пенобетон =1000кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =50мм
4 Железобетон =2500кг/м3;  =50мм Пенобетон =600кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =50мм
5 Известково-песчаный раствор =1600кг/м3;  =20мм Кирпич глиняный =1400кг/м3; Цементно-песчаный раствор =1800кг/м3;  =15мм
6 Известково-песчаный раствор =1600кг/м3;  =20мм Кирпич глиняный =1200кг/м3; Цементно-песчаный раствор =1800кг/м3;  =15мм
7 Известково-песчаный раствор =1600кг/м3;  =20мм Кирпич глиняный =1000кг/м3; Цементно-песчаный раствор =1800кг/м3;  =15мм
8 Железобетон =2500кг/м3;  =40мм Керамзитобетон =800кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =40мм
9 Железобетон =2500кг/м3;  =40мм Пенобетон =1000кг/м3; Железобетон =2500кг/м3;  =40мм

 

Таблица 8 - Расчетные значения теплофизических характеристик строительных материалов

 

Материал

 

 

Плотность

, кг/м3

 

Теплопроводность , Вт/(м°С),

условия эксплуатации

А Б

Кирпич глиняный

 

 

1400 0,524 0,581
1200 0,465 0,524
1000 0,407 0,465

Керамзитобетон

 

800 0,232 0,291
1200 0,407 0,465

Пенобетон

 

1000 0,350 0,407
600 0,174 0,209
Шлакобетон 1000 0,35 0,407
Железобетон 2500 1,920 2,030
Цементно-песчаный раствор или штукатурка из него   1800   0,755   0,930
Известково-песчаный раствор или штукатурка из него   1600   0,697   0,814

 

Пример расчета

1.Место строительства Владивосток. По табл.6 определяем: зона влажности - влажная; text = -24 °C; tht = -3,9°C; zht = 196 сут; условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б.

Характеристику ограждающей конструкции определяем по таблице 7 и таблице 8.

Характеристика ограждающей конструкции

Номер слоя Наименование материала Толщина слоя, , м Теплопроводность, , Вт/(моС)
1 Железобетон, =2500кг/м3 0,05 2,030
2 Шлакобетон, =1000кг/м3 ? 0,407
3 Железобетон, =2500кг/м3 0,05 2,030

 

2. Вычислить градусо-сутки отопительного периода Dd (°С·сут.), по формуле (1):

Dd = (21 – (-3,9))·196 = 4880 °С·сут.

3. По таблице 1 и формуле (2) определяем Rreq , (м2.°C)/Вт, наружной стены:

Rreq = (0,00035 · 4880) + 1,4 = 3,108 (м2.°C)/Вт.

4. Рассчитать толщину искомого слоя δ2, м, по формуле (4):

2  (3,108(    )) 0,407 1,18м.

5. Фактическая толщина основного слоя наружной стены X des = 1,2 м.

6. Определить Rdes , (м2.°C)/Вт, с учетом принятой фактической толщины ограждения X des , м, по формуле (3). Проверить условие R req R des .

R des       )/Вт

3,108 ≤ 3,156 – условие выполнено.

7. Определить коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2.°C), по формуле (5):

К  0,32Вт/(м2 0 С).