Задача 1. Теплотехнический расчет наружной стены жилого здания
Определить толщину теплоизоляционного слоя, , м, и коэффициент теплопередачи, К, Вт/(м2оС), 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 8С | Продолжител ьность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха 8С | 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).