Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Проектируемое здание жилого дома предназначается для строительства в г. Пермь.

1) Определим условия эксплуатации ограждающих конструкций.

- По СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» по таблице 1 определяем влажностный режим помещений в холодный период в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха.

Влажностный режим – нормальный.

- Определяем зону влажности района строительства по Приложению В «Карта влажности» СНиП 23-02-2003. Находим, что город г.Томск располагается во второй зоне влажности.

-По таблице 2 СНиП 23-02-2003 «Условия эксплуатации конструкций» в зависимости от влажностного режима помещений (*по табл.1) и зоны влажности (*по табл. Приложение В) определим

Группу Б для г.Пермь.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций здания Ro должно быть не менее нормируемых значений R_red, которые определяются через градусосутки отопительного периода.

2) Определяем градусосутки отопительного периода D_d, сут ^oС по формуле

D_d = (t_int – t_ht)× Z_ht, (1)

[СНиП 23-02-2003]

где t_int– расчетная средняя температура внутреннего воздуха,

принимаемая согласно нормам соответствующих

зданию по ГОСТ 30494, ^o С:

· для жилых и административных зданий tint = 20 ^oС;

· для детских садов и школ tint = 22 ^oС.

t_ht, Z_ht–средняя температура наружного воздуха, ^oС, и

продолжительность отопительного периода, сут.,

определяемые по СНиП 23-01 для периода

со средней суточной температурой наружного воздуха

не более 8 ^oC.

Примем для г. Пермь

tint = 20 ^oС;

t_ht = - 6.4^oС;

Z_ht = 226сут

D_d = { 20 – (- 6.4)}× 226 = 5996.4сут.^oС.

3)Определим нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R _red, м^{2 о}С/ Вт., по формуле

R _red₌a D _{d +}b, (2)

[СHиП 23-02-2003]

где D_d –градусо-сутки отопительного периода, ^oC сут., для

данного пункта;

a, b –коэффициенты, значения которых следует принимать

по данным таблицы 4 для соответствующих групп зданий

за исключением графы 6.

R _{red стен}=0,00035× 5996.4+1,4 = 3.48м^{2 0}С/Вт

R_red_{покр. =}0,00045 × 5996.4+ 2,2 = 4.58м^{2 0}С/Вт

4) Приведенное (расчетное) сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rо, м^2оС/Вт определяется по формуле

Rо = R_si + R_k + R_se; (4)

[СП 23-101-2004]

где R_si =1/a_int_;

a_int_;– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

ограждающей конструкции определяемой по таблице 7

СниП 23-02-2003, Вт/м2оС;

Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции,

М^{2 о} С /Вт, определяемое: для однородной (однослойной) по

формуле (5);

R_se =1/a_ext_;

a_ext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности

ограждающей конструкции для условий холодного периода

R_k_–термическое сопротивление ограждающей конструкции

с последовательно расположенными однородными слоями

R_k₌R₁+ R₂ +/… R_n_,

где R1, R2; Rn – термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции м²*^оС/Вm

5)Термическое сопротивление однородной (однослойной) ограждающей конструкции Rк, м2оС/Вт определяется по формуле

Rk = d| l ,(5)

[CниП II -3 79*]

где d – толщина слоя, м;

l – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,

Вт/(м^оС), принимаемый по приложению 3*

Расчет конструкции стены сплошной кладки из силикатного кирпича с наружным утеплением из пенополиуретана

а) Определим термическое сопротивление теплопередаче наружной стены Rо стены по формуле (4)

Примем в соответствии с заданием, конструкцию наружной ограждающей стены из силикатного полнотелого кирпича на цементно-песчаном растворе с объемным весом:

Rk =/ [CниП II -3 79*]

=1800кг/м3;

и коэффициентом теплопроводности:

=0,87 Вт/(моС);

В качестве утеплителя примем пенополиуретан объемным весом =40 кг/м3, коэффициентом теплопроводности = 0.076 Вт/(мо C)

(1) Штукатурка известково-песчаным раствором

(=30мм,=1600 кг/м3,=0.81 Вт/моС)

(2) Кирпичная кладка из силикатного кирпича

(=640мм,=1800 кг/м3,=0.87Вт/моС)

(3) Утеплитель из пенополиуретан

(=40 кг/м³,=0.05 Вт/м ^оС)

(4) Штукатурка цементно-песчаным раствором

(=40мм, =1800 кг/м3,=0.76Вт/моС)

Рисунок 1 –Конструкция стены

a_int= 8.7 Вт/(м2оС)

a_ext = 23 Вт/(м2оС)

Ro =1/8,7 + 0.037 + 0.74+х/0,05 + 0.45+1/23 = 0,115+0.037+0.74+ 0.45+0,045=1.385 + х/0,05

Rо = 0.918+ х/0.04

Исходя из условия, что Ro = R _red., где Rred.= 3.49м^{2 о}С/Вт, получим равенство

3.49 = 1.385+ х/0.05;

х/0.05 = 3.49 – 1.385;

х/0.05= 2.105;

х=0.05 * 2.105;

х = 0.105м

Толщина утеплителя стены из пенополиуретана равна 10сантиметрам.

Определим термическое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия Ro пер. по формуле (4)

(1) Ж\б плита перекрытия =220мм, =2500кг/м3;

=2.04Вт/(моС)_______________________________

(2) Пароизоляция из гидроизола_________________

(3)Утеплитель из минераловатных плит (=200 кг/м³,=0.076 Вт/м ^оС)

(4)Цементно-песчаная стяжка

(=40мм, =1800 кг/м3,=0.93Вт/моС)

Рисунок 2 – Конструкция покрытия

Таблица 2

Наименование	, м	, Вт/(моС)	R=/м2оС/Вт
1.Железобетон	0.22	2.04	0.1
2.Минераловатные плиты повышенной жесткости	х	0,076	х / 0,076
3. Цементно-песчаный раствор	0.04	0.93	0.4
Итого:			0.15+х/0.076

a_int = 8.7 Вт/(м2оС);

a_ht = 12 Вт/(м2оС)

Ro пер.=1/8.7 + 0.1 + х/0.076 + 00.4 + 1/12=0.395+х/0.076=0.176

Исходя из условия Ro = Rred., где Rred.= 4.58м2оС/Вт, находим

4.58 = 0.335 + х/0,076;

х/0,076 =4.58-0.335

х = 4.24 х 0.076;

х = 0.32 м

Толщина утеплителя чердачного перекрытия из минераловатных плит повышенной жесткости равна 32сантиметра.

5 Внутренняя и наружная отделка

Наружная отделка

1. Отделка фасада – система вентфасада с отделкой керамогранитными фасадными плитами.

2. Цоколь дома –отделывается керамогранитной фасадной плиткой.

3. Железобетонные козырьки выполнить из сотового поликарбоната на металлическом каркасе..

4. Переплеты окон, балконных дверей, металлические части ограждений окрасить масляной краской за 2 раза.

5. Входные двери должны металлические окрашенные краской.

Внутренняя отделка

Таблица 9 –Ведомость отделки помещений

Площадь, м²

Наименова- ние или номер помещения	Виды отделки
Потолок	Пло-щадь	Стены, перегородки	Пло-щадь	Другие элементы отделки

1.Жилые комнаты	Окраска водными составами		Штукатурка, обои высокого качества		Масляная окраска дверей и окон
2.Кухини	Окраска водными составами		Штукатурка, обои под покраску фартук из глазурованной облицовочной плитки
3.Коридоры	Окраска водными составами		Штукатурка, обои высокого качества
4. Санузлы	Окраска клеевыми составами		Облицовка глазурованной облицовочной плиткой
5.Лестничная клетка	Окраска водными составами		Окраска клеевыми составами
6.Фасад			Штукатурка, Окраска кремний-органическими эмалями. Облицовка цоколя плиткой типа «кабанчик"

6 Защита конструкций от коррозии, гниения и возгорания

Защиту всех элементов от коррозии выполнять в соответствии с указаниями СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Анкера плит перекрытий и покрытия покрываются цементным раствором.

Закладные детали в ж.б. конструкциях защищаются цинковым покрытием.

Все металлические конструкции должны быть окрашены масляной краской за 2 раза. (В агрессивных средах выполняется антикоррозийное покрытие).

Все деревянные элементы, соприкасающиеся с кладкой или железобетоном укладываются по слою толя и тщательно антисептируются водными растворами фтористого кремнефтористого натрия.

Анкера плит перекрытий и покрытия покрываются цементным раствором.

Закладные детали в ж.б. конструкциях защищаются цинковым покрытием.