КР 2. Расчет коэффициентов естественной освещенности при боковом освещении помещения

Далее ⇒

КР 1. Защитные свойства ограждающих конструкций

I. Теплотехнический расчет стен

Подобрать толщину утепляющего слоя (минеральная вата =30кг/м³) наружной стены здания, расположенного в г. Москве. Влажностный режим помещений здания – нормальный. Несущий слой - железобетон, 250мм; наружная отделка – керамический кирпич, 120мм; внутренняя отделка – штукатурка, 20мм.

1) Определение градусо-сутки отопительного периода D_d .

Градусо-сутки отопительного периода для жилого помещения (t_int = 20 °С) в здании расположенном в г. Москве(t_ht = -3,1 °С, z_ht = 214 сут):

D_d = (20-(-3,1)) 214=4943,4 (°С×сут)

2) Определение сопротивления теплопередачи R_req .

Сопротивление теплопередачи рассматриваемой стены R_req определяется по приложению 1 в зависимости от градусо-суток отопительного периода района строительства D_d.

Для нахождения промежуточного значения проинтерполируем табличные значения:

R_req = a D_d + b = 0,00035 4943,4 + 1,4= 3,13 (м²×°С/Вт)

3) Определение условий эксплуатации конструкций.

По карте зон влажности (см. приложение 5) определяем, что Москва расположена во 2 (нормальной) зоне влажности. По приложению 4 зоне влажности 2 и нормальному влажностному режиму помещений соответствуют условия эксплуатации «Б».

3) Определение общего сопротивления теплопередаче R_o .

Рис. Схема ограждающей конструкции к примеру

Табл.5. Расчётные теплотехнические показатели

№ слоя	Наименование слоя	объёмный вес , кг/м³	толщина слоя d, м	коэффициент теплопроводности l, Вт/(м ⁰С)
	Лицевой керамический кирпич на цементно-песчанном растворе		0,12	0,64
	Минерало-ватная плита		δ	0,045
	Монолитный железобетон		0,25	2,04
	Цементно-песчанная штукатурка		0,02	0,93

Итак, для нашего случая общее сопротивление теплопередаче

(м²×°С/Вт)

4) Определение толщины утепляющего слоя δ.

Приведенное сопротивление теплопередаче R_o^r принимается не менее нормируемого значения R_red_.

R_o^r = R_o ×r (м²×°С/Вт)

Коэффициент теплотехнической однородности принимаем r = 0,75.

(м)

Округляем толщину в большую сторону до кратности 1см.

Итак, получаем минимальную толщину утепляющего слоя δ=17см.

II. Проверка отсутствия конденсации водяных паров в конструкции

Наружных стен

Конструкцию наружной стены, рассмотренную в теплотехническом расчете, проверить на отсутствие конденсации водяных паров.

Табл. Расчет значений температур (t_x) на границе слоев

	Последов-ть расчета	Задано	прил. 2,3,7	R_xi=гр.1/гр.2	t_x=Q гр.3	t_x₊₁= t_i + t_x
№ слоя	Наименование слоя	толщина слоя d_i, м	коэффициент теплообмена, Вт/(м ^оС)	Термическое сопротивление R_x, ^оС м²/Вт	Температурный перепад t_x, ^оС	Температура на поверхности слоя t_x, ^оС
наружной	внутренней
	Графы
ext	Наружный воздух, j_ext = 84%		23 (a_ext)	0,043(R_se)	0,304	-10,2 (t_i)	-9,896
	Лицевой керамический кирпич на ц.п.р.	0,12	0,64 ( ₁)	0,187 (R₁)	1,324	-9,896	-8,572
	Минерало-ватная плита	0,17	0,045 ( ₂)	3,778 (R₂)	26,745	-8,572	18,173
	Монолитный ж/б	0,25	2,04 ( ₃)	0,122 (R₃)	0,864	18,173	19,037
	Цементно-песчанная штукатурка	0,02	0,93 ( ₄)	0,021 (R₄)	0,149	19,037	19,186
int	Воздух пом., j_int = 55%		8,7 (a_int)	0,115 (R_si)	0,814	19,186	20 (t_int)

Примечания: 1. Общее сопротивление теплопередачи R_о= _x = 4,266 ^оС м²/Вт (сумма знач. в гр. 3).

2. Величина теплового потока Q = (t_int – t_i)/ R_о = (20 – (-10,2))/4,266= 7,079 Вт/м²

3. В расчете не учитывается коэффициент r, приближенно считаем, что он не влияет на распределение температур

Табл. Расчет знач. макс. упругости (E_x) и парциального давления (e_x) в.п. на границе слоев

	Задано	прил. 7	R_nxi=гр.1/гр.2	R_x=G гр.3	E_x=f(t_x)	e_x₊₁= e_ext + R_x
№ слоя	толщина слоя d_i, м	Коэффициент паропроницаемости m, мг/(м×ч×Па)	сопротивление паропроницанию R_nxi, м²×ч×Па/мг	Перепад сопротивления паропроницанию R_x, Па	Максимальная упругость водяного пара E, Па	Парциальное давление водяного пара e, Па
наружной	внутренней	наружной	внутренней

	0,12	0,14 (m₁)	0,86 (R_n1)	86,0	281,6 (E_ext)		236,5 (e_ext)	322,5
	0,17	0,37 (m₂)	0,46 (R_n2)	46,0			322,5	368,5
	0,25	0,03 (m₃)	8,33 (R_n3)	833,3			368,5	1201,8
	0,02	0,09 (m₄)	0,22 (R_n4)	22,0		2225 (E_int)	1201,8	1223,8 (e_int)

Примечания: 1. Давление водяного пара на внутренней и наружной поверхности:

2. Общее сопр. паропроницанию R_vp = _nx = 4,266 м²×ч×Па/мг (сумма знач. в гр. 3).

3. Величина потока водяного пара G = (e_int–e_ext)/R_vp = (1223,8–236,5)/9,87 = 100,03мг/(м²×ч)

Рис. Графическое изображение результатов расчета на отсутствие конденсации водяных паров к примеру

Сопоставление значений в граф 5,6 и 7,8 в табл. и анализ графического изображения результатов показывает наличие зоны конденсации в наружной стене на стыке утепляющего слоя и слоя наружной отделки.

КР 2. Расчет коэффициентов естественной освещенности при боковом освещении помещения.

Дано: Жилое помещение жилого многоквартирного здания, расположенное в г. Москва. Материалы отделки помещения имеют следующие коэффициенты отражения: ρ_пол = 0,3, ρ_пот = 0,4, ρ_ст = 0,5. Габаритные размеры помещения B × L: 3,6м × 6м. Помещение высотой H=3м имеет одно окно шириной b=2 и высотой h=1,8м, расположенное на плане в центре наружной стены. Высота от у.ч.п. до низа окна составляет 0,9м.

Необходимо построить график распределения КЕО по 4 точкам (А, Б, В, Г) находящимся в помещении на расстоянии L/5 друг от друга и от стен.

Расчет КЕО в каждой из 4 точек (на примере точки А) следует производить в следующей последовательности:

а) график I (см. прил. ) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 9), а нижняя линия графика — со следом рабочей поверхности. Для жилых помещений уровень следа рабочей поверхности совпадает с у.ч.п.;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n₁ в расчетную точку А;

в) отмечают номер полуокружности на графике I, совпадающей с серединой С участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо;

г) определяют значение угла θ, под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (рисунок 9);

д) график II (см. прил. ) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С;

е) подсчитывают число лучей n₂ по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

Рис. Определение коэффициентов n₁, n₂ и угловой высоты θ с помощью графиков I и II

ж) определяют значение геометрического КЕО ε, учитывающего прямой свет от неба, по формуле ( ):

ε =0,01 n₁n₂ = 0,01 13 16 = 6,5 %

и) определяют значения коэффициентов:

- q в зависимости от угла θ (табл. прил. );

- в зависимости от вида светопропускающего материала, переплета и наличия солнцезащитных устройств:

;

- r₀ по табл. прил. в зависимости от геометрических параметров помещения и отражательной способности используемых материалов в отделке.

где l_i – расстояние от наружной стены до расчетной точки,

h₁ – расстояние от у.ч.п. до верха светового проема, в нашем случае h₁ = h +0,9=2,7.

где S_пол , S_пот – площадь пола и потолка, в нашем случае S_пол = S_пот = 6 3,6 = 21,6 м².

S_ст – площадь стен с учетом вычета светового проема, в нашем случае

S_ст = (6 2 + 3,6 2) 3 – 2 1,8 = 54 м²

- k_з по прил.

к) вычисляют значение КЕО e в расчетной точке помещения.

Примечания

1. Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2. План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

3. Рекомендуется для удобства при «ручном» наложении графиков план и разрез вычерчивают на кальке.

Табл. Подсчет КЕО в точках А…Г

точка	n₁	№ полуокружности	n₂	ε, %	θ, град	q	l₁ / L	r₀	e, %
А	41-28=13		25+25=50	6,5		1,04	0,2	1,1	3,22
Б	47-38=9		19+19=38	3,42		0,87	0,4	1,26	1,62
В	49-43=6		15+15=30	1,8		0,76	0,6	1,47	0,87
Г	49-45=4		12+12=24	0,96		0,69	0,8	1,78	0,51

Рис. График распределения КЕО на разрезе 1-1

Далее ⇒