Разработка и проектирование административно-бытового здания (стр. 2 из 3)
Исходные данные для теплотехнического расчета:
1. Средняя температура наружного воздуха в июле месяце: t=17,4 0С
2. Влажностная зона: нормальная
3. Средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92: t=- 18 0С
4. Средняя температура отопительного периода: t=0,6 0С
5. Продолжительность отопительного периода: Z=195 сут
6. Средняя температура наиболее холодного месяца: t=-7 0С
7. Относительная влажность наружного воздуха для самого холодного месяца: j н=82%
Параметры внутреннего воздуха:
· температура t int =20° С,
· относительная влажность внутреннего воздуха φ в = 60 %,
· влажностный режим помещения — нормальный.
Согласно таблице 1 и приложению 1 и 2 СНиП 23-02-2003 принимаем условия эксплуатации – Б.
Конструктивная схема наружной стены представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Конструктивная схема наружной стены здания
Слои: 1 – кирпич глиняный; 2 – пенополистирол ОАО «СП Радослав » ; 3— мембрана Tyvek Solid ; 4—кронштейн; 5- керамогранитная облицовка
Определение толщины слоя утеплителя:
Приведенное сопротивление теплопередаче R 0, м 2× °С/Вт, ограждающих конструкций, следует принимать не менее нормируемых значений R red, м 2× °С/Вт, определяемых по таблице (СНиП 23-02-2003) в зависимости от градусо-суток района строительства D d, °С × сут.
Градусо-сутки отопительного периода D d, °С × сут, определяют по формуле
D d = ( t int - t ht) z ht,
где t int=20 °С расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий;
t ht, z ht - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода ;
D d= (20-0,6)
195 = 3783 °С . сутЗначения R reqдля величин D d, отличающихся от табличных, определяем по формуле
R req = a D d + b ,
где D d - градусо-сутки отопительного периода, ° С × сут, для конкретного пункта;
а, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным
таблицы 4 СНиП 23-101-2004 ; а = 0,0002 ; b = 1,0
R req = 0,0002 * 3783 + 1,0=1,7566 м 2 . °С/Вт
Сопротивление теплопередаче R o, м 2× °С/Вт, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями или ограждающей конструкции в удалении от теплотехнических неоднородностей не менее чем на две толщины ограждающей конструкции определяю по формуле
R o = R si + R k + R se,
где R si = l / a int, a int = 8,7- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2× °С), принимаемый по табл.7 СНиП 23-02-2003 ;
R se = 1/ a ext, a ext = 23 - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, Вт/(м 2× °С), принимаемый по табл.8 СНиП 23-101-2004.
R k- Термическое сопротивление ограждающей конструкции R k, м 2× °С/Вт,
R k = R 1 + R 2 + ... + R n + R a.l,
где R 1, R 2, ... , R n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2× °С/Вт, определяемые по формуле
R = d / l ,
где d - толщина слоя, м;
l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м × ° С),
R 1 = d / l =
= 0,0185R 2 = d / l =
= 0,4691R 3 = d / l =
= 0,0125R 5 = d / l =
= 0,0467R 6 = d / l =
= 0,00004R х = R k -R 1 -R 2 –R 3
R k = R req -R si -R se,= 1,7566 -
- 
=1,5982δ ут =( 1,5982- 0,0185 - 0,4691 - 0,0125-0,0467-0,00004 )* 0,04=0,042 м
По унификации назначаем толщину утеплителя 0,05 м.
По формуле 3 определим расчетное сопротивление ограждающей конструкци
м 2× °С /Вт.Так как условие R 0≥ R reqвыполняется 1,9553> 1,7566 м 2 . °С/Вт, то толщина утеплителя для данного пункта строительства рассчитана верно.
Таблица 2 – Теплотехнические характеристики материалов слоев
| № слоя | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Материал слоя | Известково-песчаная штукатурка | Кирпич глиняный | Пароизоляция (мембрана) | Утеплитель (пенополистирол) | Воздушная прослойка | Навесной фасад (алюкобонд) |
| Толщина слоя, м | 0 ,015 | 0,38 | 0,0005 | 0,05 | 0,07 | 0,01 |
| удельная плотность материала, кг/ м 3 | 1600 | 1800 | 40 | 18 | 1,2929 | 2400 |
| Коэффициент теплопроводности,Вт/ (м . °С) | 0,81 | 0, 81 | 0,040 | 0,04 | 1,5 | 238 |
| Коэффициент теплоусвоения, Вт/ (м 2 . °С) | 9,76 | 10,12 | 0,32 | |||
| Коэффициент паропроницаемости, мг/ (м ч . Па) | 0,12 | 0,11 | 0,10 | 0,02 | 1 | 700 |
| Сопротивление воздухопроницанию R infn, м 2× ч × Па/кг | 373 | 18 | 7270 | 79 | 0 |
5.Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции.
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию R infreq, м 2× ч × Па/кг, определяемого по формуле
R infreq = D p / G n,
где D р - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па.
G n=0,5кг/(м 2ч) - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м 2× ч) .
Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций D р , Па, следует определять по формуле
Dр = 0,55 H(y ext - y int) + 0,03 y ext× v 2,
где H =9.080 высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), м;
y ext, y int - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м 3, определяемый по формуле
Для г. Калининграда согласно СНиП 23-01-99 средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -18 °С, расчетная температура внутреннего воздуха равна 20 °С.
Вычисляем удельный вес наружного и внутреннего воздуха
gext = 3463/(273 + t ext)= 3463/(273 -18)=13.58 Н / м 3 (10)
g int = 3463/(273 + t int)= 3463/(273 +20)=11.82 Н / м 3
t - температура воздуха: внутреннего (для определения y int) - принимается согласно оптимальным параметрам по ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.1002; наружного (для определения y ext) - принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99.
v = 5,9 м/с - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая по таблице 1 СНиП 23-01;
Определяем расчетную разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях стены на уровне пола первого этажа здания D p
D р = 0,55 H(y ext - y int) + 0,03 y ext× v 2,
Находим нормируемое сопротивление воздухопроницанию стен в рассматриваемом доме.
R infreq = 22,97/0.5 =45,94 м 2 . ч . Па/ кг
Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции R infdes, м 2× ч × Па/кг, следует определять по формуле
R infdes = R inf 1 + R inf 2 + ... + R inf n,
R infdes
где R inf1, R inf2, ... , R infn - сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, м 2× ч × Па/кг, принимаемые по таблице 17 СП 23-101-2004.
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R infdes=7740 м 2 . ч . Па/ кг ≥ R infreq =45,94 м 2 . ч . Па/ кг, стена по воздухопроницаемости удовлетворяет требованиям.
Вывод: принимаем толщину стены равную 525,5мм.
6. Расчет сопротивления паропроницанию
Расчетная температура t int = 20°С, и относительная влажность внутреннего воздуха j int = 60 %.
Расчетная зимняя температура t ext,° C , и относительная влажность наружного воздуха j ext %, определяются следующим образом: t ext и j ехt принимаются соответственно равными средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для Калининграда наиболее холодный месяц январь t ext = - 3,4 °С, и j ext = 85 % (согласно СНиП 23-01-99)
Влажностный режим жилых помещений - нормальный; зона влажности для Калининград - нормальная, тогда условия эксплуатации ограждающих конструкций определяют по параметру Б (согласно СНиП 23-02).