Иванов Иван Иванович ИИЭСМз-2-12, зачетная книжка №100
Темадомашнегозадания:«Тепловлагопередачачерез наружное ограждение».
Исходные данные:
Вар.
№ Высота жилого здания,
H, м
Район строи- тельства
Слой 2 Слой 3
Наименование материала
(утеплителя) Плотность ρ, кг/м3 Наименование материала Плотность ρ, кг/м3 Толщина δ, м
30
9,1
Камышин Пенополистирол ОАО СП «Радослав»
24
Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цпр
1800
0,25
2175190189024
Рис.1. Сечение наружной стены для выполнения домашнего задания
1 – наружная штукатурка, сложный раствор (песок, известь, песок) ρ=1700 кг/м3, δ=0,02 м; 4 – внутренняя штукатурка (цементно-песчаный раствор) ρ=1800 кг/м3, δ=0,02 м
Решение
По СП 131.13330.2018 «Строительная климатология. Актуали- зированная версия СНиП 23-01-99*» или таблице 2 и рис.2 методических указаний к практическим занятиям определяем климатические параметры холодного периода года г. Камышин:
средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченно- стью 0,92: t50,92 = tн = - 26°С;
средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода, принимаемая для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С: tоп = - 4,1°С;
средняя продолжительность, сут/год, отопительного периода, при- нимаемая для периода со среднесуточной температурой наружного возду- ха не более 8 °С: zоп = 188 сут/год;
скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за ян- варь: vхп = 8,5 м/с;
средняя температура наиболее холодного месяца (января) tхм = - 10,4°С;
средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холод- ного месяца: φхм = 86%;
зона влажности: сухая.
По ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Пара- метры микроклимата в помещениях» и СП 50.13330.2012 «Тепловая защи- та зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» или таблице 3 методических указаний к практическим занятиям определяем расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата жилого здания:
расчетная температура внутреннего воздуха (по рядовой жилой ком- нате): tв = 20°С;
относительная влажность внутреннего воздуха: φв = 55%.
По СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализиро- ванная редакция СНиП 23-02-2003» или Приложению А методических указаний к практическим занятиям определяем теплотехнические показа- тели заданных строительных материалов наружной стены:
Таблица 1.
Наименование материалов Условия эксплуатации ограждений
Плотность ρ, кг/м3 Коэф. теплопро- водности
λ, Вт/м°С
Коэф. паропроницаемости μ, мг/(м ч Па) Толщина слоя
δ, м
1 Штукатурка (сложный раствор) А 1700 0,7 0,098 0,02
2 Пенополистирол
А
24
0,038
0,05
?
3 Кладка из кипрпича глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе)
А 1800 0,7 0,03 0,11
4 Штукатурка (цементно-песчаный раствор)
А
1800
0,76
0,09
0,02
Примечание: Тепловлажностные условия эксплуатации ограждающих конструкций (А и Б) определяют в зависимости от влажностной зоны рай- она строительства и влажностного режима в здании. Влажностный режим помещений жилых зданий – нормальный, тогда при сухой влажностной зоне района строительства теплотехнические показатели строительных ма- териалов принимают по условию эксплуатации А, при нормальной и влажной влажностной зоне района строительства – по условию эксплуата- ции Б.
Рассчитаем фактическое сопротивление теплопередаче задан- ной наружной стены. Для этого определим нормируемое значение приве- денного сопротивления теплопередаче наружной стены в заданном районе строительства и рассчитаем толщину ее теплоизоляционного слоя.
Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:
ГСОП (tв tоп ) zоп (20 ()) 188 45311 С сут/год.
По СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий
. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» или таблице 6 методических указаний к прак- тическим занятиям определяем базовое значение требуемого сопротивле- ния теплопередаче наружной стены:
Rотр=Rб-RмГСОПб-ГСОПм·ГСОП-ГСОПм+Rм
Rотр=3,5-2,86000-4000·4531-4000+2,8=2,99 (м2·°С)/Вт
Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопереда- че ограждающей конструкции:
Rонорм=Rотр·mp
где mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.
Rонорм=2,99·0,63=1,88(м2·°С)/Вт
Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя задан- ной наружной стены:
Rут=R2=Rонорм-1αв+δ1λ1+δ3λ3+δ4λ4+1αн
Rут=R2=1,88-18,7+0,020,7+0,110,7+0,020,76+123=1,51(м2·°С)/Вт
Толщина теплоизоляционного слоя заданной наружной стены:
2 Rут 2 1,51 0,038 0,057 м,
значение округляется до 10 мм, тогда принимаем δ2 = 0,06 м.
Рассчитываем фактическое сопротивление теплопередаче заданной наружной стены:
Rофакт=18,7+0,020,7+0,060,038+0,110,7+0,020,76+123=1,95 (м2°С)/Вт
Проверим возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности заданной наружной стены жилого здания.
Конденсации водяных паров на внутренней поверхности наружного ограждения не происходит, если температура на данной поверхности tв.п,
C, выше температуры точки росы tр, C, т.е. выполняется условие:
tв.п > tр
(1)
Определяем температуру на внутренней поверхности наружной сте- ны, tв.п, C:
τв.п=tв-1αвRофакт·(tв-tн)
τв.п=20-18,71,95·20--26=17,3°C
Определяем температуру точки росы tр, C:
tр=20,1-(5,75-0,00206·Ев·φв100)2
где Eв - парциальное давление водяных паров влажного воздуха в состоя- нии насыщения (значение максимальной упругости водяных паров) по табл.7 методических указаний к практическим занятиям, Па, при расчет- ной температуре внутреннего воздуха tв = 20°С.
tр=20,1-(5,75-0,00206·2338*55100)2=10,5°С
Проверяем выполнение условия (1): 17,3 > 10,5, условие выполняется, следовательно на внутренней поверхности наружной стены не происходит конденсация водяных паров.
Проверим возможность выпадения конденсата в толще наруж- ной стены жилого здания.
Конденсации водяных паров в толще ограждающей конструкции не про- исходит, если в какой-либо точке ограждения парциальное давление во- дяных паров e, Па, не превосходит по величине давление насыщения во-
дяного пара E, Па, при той же температуре, т.е. выполняется условие:
e < E
(2)
Определяем распределение температуры по сечению наружной стены (рис.2):
Рис.2. Схема изменения температуры по сечению наружной стены
tв= 20°C
τв.п=tв-1αвRофакт·(tв-tхм)= 20-18,71,92·20—(-10,4)=18,2°C
t1=tв-1αв+δ1λ1Rофакт·(tв-tхм)= 20-18,7+0,020,71,92·20—(-10,4)=17,7°C
t2=tв-1αв+δ1λ1+δ2/2λ2Rофакт·(tв-tхм)=20 -18,7+0,020,7+0,06/20,0381,92·(20—(-10,4))=5,2°С
t3=tв-1αв+δ1λ1+δ2λ2Rофакт·(tв-tхм)= 20-18,7+0,020,7+0,060,0381,92·(20-(-11,9))=-7,3°C
t4=tв-1αв+δ1λ1+δ2λ2+δ3λ3Rофакт·(tв-tхм)
t4 = 20-18,7+0,020,7+0,060,038+0,110,71,92·(20-(-10,4))=-9,8°C
tн.п=tв-1αв+δ1λ1+δ2λ2+δ3λ3+δ4λ4Rофакт·(tв-tхм)=
tн.п=20-18,7+0,020,7+0,060,038+0,110,7+0,020,761,92·(20-(-10,4))=-10,2°C
tн.п=tхм, где tхм-средняя температура наиболее холодного месяца – января.
Примечание: Так как влажностные процессы протекают медленно и не успевают реагировать на короткие изменения температуры наружного воздуха, в качестве расчетного, наиболее опасного периода с точки зрения возможности выпадения конденсата, принимают наиболее холодный месяц года.
Определяем парциальное давление водяных паров влажного возду- ха в состоянии насыщения соответствующее температуре в расчетных се- чениях наружной стены по таблице 7 методических указаний к практиче- ским занятиям:
Eв = 2338 Па; Eв.п = 2090 Па; E1 = 2026 Па; E2 = 898 Па; E3 = 332 Па;
E4 = 265 Па; Eн.п = 255 Па; Eн = 250 Па.
Определяем парциальное давление водяного пара в наружном и внутреннем воздухе:
Парциальное давление водяных паров во внутреннем воздухе:
eв = 2338 ∙ 55/100 = 1286 Па.
Парциальное давление водяных паров в наружном воздухе:
eн = 250 ∙ 86/100 = 215 Па.
Определяем общее сопротивление паропроницанию наружной сте-
ны:
R0,П=RП.в+δiµi+RП.н
R0,П=0,0267+0,020,098+0,060,05+0,110,03+0,020,09+0,0052=5,32 (м2 ч Па)/мг
где μi – паропроницаемость материала i-го слоя (таблица 1), мг/(м ч Па); RП.в–сопротивлениявлагоотдаченавнутреннейповерхности ограждающей конструкции, RП.в = 0,0267 (м2 ч Па)/мг;
RП.н – сопротивления влагоотдаче на наружной поверхности ограждающей конструкции, RП.н = 0,0052 (м2 ч Па)/мг.
Определяем значения парциального давления водяных паров в расчетных сечениях наружной стены:
eв = 1286 Па
eв.п=eв-RП.вR0,П·eв-eн=1286-0,02675,32·1286-215=1281 Па
e1=eв-RП.в+δ1µ1R0,П·eв-eн=1286-0,0267+0,020,0985,32·1286-215
e1=1240 Па
e2=eв-RП.в+δ1µ1+δ2/2µ2R0,П·eв-eн
e2=1286-0,0267+0,020,098+0,030,055,321286-215=1119 Па
e3=eв-RП.в+δ1λ1+δ2λ2R0,П·eв-eн=1286-0,0267+0,020,098+0,060,055,321286-215=998 Па
e4=eв-RП.в+δ1λ1+δ2λ2+δ3λ3R0,П·(eв-eн)
e4=1286-0,0267+0,020,098+0,060,05+0,110,035,32·1286-215=260 Па
eн.п=eв-RП.в+δ1λ1+δ2λ2+δ3λ3+δ4λ4R0,П·(eв-eн)=
eн.п=1286-0,0267+0,020,098+0,060,05+0,110,03+0,020,095,32·1286-215=214Па
eн=215 Па
Полученные результаты сводим в таблицу 2.
Таблица 2.
Распределение значений t, C, E, Па, и e, Па, по сечению наружной стены
Сечение: t, C E, Па e, Па
Внутренний воздух 20 2338 1286
Внутренняя поверхность 18,2 2090 1281
1 17,7 2026 1240
2 5,2 898 1119
3 -7,3 332 998
4 -9,8 265 260
Наружная
поверхность -10,2 255 216
Наружный воздух -10,4 250 215
Результаты расчета оформляем в виде графика распределения зна- чений температуры t, C, парциального давления водяного пара e, Па, и давления насыщенного водяного пара E, Па (рис.3).
Рис.3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
