 |
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций здания
|
|
|
|
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания
Методические указания
по выполнению КурсовоЙ работы
по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата»
для студентов, обучающихся по направлению 270800 «Строительство»,
профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция»
всех форм обучения
Тюмень, 2014
Афонин, К.В. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания: методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата» для студентов, обучающихся по направлению 270800 «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» всех форм обучения / Афонин К.В.. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО «ТюмГАСУ», 2014.-27 с.
Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата» для студентов, обучающихся по направлению 270800 «Строительство» профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция» заочной формы обучения содержат данные по составу и объему работы; определяют задание на курсовую работу; дают необходимые указания по выполнению основных разделов.
Рецензент: ЖилинаТ.С.
Тираж 10 экз.
© ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
© Афонин К.В.
Редакционно-издательский отдел ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»
Содержание
| Введение | |
| 1 СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ | |
| 1.1 Оптимальное сопротивление теплопередаче (R0пр) | |
| 1.2 Фактическое (действительное) сопротивление теплопередаче (R0) | |
| 1.3 Требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче | |
| 2 ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ | |
| 3 ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ | |
| 4 ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ | |
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК | |
| Приложение А |
Введение
|
|
|
Поддержание искусственного климата в помещении— важная, но не простая задача в связи с многообразием конструктивно-планировочных решений зданий, изменчивостью атмосферных воздействий, повышением уровня требований к устойчивости комфортных условий и стремлением к экономному расходованию топлива. Строительная теплофизика, которая рассматривает вопросы теплового, воздушного и влажностного состояний внутренней среды здания, в настоящее время превратилась по существу в самостоятельный раздел строительной науки. Для строительства зданий любого назначения применяют новые теплоизоляционные, облицовочные и конструкционные материалы с разнообразными и иногда недостаточно изученными физическими свойствами. Системы отопления и охлаждения помещений с устройствами для подачи тепла и холода часто совмещают со строительными конструкциями (изготовляют, например, стеновые панели отопления, вентиляционные панели и т.д.). Серьезного внимания требует вопрос регулирования микроклимата в помещениях зданий с облегченными ограждениями и большими световыми проемами [3].
Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);
б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);
в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).
В данной курсовой работе студент должен рассчитать теплозащитные и влагозащитные свойства ограждающих конструкций. На листе формата А3 вычертить график распределения влаги в ограждающей конструкции. Пояснительная записка должна содержать все разделы, представленные в данных методических указаниях.
|
|
|
СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ
1.1 Оптимальное сопротивление теплопередаче (R0пр)
Такое сопротивление при котором теплопотери через ограждающую конструкцию минимальны.
Для его нахождения необходимо сначала определить градусо-сутки отопительного периода
,(1.1)
где tот, zот, - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по [1] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С;
tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 1.1: по поз.1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С); по поз.2 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С); по поз.3 - по нормам проектирования соответствующих зданий.
По найденному значению ГСОП по таблице 1.1 выбирается значение R0пр для стен, перекрытий чердачных и подвальных, окон и балконных дверей.
Таблица 1.1 - Базовые значения оптимального сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
| Здания и помещения, коэффициенты a и b | Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год | Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче R0пр, (м2·°С)/Вт, ограждающих конструкций | ||||
| Стен | Покрытий и перекрытий над проездами | Перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами | Окон и балконных дверей, витрин и витражей | Фонарей | ||
| 1 Жилые, лечебно- профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития | 2,1 | 3,2 | 2,8 | 0,3 | 0,3 | |
| 2,8 | 4,2 | 3,7 | 0,45 | 0,35 | ||
| 3,5 | 5,2 | 4,6 | 0,6 | 0,4 | ||
| 4,2 | 6,2 | 5,5 | 0,7 | 0,45 | ||
| 4,9 | 7,2 | 6,4 | 0,75 | 0,5 | ||
| 5,6 | 8,2 | 7,3 | 0,8 | 0,55 | ||
| Продолжение таблицы 1.1 | ||||||
| a | - | 0,00035 | 0,0005 | 0,00045 | - | 0,000025 |
| b | - | 1,4 | 2,2 | 1,9 | - | 0,25 |
| 2 Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, производственные и другие здания и помещения с влажным или мокрым режимом | 1,8 | 2,4 | 2,0 | 0,3 | 0,3 | |
| 2,4 | 3,2 | 2,7 | 0,4 | 0,35 | ||
| 3,0 | 4,0 | 3,4 | 0,5 | 0,4 | ||
| 3,6 | 4,8 | 4,1 | 0,6 | 0,45 | ||
| 4,2 | 5,6 | 4,8 | 0,7 | 0,5 | ||
| 4,8 | 6,4 | 5,5 | 0,8 | 0,55 | ||
| a | - | 0,0003 | 0,0004 | 0,00035 | 0,00005 | 0,000025 |
| b | - | 1,2 | 1,6 | 1,3 | 0,2 | 0,25 |
| 3 Производственные с сухим и нормальным режимами* | 1,4 | 2,0 | 1,4 | 0,25 | 0,2 | |
| 1,8 | 2,5 | 1,8 | 0,3 | 0,25 | ||
| 2,2 | 3,0 | 2,2 | 0,35 | 0,3 | ||
| 2,6 | 3,5 | 2,6 | 0,4 | 0,35 | ||
| 3,0 | 4,0 | 3,0 | 0,45 | 0,4 | ||
| 3,4 | 4,5 | 3,4 | 0,5 | 0,45 | ||
| a | - | 0,0002 | 0,00025 | 0,0002 | 0,000025 | 0,000025 |
| b | - | 1,0 | 1,5 | 1,0 | 0,2 | 0,15 |
Примечания
1 Значения R0пр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле
|
|
|
|
1.2 Фактическое (действительное) сопротивление теплопередаче (R0)
Если известен состав ограждающей конструкции, т.е. материал слоев из которых она состоит, то можно определить фактическое сопротивление теплопередаче
(м2·°С)/Вт (1.2)
где Rв – термическое сопротивление внутренней поверхности ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт, Rв=1/αв;
αв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 0С), таблица 1.2;
Rн – термическое сопротивление наружной поверхности ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт, Rв=1/αн
αн - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 0С), таблица 1.3;
Rі – термическое сопротивление і-го слоя ограждения, (м2·°С)/Вт, Rі=δі/λі;
δі – толщина і-го слоя ограждения, м;
λі – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), определяется по [2] приложение Д.
Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует устанавливать по таблице 1.4. Условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства, необходимые для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений, следует устанавливать по таблице 1.5
|
|
|
Таблица 1.2 - Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции
| Внутренняя поверхность ограждения | Коэффициент теплоотдачи αв, Вт/(м2 0С) |
1 Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты  ребер к расстоянию  , между гранями соседних ребер  0,3
| 8,7 |
2 Потолков с выступающими ребрами при отношении  0,3
| 7,6 |
| 3 Окон | 8,0 |
| 4 Зенитных фонарей | 9,9 |
Таблица 1.3 - Коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции
| Наружная поверхность ограждающих конструкций | Коэффициент теплоотдачи для зимних условий,, αн, Вт/(м2 0С) |
| 1 Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне | |
| 2 Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, перекрытий над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической | |
| Продолжение таблицы 1.3 | |
| зоне | |
| 3 Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах, а также наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом | |
| 4 Перекрытий над неотапливаемыми подвалами и техническими, подпольями, не вентилируемых наружным воздухом |
Таблица 1.4 - Влажностный режим помещений зданий
| Режим | Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °С | ||
| до 12 | свыше 12 до 24 | свыше 24 | |
| Сухой | До 60 | До 50 | До 40 |
| Нормальный | Свыше 60 до 75 | Свыше 50 до 60 | Свыше 40 до 50 |
| Влажный | Свыше 75 | Свыше 60 до 75 | Свыше 50 до 60 |
| Мокрый | - | Свыше 75 | Свыше 60 |
Таблица 1.5 - Условия эксплуатации ограждающих конструкций
| Влажностный режим помещений зданий | Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности | ||
| сухой | нормальной | влажной | |
| Сухой | А | А | Б |
| Нормальный | А | Б | Б |
| Влажный или мокрый | Б | Б | Б |
|
|
|
Аналитический обзор существующих конструкций
Бетонирование конструкций
В электрическую цепь параллельно включены два резистора с сопротивлением 10 Ом и 150 Ом. Напряжение на входе 120 В. Определите ток до разветвления.
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
Внешнее сопротивление
Возводимого здания (сооружения)
ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ВСКМ-12У - влагомер строительных материалов, изделий и конструкций универсальный
Входное сопротивление длинной линии
Входные и взаимные проводимости ветвей. Входное сопротивление
