 |
Расчет совмещенного покрытия производственного здания
|
|
|
|
Расчет наружной стены из штучных материалов
Исходные данные:
· Витебская область.
· Влажностной режим помещения – нормальный.
· Температура внутреннего воздуха - tв = 18 °С.
Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания
Влажностной режим сухой, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:
- кирпич силикатный
λ 1 = 0,81 Вт/(м ∙°С); S1 = 9,79 Вт/(м2 ∙°С);
- пенополиуретан
λ 2 = 0,05 Вт/(м ∙°С); S2 = 0,70 Вт/(м2 ∙°С);
- кирпич силикатный
λ 3 = 1,63 Вт/(м ∙°С); S3 = 12,13 Вт/(м2 ∙°С);
Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] Rнорм = 3,2(м2∙°С)/Вт.
Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:
,
где δ – толщина рассматриваемого слоя, м;
λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).
Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:
- первый слой кирпичной кладки
(м2 ∙ ºС)/Вт;
- третий слой кирпичной кладки
(м2 ∙ ºС)/Вт;
Термическое сопротивление плит пенополиуретана R2 находим из формулы:
где αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], αв=8,7 Вт/(м2∙°С);
αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], αн=23 Вт/(м2∙°С);
– термическое сопротивление ограждающей конструкции
(м2∙°С)/Вт.
Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя пенополистирольных плит находится по формуле:
.
Подставив значения в эту формулу, получим:
|
|
|
(м2∙°С)/Вт.
Вычисляем тепловую инерцию по формуле:
где Si – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м2∙°С).
D=R1∙S1+ R2∙S2+R3·S3;
D=0,31∙9,79+2,47∙0,70+0,26·12,13=7,9
По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией св.7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, которая для Витебской области составляет: -25 ° С (таблица 4.3[1]).
Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:
м.
Рассчитаем общую толщину стены:
м.
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче стены по формуле:
где n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху и принимаемый по таблице 5.3[1];
tв,tн - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, °С;
∆tв- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 5.5 [1], °С
(м2∙°С)/Вт;
Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередаче 
Стоимость тепловой энергии:
=22686 руб/Гдж
Цены на теплоизоляцию компании PENAPRO.BY:
| № | Тип ППУ | Цена напыления ППУ за 1 кв.м. при толщине в 50 мм | ||
| до 250 м.кв. | от 250 до 1000 м.кв. | свыше 1000 м.кв. | ||
| Жёсткий ППУ (плотностью 45-55 кг/куб.м.) | 240000 руб. | 225000 руб. | договорная | |
| Мягкий ППУ (плотностью 10-20 кг/куб.м.) | Цена напыления ППУ за 1 кв.м. при толщине в 100 мм | |||
| 235000 руб. | 215000 руб. | договорная | ||
| Жёсткий ППУ (плотностью 60-80 кг/куб.м.) | Цена напыления ППУ за 1 кв.м. при толщине в 50 мм | |||
| 290000 руб. | 275000 руб. | договорная |
Вывод:
Сравнивая полученные значения термического сопротивления теплопередаче 
, 
, 
,
принимаем термическое сопротивление теплопередаче наружной стены большее из 3 рассчитанных. 
|
|
|
Расчет совмещенного покрытия производственного здания
Рисунок 1.2.1 - Конструкция покрытия здания
Конструктивное решение представлено на рисунке 1.2. Предварительно, для нахождения термического сопротивления перекрытия определили толщину искомого слоя Х. Для этого по таблице 5.1[1] выбираем нормативное сопротивление теплопередачи Rтнорм =6 (м2· 0С)/Вт. Сопротивление искомого слоя находим по формуле:
R3= Rтнорм –(
;
где αв-коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,(1,таблица 5.4)
αн-коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаем по таблице 5.7[1].
Определяем толщину искомого слоя:
Разделим конструкцию на повторяющиеся элементы, приняв, что данный элемент имеет правильную геометрическую форму прямоугольника со сторонами 0,1х0,1 м.
Определим термическое сопротивление элементов при условии деления их плоскостями, параллельными тепловому потоку. Конструктивное решение представлено на рисунках 1.2.2 и1.2.3. и 1.2.4
Рисунок 1.2.2-Элемент перекрытия 1
Рисунок 1.2.3-Элемент перекрытия 2
Рисунок 1.2.4-Элемент перекрытия 3
Определяем площади элементов:
м2;
м2;
м2;
Термическое сопротивление элемента при условии деления его плоскостями,
Параллельными тепловому потоку:
;
Находим термическое сопротивление при условном делении его плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку. Конструктивное решение представлено на рисунке 1.2.5
Рисунок 1.2.5-Конструкция перекрытия при условии деления его плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку
(м2· 0С)/Вт;
(м2· 0С)/Вт;
(м2· 0С)/Вт;
(м2· 0С)/Вт;
(м2· 0С)/Вт;
Тогда,
Так как величина 
не превышает величину R││более чем на 25%, то термический расчет конструкции выполняют согласно формуле:
Rка= 
(м2· 0С)/Вт;
Вывод: данная конструкция перекрытия удовлетворяет требованиям по теплопроводности, так как нормативное сопротивление конструкции Rтнорм =6 (м2· 0С)/Вт, что менее расчетного сопротивления R=6,63 (м2· 0С)/Вт.
|
|
|
