Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определить толщину чердачного перекрытия пятиэтажного жилого дома в городе Белгород.

1 Поэлементные требования:

1.1Параметры наружных климатических условий.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92, по приложению А – tН= -35 °С.

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха £ 8°С по приложению А – zОТ. ПЕР = =191 сут.; tОТ.ПЕР. = -1,9°С.

1.2 Параметры внутренней среды.

Влажность внутреннего воздуха φВ=55 %.

Температура внутреннего воздуха – tВ=21ºС

1.3 Разрабатывают или выбирают конструктивные решения наружных

ограждений и определяют их теплотехнические характеристики.

a) выбор конструктивной схемы наружной стены

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №1 - открытая онлайн библиотека

Рисунок 2

В конструкцию покрытия входит 7 слоев (рисунок 2):

1-железобетонная многопустотная плита покрытия;

2-пароизоляция – пергамин (один слой);

3-керамзит по уклону (минимальная толщина 20 мм);

4- плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной

жесткости на органо-фосфатном связующем;

5- гидроизоляция – пергамин (один слой);

6- цементно-песчаная стяжка;

7- четырехслойный рубероидный кровельный ковер.

b) выбор условий эксплуатаций ограждающих конструкций А или Б.

- зонная влажности – сухая

- влажностный режим помещений – нормальный

- условия эксплуатации ограждающих конструкций – А.

c) определяем характеристики материалов согласно условиям эксплуатации.

Таблица 12- Характеристики материала

Номер слоя по рисунку 2.3   Наименование материала Толщина слоя δ, м Объемный вес γ, кг/м³ Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м²·°С)  
        Железобетонная многопустотная плита покрытия – Rплиты= 0,162 м² ·°С/Вт Пароизоляция – пергамин (1 слой) Керамзит по уклону (min 20 мм) Плитный утеплитель – плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем Гидроизоляция – пергамин (1 слой) Цементно-песчаная стяжка Четырехслойный рубероидный кровельный ковер 0,22     0,003 0,02 Х   0,003 0,02 0,02 -       -     0,17 0,21 0,07   0,17 0,76 0,17

1.4 Определение требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче

R отр. (норм.) наружных стен, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных

перекрытий.

ГСОП = (tВ – tОТ. ПЕР.) zОТ. ПЕР.=(21+1,9)·191=4374.

По таблице 4 определяем требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rотр. Если полученное ГСОП отличается от табличных, то Rотр определяют по формуле:

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №2 - открытая онлайн библиотека Rотр=а*ГСОП+в

.

где а и в определяют по таблице 4 для соответствующих зданий и помещений.

Rотр=0,0005*4374+2,2=4,39 м² ·°С/Вт

1.5 Определяем приведенное сопротивление теплопередачи неоднородной конструкции.

В данном примере предварительно необходимо рассчитать приведенное термическое сопротивление железобетонной плиты покрытия с круглыми пустотами, так как такая конструкция является неоднородной расчет производится для участка плиты длиной 1 метр.

Заменим круглое отверстие квадратным.

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №3 - открытая онлайн библиотека м

 
  Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №4 - открытая онлайн библиотека

Рисунок 3

Расчет проводим в два этапа:

а) Плоскостями параллельными тепловому потоку, разделим расчетный участок плиты, площадью 1 Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №5 - открытая онлайн библиотека 0,185 м, на два участка.

Участок I.Первый слой – железобетон: Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №6 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №7 - открытая онлайн библиотека кг/м³; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №8 - открытая онлайн библиотека Вт/(м² ·°С); второй слой – воздушная прослойка: Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №9 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №10 - открытая онлайн библиотека =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); третий слой – железобетон: Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №11 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №12 - открытая онлайн библиотека кг/м³; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №13 - открытая онлайн библиотека Вт/(м² ·°С).

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №14 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт;

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №15 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь I участка – Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №16 - открытая онлайн библиотека м².

Участок II.Один слой железобетона: Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №17 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №18 - открытая онлайн библиотека кг/м³;

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №19 - открытая онлайн библиотека Вт/(м² ·°С).

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №20 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт;

Расчетная площадь II участка – Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №21 - открытая онлайн библиотека м².

Отсюда по формуле 6 находим:

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №22 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт.

б) Плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, разделяем расчетный участок плиты на три слоя. Первый и третий слои – железобетон: Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №23 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №24 - открытая онлайн библиотека кг/м³; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №25 - открытая онлайн библиотека Вт/(м² ·°С);

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №26 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт.

Второй слой – замкнутая воздушная прослойка + железобетон:

воздушная прослойка – Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №27 - открытая онлайн библиотека =0,15 м² ·°С/Вт (приложение Д); Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №28 - открытая онлайн библиотека =0,14 м²;

железобетон – Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №29 - открытая онлайн библиотека м; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №30 - открытая онлайн библиотека кг/м³; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №31 - открытая онлайн библиотека Вт/(м² ·°С);

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №32 - открытая онлайн библиотека ; Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №33 - открытая онлайн библиотека м²;

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №34 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт.

Отсюда находим:

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №35 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт.

Окончательно, приведенное термическое сопротивление плиты находим по формуле 7.

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №36 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт.

Используя формулы (3,4,5), находим толщину утеплителя, подставляя в формулу 4 вместо Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №37 - открытая онлайн библиотека Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №38 - открытая онлайн библиотека .

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №39 - открытая онлайн библиотека

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №40 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт,

где Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №41 - открытая онлайн библиотека = 23 – таблица 5;

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №42 - открытая онлайн библиотека м

Округляем полученное значение толщины утеплителя в большую сторону до значения, ближайшего по ГОСТ на плиты минераловатные повышенной жесткости на органо-фосфатном связующем (приложение Е) – Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №43 - открытая онлайн библиотека мм.

Проверка.

Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №44 - открытая онлайн библиотека м² ·°С/Вт

Условие Пример 2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия - №45 - открытая онлайн библиотека выполняется: 4,46 м² ·°С/Вт ≥4,39 м² ·°С/Вт.