Тепловлажностный расчет наружных ограждений
Теплотехнический расчет наружных ограждений жилого пятиэтажного здания к климатических условиях г. Москвы. Техническая характеристика здания, конструкция ограждений, планы и разрезы. Проверка наружных стен на конденсацию влаги в толще ограждений.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.09.2011 |
Размер файла | 368,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО Магнитогорский Государственный Технический Университет имени Г.И. Носова
Кафедра ТГВ и ГХ
Выполнила: студентка гр. СО-04 Юскина Е.B.
Проверила: Короткова Л.И.
Содержание
- Введение
- 1. Исходные данные
- 1.1 Техническая характеристика здания
- 1.2 Конструкция наружных ограждений
- 1.3 Характеристика климатического района
- 1.4 Расчетные параметры внутреннего воздуха
- 2. Теплотехнический расчет наружных ограждений
- 2.1 Теплотехнический расчет наружных стен
- 2.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия
- 2.3 Теплотехнический расчет полов
- 2.4 Теплотехнический расчет окон и балконных дверей
- 3. Проверка воздухопроницаемости конструкций здания
- 3.1 Проверка воздухопроницаемости наружных стен
- 3.2 Проверка воздухопроницаемости окон и балконных дверей
- 4. Проверка наружных стен на конденсацию влаги в толще ограждений
- 4.3 Построение графика распределения фактической упругости водяного пара
- 5. Проверка теплоустойчивости наружных стен здания в теплый период
- Список литературы
Введение
В курсовой работе выполнен тепловлажностный расчет наружных ограждений жилого пятиэтажного здания к климатических условиях г. Москвы, техническая характеристика здания, конструкция ограждений, планы и разрезы приведены в СК 1-8-91 стр.11.
Произведен теплотехнический расчет наружных стен, полов, чердачного перекрытия и световых проемов. Проведена проверка воздухопроницаемости конструкций здания, а также проверка на конденсацию влаги в толще ограждения в холодный период года. Выполнена проверка теплоустойчивости наружных стен в теплый период года.
Все расчеты выполнены в соответствии с нормативной и справочной литературой.
1. Исходные данные
1.1 Техническая характеристика здания
Здание жилое пятиэтажное имеет чердак и техническое подполье.
Строительный объем здания 3818 ;
Площадь застройки 242 ;
Жилая площадь 460 ;
Общая площадь квартир 810 ;
Площадь летних помещений 114 .
1.2 Конструкция наружных ограждений
Наружные стены - кирпичные с утеплителем;
Наружная отделка наружных стен - штукатурка с окраской;
Внутренняя отделка наружных стен - штукатурка, окраска, облицовка плиткой;
Перекрытия - сборные ж. - б. пустотные плиты, 160 мм;
Утеплитель чердачного перекрытия - минеральная вата;
Полы - линолеум, в санузлах керамическая плитка;
Окна и балконные двери - деревянные, тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах;
Наружные двери - деревянные;
Внутренние стены - из кирпича, 250мм;
Перегородки - гипсобетонные и гипсоцементнобетонные, 120мм;
Кровля - из асбестоцементных листов.
1.3 Характеристика климатического района
Город: Москва;
Влажностная зона: нормальная (графа Б);
Режим эксплуатации: нормальный;
Коэффициент обеспеченности: 0,92;
Средняя температура наиболее холодной пятидневки: - 26;
Средняя температура наиболее холодных суток: - 32;
Абсолютная минимальная температура: - 42;
Средняя температура отопительного периода: - 3,6;
Продолжительность отопительного периода: 213;
Средняя температура самого жаркого месяца: +18,1;
Максимальное значение суммарной солнечной радиации: 631 ;
Среднее значение суммарной солнечной радиации: 165 ;
Максимальная амплитуда колебаний температуры самого жаркого месяца: +18,5;
Среднее значение среднемесячных температур зимнего периода: - 6,9;
Среднемесячные температуры зимнего периода:
Среднее значение среднемесячных температур зимнего периода:
Средняя за зимний период упругость водяного пара: 356 Па;
Упругость водяного пара по месяцам в зимний период равна:
Средняя за зимний период упругость водяного пара:
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь: 4,9;
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль: 0;
Географическая широта: 56.
1.4 Расчетные параметры внутреннего воздуха
В соответствии с нормативными требованиями температура воздуха в помещениях принята следующая:
в жилых комнатах 21
в кухнях 19
на лестничных клетках 16
в раздельных санузлах 18
в совмещенных санузлах 25
в ванных комнатах 25
Относительная влажность воздуха составляет 40-60%
теплотехнический наружное ограждение конденсация
2. Теплотехнический расчет наружных ограждений
2.1 Теплотехнический расчет наружных стен
Рисунок 2.1 - Конструкция наружных стен
1 - штукатурка
2 - кирпич
3 - теплоизоляция (пенополистирол)
4 - кирпич
5 - штукатурка
Таблица 2.1 - Теплотехнические показатели материалов конструкций наружных стен
Наименования слоя |
Толщина , |
Объемная масса |
Коэффициент теплопроводности |
Коэффициент теплоусвоения |
Паропроница-емость |
|
1. Известково-песчаный раствор |
0,02 |
1600 |
0,81 |
9,76 |
0,12 |
|
2. Обыкновенный кирпич |
0,38 |
1800 |
0,81 |
10,12 |
0,11 |
|
3. Пенополистирол |
40 |
0,05 |
0,49 |
0,05 |
||
4. Обыкновенный кирпич |
0,12 |
1800 |
0,81 |
10,12 |
0,11 |
|
5. Цементно-песчаный раствор |
0,02 |
1800 |
0,93 |
11,09 |
0,09 |
Находим градусо-сутки отопительного периода:
(2.1)
где температура внутреннего воздуха в жилых комнатах,
средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ;
продолжительность отопительного периода, принимаемая по СНиП [5], ;
Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен:
где коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий
Приравниваем сопротивление теплопередачи наружных стен к требуемому и вычисляем минимальную толщину утепляющего слоя:
(2.3)
где коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности ограждения,
;
толщина слоя ограждения, ;
коэффициент теплопроводности слоя материала, ;
коэффициент теплоотдачи для зимних условий на наружной поверхности ограждения, ;
Принимаем
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждения
(2.4)
,
Коэффициент теплопередачи ограждения:
2.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия
Рисунок 2.2 - Конструкция чердачного перекрытия
1 - бетонная плита
2 - минеральная вата
3 - шлаковая засыпка
Таблица 2.2 - Теплотехнические показатели материалов конструкции чердачного перекрытия
Наименования слоя |
Толщина , |
Объемная масса |
Коэффициент теплопроводности |
Коэффициент теплоусвоения |
Паропроница-емость |
|
1. Бетонная плита |
0,16 |
1400 |
0,65 |
9,14 |
0,098 |
|
2. Минеральная вата |
100 |
0,07 |
0,73 |
0,56 |
||
3. Шлаковая засыпка |
0,1 |
400 |
0,14 |
1,99 |
0,24 |
При нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия:
Приравниваем сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия к требуемому и вычисляем минимальную толщину утепляющего слоя:
Принимаем
Фактическое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия:
Коэффициент теплопередачи чердачного перекрытия:
2.3 Теплотехнический расчет полов
Рисунок 2.3 - Конструкция линолеумного пола
1 - бетонная плита
2 - минеральная вата
3 - цементно-песчаный раствор
4 - линолеум
Рисунок 2.4 - Конструкция плиточного пола
1 - бетонная плита
2 - минеральная вата
3 - цементно-песчаный раствор
4 - керамическая плитка
Рисунок 2.5 - Конструкция бетонного пола
1 - бетонная плита
2 - цементно-песчаный раствор
Таблица 2.3 - Теплотехнические показатели материалов конструкции полов
Наименования слоя |
Толщина , |
Объемная масса |
Коэффициент теплопроводности |
Коэффициент теплоусвоения |
Паропроница-емость |
|
1. Бетонная плита |
0,16 |
1400 |
0,65 |
9,14 |
0,098 |
|
2. Минеральная вата |
100 |
0,07 |
0,73 |
0,56 |
||
3. Цементно-песчаный раствор |
0,02 |
1800 |
0,93 |
11,09 |
0,09 |
|
4. Линолеум |
0,005 |
1800 |
0,35 |
8,22 |
0,002 |
|
5. Керамическая плитка |
0,01 |
1600 |
0,64 |
8,48 |
0,14 |
При нормируемое сопротивление теплопередаче полов:
Для линолеумного пола:
Приравниваем сопротивление теплопередаче линолеумного пола к требуемому и вычисляем минимальную толщину утепляющего слоя:
Принимаем
Фактическое сопротивление теплопередаче линолеумного пола:
Коэффициент теплопередачи линолеумного пола:
Для плиточного пола:
Приравниваем сопротивление теплопередачи полов к требуемому и вычисляем минимальную толщину утепляющего слоя:
Принимаем
Фактическое сопротивление теплопередаче плиточного пола:
Коэффициент теплопередачи плиточного пола:
Для бетонного пола:
2.4 Теплотехнический расчет окон и балконных дверей
При нормируемое сопротивление теплопередаче для окон и балконных дверей составляет:
Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче для тройного остекления в раздельно-спаренных переплетах:
Коэффициент теплопередаче для окон равен:
3. Проверка воздухопроницаемости конструкций здания
3.1 Проверка воздухопроницаемости наружных стен
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию .
. (3.1)
Требуемое сопротивление воздухопроницанию наружных стен здания определяют по формуле
, (3.2)
где нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, принимаемая по табл.12 [2].
разность давлений воздуха на наружной внутренней поверхности ограждающих конструкций,
; (3.3)
высота здания от поверхности земли до карниза, ;
максимальная из средних скоростей ветра за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, ;
удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, , определяемый по формуле:
, (3.4)
температура воздуха внутреннего и наружного, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, ;
переводной коэффициент, .
Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции рассчитывают по формуле
, (3.5)
где сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, принимаемая по прил.9 [2].
Для слоя известково-песчаного раствора, толщиной 0,02 , .
Для слоя кирпича глиняного обыкновенного, толщиной 0,38 , .
Для слоя пенополистирола, толщиной 0,12 , .
Для слоя кирпича глиняного обыкновенного, толщиной 0,12 ,
Для слоя цементно-песчаного раствора, толщиной 0,02 ,
3.2 Проверка воздухопроницаемости окон и балконных дверей
Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и общественных зданий должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию , определенного по формуле:
, (3.6)
где разность давлений, определяемая по формуле (3.3), ;
нормативная воздухопроницаемость для окон и балконных дверей, принимаемая по табл.12 [2];
разность давлений воздуха, при которой определяют сопротивление воздухопроницанию.
Сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) принимают в соответствии с прил.10 [2].
Для тройного остекления в раздельно-спаренных переплетах сопротивление воздухопроницанию заполнений световых проемов с деревянными переплетами, с уплотнением прокладками из губчатой резины, число уплотненных притворов заполнения 3:
4. Проверка наружных стен на конденсацию влаги в толще ограждений
Для расчета в масштабе вычерчивают разрез ограждения. Затем с помощью аналитических расчетов и графического построения вычерчивают графики распределения температуры , максимально возможной упругости водяных паров и фактической упругости водяных паров в воздухе.
В случае пересечения графиков фактической и максимально возможной упругости водяных паров определяют зону возможной конденсации.
4.1 Построение графика распределения температуры
Общее сопротивление теплопередаче ограждения:
Температуру в любой точке сечения ограждения можно определить по формуле:
,
где сопротивление слоев ограждения от до сечения ;
средняя температура за зимний период, .
4.2 Построение графика распределения максимально возможной упругости водяного пара
График строится в соответствии с зависимостью .
При
4.3 Построение графика распределения фактической упругости водяного пара
Общее сопротивление паропроницанию ограждения:
где сопротивление влагообмену на внутренней поверхности ограждения,
сопротивление влагообмену на наружной поверхности ограждения,
сопротивление паропроницанию отдельных слоев,
В любом сечении упругость водяного пара определяется по формуле:
где сопротивление паропроницанию слоев ограждения от до сечения ;
упругость водяных паров внутреннего воздуха, ,
относительная влажность воздуха, принимается от 40% до 60%,
средняя за зимний период упругость водяного пара, принимаемая по таблицам СНиПа [5], но если получилось, что , то в этом случае ,
относительная влажность наиболее холодного месяца (январь).
Так как графики фактической и максимально возможной упругости водяных паров пересекаются, следовательно присутствует зона возможной конденсации.
5. Проверка теплоустойчивости наружных стен здания в теплый период
Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждений не должна превышать требуемой амплитуды .
, (5.1)
Требуемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности определяют по формуле
, (5.2)
где среднемесячная температура наружного воздуха за июль, .
Амплитуду колебаний внутренней поверхности ограждений рассчитывают по зависимости
, (5.3)
где расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, ; величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха.
Расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха
, (5.4)
где максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, принимаемая по СНиП [5];
коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждения, для штукатурки цементной кремовой ;
соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной);
коэффициент теплообмена на наружной поверхности ограждения в летних условиях, определяемый по формуле:
, (5.5)
где переводной коэффициент, ;
минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, принимаемая по СНиП [5], но не менее 1м/с.
Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждении определяют по выражению
, (5.6)
где основание натуральных логарифмов;
тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле
, (5.7)
расчетных коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждения;
коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые по формулам (5.8) - (5.10);
коэффициент теплообмена на наружной поверхности ограждения в летних условиях, вычисляемый по формуле (5.5);
коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения.
Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции предварительно вычисляют тепловую инерцию каждого слоя, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции).
Если слой имеет тепловую инерцию , то для этого слоя
, (5.8)
Для слоев с тепловой инерцией коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности находят следующим образом:
для первого слоя
(5.9)
для i-ого слоя
(5.10)
Для первого слоя - известково-песчаный раствор:
; ;
Для второго слоя - кирпич обыкновенный:
; ;
Для третьего слоя - пенополистирол:
; ;
Для четвертого слоя - кирпич обыкновенный:
; ;
Для пятого слоя - цементно-песчаный раствор:
; .
Список литературы
1. СНиП 23-01-99. Строительная климатология - М.: Госстрой России 2004 г.
2. СНиП II-3-79. Строительная теплотехника - М.: Госстрой России 2003 г.
3. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.1: Отопление / В.Н. Богословкий, Б.А. Купнов, А.Н. Сканави, и др. М.: Стройиздат, 1990 г.
4. Методические указания к курсовой работе по дисциплине "Строительная теплофизика" для студентов специальности 270109. Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ им.Г.И. Носова", 2006.61 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Анализ теплозащитных свойств ограждения, определяющихся его термическим сопротивлением. Теплотехнический расчет наружных ограждений с целью экономии топлива. Расчет влажностного режима наружных ограждений, возможность конденсации влаги в толще ограждения.
курсовая работа [253,8 K], добавлен 16.07.2012Теплотехнический расчет наружных стен, чердачного перекрытия, перекрытий над неотапливаемыми подвалами. Проверка конструкции наружной стены в части наружного угла. Воздушный режим эксплуатации наружных ограждений. Теплоусвоение поверхности полов.
курсовая работа [288,3 K], добавлен 14.11.2014Проектирование наружных ограждений на примере проектирования наружной стены. Санитарно-гигиенические требования и условия энергосбережения. Вычисление толщины теплоизоляции при заданной толщине несущей части наружной стены; прочностные характеристики.
практическая работа [12,2 K], добавлен 27.11.2009Проведение теплотехнического расчета стены, пола, потолка, наружных дверей и световых проемов жилого дома. Определение влажностного режима наружных ограждений. Выполнение проверки на отсутствие периодической конденсации на внутренних поверхностях здания.
курсовая работа [246,9 K], добавлен 23.08.2014Определение площади ограждений. Теплотехнический расчёт наружных стен, подвального, чердачного перекрытия. Определение воздухообмена в помещении. Расчет отопительных приборов. Аэродинамический расчет систем вентиляции. Гидравлический расчёт трубопроводов.
курсовая работа [672,0 K], добавлен 24.05.2014Расчет теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций здания: толщина утепляющего слоя, воздухопроницание, температурное поле в ограждении, теплоустойчивость. Проверка внутренней поверхности ограждений на паропроницание и конденсацию влаги.
курсовая работа [196,7 K], добавлен 23.11.2014Определение коэффициента термического сопротивления для различных строительных конструкций. Теплотехнический расчет стены, пола, потолка, дверей, световых проемов. Проверка внутренних поверхностей наружных ограждений на возможность конденсации и влаги.
курсовая работа [675,9 K], добавлен 19.06.2014Описание здания и строительных конструкций. Теплотехнический расчет наружных ограждений. Расчет нагревательных приборов. Определение потерь тепла помещениями и удельной отопительной характеристики здания. Расчет годовых расходов теплоты на отопление.
курсовая работа [221,0 K], добавлен 11.11.2013Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение тепловой характеристики здания. Составление локальной сметы. Основные технико-экономические показатели строительно-монтажных работ. Анализ условий труда при выполнении сантехнических работ.
дипломная работа [314,4 K], добавлен 11.07.2014Теплотехнический расчет наружных ограждений. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции здания. Выбор отопительных приборов. Подбор оборудования и естественной системы вентиляции в помещении жилого дома. Расчет аэродинамических каналов.
контрольная работа [127,6 K], добавлен 19.01.2016