Микроклимат помещений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

климатический теплопередача теплотехнический помещение

1. Исходные данные

2. Внутренние и наружные климатические условия

2.1 Расчетные характеристики наружного климата

2.2 Параметры микроклимата в помещении

3. Теплотехнический расчет помещений

3.1 Требуемое сопротивление теплопередаче

3.1.1 Расчет сопротивления теплопередачи наружной стены

3.1.2 Расчет сопротивления теплопередачи чердачного перекрытия

3.1.3 Расчет сопротивления теплопередачи перекрытия над неотапливаемым подвалом

3.1.4 Расчет сопротивления теплопередачи межэтажного перекрытия

3.2 Требуемая теплоустойчивость ограждений

3.3 Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций

3.4 Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций

Список использованной литературы



1. Исходные данные

Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы выбираются по номеру задания, по сумме последних двух цифер зачетной книжки. В соответствии с номером задания и исходными данными, приведенными в приложении (табл. П.1) определяем пункт строительства, зону влажности и варианты строительных конструкций.

Номер варианта	Номер схемы стеновой панели	Диаметр отверстий в ж/б плите, мм	Город	Зона влажности
3	3	120	Чара	3



2. Внутренние и наружные климатические условия

2.1 Расчетные характеристики наружного климата

Расчетные параметры наружного воздуха определяем по СНиП 23.01.01-82 - "Строительная климатология" [2]. Данные представляем в таблице (форма 1). Форма 1.

Климатические данные: г. Чара; 56°54?10? с. ш. климатический район

Наименование параметра, размерность	Обозначение	Значение
Барометрическое давление, кПа	PB	970
Продолжительность отопительного периода, сут	zht	267
Средняя температура отопительного периода, оС	Tсхtav	-15,5
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, оС	text	-46
Среднемесячная температура воздуха в июле, оС	textVII	+72
Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, оС	Atext	27,9
Минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более	vext, VII	1
Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16 % и более	vext,I	1
Продолжительность периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, сут	z0	214
Средняя температура воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, °С	t0	-20,3

2. Параметры микроклимата в помещении

При расчете требуемого сопротивления теплопередаче температуру воздуха в помещении принимаем для условий отопления в соответствии с рекомендуемыми значениями, приведенными в ГОСТ 30494-96 [1] и с учетом категории помещения.

В данной курсовой работе расчетную температуру внутреннего воздуха для отопления t_int принимаем равной 18^оС, относительную влажность ц принимаем равной 60%.



3. Теплотехнический расчет помещений

Теплотехнический расчет наружных ограждений проводим, руководствуясь главой СНиП 23-02-2003 “ Тепловая защита зданий ” [3] и сводом правил по проектированию тепловой защиты зданий [4].

Ограждения здания должны обладать требуемыми теплозащитными свойствами и быть в допустимой степени воздухо- и влагопроницаемыми. Расчетное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции следует принимать не менее требуемых значений R₀^min, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (3.1) и из условий обеспечения требуемой величины удельного расхода тепловой энергии на отопление - табл. 4 СНиП 23-02-2003 (см. табл. П.5).

В работе необходимо рассчитать фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены, чердачного перекрытия, межэтажного перекрытия, перекрытия над неотапливаемым подвалом. Определяется также сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов. Кроме этого необходимо выполнить расчет тепловой устойчивости, сопротивления воздухопроницанию и паропроницанию наружных ограждающих конструкций.

3.1 Требуемое сопротивление теплопередаче

3.1.1 Расчет сопротивления теплопередачи наружной стены

1. Вычерчиваем эскиз конструкции наружного ограждения (покрытия) с указанием материала и толщины слоев и нумеруем слои, считая от внутренней поверхности к наружной ₁,..., _n -- толщина слоя, мм.



2. Для заданного пункта строительства из исходных данных (табл. П.1) определяем зону влажности (зона №3), по данным табл. П.2 - влажностный режим помещения (нормальный) и по данным табл. П.3 - условия эксплуатации наружных ограждений -А.

3. Из табл. П.4 выписываем теплофизические свойства материалов слоев конструкции с учетом условий эксплуатации (А или Б) -- коэффициент теплопроводности , Вт/(мК), и коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м²К).

№ слоя	Материал	Толщина , мм	Теплопровод-ность , Вт/(м оС)	Теплоусвое-ние S, Вт/(м2 оС)	Сопротивле-ние R, (м2 оС)/Вт
1	штукатурка известково - песчанная	20	0,7	8,69	0,029
2	Газо - и пенобетон	570	0,14	2,19	4,071

4. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения , м²К/Вт:

(3.1)

где: t_ext -- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^oС, равная температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

tⁿ -- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^oС, принимаемый по табл. П.6 [3,табл. 5];

n -- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. П.7 [3, табл. 6];

t_int - расчетная температура внутреннего воздуха для отопления;

_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. П.8 [3, табл. 7].

5. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения исходя из условий энергосбережения:

После расчета и ГСОП, определяем минимальное приведенное сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения по данным табл. П.5. В дальнейших расчетах в качестве принимается большее из полученных двух значений.

ГСОП = (t_int - t_ext^av)*z_ht

где: ГСОП - градусосутки отопительного периода

ГСОП = (18 - (-15,5))*267 = 8944,5

Исходя из данных в таблице П.5, методом интерполяции принимаем равным= 5,3426 .

6. Записываем уравнение (3.2) общего сопротивления теплопередаче многослойной ограждающей конструкции и решаем это уравнение относительно неизвестной толщины слоя утеплителя _ут.

(3.2)

где _ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый по табл. П.9.

;

;

= 5,11;

.

Уточняем значение :

м²*К/Вт

7. Рассчитываем показатель тепловой инерции D.

D = (R_iS_i ),(3.7)

где S_i -- расчетный коэффициент теплоусвоения материала i-го слоя ограждающей конструкции (табл. П.4), Вт/(м²К) (для воздушной прослойки S_в.п. = 0).

D = 8,69*0,029+2.19*4,0,71 = 10,56

8. Проверяем возможность конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции _int ^оС равна:

(3.8)

Температура внутренней поверхности ограждения в наружном углу _int.y приближенно равна:

(3.9)

Для предотвращения конденсации влаги эти температуры должны быть выше температуры точки росы t_d внутреннего воздуха. Если температура _int.y оказывается ниже t_d, то в этом углу необходимо расположить стояк системы отопления либо отопительный прибор. В рассчитываемом случае ().

3.1.2 Расчет сопротивления теплопередачи чердачного перекрытия

1. Вычерчиваем эскиз конструкции наружного ограждения (покрытия) с указанием материала и толщины слоев и нумеруем слои, считая от внутренней поверхности к наружной ₁,..., _n -- толщина слоя, мм.



Примечание: диаметр отверстий ж/б плит - d=100 мм, расстояние между центрами определяется как S= 1,2*d=120мм

2. Для заданного пункта строительства из исходных данных (табл. П.1) определяем зону влажности (зона №3), по данным табл. П.2 - влажностный режим помещения (нормальный) и по данным табл. П.3 - условия эксплуатации наружных ограждений - А.

3. Из табл. П.4 выписываем теплофизические свойства материалов слоев конструкции с учетом условий эксплуатации (А или Б) -- коэффициент теплопроводности , Вт/(мК), и коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м²К).

№ слоя	Материал	Толщина , мм	Теплопроводность , Вт/(м оС)	Теплоусвоение S, Вт/(м2 оС)	Сопротивление R, (м2 оС)/Вт
1	Затирка цементным раствором	5	0,76	9,6	0,0066
2	железобетонная плита	220	1,92	18,0	0,17
3	пенобетон (утеплитель)	570	0,14	2,19	4,071
4	водоизоляционный ковер (для покрытия)	-	-	-	-

4. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения , м²К/Вт:



(3.1)

где: t_ext -- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^oС, равная температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

tⁿ -- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^oС, принимаемый по табл. П.6 [3,табл. 5];

n -- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. П.7 [3, табл. 6];

t_int - расчетная температура внутреннего воздуха для отопления;

_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. П.8 [3, табл. 7].

5. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения исходя из условий энергосбережения:

После расчета и ГСОП, определяем минимальное приведенное сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения по данным табл. П.5. В дальнейших расчетах в качестве принимается большее из полученных двух значений.

ГСОП = (t_int - t_ext^av)*z_ht

где: ГСОП - градусосутки отопительного периода

ГСОП = (18 - (-15,5))*267 = 8944,5

Исходя из данных в таблице П.5, методом интерполяции принимаем равным= 5,34 .

6. Записываем уравнение (3.2) общего сопротивления теплопередаче многослойного чердачного покрытия и решаем это уравнение относительно неизвестной толщины слоя утеплителя _ут.

(3.2)

где _ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый _ext =12 Вт/ м²°C по табл. П.9.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций с неоднородными слоями (пустотные блоки, камни, многопустотные панели перекрытий и др.) определяем следующим образом:

а) заменяем круглые отверстия эквивалентными по площади квадратными

б) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее) условно разрезается на участки, из которых одни участки могут быть однородными (однослойными) -- из одного материала, а другие - неоднородными -- из слоев с различными материалами, термическое сопротивление ограждающей конструкции R'', определяется по формуле

где: А _i - площадь i-го участка в направлении, перпендикулярном тепловому потоку, м²;

R_i -- термическое сопротивление i-го участка конструкции, определяемое по формуле (3.4) для однородных участков и по формуле (3.5) для неоднородных участков.

А_I = L * 1 = 0,087 м;А_II = (S - L) * 1= (0,120-0,087) * 1 = 0,033 м;

R_i = _i/_i,

R_I= ? R_ij R_в.п. = ₁/_пл. + ₃/_пл. + R_в.п. = 0,0665/1,92 + 0,0665/1,92 + 0,15=0,22(м²°C)/Вт

R_II = _пл/_пл. =0,22/1,92=0,115 (м²°C)/Вт

где R_ij -- термическое сопротивление j-го слоя i-го участка конструкции, определяемое по формуле (3.4);

R_в.п. -- термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки; а - расстояние между центрами отверстий в железобетонной плите;

L -сторона отверстия в железобетонной плите.

в) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающая конструкция или часть ее, принятая для определения R^II, условно разрезается на слои, из которых одни могут быть однородными -- из одного материала, а другие неоднородными - из однослойных участков разных материалов.

R ₁ = R ₃=₁/_пл. =0,0665/1,92=0,035(м² °C)/Вт

R_I= R_в.п. =0,15

R_II=₂/_пл. =L/_пл = 0,087/1,92=0,045(м² °C)/Вт

R= R ₁+ R ₂ +R ₃=0,035+0,091+0,035 =

г) Определяем полное термическое сопротивление неоднородного слоя:

R_пл. = (R^II + 2R)/3

R_пл. =(0,176+2*0,161)/3=0,17(м² °C)/Вт

д) Определим термические сопротивления каждого из слоев:

R_i =_i/_i

R₁ = ₁/₁ = 0,005/0,76 = 0,0066 (м² °C)/Вт

R₂ = R_пл. = 0,17 (м² °C)/Вт

R₃ =₃/₃=₃/0,14

=1/8,7+ 0,0066 +0,17 +_3ут/0,14 +1/12=0,375+_3ут/0,14

д) должно выполняться условие (= 4,44 .)

;

;

;

Принимаем пенобетон с толщиной =570 мм

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

R_o = 1/8,7 +0,0066+0,17+4 +1/12 = 4,45 (м²°C)/Вт

7. Рассчитываем показатель тепловой инерции D.

D = (R_iS_i ),(3.7)

где S_i -- расчетный коэффициент теплоусвоения материала i-го слоя ограждающей конструкции (табл. П.4), Вт/(м²К) (для воздушной прослойки S_в.п. = 0).

D = 0,0066*9,6+0,17*18+4,071*2,19=12,04

8. Проверяем возможность конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции _int ^оС равна:

(3.8)

Температура внутренней поверхности ограждения в наружном углу _int.y приближенно равна:

(3.9)

Для предотвращения конденсации влаги эти температуры должны быть выше температуры точки росы t_d внутреннего воздуха. Если температура _int.y оказывается ниже t_d, то в этом углу необходимо расположить стояк системы отопления либо отопительный прибор. В рассчитываемом случае ().

3.1.3 Расчет сопротивления теплопередачи перекрытия над неотапливаемым подвалом

1. Вычерчиваем эскиз конструкции наружного ограждения (покрытия) с указанием материала и толщины слоев и нумеруем слои, считая от внутренней поверхности к наружной ₁,..., _n -- толщина слоя, мм.

2. Для заданного пункта строительства из исходных данных (табл. П.1) определяем зону влажности (зона №3), по данным табл. П.2 - влажностный режим помещения (нормальный) и по данным табл. П.3 - условия эксплуатации наружных ограждений - А.

3. Из табл. П.4 выписываем теплофизические свойства материалов слоев конструкции с учетом условий эксплуатации (А или Б) -- коэффициент теплопроводности , Вт/(мК), и коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м²К).



№ слоя	Материал	Толщина , мм	Теплопроводность , Вт/(м оС)	Теплоусвоение S, Вт/(м2 оС)	Сопротивление R, (м2 оС)/Вт
1	сосновая доска	40	0,14	3,87	0,29
2	воздушная прослойка	40	-	-	0,2
3	утеплитель пенобетон	530	0,14	2,19	3,79
4	железобетонная плита	220	1,92	18,0	0,17
5	затирка цементным раствором	5	0,76	9,6	0,0066

4. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения , м²К/Вт:

(3.1)

где: t_ext -- расчетная зимняя температура наружного воздуха, ^oС, равная температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92;

tⁿ -- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ^oС, принимаемый по табл. П.6 [3,табл. 5];

n -- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. П.7 [3, табл. 6];

t_int - расчетная температура внутреннего воздуха для отопления;

_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. П.8 [3, табл. 7].

5. Определяем минимально допустимое сопротивление теплопередаче наружного ограждения исходя из условий энергосбережения:

После расчета и ГСОП, определяем минимальное приведенное сопротивление теплопередаче из условий энергосбережения по данным табл. П.5. В дальнейших расчетах в качестве принимается большее из полученных двух значений.

ГСОП = (t_int - t_ext^av)*z_ht

где: ГСОП - градусосутки отопительного периода

ГСОП = (18 - (-15,5))*267 = 8944,5

Исходя из данных в таблице П.5, методом интерполяции принимаем равным= 4,44 .

6. Записываем уравнение (3.2) общего сопротивления теплопередаче многослойного покрытия над неотапливаемым подвалом и решаем это уравнение относительно неизвестной толщины слоя утеплителя _ут.

(3.2)

где _ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый _ext =12 Вт/ м²°C по табл. П.9.

Определим термические сопротивления каждого из слоев:

R_i =_i/_i

R₁ = ₁/₁ = 0,04/0,14 = 0,29 (м² °C)/Вт

R_вп. = 0,2 (м² °C)/Вт

R₃ =_ут/₃=₃/0,14

R_пл. = 0,17 (м² °C)/Вт

R₅ = ₅/₅ = 0,005/0,76 = 0,0066 (м² °C)/Вт

Должно выполняться условие: (= 4,44 .)

;

=1/8,7+0,29+ 0,2 +_3ут/0,14 +0,17+0,0066+1/17

;

;

Принимаем пенобетон с толщиной =500 мм

Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

R_o = = 4,71 (м²°C)/Вт

7. Рассчитываем показатель тепловой инерции D.

D = (R_iS_i ),(3.7)

где S_i -- расчетный коэффициент теплоусвоения материала i-го слоя ограждающей конструкции (табл. П.4), Вт/(м²К) (для воздушной прослойки S_в.п. = 0).

D = 0,22*4,71+0+ 3,15*2,42 + 0,51*17+0,0054*11,1 = 14,83

8. Проверяем возможность конденсации влаги на внутренней поверхности наружного ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции _int ^оС равна:

(3.8)

Температура внутренней поверхности ограждения в наружном углу _int.y приближенно равна:

(3.9)

Для предотвращения конденсации влаги эти температуры должны быть выше температуры точки росы t_d внутреннего воздуха. Если температура _int.y оказывается ниже t_d, то в этом углу необходимо расположить стояк системы отопления либо отопительный прибор. В рассчитываемом случае ().

3.1.4 Расчет сопротивления теплопередачи межэтажного перекрытия

1. Вычерчиваем эскиз конструкции наружного ограждения (покрытия) с указанием материала и толщины слоев и нумеруем слои, считая от внутренней поверхности к наружной ₁,..., _n -- толщина слоя, мм.



2. Из табл. П.4 выписываем теплофизические свойства материалов слоев конструкции с учетом условий эксплуатации (А или Б) -- коэффициент теплопроводности , Вт/(мК), и коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м²К).

№ слоя	Материал	Толщина , мм	Теплопроводность , Вт/(м оС)	Теплоусвоение S, Вт/(м2 оС)	Сопротивление R, (м2 оС)/Вт
1	сосновая доска	40	0,14	3,87	0,29
2	воздушная прослойка	40	-	-	0,2
3	железобетонная плита	220	1,92	18,0	0,17
4	затирка цементным раствором	5	0,76	9,6	0,0066

3. Определяем общее сопротивление теплопередаче многослойного межэтажного перекрытия.

где _ext = _int

Определим термические сопротивления каждого из слоев:

R_i =_i/_i

R₁ = ₁/₁ = 0,04/0,14 = 0,29 (м² °C)/Вт

R_вп. = 0,2 (м² °C)/Вт

R_пл. = 0,17 (м² °C)/Вт

R₄ = ₄/₄ = 0,005/9,6 = 0,0066 (м² °C)/Вт

R_o = = 0,90 (м²°C)/Вт

3.2 Требуемая теплоустойчивость ограждений

Для теплого периода года в районах со среднемесячной температурой июля

t_ext.VII 21 ^oС, при тепловой инерции наружной стены менее 4 и покрытия менее 5, теплоустойчивость ограждения определяется из условия обеспечения расчетной амплитуды колебания температуры внутренней поверхности ограждения А^c_int не более требуемой амплитуды А^r_int,

А^c_int А^r_int (3.10)

0 2,77

Определяем требуемую теплоустройчивость:

А^r_int = 2,5 - 0,1(t_extVII - 21);

А^r_int = 2,5 - 0,1(18,3 - 21) = 2,77

Определяем расчетную теплоустройчивость:

А^c_int = А^c_text/;(3.11)

А^c_int = 84,79 / 1432486336,09=0

A^c_text = 0,5A_text + _c(I_max - I_av)/_ext;(3.12)

A^c_text = 0,5*27,9 + 0,7*(781-194)/5,8 = 84,79

где: I_max, I_av -- соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м2, принимаемой по табл. П.21 или по [4, прил. Ц].

_ext = a + b(v_ext,VII)^0,5;(3.13)

_ext = 5,8+11,6*(0)^0,5 = 5,8

a = 5,8; b = 11,6 - для вертикальных поверхностей;

a = 8,7; b = 2,6 - для горизонтальных поверхностей;

_с - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия, принимаемый по табл. П.17;

v_ext,VII - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более;

- величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха.

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, состоящей из однородных слоев, следует определять по формуле:

(3.14)

где: D - тепловая инерция ограждающей конструкции;

S₁, S₂,..., S_n - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²К);

₁, ₂,..., _n - коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²К), определяемые по формулам (3.15), (3.16).

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя с тепловой инерцией D < 1 определяем расчетом, начиная с первого слоя:

а) для первого слоя по формуле

(3.15)

7,15 Вт/(м²К)

б) для i-го слоя по формуле

(3.16)

где: R₁, R_i, S₁, S_i - термические сопротивления и коэффициенты теплоусвоения материала соответственно первого и i-го слоев конструкции

11,64 Вт/(м²К)

3.3 Расчет сопротивления воздухопроницанию ограждающей конструкции (наружная стена)

Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, неплотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наружный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норм по сопротивлению воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций, за исключением заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей), зданий и сооружений должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию , м²·ч·Па/кг, определяемого по формуле:

,(3.20)

м²·ч·Па/кг

где: - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/( м²·ч), принимаемая по табл. П.11 [3, табл. 11];

- разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле

,(3.21)

= 18,88 Па

где: H - высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты, в данной работе рекомендуется принимать в диапазоне 10-20 м), м;

г_ext, г_int - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемый по формуле:

,(3.22)

15,25 Н/м³

11,90 Н/м³

где t - температура воздуха: внутреннего (для определения г_int) - принимается согласно оптимальным параметрам по [1]; наружного (для определения г_ext) - принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92

v_ext,I - максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более.

Рассчитанные значения сопоставляются с фактическими значениями , определяемыми в зависимости от вида ограждения. Для наружных стен фактическое сопротивление воздухопроницанию определяется как:

(3.23)

где: - сопротивления воздухопроницанию слоев ограждения, определяемые как , м²?ч?Па/кг;

д- толщина слоя ограждения, м;

i - коэффициент воздухопроницания материала слоя, кг/(м?ч?Па), принимаемый по табл. П.13.

м²?ч?Па/кг

На основании сопоставления значений требуемых и фактических сопротивлений воздухопроницанию проверяется выполнение условия для наружных ограждающих конструкций и световых проемов

(3.25)

и делается вывод о соответствии запроектированной конструкции действующим нормативам.



3.4 Расчет сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции (наружная стена)

Цель последующих вычислений - оценка влажностного состояния ограждающих конструкций зданий, которое оказывает большое влияние на теплозащитные свойства и долговечность конструкций.

Для оценки выполнения требований по защите наружной ограждающей конструкции от переувлажнения следует определить сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции и проверить его соответствие требованиям СНиП 23-02-2003.

Сопротивление паропроницанию , м²·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) определяется по формуле:

,(3.26)

м²·ч·Па/мг,

где: -- толщина слоя ограждающей конструкции, м;

-- расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции, мг/(м * ч * Па), принимаемый по табл. П.13.

Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции (или ее части) равно сумме сопротивлений паропроницанию составляющих ее слоев. Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях следует принимать равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек.

Сопротивление паропроницанию, рассчитанное по формуле (3.26), должно быть не менее наибольшего из следующих нормируемых сопротивлений паропроницанию:

а) нормируемого сопротивления паропроницанию , м²·ч·Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации), определяемого по формуле:

(3.27)

м²·ч·Па/мг

б) нормируемого сопротивления паропроницанию, м²·ч·Па/мг (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха), определяемого по формуле:

, (3.28)

м²·ч·Па/мг

где: e_int - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле:

=(60/100) * 2064 = 1238,4 Па, (3.29)

где:

E_int - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре внутреннего воздуха помещения, принимается по табл. П.16 [4, прил. М];

ц_int - относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в данной курсовой работе равной 60%;

- сопротивление паропроницанию, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации, определяемое по формуле:

м²·ч·Па/мг,(3.30)

где: -- расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоя части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации, мг/(м * ч * Па), принимаемый по табл. П.13;

-- толщина слоя части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации, м.

Плоскость возможной конденсации в однородной (однослойной) ограждающей конструкции располагается на расстоянии, равном 2/3 толщины конструкции от ее внутренней поверхности, а в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя;

e_ext - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемое по приложению №3 СНиП 2.01.01-82 по формуле:

;

z₀ - продолжительность, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха по [5];

E₀ - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации ф_i, устанавливаемой при температуре наружного воздуха t_i периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, определяемое по табл. П.15 [4, прил. М], где температура ф_i рассчитывается по формуле (3.32), а температура t_i определяется по табл. 1 [5], ;

- плотность материала увлажняемого слоя, кг/м³, принимаемая равной плотности материала утеплителя;

- толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине теплоизоляционного слоя (утеплителя) многослойной ограждающей конструкции;

- предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления z₀, принимаемое по табл. П.14 [3, табл. 12];

E - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле:

,(3.31)

где: - E₁, E₂, E₃ - парциальное давление водяного пара, Па, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации ф_i, устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемое по табл. П.15, П.16 [4, прил. М];

z₁, z₂, z₃ - продолжительность, мес, зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов года, определяемая по табл. 3 [2] с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами воздуха выше плюс 5 °С.

Значения температур в плоскости возможной конденсации ф_i, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов определяются по формуле:

(3.32)

где t_int - расчетная температура внутреннего воздуха °С;

t_i - расчетная температура наружного воздуха i-го периода, °С, принимаемая равной средней температуре соответствующего периода и определяемая по табл. 1 [5];

R_si - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения, (м²•С)/Вт, равное:

,(3.33)

R_si = 1/8,7 = 0,115 (м²•С)/Вт

_int - то же, что и в формуле (3.1);

УR - термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, равное сумме термических сопротивлений слоев ограждения от внутреннего слоя до слоя утеплителя включительно;

R₀- сопротивление теплопередаче ограждения, определенное в разделе 3.1;

з - коэффициент, определяемый по формуле:

,(3.34)

где: - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по [5, прил. 3], Па.:

На основании сопоставления значений требуемых и фактических сопротивлений паропроницанию проверяется выполнение условия для наружных ограждающих конструкций и делается вывод о соответствии запроектированной конструкции действующим нормативам.

;

;

В случае несоблюдения норм по результатам расчета необходимо выбрать дополнительный слой пароизоляции.



Список использованной литературы

Государственный стандарт ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1999. 13 с.

Строительные нормы и правила СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2000. 57 с.

Строительные нормы и правила СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004. 28 с.

Свод правил СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты здания / Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2001. 95 с.

Строительные нормы и правила СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1982. 136 с.

Методические указания «Теплотехнический расчет ограждений», Александров И.С., КГТУ, 2014.

Размещено на Allbest.ru