Размещено на http://www.allbest.ru/

Российская Федерация

Санкт-Петербургский Государственный

Архитектурно-Строительный Университет

Кафедра физики

Дисциплина: Строительная физика

Курсовая работа

“Расчет тепловой защиты помещения”

тепловая защита помещение ограждение

Санкт-Петербург

2010 г.

I. Выборка исходных данных

1.1 Климат местности

1.Средние месячные температуры, упругости водяных паров воздуха и максимальные амплитуды колебания температуры воздуха

Величина	Месяц
	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
tн ,?C	-22,3	-17,2	-8,5	3,1	11,1	17,4	21,1	20,0	13,9	4,7	-8,1	-18,5
eн , Па	90	120	240	470	810	1440	1960	1910	1240	590	250	120
Аtн, ?C	9,1	9,5	8,8	9,9	10,5	9,2	8,5	8,5	10,6	9,3	11,3	9,8

2. Температура воздуха, ?C:

-средняя наиболее холодной пятидневки -32,0 ?C

-средняя отопительного сезона -10,1 ?C

3.Продолжительность периода, сут.:

-влагонакопительного 162

-отопительного 205

4. Повторяемость П и скорость ветра V

месяц	характеристика	Румбы
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Январь Июль	П, %	2	7	6	2	2	74	6	1
	V, м/с	3,3	5,7	4,2	2,7	3,5	5,9	4,1	2,2
	П, %	3	25	17	5	4	35	7	4
	V, м/с	3,4	6,0	4,6	3,3	3,6	4,6	3,6	2,9

1.2 Параметры микроклимата помещения

Здание жилое, административное, промышленное, больница, школа, магазин, клуб, спортивный зал.

tв=18?С

цв=58 %

H=16м

1.3 Теплофизические характеристики материалов в конструкции

1. При tв=18?С и относительной влажности цв=58 %, в помещении нормальный режим влажности.

#G0 Режим	Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре
	до 12 °С	св. 12 до 24 °С	св. 24 °С
Сухой	До 60	До 50	До 40
Нормальный	Св. 60 до 75	? Св. 50 до 60	Св. 40 до 50
Влажный	Св. 75	Св.60 до 75	Св. 50 до 60
Мокрый	-	Св. 75	Св. 60

2. г. Хабаровск расположен в нормальной зоне влажности (3).

3.Эксплуатационная влажность материалов будет соответствовать условию Б

#G0Влажностный режим помещений	Условия эксплуатации А и Б в зонах влажности
	сухой	нормальный	влажный
Сухой	А	А	Б
Нормальный	А	Б	Б
Влажный или мокрый	Б	Б	Б

4.Характеристика материалов

Номер слоя	Материал	Номер по прил.	Плотность со, кг/м3	Коэффициенты
				Теплопроводности л , Вт/(м*К)	Паропроницания м,мг/(м*ч*Па)
1	Раствор сложный	72	1700	0,87	0,098
2	Туфобетон	3	1800	0,99	0,090
3	Пенополиуретан	147	80	0,05	0,05
4	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе	84	1800	0,81	0,11

II.Определение точки росы

Упругость насыщающих воздух водяных паров Eв=2063 Па при tв=18?С

Определяем фактическую упругость водяных паров по формуле:

ев==Па

Следовательно, точка росы tр=9,6?С

III.Определение нормы тепловой защиты

3.1 Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

1.В заданном городе жесткость отопительного периода

X=(tв-tот)*zот=(18+10)*205=5740 град*сут

2. Постоянные линейного уравнения для определения приведенного сопротивления стены промышленного здания

R=1,0 м2*К/Вт

в=0,0002 м2/Вт*сут

3.Минимально допустимое значение приведенного сопротивления теплопередача по первому этапу энергосбережения

Rоэ=R+в*X=1,0+ 0,0002*5740=2,148 м2*К/Вт

3.2 Определение норм тепловой защиты по условию санитарии

1.По нормам санитарии в промышленном здании перепад температур между воздухом и поверхностью стены не должен превышать Дtн=7?С

#G0	Нормируемый температурный перепад , °С, для
Здания и помещения	наружных стен	покрытий и чердачных перекрытий	перекрытий над проездами, подвалами и подпольями
1. Жилые, лечебно- профилактические и детские учреждения, школы, интернаты	4,0	3,0	2,0
2. Общественные, кроме указанных в п.1, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом	4,5	4,0	2,5
3. Производственные с сухим и нормальным режимами	, но не более 7	0,8 но не более 6	2,5
4. Производственные и другие помещения с влажным или мокрым режимом		0,8	2,5
5. Производственные здания со значительными избытками явного тепла (более 23 Вт/м)	12	12	2,5

2. Коэффициент контактности наружной стены с наружным воздухом n=1

#G0Ограждающие конструкции	Коэффициент
1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наужным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне	? 1
2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне	0,9
3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах	0,75
4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли	0,6
5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли	0,4

3.Коэффициент теплопередачи на внутренние поверхности стены бв=8,7Вт/(м2*К)

#G0 Внутренняя поверхность ограждающих конструкций	Коэффициент теплоотдачи , Вт/(м · °С)
Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты ребер к расстоянию между гранями соседних ребер	? 8,7
Потолков с выступающими ребрами при отношении	7,6
Зенитных фонарей	9,9

4.Максимально допустимое сопротивление теплопередаче (требуемое) по условию санитарии

Rос=0,821 м2*К/Вт

3.3 Норма тепловой защиты

Rотр=Rоэ=2,148 м2*К/Вт

IV. Расчет толщины утеплителя

1.Коэффициент теплоотдачи зимой на наружной поверхности стены бн=23Вт/(м2*?С)

2.Сопротивление теплообмену на поверхности стены

- внутренней (в помещении)

Rв= м2*К/Вт

- наружной (на улице)

Rн= м2*К/Вт

3.Термического сопротивления конструктивных слоев (с известными толщинами)

R1=0,017 м2*К/Вт=R3

R2=0,253 м2*К/Вт=R3

R4=0,148 м2*К/Вт=R3

4.Термическое сопротивление расчетного слоя (утеплителя)

м2*К/Вт

5.Минимально допустимая толщина расчетного слоя

округляем до строительного модуля д2=0,04м

6.Термическое сопротивление расчетного слоя после унификации (округления до модуля)

0,800 м2*К/Вт

7.Общее сопротивление теплопередачи

0,115+0,043+0,800+0,017+0,253+0,148=1,376 м2*К/Вт

V.Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

1.Температура на внутренней поверхности ограждения

13,8?С > tр=9,6?С

Роса не будет выпадать на стене

2.Термическое сопротивление конструкции

м2*К/Вт

3.Температура в углу наружных стен ?С

фу=7,446?С <tр=9,6?С

поэтому в углу возможно выпадение росы.

VI. Проверка выпадения росы в толще ограждения

1.Сопротивление паропроницанию слоев

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг

конструкции в целом

м2*ч*Па/мг

2.При среднеянварской температуре на улице tнI=-22,3?С на внутренней поверхности будет температура

?С,

которой будет соответствовать упругость насыщенных водяных паров

3.Графическим методом (см. график) находим изменение температуры по толще ограждения при средней температуре самого холодного месяца

4.По температурам на границах слоев находим значения E для этих границ см.график.

5.Строим график изменения значений e и E по толщине ограждения (см. график).Линии пересекаются, что свидетельствует о выпадении росы в толще ограждения.

6. По max провисанию линии E под линией находим, что плоскость возможной конденсации находится в 2 слое.

7. Из графика имеем:

- сопротивление паропроницания слоев между плоскостью возможной конденсации и внутренней поверхностью ограждения

м2*ч*Па/мг

- сопротивление паропроницания слоев между плоскостью возможной конденсации и наружной поверхностью ограждения

м2*ч*Па/мг

Пересечение линий E и e,линия E расположена ниже e ,поэтому требуется проверка влажностного режима конструкции.

VII.Проверка влажностного режима ограждения

1. См. график.

2. См. п. VII-7.

3. См. график.

4. Средние температуры:

- зимнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами ниже 5?С, tзим=-14,9?С;

- весенне-осеннего периода, охватывающего месяцы со средними температурами от -5 до +5С t=3,9C

- летнего периода, охватывающего месяцы со средними температурами более 5 ?С, tл=16,7?С;

- периода влагонакопления, к которому относятся месяцы со средними температурами 0?С и ниже,tвл=-26,3?С.

5. Графическим способом находим значение температур в плоскости возможной конденсации, а по ним определяем, пользуясь прилож. 3 и 4, значение E.

Период и его индексы	Месяцы	Число месяцев,z	Наружная температура,t, ?С	В плоскости конденсации
				t, ?С	E, Па
1-зимний	1,2,3,11,12	5	-14,9	-5,2	165
2-весенне-осенний	4,10	2	3,9	8	807
3-летний	6,7,8,9,10	5	16,7	17	1901
0-влагонакопления	1,2,3,11,12	5	-14,9	-5,2	165

6.Среднегодовая упругость водяных насыщающих паров в плоскости возможной конденсации

4.Среднегодовая упругость водяных паров в наружном воздухе

7.Требуемое сопротивление паропроницаемости внутренних слоев, которое исключает накопление влаги из года в год

8. Средняя упругость водяных паров в наружном воздухе для периода влагонакопления

, где zо- число месяцев в периоде, имеющих?С

9. Увлажняемый слой - минераловатные на синтетической связующей толщиной д=0,17м плотностью 50 кг/м3, которые допускают приращение массовой влажности на

10. Требуемое сопротивление паропроницания внутренних слоев, которое ограничивает прирост влажности материала значением

м2*ч*Па/мг

м2*ч*Па/мг > Rпв=3,564 м2*ч*Па/мг

VII.Проверка ограждения на воздухопроницание

1.Плотность воздуха

в помещении:

на улице:

2.Температурный перепад давления

3.Расчетная скорость ветра в январе месяце

и более

4.Ветровой перепад давления

5.

6.Допустимая воздухопроницаемость стен пром.здания Gн=0,5 кг/(м2 ч),

7.Требуемое (минимально допустимое) сопротивление инфильтрации

м2*ч*Па/мг

8. Сопротивление воздухопроницания, которым обладают слои

Номер слоя	Материал	Толщина слоя,мм	Пункт прил.9	Сопротивление Rиi, м2*ч*Па/мг
1	Раствор сложный	15	72
2	Туфобетон	250	3
3	Пенополиуретан	40	147
4	Кирпич глиняный на цементно-песчаном растворе	120	84	2

м2*ч*Па/мг>

Воздухопроницаемость стены удовлетворяет допустимым нормам.

Заключение.

Ограждение отвечает требыванию СниП(I).

Толщина расчетного слоя должна составлять 40 мм, что приводит к общей толщине стены 425 мм.

Общее термическое сопротивление Rо=1,376 м2*К/Вт

Коэффициент теплопередачи через стену

К=

Перепад давлений для инфильтрации составляет

Масса 1 ограждения 694,7

Размещено на Allbest.ru