Разработка конструктивного решения наружных стен с обеспечением основных параметров теплозащиты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра "Проектирование зданий"

Разработка конструктивного решения наружных стен с обеспечением основных параметров теплозащиты

Выполнил:

студент гр. 1 ПГ 34 з,

Фархутдинова Рамиля М.

Казань 2014 год

Индивидуальное задание

Разработать конструктивное решение наружной стены с узлами примыкания к несущим конструкциям и обеспечить нормативный уровень основных параметров теплозащиты:

1. Необходимого сопротивления теплопередаче.

2. Ненакопления парообразной влаги в ограждении.

3. Обеспечения теплового комфорта в помещении

4. Обеспечения невыпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных стен в местах теплотехнических неоднородностей.

Климатические условия места строительства, назначение задания и параметры ограждения представлены ниже:

1. Место строительства: г.Орел, климатический подрайон IIВ.

2. Назначение: жилой дом.

3. Несущая система здания: монолитный железобетонный каркас.

4. Конструкция наружной стены: двухслойная с наружным утеплением и штукатуркой по сетке.

1. Наружные климатические условия

Определены по таблице 1* СНиП 23-01-99*:

- расчетная температура наружного воздуха (температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92), =-26єC;

- средняя температура наружного воздуха в течение отопительного периода (для жилого дома со среднесуточной температурой менее или равной 8 єC), =-2,7єC;

- продолжительность отопительного периода =222 сут.;

- зона влажности места строительства - нормальная. Определено по "Карте зон влажности" СНиП 23-02-2003.

2. Параметры внутренней среды помещений

Определены по табл. 1 СНиП 23-101-2004 (для жилых и общественных зданий):

- температура наружного воздуха =21 єC;

- относительная влажность внутреннего воздуха =50%.

На основании табл. 1 СНиП 23-02-2003, при =21 єC и =50% определен влажностный режим помещений - нормальный.

3. Определение влажностных условий эксплуатации ограждающих конструкций

Определен по табл. 2 СНиП 23-02-20003 для нормального влажностного режима помещений и нормальной зоны влажности места строительства - условий эксплуатации Б. (Для расчетов принимаем ).

4. Требуемое (нормируемое) сопротивление теплопередаче R

Определетабл. 4 СНиП 23-02-2003 на основании градусо-суток отопительного периода

=(21-(-2,7))*222=5261,4єC сут.

Значение ГСОП=5261єC сут. Отличается от табличных значений, в связи с чем воспользуемся приложением к табл. 4 СНиП 23-02-2003:

R

5. Разработка конструктивного решения наружных стен и определение основных теплозащитных параметров

Для детальной разработки задана двухслойная стена с наружным утеплением и штукатуркой по сетке. Схема этой конструкции стены приведена на рис. 1

1. Внутренняя штукатурка

2. Конструкционный слой

3. Теплоизоляционный слой

4. Облицовочный слой - наружная штукатурка

Материалы для функциональных слоев приняты по Приложению Д СП 23-101-2004 и приведены в табл.1.

Несущая система здания - монолитный железобетонный каркас.

Наружная стена располагается в пределах каждого этажа и опирается на монолитное железобетонное перекрытие. Узел примыкания наружной стены к железобетонному каркасу и размеры сечений показаны на рис.2

Обеспечение необходимого сопротивления теплопередаче

Выбираем толщины функциональных слоев: внутренняя штукатурка - д1 = 20 мм; конструкционный слой из газобетона - д2 = 250 мм; наружная штукатурка - д4 = 15 мм. Толщину теплоизоляционного слоя д3 определим

из формулы:

;

3,24=

д₃=0,063 м

Принимаем плиту "URSA" толщиной 100 мм.

Уточненное сопротивление теплопередаче стены (с д₃=0,1м):

Обеспечение не накопления парообразной влаги в ограждении

Определяем величину паропроницания отдельных слоев по формуле Gi = мi/дi:

- внутренняя штукатурка

G1= 0,098/0,02=4,9 мг/ (м²* ч * Па);

- газобетон

G²= 0,23/0,25=0,92;

- плиты "URSA"

G₃= 0,5/ 0,1=5,0;

- наружная штукатурка

G4= 0,16/0,015 = 10,6.

Проверяем неравенство G1 < G2 < … < Gn

4,9 > 0,92 < 5,0 < 10,6

Паропроницаемость внутренней штукатурки G1= 4,9 намного превышает G2 = 0,92. Из этого следует, что перед слоем газобетона будет накапливаться за 1 час 4,9 - 0,92 = 3,98 мг влаги. В остальных функциональных слоях неравенство выполняется.

Накопление влаги между внутренней штукатуркой и газобетоном происходит в "теплой" зоне и не приведет к конденсации парообразной влаги. Если давление водяных паров в этом слое превысит их давление во внутреннем воздухе, то парообразная влага начнет диффундировать в помещение через слой штукатурки. В эксплуатируемом здании по внутренней штукатурке наносятся слои шпаклевки, обоев или краски, паропроницаемость которых намного ниже штукатурных слоев. Внутренние отделочные слои по штукатурке и будут определять паропроницаемость первого слоя. Таким образом, разработанная конструкция обеспечивает ненакопление парообразной влаги в эксплуатации.

Обеспечение санитарно-гигиенических показателей тепловой защиты

Показатель, определяющий тепловой комфорт в помещении, то есть перепад температур между внутренним воздухом (t В) и внутренней поверхностью наружной стены по глади (фВ).

Расчетный перепад температур ? t0 = (tВ - фВ) определяем по формуле:

? t0=

В соответствии с табл.5 СНиП 23-02-2003, для наружных стен жилых зданий нормируемый температурный перепад ? tН = 4⁰С, следовательно ? tН =4 > ? t0= 1,5 и тепловой комфорт в помещении обеспечен.

Показатель, определяющий невыпадение конденсата на внутренних поверхностях наружных стен в местах теплотехнических неоднородностей, то есть обеспечение неравенства > tр.

Проверке подлежат три сечения разработанной конструкции стены в местах ее сопряжения с несущим каркасом. (рис.2, сечения 1-1, 2-2, 3-3).

В сечении 3-3 величина может быть определена по формуле для неметаллических теплопроводных включений применительно к схеме III рис. 3:

где: - сопротивление теплопередаче стены по оси несущей колонны, определяется как сумма сопротивлений теплопередаче всех слоев:

;

з - коэффициент, зависящий от соотношений толщины стены и размеров теплопроводного включения, определяется по таблице 1 Приложения 5 Методических указаний.

В нашем случае: схема теплопроводного включения III;

с/д = 200/350=0,57; б/д= 200/350=0,57 и з = 1,7.

= 19,326 єC или 19,3 єC

стена утепление штукатурка температура

Температура точки росы для температурно-влажностных условий на поверхности стены ( = 19,3 єС и ц B = 55%) в соответствии с приложением Р СП 23-101-2003 и таблицы Приложения 7 составит t= 9,76 єС.

Таким образом, в сечении 3-3 невыпадение конденсата обеспечено = 19,1 > t р = 9,76.

В двух других сечениях (1-1 и 2-2 по рис. 2) классические формулы по определению неприменимы. Требуется расчет температурных полей с использованием компьютерных программ.

На рис. 4 и 5 представлены результаты расчета - графики распределения температур на поверхности узлов в сечениях (1-1) и (2-2) в соответствии с сечениями узлов, представленных на рис.2.

Рис. 4. Распределение температур на внутренней поверхности узла, сечение 1-1 (минимальная температура =18,6єС)

Рис. 5. Распределение температур на внутренней поверхности узла, сечение 2-2. (минимальная температура = 19,2єС)

Минимальные температуры оказались: сечение (1-1) - = 18,6єС; сечение (2-2) - = 19,2єС.

Температуры точки росы определяются для температурно-влажностных условий в каждом узле:

сечение (1-1) t = 18,6єС, ц= 55% - t р =9,3єС;

сечение (2-2) t = 19,2єС, ц= 55% - tр =9,8єС.

Температуры поверхностей в узлах превышают температуры точки

росы, следовательно, конденсация влаги на внутренних поверхностях

исключена.

сечение (1-1) 18,6 > 9,3єС;

сечение (2-2) 19,2 > 9,8єС.

Результаты расчета представлены в сводной таблице 2.

Таблица 2 Сводная таблица результатов расчета

Размещено на Allbest.ru