ТехЛиб

Библиотека научно-технического портала Технарь

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Для расчета определяем:

— расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая для расчета ограждающих конструкций по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494-96;

— согласно ГОСТ 30494-96 относительная влажность воздуха в помещении – 60%, следовательно, влажностный режим помещения нормальный;

— зона влажности по приложению В СНиПа 23-02-2003 – сухая, следовательно, условия эксплуатации ограждающих конструкций – А;

— расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01-99;

— tот.пер = -5,9°С — средняя температура наружного воздуха отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99 со средней суточной температурой воздуха < 8 0C;

Zот.пер = 220 сут. — продолжительность отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01-99 со средней суточной температурой воздуха < 8 0C.

Так как конструктивным решением приняты наружные стены из сэндвич-панелей «Донпанель» (ТУ 5284-001-48263176-2003), а в качестве кровли — кровельная монопанель (ТУ 5284-205-02494680-01), то целью теплотехнического расчета является определение необходимой толщины утеплителя для этих панелей и толщины самих панелей соответственно.

Расчет наружной стены

Схема сэндвич-панели «Донпанель» (ТУ 5284-001-48263176-2003) для наружной стены:


Схема сэндвич-панели для наружной стены

Определим требуемое сопротивление теплопередачи исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий:

Rотр = (n*(tв – tн)) / (Dtн*aв)

где n = 1 – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждений по отношению к наружному воздуху по таблице 6, согласно СНиП 23-02-2003;

aв = 8,7 Вт/м2*0С – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения по таблице 7, согласно СНиП 23-02-2003;

Dtн = 4,5 0С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения по таблице 5, согласно СНиП 23-02-2003 ;

Rотр = (1*(20-(-34))) / (4,5*8,7) = 1,379 (м2*0С/Вт)

Определим требуемое сопротивление теплопередачи ограждения исходя из условий энергосбережения. Определяем по градусо-суткам отопительного периода. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °Ссут вычисляем по формуле:


где tв — расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

tот.пер., Zот.пер. — средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха не более 8°С.

.

Определяем Rотр из условий энергосбережения интерполяцией по таблице 4, согласно СНиП 23-02-2003:

Rотр = 2,4 + (3,0 – 2,4)*(5698 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 2,909 (м2*0С/Вт)

Определяем сопротивление теплопередаче R:

Rо = 1/aв + R1 + 1/aн

где R1 = d/l;

d — толщина слоя (утеплителя) в м;

l = 0,042 Вт/м*0С — коэффициент теплопроводности материала (минераловатная плита);

aн = 23 Вт/м2*0С – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения СНиП 23-02-2003;

Rо = 1/8,7 + d/0,042 + 1/23 = 0,158 + d/0,042

Определяем толщину утеплителя из условия Rо = Rотр, где Rотр – сопротивление теплопередаче исходя из условий энергосбережения.

2,909 = 0,158 + d/0,042

d = 0,116 м.

По каталогу подбираем марку сэндвич-панели с подходящей толщиной утеплителя: ДП 120, общая толщина панели – 120 мм.

Расчет покрытия

Схема кровельной монопанели (ТУ 5284-205-02494680-01):


Схема кровельной монопанели

Определим требуемое сопротивление теплопередачи исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий:

Rотр = (n*(tв – tн)) / (Dtн*aв)

где n = 1 – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждений по отношению к наружному воздуху по таблице 6, согласно СНиП 23-02-2003;

aв = 8,7 Вт/м2*0С – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения по таблице 7, согласно СНиП 23-02-2003;

Dtн = 4 0С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения по таблице 5, согласно СНиП 23-02-2003;

Rотр = (1*(20-(-34))) / (4*8,7) = 1,552 (м2*0С/Вт)

Определим требуемое сопротивление теплопередачи ограждения исходя из условий энергосбережения. Определяем по градусо-суткам отопительного периода. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °Ссут вычисляем по формуле:


где tв — расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

tот.пер., Zот.пер. — средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха не более 8°С.

.

Определяем Rотр из условий энергосбережения интерполяцией по таблице 4, согласно СНиП 23-02-2003:

Rотр = 3,2 + (4,0 – 3,2)*(5698 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 3,879 (м2*0С/Вт)

Определяем сопротивление теплопередаче R:

Rо = 1/aв + R1 + 1/aн

где R1 = d/l;

d — толщина слоя (утеплителя) в м;

l = 0,041 Вт/м*0С — коэффициент теплопроводности материала (пенорезол);

aн = 23 Вт/м2*0С – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения СНиП 23-02-2003;

Rо = 1/8,7 + d/0,041 + 1/23 = 0,158 + d/0,041

Определяем толщину утеплителя из условия Rо = Rотр, где Rотр – сопротивление теплопередаче исходя из условий энергосбережения.

3,879 = 0,158 + d/0,041

d = 0,150 м.

По каталогу подбираем марку кровельной монопанели с подходящей толщиной утеплителя 150 мм, общая толщина панели – 210 мм.