Теплотехнический расчет покрытия

Исходные данные:

Место строительства – г. Абакан.

Зона влажности - сухая.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 t_н5 = -37 °C.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в= 20 °C.

Условия эксплуатации наружного ограждения – А.

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода t_о.п = -8,7 °С. Продолжительность отопительного периода Z_о.п = 202.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности потолка a_в = 8,7 Вт/(м^2.°С)

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности покрытия a_н = 23 Вт/(м^2.°С).

Состав конструкции покрытия:

1 – рубероид, теплопроводность l₁= 0,17 Вт/°С, толщина слоя 5 мм, 2 –цементно-песчаная подготовка, теплопроводность l₂= 1,2 Вт/°С,м, толщина слоя 60 мм (i=0,015), 3 – утеплитель (ТЕХНОРУФ), теплопроводность l₃= 0,041 Вт/°С,

4 – рубероид, теплопроводность l₁= 0,17 Вт/°С, толщина слоя 3 мм, 5– плита перекрытия, теплопроводность l₆= 1,69 Вт/°С, толщина слоя 220 мм. 6 – штукатурка, теплопроводность l₃= 0,3 Вт/°С, толщина слоя 20 мм.

1. Находим термическое сопротивление многопустотной ж/б плиты.

Для упрощения круглые отверстия - пустоты панели диаметром 159 мм заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной 140 мм.

Термическое сопротивление в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем в двух характерных сечениях А-А и Б-Б.

Сечение А-А:

два слоя бетона δ = 30 мм, l= 1,69 Вт/м°с и воздушная прослойка δ = 140 мм.

Термическое сопротивление воздушной прослойки R_в.п. = 0,15 (табл. Е.1 СП-50.13330.2012).

Сечение Б-Б:

глухая часть плиты - слой бетона δ = 200 мм l= 1,69 Вт/м°с.

Термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции в параллельной плоскости:

Термическое сопротивление в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляем в трех характерных слоях 1,2,3.

Для слоев В и Д бетон δ = 30мм l= 1,69 Вт/м°с

Для слоя Г найдем средний коэффициент теплопроводности, т.к. констркция этого слоя состоит из воздушной прослойки δ = 140 мм и ж/б толщиной δ = 30мм.

- эквивалентная теплопроводность воздушной прослойки

Суммарное термическое сопротивление всех трех слоев панели:

Полное термическое сопротивление ж/б панели:

2. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр

Требуемые минимальные значения сопротивления теплопередаче из условий энергосбережения определяются из таблицы 3 СП 50.13330.2012 по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП).

ГСОП = (t_в-t _о.п)Z_о.п = (20-(-8,7))^.225 = 6458 °С ^. сут

Требуемое сопротивление теплопередаче определяем интерполяцией по таблице 3 СП 50.13330.2012.

Значение R_тр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле: R_тр = a ^. ГСОП + b,

где a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий (для покрытий a = 0,00035, b = 1,4)

3. Определяем необходимую толщину утепляющего слоя из условия R₀> R₀^тр

Определим необходимую толщину утепляющего слоя:

По конструктивным требованиям принимаем минимальную толщину утепляющего слоя d_ут = 0,14 м (140 мм). Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции:

Условие R₀ = 3,84 м²·°С/Вт > R₀^тр = 3,66 м²·°С/Вт выполнено, следовательно конструкция соответствует требованиям а) п.5.1 СП 50.13330.2012.