I. Выборка исходных данных

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

2. Температура воздуха, ˚C:

-средняя наиболее холодной пятидневки –32,0 ˚C

-средняя отопительного сезона -10,1 ˚C

3.Продолжительность периода, сут.:

-влагонакопления 162

-отопительного 205

4. Повторяемость П и скорость ветра V

1.2 Параметры микроклимата помещения

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

tв=18˚С

φв=58 %

H=16м

1.3 Теплофизические характеристики материалов в конструкции

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

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

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

β=0,0002 м2/Вт*сут

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

Rоэ=R+β*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 Δtн=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 )			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 αв=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 αн=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 δ2=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

τу=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 +5 С t =3,9 C

- 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.

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 δ=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

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