Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит

Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит с объёмной массой 40 кг/м3.

А. Исходные данные

Место строительства – г. Томск
Зона влажности – нормальная [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].
Продолжительность отопительного периода zht = 236 суток [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].
Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –8,4 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 12, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].
Температура холодной пятидневки text = –40 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].
Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:
температура внутреннего воздуха tint = + 20ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20…+22ºС];
влажность воздуха: = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для жилых зданий относительная влажность воздуха 55%]. ;
влажностный режим помещения – нормальный [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Табл. 1, при темпер. +21 ºС и влажности воздуха 55% влажностный режим нормальный] .
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б  [согласно СНиП 23-02–2003. Табл. 2 ].
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2 С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext = 23 Вт/м2·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]
Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяем по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и сводим их в таблицу 1.
Таблица 1
№
пП/п Наименование материала , кг/м3 , м ,Вт/(м·°С) , м2·°С/Вт
11 Кирпичная кладка из пустотного кирпича 1200 00,51 0,52 0,73
22 Плиты пенополистирольные 40 00,175 0,05 2,5
33 Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) 1600 00,12 0,58 0,21
, Вт/(м·°С) – по прилож. Д, «СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий»
Б. Порядок расчета
Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-03:
= (20 – (–8,4)) · 236 = 6702,4 ºС·сут.
Вычисляем нормируемое сопротивление теплопередаче наружной стены при значениях коэффициентов = 0,00035 и = 1,4 (табл.4 СНиП 23-02-03):
= 0,00035 · 6702,4 + 1,4 = 3,746 (м2·°С)/Вт.
Для наружных стен из кирпича с утеплителем следует принимать приведенное сопротивление теплопередаче R0r, определяемое по формуле (11) СП 23-101-04:
R =,
где – сопротивление теплопередаче i-го участка однородной ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт.
– коэффициент теплотехнической однородности, принимаемый для стен толщиной 780 мм, = 0,64 (п.8.17 СП 23-101-04).
Расчет ведется из условия равенства R0r =, следовательно,
R= = = 5,853 (м2 ·°С) /Вт.
Общее термическое сопротивление теплопередаче стенового ограждения без учета утеплителя составляет:
= Rsi++ Rse = (++++) = = 0,115+0,074+3,5+0,207+0,044 = 3,94(м2·°С)/Вт,
где Rsi – термическое сопротивление тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, равное ;
Rse – термическое сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждения, равное ;
R1, R2, R4 – соответственно термические сопротивления теплопередаче слоев стенового ограждения, (м2·°С) /Вт; (см. табл.);
, , – соответственно толщины слоев стенового ограждения, м;
, , – соответственно коэффициенты теплопроводности слоев стенового ограждения, Вт/(м ·°С).
Окончательная толщина стенового ограждения равна:
(510 +175 + 120) = 805 мм.
Вычисляем фактическое общее термическое сопротивление стенового ограждения с учетом принятой толщины утеплителя:
=+ = 3,94 += 7,44 (м2·С)/Вт.
Проводим сравнение термических сопротивлений стенового ограждения
= 7,44> = 5,583 (м2·°С)/Вт.
Условие выполняется, термическое сопротивление утеплителя достаточно.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
Проверяем выполнение условия :
Определяем фактический температурный перепад по формуле (4) СНиП 23-02-03:
= =ºС.
Согласно приложения (10) нормируемый температурный перепад составляет= 4°С, следовательно, условие = 1,85 < = 4ºС выполняется.
Проверяем выполнение условия на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения :
Рассчитываем температуру на внутренней поверхности ограждения по формуле (25) СП 23-101-04:
= =ºС.
Согласно приложения (6) для температуры внутреннего воздуха = 20 ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы составляет = 10,69 ºС, следовательно, условие> = 10,69 ºС, выполняется.
Вывод: Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.