9-ти этажный жилой блок-секция

Температура холодной пятидневки t_ext = –37 ºС [1].

Расчет  произведен для девятиэтажного жилого дома:

температура внутреннего воздуха t_int = + 21ºС [2];

влажность воздуха: = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций  – Б (приложение 2 [2].

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности  ограждения а_int = 8,7 Вт/м² °С [2].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности  ограждения a_ext = 23 Вт/м²·°С [2].

2. Порядок  расчета

Определение градусо-суток отопительного периода  по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

D_d = (t_int – t_ht)·z_ht = (21–(–7,7))·216 = 6199,2.

 

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче  наружных стен по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

R_req = aD_d + b =0,00035·6199,2 + 1,4 =3,57 м²·°С/Вт.

 

Для наружных стен из кирпича с утеплителем  следует принимать приведенное  сопротивление теплопередаче R₀^r с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен толщиной 510 мм равен 0,74, т.е.

 

где R₀ – общее сопротивление теплопередаче, м²·°С/Вт. Расчет ведется из условия равенства

,

следовательно,

 

= 3,57/0,74 = 4,82 м²·°С /Вт.

 

Определяем  нормируемые теплотехнические показатели материалов стены и сводим их в  таблицу.

 

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
1	Известково-песчаный раствор	1600	0,015	0,81	0,019
2	Кирпичная кладка из керамического кирпича	1700	0,120	0,76	0,16
3	Жесткие минерально-ватные плиты	100	X	0,045	X
4	Кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича	1200	0,380	0,52	0,73

 

Общее термическое сопротивление стены

 

R₀¹ = м²·°С/Вт.

 

Определяем  термическое сопротивление утеплителя:

 

4,82 – 1,024 = 3.79 м²·°С/Вт.

 

Находим толщину утеплителя:

 

  = · R_ут = 0,045·3,79 = 0,17 м.

 

Принимаем толщину утеплителя 180 мм.

Окончательная толщина стены будет равна (380+180+120) = 680 мм.

Производим  проверку с учетом принятой толщины  утеплителя:

 

1,024+ = 5,024 м²·°С/Вт.

 

Условие = 5,024 > = 4,82 м²·°С/Вт выполняется.

 

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических  требований

тепловой  защиты здания

 

Проверяем выполнение условия  :

 

∆t = (t_int – t_ext)/R₀^фa_int) = (21+37)/5,024·8,7 = 1,33 ºС.

 

Согласно  табл. 5 СНиП 23-02–2003 ∆t_n = 4 °С, следовательно, условие ∆t = 1,33 < ∆t_n = 4 ºС выполняется.

Проверяем выполнение условия  :

 

= 21 – [1(21+37)] / (5,024·8,7) =

= 21 –  1,33 = 19,67 ºС.

 

Согласно  приложению (Р) Сп 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t_int = 21 ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы t_d = 11,62 ºС, следовательно, условие = выполняется.

 

Вывод. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания. Окончательная толщина стены будет 680 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теплотехнический  расчет теплого чердака

(определение  толщины утепляющего слоя чердачного

перекрытия и покрытия)

А. Исходные данные

Место строительства – г. Курган.

Зона  влажности – сухая [1].

Продолжительность отопительного периода z_ht = 216 сут [1].

Средняя расчетная температура отопительного  периода t_ht = –7,7 ºС [1].

Температура холодной пятидневки t_ext = –37 °С [1].

Температура внутреннего воздуха t_int = + 21 °С [2].

Относительная влажность воздуха: = 55 %.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций  – А.

Расчетная температура воздуха в чердаке t_int^g = +15 °С [3].

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности  чердачного перекрытия

 

 = 8,7 Вт/м²·°С [2].

 

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности  чердачного перекрытия = 12 Вт/м²·°С [2].

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности  покрытия теплого чердака = 9,9 Вт/м² ·°С [3].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности  покрытия тёплого чердака  = 23 Вт/м²·°С [2].

Тип здания – 9-этажный жилой дом. Кухни в  квартирах оборудованы газовыми плитами. Высота чердачного пространства – 2,0 м. Площади покрытия (кровли) А_g.c = 322,84м², перекрытия теплого чердака А_g.f = 322,84 м², наружных стен чердака А_g.w = 159,32 м².

В теплом чердаке размещена верхняя разводка труб систем отопления и водоснабжения. Расчетные температуры системы отопления – 95 °С, горячего водоснабжения – 60 °С.

Диаметр труб отопления 50 мм при длине 55 м, труб горячего водоснабжения 25 мм при длине 30 м.

Чердачное перекрытие:

 

 

Рис. 6 Расчётная схема

 

 

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

 

№ п/п	Наименование материала  (конструкции)	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
1	Минераловатные плиты повышю жесткости (ГОСТ 4640)	200	Х	0,07	Х
2	Пароизоляция – рубитекс 1 слой (ГОСТ 30547)	600	0,005	0,17	0,0294
3	Железобетонные пустотные плиты ПК ( ГОСТ 9561 - 91)		0,22		0,142

 

Совмещённое покрытие:

 

 

Рис. 7 Расчётная схема

 

Совмещенное покрытие над теплым чердаком состоит  из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

 

№ п/п	Наименование материала  (конструкции)	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
1	Изопласт	600	0,006	0,17	0,035
2	Цементно-песчаный раствор	1800	0,02	0,93	0,022
3	Минераловатные плиты повышю жесткости	200	Х	0,07	Х
4	Рубероид	600	0,005	0,17	0,029
5	Железобетонная плита	2500	0,035	2,04	0,017

 

Б. Порядок  расчета

 

Определение градусо-суток отопительного периода  по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

D_d = (t_int – t_ht)z_ht = (21 + 7,7)·216 = 6199,2.

 

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче  покрытия жилого дома по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

R_req = a·D_d + b =0,0005·6199,2 + 2,2 = 5,30 м²·°С/Вт;

 

По  формуле (29) СП 23-101–2004 определяем требуемое  сопротивление теплопередаче перекрытия теплого чердака , м²·°С /Вт:

 

,

 

где – нормируемое сопротивление теплопередаче покрытия;

n – коэффициент определяемый по формуле (30) СП 230101–2004,

 

(21 – 15)/(21 + 37) = 0,103.

 

По  найденным значениям  и n определяем :

 

= 5,30·0,103 = 0,55 м²·°С /Вт.

 

Требуемое сопротивление покрытия над теплым чердаком R₀^g.c устанавливаем по формуле (32) СП 23-101–2004:

 

R₀^g.c = ( – t_ext)/[(0,28 G_venс(t_ven – ) + (t_int – )/R₀^g.f +

+ ( )/А_g.f – ( – t_ext) а_g.w / R₀^g.w],

 

где G_ven – приведенный (отнесенный к 1 м² чердака) расход воздуха в системе вентиляции, определяемый по табл. 6 СП 23-101–2004 и равный 19,5 кг/(м²·ч);

c – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг·°С);

t_ven – температура воздуха, выходящего из вентиляционных каналов, °С, принимаемая равной t_int + 1,5;

q_pi – линейная плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции, приходящаяся на 1 м длины трубопровода, принимаемая для труб отопления равной 25, а для труб горячего водоснабжения – 12 Вт/м (табл. 12 СП 23-101–2004).

Приведенные теплопоступления от трубопроводов  систем отопления и горячего водоснабжения  составляют:

 

( )/А_g.f = (25·55 + 12·30)/367 = 4,71 Вт/м²;

 

a_g.w – приведенная площадь наружных стен чердака м²/м², определяемая по формуле (33) СП 23-101–2004,

 

= 159,32/322,84 = 0,493;

 

 

 – нормируемое сопротивление  теплопередаче наружных стен  теплого чердака, определяемое  через градусо-сутки отопительного периода при температуре внутреннего воздуха в помещении чердака = +15 ºС.

 

– t_ht)·z_ht = (15 + 7,7)216 = 4903,2 °C·сут,

 м² ·°С/Вт

 

Подставляем найденные значения в формулу  и определяем требуемое сопротивление теплопередаче покрытия над теплым чердаком:

 

(15 + 37)/(0,28·19,5(22,5 – 15) + (21 – 15)/0,55 + 4,71 –

– (15 + 37)·0,493/3,12 = 52/48,34 = 1,08 м² ·°С/Вт

 

Определяем  толщину утеплителя в чердачном  перекрытии при R₀^g.f = 0,55 м² ·°С/Вт:

 

= (R₀^g.f – 1/ – R_ж.б – R_руб – 1/ )l_ут =

= (0,55 – 1/8,7 – 0,142 –0,029 – 1/12)0,07 = 0,0127 м,

 

принимаем толщину утеплителя = 40 мм, так как минимальная толщина минераловатных плит 40 мм (ГОСТ 10140), тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит

 

R₀^{g.f факт.}= 1/8,7 + 0,04/0,07 + 0,029 + 0,142 + 1/12 = 0,869 м²·°С/Вт.

 

Определяем  величину утеплителя в покрытии при R₀^g.c = 1,08 м²·°С/Вт:

 

 

 = (R₀^g.c – 1/ – R_ж.б – R_руб – R_ц.п.р – R_т – 1/ )l_ут =

= (1,08 – 1/9,9 – 0,017 – 0,029 – 0,022 – 0,035 – 1/23 ) 0,07 = 0,0513 м,

 

принимаем толщину утеплителя (газобетонная плита) 80 мм, тогда фактическое значение сопротивления теплопередаче чердачного покрытия будет практически равно расчётному.

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических  требований

тепловой  защиты здания

 

I. Проверяем выполнение условия для чердачного перекрытия:

 

= (21 – 15)/(0,869·8,7) = 0,79 °С,

 

Согласно  табл. 5 СНиП 23-02–2003 ∆t_n = 3 °С, следовательно, условие ∆t^g = 0,79 °С < ∆t_n =3 °С выполняется.

Проверяем наружные ограждающие конструкции  чердака на условия невыпадения  конденсата на их внутренних поверхностях, т.е. на выполнение условия :

– для  покрытия над теплым чердаком, приняв Вт /м²·°С,

 

15 – [(15 + 37)/(1,08·9,9] = 15 – 4,86= 10,14 °С;

 

– для  наружных стен теплого чердака, приняв Вт /м² ·°С,

 

15 – [(15 + 37)]/(3,12·8,7) =

= 15 –  1,49 = 13,5 °С.

 

II. Вычисляем температуру точки росы t_d, °С, на чердаке:

– рассчитываем влагосодержание наружного воздуха, г/м³, при расчетной температуре t_ext:

 

 

 

– то же, воздуха теплого чердака, приняв приращение влагосодержания ∆f для домов с газовыми плитами, равным 4,0 г/м³:

 

 г/м³;

 

– определяем парциальное давление водяного пара воздуха в теплом чердаке:

 

 

По  приложению 8 по значению Е = е_g находим температуру точки росы t_d = 3,05 °С.