Строительная физика

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2013 в 19:36, контрольная работа

Краткое описание

Задание 1. Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит с объемной массой 100 кг/м3. Место строительства: Белгород. Параметры кладки: Х1 = 770 мм, Х2 = 75 мм, Х3 = 120 мм.

Прикрепленные файлы: 1 файл

В-5.docx

— 369.03 Кб (Скачать документ)

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«пермская государственная  сельскохозяйственная академия

Имени академика Д.Н. Прянишникова»

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра архитектурное проектирование

 

 

 

 

 

РАСЧЕТЫ

по курсу «Строительная  физика»

Вариант 5

 

 

 

 

 

 

Выполнил______________________

Принял________________________

 

 

 

 

Пермь, 2013

Задание 1. Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит с объемной массой 100 кг/м3. Место строительства: Белгород. Параметры кладки: Х1 = 770 мм, Х2 = 75 мм, Х3 = 120 мм.

Исходные данные, принятые согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» и ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Место строительства –  г. Белгород;

Зона влажности – сухая;

Продолжительность отопительного  периода  zht = 191 суток

Средняя расчетная  температура отопительного периода tht = - 1,9оС.

Температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 text = -23оС.

Расчетная температура внутреннего  воздуха здания  tint = + 20 оС

Влажность воздуха: = 55 %;

Влажностный режим помещения  – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций – А.

Коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2°С

Коэффициент теплоотдачи  наружной поверхности ограждения aext = 23 Вт/м2°С.

Расчетная схема:

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для  теплотехнического  расчёта  сведены  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 пустотного кирпича 1000 кг/м3 (ГОСТ 530-2012) на цементно-песчаном растворе

1200

0,770

0,47

1,638

3

Плиты пенополистирольные

100

0,075

0,041

1,829

4

Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) (ГОСТ 530-2012) на цементно-песчаном растворе

1600

0,120

0,58

0,207


Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяются по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

 

Порядок  расчета

1. Определение градусо-суток отопительного периода (ГСОП) по формуле (2) СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint – tht)·zht

Dd = (20–(–1,9)) * 191 = 4182,9 оС сут.

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

tht -  средняя температура наружного воздуха, °С;

zht - продолжительность, сут, отопительного периода.

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»:

Rreq = a * Dd + b

Rreq = 0,00035 * 4182,9 + 1,4 = 2,86 м2*°С/Вт

где a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы (4) СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий» для соответствующих групп зданий, принимаемые a = 0,00035 и b = 1,4.

Для наружных стен из кирпича  с утеплителем следует принимать  приведенное сопротивление теплопередаче Rr0 с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен толщиной 780 мм равен 0,64 (согласно п.8.17 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»)

Rr0 = R0 * r

где R0 – общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*°С/Вт

Расчёт ведётся из условия  равенства     Rr0 = Rreq следовательно

R0 = Rreq / r

R0 = 2,86 / 0,64 = 4,47 м2*°С/Вт

Для  многослойной  ограждающей  конструкции  с однородными слоями формула  принимает  вид:

R0 = Rsi + Rk + Rse

где Rsi = 1/аint , аint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения  Вт/м2*°С.

Rse = 1/aext,  aext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения  Вт/м2*°С .

Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2*С/Вт, с последовательно расположенным однородными слоями, определяемое по формуле:

                                        Rk= R1 + R2 +….. + Rn

где R1 + R2 +….. + Rn – термические сопротивления отдельных слоев ограждающий конструкции.

R0 = 1/8,7+0,019+1,638+1,829+0,207+1/23 = 3,85 м2*°С/Вт

Rr0 = R0 * r = 3,85 * 0,64 = 2,46 м2*°С/Вт.

Условие Rr0 = 2,46 м2*°С/Вт  > = 2,86  м2*°С/Вт  не выполняется.

Вывод: Ограждающая конструкция не удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания, требуется замена утеплителя на более эффективный и толщиной до ближайшего стандартного значения в 100 мм. Примем для утепления Плита Слоистая кладка Термо Плита 032. Это утеплитель Кнауф Инсулейшн легкой серии с улучшенными теплофизическими характеристиками. Плита Knauf Слоистая кладка Термо Плита 032 используется в стеновых конструкциях, в которых предусмотрено применение утеплителей в качестве среднего слоя между несущей стеной и защитно-декоративной облицовкой из мелкоштучных материалов. Утеплитель Кнауф Слоистая кладка применяется как при новом строительстве, так и при реконструкции эксплуатируемых зданий. Наивыгоднейшими характеристиками являются: плотность – 35 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,032 Вт/(м*°С)

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для  теплотехнического  расчёта  сведены  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 пустотного кирпича 1000 кг/м3 (ГОСТ 530-2012) на цементно-песчаном растворе

1200

0,770

0,47

1,638

3

Плита Слоистая кладка Термо Плита 032 (Кнауф)

35

0,100

0,032

3,125

4

Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) (ГОСТ 530-2012) на цементно-песчаном растворе

1600

0,120

0,58

0,207


Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяются по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

 

Порядок  расчета

1. Определение градусо-суток отопительного периода (ГСОП) по формуле (2) СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint – tht)·zht

Dd = (20–(–1,9)) * 191 = 4182,9 оС сут.

где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

tht -  средняя температура наружного воздуха, °С;

zht - продолжительность, сут, отопительного периода.

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»:

Rreq = a * Dd + b

Rreq = 0,00035 * 4182,9 + 1,4 = 2,86 м2*°С/Вт

где a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы (4) СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий» для соответствующих групп зданий, принимаемые a = 0,00035 и b = 1,4.

Для наружных стен из кирпича  с утеплителем следует принимать  приведенное сопротивление теплопередаче Rr0 с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который для стен толщиной 780 мм равен 0,64 (согласно п.8.17 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»)

Rr0 = R0 * r

где R0 – общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*°С/Вт

Расчёт ведётся из условия  равенства     Rr0 = Rreq следовательно

R0 = Rreq / r

R0 = 2,86 / 0,64 = 4,47 м2*°С/Вт

Для  многослойной  ограждающей  конструкции  с однородными слоями формула  принимает  вид:

R0 = Rsi + Rk + Rse

где Rsi = 1/аint , аint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения  Вт/м2*°С.

Rse = 1/aext,  aext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения  Вт/м2*°С .

Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2*С/Вт, с последовательно расположенным однородными слоями, определяемое по формуле:

                                        Rk= R1 + R2 +….. + Rn

где R1 + R2 +….. + Rn – термические сопротивления отдельных слоев ограждающий конструкции.

R0 = 1/8,7+0,019+1,638+3,125+0,207+1/23 = 5,15 м2*°С/Вт

Rr0 = R0 * r = 5,15 * 0,64 = 3,30 м2*°С/Вт.

Условие Rr0 = 3,30 м2*°С/Вт  > = 2,86  м2*°С/Вт  выполняется.

 

 

 

Проверка  выполнения санитарно-гигиенических  требований тепловой защиты здания

1. Проверяем выполнение условия .

Расчетный температурный  перепад Dt0, °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции не должен превышать нормируемых величин Dtn,°C, установленных в таблице 5 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», и определяется по формуле:

,

 где n – коэффициент, учитывающий зависимость положения конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»,

tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С;

text - температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92;

Rr0 - приведенное сопротивление теплопередаче конструкций, м2·°С/Вт;

aint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по таблице 7 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

=
º С.

Согласно таблице 5 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» , условие, = 1,498 < , выполняется.

2. Проверяем выполнение условия

Температура внутренней поверхности  должна быть больше температуры точки  росы. Для расчета используем формулу 25 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»

= tint – [n (tint - text)] / (Ro * aint)

 =
º С.

Согласно приложению Р СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» для температуры внутреннего воздуха = 20ºС и относительной влажности = 55 %  температура точки росы = 10,69ºС, следовательно, условие, 10,69ºС, выполняется.

Вывод: Конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

 

Задание 3. Определить толщину утеплителя  пенополиуретан, плотностью 40 кг/м3 холодного чердачного перекрытия, состоящего из ж/б панели δ=100 мм, пароизоляция – 1 слой рубитекса; цементно-песчаной стяжки δ=30 мм и утеплителя. Место строительства г. Белгород.

Исходные данные, принятые согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» и ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Место строительства –  г. Белгород;

Зона влажности – сухая;

Продолжительность отопительного  периода  zht = 191 суток

Средняя расчетная  температура отопительного периода tht = - 1,9оС.

Температура наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 text = -23оС.

Расчетная температура внутреннего  воздуха здания  tint = + 20 оС

Влажность воздуха: = 55 %;

Влажностный режим помещения  – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций – А.

Информация о работе Строительная физика