Микроклимат строящегося здания

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Институт  инженерно-экологических  систем

Кафедра   отопления, вентиляции и кондиционирования

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА (РАБОТЫ)

 

По дисциплине_____________________________________________

 

Тема:_______________________________________________________

 

Выполнил студент (институт, курс, группа)

(фамилия,  имя, отчество)

 

Руководитель проекта_________________________________________

(фамилия,  имя, отчество)

 

К защите____________________________________________________

(дата, роспись,  руководитель)

 

Проект защищен с оценкой ____________________________________________ 

Содержание

1. Введение 3

2. Исходные данные для проектирования 4

3. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждений 5

1) Расчет R₀, м²·°C/Bt для жилого здания 10

2) Расчет R₀, м²·°C/Bt для общественного здания (кинотеатр) 16

3) Расчет R₀, м²·°C/Bt для производственного здания 23

4.Расчет теплоустойчивости ограждений 30

1) Расчет для жилого здания 30

2) Расчет для общественного здания 36

3)Расчет для производственного здания 43

5 Расчет теплоусвоения поверхности пола 50

1) Порядок расчета для жилого здания 50

2) Порядок расчета для общественного здания 52

3) Порядок расчета для производственного здания 54

6. Расчет воздухопроницаемости ограждений 56

1) Исходные данные для жилого дома 56

2) Исходные данные для общественного здания 57

3) Исходные данные для производственного здания 58

7.Расчет паропроницания ограждающей конструкции 60

1) Исходные данные жилого здания 60

2) Исходные данные общественного здания 68

3)Исходные данные  для производственного здания 76

8.Вывод 85

9.Список литературы 86

 

1. Введение

Принятый в 2002 году закон  «О техническом регулировании» предполагает добровольное использование большинства  отраслевых нормативных документов. В соответствии с этим при расчете  теплопотерь необходимо опираться, с одной стороны, на традиционную школу расчета, основанную на изучении физических законов, влияющих на теплопотери  помещения, а с другой стороны, на положения последних СНиП и ГОСТ, включающих многолетние наработки, отличающиеся высокой степенью достоверности.

Расчет теплопотерь является важнейшим этапом проектирования систем отопления. Для определения тепловой мощности, покрывающей максимальную нагрузку на систему отопления, необходимо знать теплопотери здания в самую  суровую расчетную часть холодного  периода года. Для решения вопроса  о соответствии уровня теплопотребления системой отопления здания современным  требованиям, особенно учитывая проблему энергосбережения, необходимо определить теплопотери здания за весь отопительный период.

Теплопотери нельзя рассчитать не зная теплозащитных качеств ограждений, коэффициентов теплообмена на поверхностях, расчетных наружных и внутренних условий. Поэтому в работе достаточно большое место уделено этим характеристикам. Кроме того, по многим вопросам приведены  обоснования общеизвестных рекомендаций и указаны их авторы. Вместе с  тем представленный материал не претендует на всеохватывающее изложение сопутствующих  вопросов.

Существуют различные  подходы к выбору расчетных значений коэффициентов теплопроводности строительных материалов. При этом тщательность в выборе значения данного коэффициента крайне важна, принимая во внимание тот  факт, что производители теплоизоляции  зачастую приводят в рекламных материалах теплопроводность не при эксплуатационных условиях, а в сухом состоянии. Необходимо также правильно оценивать  значения коэффициентов теплообмена  на поверхностях ограждений, особенно коэффициента теплоотдачи на внутренней поверхности, т.к. при завышенном его  значении будет завышена и расчетная  температура на внутренней поверхности, например, окна.

 

 

 

2. Исходные данные для проектирования

- Район строительства:  г. Краснодар

- Материал наружной стены: Шлакопемзобетон ρ= 1400 кг/ м³

- Материал утеплителя  ограждающей конструкции: Пенополистирол  экструзионный «Пеноплекс» ρ= 45 кг/ м³

- Для расчетов применяется три типа здания: жилое здание, кинотеатр, производственное здание (термический цех)

- Тип остекления берется по СП 23-101-2004 приложение Л : для жилых зданий тип остекление 13, для кинотеатров – 1, для производственного здания – 1

- Число мест в зрительном  зале: 450 человек

- Ориентация фасада здания: С

10

δ_ут

+

-

120

250

1

2

3

4

2

1

q

δ₁=15

δ₂

 

 

+

-

 

 

 

а) - конструкция наружной стены: 

  1) известково-песчаная  штукатурка; 

   2)основной конструкционный  материал

δ_ут

100

500

25

5

5

75

 

 

 

 

в) - конструкция перекрытия над  подвалом:

  1) линолеум; 

   2) ДВП;

   3) настил из доски; 

   4) лага деревянная

   5) Ж/б плита перекрытия

 

 

 

 

 

 

б) - конструкция многослойной наружной стены:

   1) конструкционный  материал;

      материал

    2) утеплитель

    3) воздушная прослойка; 

δ_ут

100

30

10

    4) конструкционный материал

 

 

 

 

г) - конструкция совмещенного покрытия здания:

1) Ж/б плита

2) утеплитель;

3) цементная стяжка;

4) рубероид

Рисунок 1 – Схемы  строительных конструкций

 

3. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждений

В настоящее время значительное повышение требований к уровню теплозащиты  зданий при проектировании конструкций  наружных ограждений зданий различного назначения обусловило широкое применение эффективных утеплителей из минваты  и пенопласта, а использование  конструкций из обыкновенного кирпича  становится нецелесообразным, т. к. приводит чрезмерно большой толщине ограждения, а, следовательно, к удорожанию стоимости  конструкций. Т. о. рационально использовать ограждения со сверхлегким утеплителем, расположенным снаружи или внутри стен.

Целью теплотехнического  расчета является определение требуемого приведенного сопротивления теплопередаче  ограждающей конструкции согласно требованиям  СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника», а также определения толщины слоя утеплителя.

Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений для  холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания, санитарно-гигиенических  требований, предъявляемых к ограждающим  конструкциям и помещению. Теплотехнический расчет внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) проводится, если разность температур воздуха в  помещениях более  3 ºС.

Теплофизические характеристики строительных материалов при расчетах строительных конструкций следует  принимать с учетом зоны влажности  и влажностного режима помещения, т. к. стройматериалы тела капиллярно –  пористые, интенсивно поглощающие влагу  из окружающей. Зоны влажности территории России следует принимать согласно СНиП 23-02-2003 по приложению В. Влажностный  режим помещений зданий в зимний период следует устанавливать в  зависимости от φв, % (влажность внутреннего воздуха) и tв, ºС (температуры внутреннего воздуха).

Т. о. для холодного периода во всех помещениях принимается сухой режим.

С учетом влажностного режима помещений и зоны влажности выбирают условия эксплуатации (А или Б) для ограждающих конструкций  согласно СНиП 23-02-2003 (таб.2).

Для г. Краснодара – зона влажности – сухая.

Исходя из условий эксплуатации А или Б для материалов ограждающих  конструкций выбираются значения коэффициентов  теплопроводности и  теплоусвоения  по [3, прил. 3*].

Все теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 Данные для объекта проектирования жилое здание

Город	г.Краснодар
Влажностный режим	Сухой (влажный)*
Зона влажности	сухая
Условия эксплуатации	А (Б)*
Температура точки  росы, td, °С	10,7
Расчетная температура  внутреннего воздуха здания tint,○C	+ 20
Средняя температура  наружнего воздуха tht, ○C	2
Расчетная средняя  температура наружного воздуха text, °С	- 19
Продолжительность отопительного периода Zht, ○C	149сут.
Градусо-сутки  отопительного периода ○C, сут	2682°С * сут

*Для термического производства

Градусо-сутки отопительного  периода D_d, °С·сут, определяют по формуле:

 

Dd = ( tint - tht ) zht=

( 20 - 2 )* 149 =  2682,  °С * сут                 (1)

 

где tint —	расчетная средняя температура  внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих  конструкций зданий.
tht, zht —	средняя температура наружного  воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые  по СНиП 23-01 для периода со средней  суточной температурой наружного воздуха  не более 10 °С

Для расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждений, мы должны выполнить 2 условия:

1. Экономическое: нормируемому сопротивлению теплопередаче R_req: для однородных конструкций наружного ограждения — по R_o; для неоднородных конструкций-по приведенному сопротивлению теплопередач ; при этом должно соблюдаться условие .

Нормируемое сопротивление  теплопередаче R_req  определяется в зависимости  от градусо- суток района строительства D_d, ^оС^.сут. (условие 1)

2. санитарно-гигиеническому: расчетному температурному перепаду Δt_о между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, определяемому по формуле (4)  СНиП  23-02;  при  этом  расчетный  температурный  перепад  не должен  превышать нормируемых величин Δt_n установленных СНиП 23-02 (прил. 5);

минимальной температуре  внутренней поверхности, превышающей  температуру точки росы t_d при расчетных условиях внутри помещения; .(условие 2)

Выполним  первое условие

Из СНиП 23-02-2003 по таблице 4 «Нормируемые значения сопротивления  теплопередаче ограждающих конструкций», в зависимости от назначения зданий и градусо-суток отопительного  периода D_d, °С·сут, выбираем нормируемые значения сопротивления теплопередаче R_req, м²·°С/Вт, ограждающих конструкций.

Расчетным методом (1) вычислили  градусо-сутки отопительного периода  D_d, °С·сут = 2682. По формуле (2) вычисляем нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

R req =aDd+b (2)

Таблица 2 Нормируемые значения сопротивления теплопередаче R_req, м²·°С/Вт, ограждающих конструкций для жилых зданий

Ограждающая конструкция	Нормируемое значение Rreq, м2·°С/Вт,
Стена	2,339
Покрытие и перекрытие над проездами	3,541
Перекрытие чердачных, над  неотапливаемыми подпольями и подвалами	3,107

 

Расчет нормируемых значений сопротивления теплопередаче  Rreq, м2·°С/Вт, ограждающих конструкций:

Для стен: R req = 0,00035*2682+1,4= 2,339 м²·°С/Вт

Покрытие  и перекрытие над проездами: R req = 0,0005*2682 + 2,2 = 3,541 м²·°С/Вт

Перекрытие  чердачных, над неотапливаемыми  подпольями и подвалами: R req = 0,00045*2682+1,9= 3,107 м²·°С/Вт

 

Таблица 2.1 Нормируемые значения сопротивления теплопередаче R_req, м²·°С/Вт, ограждающих конструкций для общественных зданий

Ограждающая конструкция	Нормируемое значение Rreq, м2·°С/Вт,
Стена	2,005
Покрытие и перекрытие над проездами	2,673
Перекрытие чердачных, над  неотапливаемыми подпольями и подвалами	2,239