Технологический расчет ограждающих конструкций здания

Министерство образования и  науки РФ

Национальный Исследовательский  Иркутский Государственный Технический Университет

Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и охраны воздушного бассейна

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая  работа

по дисциплине «Теплогазоснабжение и вентиляция»

«Технологический расчет ограждающих конструкций здания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Выполнил: студент группы

 

                                                             Проверил: преподаватель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1. Исходные данные……………………………………………………….…..………………..3
2. Расчет коэффициента теплопередачи наружной стены………………...…........................4
3. Расчет коэффициента теплопередачи чердачных перекрытий…………..……………….6
4. Расчет коэффициента теплопередачи пола первого этажа над подвалом………………10
5. Расчет коэффициента теплопередачи через заполнение световых проемов…………...12
6. Определение потерь тепла по укрупненным измерителям……….…………………......13
7. Теплотехническая оценка здания………………………………….……………………....16
8. Список литературы…………………………………………………..………………..……17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

 

Вариант 05

 

1. Район постройки – г. Барнаул
2. Климатические данные:

- температура  наружного воздуха наиболее холодной  пятидневки  при коэффициенте обеспеченности 0,92

- средняя  температура отопительного периода  со среднесуточной температурой наружного воздуха меньшей или равной 8 ^◦С

- продолжительность  отопительного периода  суток

3. Характеристика здания:

    - жилой дом, 4 эт;

    - высота  1-го этажа – 3 м;

    - высота 2-4-го этажей – 2,7 м.

4. Характеристика помещения:

    - жилая комната

    - расчетная температура внутреннего  воздуха помещений  ;

            - расчетная относительная влажность  воздуха в помещении  .

5. Характеристика наружных ограждений:

    - конструкция наружной стены

    - конструкция чердачного перекрытия

    - конструкция пола

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет коэффициента теплопередачи наружной стены

 

 

 

Термическое сопротивление определяется по формуле:

где - коэффициенты теплоотдачи наружной и внутренней поверхности ограждения, Вт/м²·◦С;

- толщины слоев ограждения, м;

- коэффициенты теплопроводности  соответствующих слоев ограждения, Вт/м²·◦С;

- толщина утеплителя, м;

Определяем значения коэффициентов  теплоотдачи наружной и внутренней поверхности ограждения:

=8,7 Вт/м²·◦С (табл. 4* [3]);

=23 Вт/м²·◦С (табл. 6* [3]).

Коэффициент теплопроводности λ определяется по приложению 3* [3] в зависимости  от вида материала, его плотности, параметра  эксплуатации, которые определяются в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности, в  которой построен дом.

Влажностный режим помещения  ( =20, =50%) - сухой (табл. 1 [3]).

Зона  влажности – 3, сухая (прил. 1 [3]).

Для Липецка параметр эксплуатации –  А (прил. 2 [3]).

Следовательно из приложения 3* [3]:

 

Градусо-сутки отопительного периода

Находим из табл. 1б* [3]

 м²·◦С/Вт

Теперь находим  .

м

≥

  .

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет коэффициента теплопередачи чердачных перекрытий

 

- табл. 1б* для чердачных перекрытий

Для упрощения расчета для определения  толщины железобетонной плиты и  воздушных прослоек заменяем круглое  поперечное сечение воздушных пустот равновеликими квадратами.

Находим сторону  квадрата через Fэкв.

       

а) Делим железобетонную плиту тремя  плоскостями, параллельными тепловому  потоку. Между плоскостями I и II получается трехслойная конструкция, состоящая из железобетона, воздушной прослойки и железобетона. А между II и III – однослойная конструкция из железобетона.

Тепловой  поток проходит в конструкцию  на глубину 1 м.

 

б) Режем железобетонную плиту двумя  плоскостями, перпендикулярными тепловому  потоку. Плоскости IV и V делят плиту на два однородных слоя, состоящих из железобетона ( и ) и двухслойную конструкцию ( ), состоящей из воздушной прослойки и железобетона.

        

 

Приведенное сопротивление железобетонной плиты:

≥

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет коэффициента теплопередачи  пола первого этажа над подвалом

 

=0,17 м²·◦С/Вт ( прил. 4 [3]).

- табл. 1б* для перекрытий подвала

≥

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет  коэффициента теплопередачи через  заполнение световых проемов

 

В расчете определяется коэффициент  теплопередачи окна, и осуществляется выбор конструкции заполнения светового  проема.

Из условия энергосбережения определяется требуемое сопротивление теплопередач по градусосуткам отопительного  периода.

 

- табл. 1б*  для окон.

По приложению 6*[3] принимаем приведенное сопротивление теплопередачи ( ) для окон, а затем его приравниваем к . Выбираем двухкамерный стеклопакет из стекла обычного (с межстекольным расстоянием 12мм).

По  таблице получили значение .

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение  потерь тепла по укрупненным  измерителям

 

, Вт

а – коэффициент учета района строительства  здания.

q – удельная тепловая характеристика здания, Вт/м³ °С

Vн – объем отапливаемой части здания  по внешнему обмеру, м³

t_в – температура внутреннего воздуха, t_в =20 °С

t_н – расчетная температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, t_н = -27 °С

Удельная тепловая характеристика гражданского здания может быть определена по формуле:

  , Вт/м³ °С

, Вт/м³ °С

d – степень остекления – это отношение площади остекления к площади вертикальных наружных ограждений (наружных стен).

A – площадь наружных стен, м²

B – ширина здания, м

L – длина здания, м

Р – периметр здания, м

S – площадь здания, м²

h_зд – высота здания, м

К_нс, К_ок, К_пт, К_пл – соответственно коэффициенты теплопередачи наружных стен, окон, потолка и пола, Вт/м² °С

Площадь ограждающих конструкций  определяется по планам и разрезам здания.

Для расчета нам понадобятся следующие  коэффициенты:

- см. «Определение коэффициента теплопередачи наружной стены»

- см. «Определение коэффициента чердачного перекрытия»

- см. «Определение коэффициента теплопередачи пола первого этаж над подвалом»

- см. «Определение коэффициента  теплопередачи через заполнение  световых проемов»

Определим потери тепла здания по укрупненным  показателям:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Теплотехническая оценка здания

 

Теплотехническая оценка существующего  или спроектированного здания дается на основании средней удельной тепловой характеристики  q₀ , которая сравнивается с удельной тепловой характеристикой здания q₁  или q_2.

 

Табл.1 Удельные тепловые характеристики жилых  и общественных зданий в Вт/м³ °С (для населенных пунктов с расчетной наружной температурой -30◦.)

Здания	Объем здания, тыс. м2 , до
	3	5	10	15	20
Жилые здания, включая общежития  и гостиницы	0,49	0,44	0,39	0,35	0,34

 

Поскольку таблица дает данные только для , необходимо ввести поправочный коэффициент.

 

Табл. 2 Поправочный коэффициент для  жилых и общественных зданий

Средняя температура наиболее холодной пятидневки, °С	-10	-15	-20	-25	- 30	-35	-40	-45	-50
Поправочный коэффициент, α	1,45	1,29	1,17	1,08	1	0,95	0,9	0,86	0,83

 

 Вт/м³ °С

Сравнивая значения  q₀ с q₁  и q₂ здания, находим, что ближе по значению лежит q₁ = 0,52 Вт/м³ °С. Значит, при q₂ теплопотери здания будут занижены. К расчету системы отопления принимается Вт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Список  литературы

 

1. СНиП 23-01-99 Строительная климатология;
2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий;
3. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника;
4. К.В. Тихомиров, Э.С. Сергеенко, Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция, Москва – Стройиздат, 1991.