13.02.2013 Текст перед категорийИз чего построить дом? 2

Теплотехнический расчет стены.

 Как правильно выполнить теплотехнический расчет стены? Какую выбрать толщину утеплителя и стен? Как сделать дом теплым? Ответить на эти вопросы нам поможет теплотехнический расчет стены.

 Каждый строительный материал обладает свойством проводить  тепло. Измеряется это свойство с помощью коэффициента теплопроводности. В описании характеристик строительных материалов, Вы вероятно сталкивались с этим понятием. Также коэффициент теплопроводности можно посмотреть в СП 23-101-2004.

    Теплотехнический расчет на самом деле выполнить не сложно, и чтобы не утомлять Вас кучей формул из СНиПов, давайте сначала разберем основу,  а потом детально проведем теплотехнический расчет по всем требованиям. В основе теплотехнического расчета лежит три показателя.

1. λ-Коэффициент теплопроводности материала. Указан в характеристиках материалов и СП 23-101-2004 в приложение Д.
2. R_о^тр-Требуемое сопротивление теплопередачи. Определяется с помощью СНиПов.
3. δ-Толщина слоя материала.  Выбираем с помощью расчета.

    Основа теплотехнического расчета заключается в том, чтобы сумма сопротивлений теплопередачи каждого материала, из которого состоит стена, была больше требуемого сопротивления теплопередачи. В каждом регионе, из-за разных погодных условий,  а также из-за соответствующих групп зданий, требуемое сопротивление теплоотдачи разное и поэтому его надо определить по ряду формул с помощью СНиП.  В Белгородской области оно равно - R_о^тр-=2,864м²С∙сут. В Вашем регионе его можно рассчитать с помощью примера рассмотренного ниже.

Возьмем для примера стену рассмотренную в статье "Из чего построить дом"

Конструкции этой стены состоит из газосиликатного блока, утеплителя на базальтовой основе и облицовочного кирпича. Для расчета нам необходимо знать коэффициент теплопроводности этих материалов их мы можем посмотреть в СП 23-101-2004 в приложение Д.

Газосиликатный блок ρ=600 кг/м³ λ=0,14 Вт/(м °С)

Утеплитель ρ=50 кг/м³ λ=0,035 Вт/(м °С)

Кирпичная кладка из пустотелого кирпича ρ=1300 кг/м³ λ=0,41 Вт/(м °С)

Уравнение общего сопротивления теплопередаче конструкции стены имеет вид:

где α_в=8,7 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций по таблице 7  (СНиП 23-02-2003);

α_н=23 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающих конструкций (СНиП 23-02-2003);

δ – толщина слоя, м;

λ – расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя конструкции.

    Из расчета мы видим, что сопротивление теплопередачи данной стены на порядок выше требуемого сопротивления. Это означает, что дом будет достаточно теплым и потери тепла будут крайне низкими, что несомненно отобразиться на расходе газа используемого на отопление.

Пример расчета требуемого сопротивления теплопередачи жилого дома расположенного в Белгородской области.   

Определение условий эксплуатации конструкции.

    В соответствии с действующими нормами принимаем температуру внутреннего воздуха tв=20°С и относительную влажность воздуха в пределах φ=50…60%. Определяем условия эксплуатации конструкции. Город Белгород относится к третей зоне влажности-сухая. Режим помещения нормальный. По таблице 2 (СНиП 23-02-2003) условия эксплуатации при нормальном влажностном режиме помещений и сухой климатической зоне влажности - А.

Расчёт нормы тепловой защиты по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям.

 где  n=1 - корректирующий множитель по таблице 6 (СНиП 23-02-2003)

t_н= –23°С – расчётная температура наружного воздуха, равная температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (СНиП 23-01-99);

t_в= 20°С – расчётная средняя температура внутреннего воздуха;

Δt^н=4,0°С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции для наружных стен жилых зданий принимаемый по таблице 5  (СНиП 23-02-2003).

α_в=8,7 Вт/(м²∙°С) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций по таблице 7  (СНиП 23-02-2003);

Расчет нормы тепловой защиты по условию энергосбережения.

ГСОП=(t_в – t_от.пер.)∙z_от.пер.=(20+1,9)∙191=4182,9 С∙сут,

где  t_от.пер.= –1,9°С – средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха <8°С (СНиП 23-01-99);

z_от.пер.=191 сут – продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха <8°С (СНиП 23-01-99).

По таблице 4 (СНиП 23-02-2003)  определяем нормируемое  значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

R_оэ=a∙D_d+b

где  D_d- градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

а,b-коэффициенты, значения которых принимаем  по данным таблицы для соответствующих групп зданий.

R_оэ=0,00035∙4182,9+1,4=2,864  м²  С∙сут,

 

Полученное по таблице значение R_оэ =2,864 больше рассчитанного по формуле R_ос=1,235 и принимается для дальнейших расчётов.

В ходе расчета мы получили R_о^тр-Требуемое сопротивление теплопередачи=2,864  м²  С∙сут

Скачать необходимые нормативные документы для расчета.

СНиП 23-02-2003 - Тепловая защита зданий (взамен СНиП II-3-79*)

СП 23-101-2004 - Проектирование тепловой защиты зданий.

СНиП 23-01-99 - Строительная климатология