Курсовая работа: Отопление и вентиляция жилого здания
(1.2)
где R, R, R, R– термическое сопротивление отдельных слоёв
конструкции, , определяется по формуле 1.1.;
– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей
конструкции,, принимаемый по таблице 5.4 [2].;
=8,7 ;
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий,, принимаемый таблице А.5 [1], = 23;
Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2].
;
;
;
Расчет сопротивления теплопередаче наружной стены | |||
Наименование слоя конструкции |
Толщина слоя δ, м |
Коэф. теплопроводности материала λ, Вт/м²·ºС |
Примечание |
Цементно-песчаный р-р | 0,02 | 0,93 | p=1800 кг/м³ |
Утеплитель - Маты минералованые | 0,16 | 0,051 | p=125 кг/м³ |
Брус - сосна 160х160 | 0,16 | 0,18 | p=500 кг/м³ |
Наименование показателя | Значение | ||
коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/м²·ºС | 8,7 | ||
коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/м²·ºС | 23 | ||
термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, м²·ºС/Вт Rк = ∑ δ/λ |
4,05 | ||
сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, м²·ºС/Вт Rt = 1/αв + Rк + 1/αн |
4,21 | ||
нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., м²·ºС/Вт | 2 |
Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 160 мм.
Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле
D = R∙S+R∙S+R∙S, (1.3)
где:
S, S, S,– расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, , определяемый по таблице П.2 [1],в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1].
S= 4.54 , S= 0.66 ,
S= 11.09.
D = 0,888 ∙4,54 + 3,13∙0,66 + 0,021∙11,09 = 6,32
Полученное значение сопротивления теплопередаче R ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления R, , определяемого по формуле
R=, (1.4)
где tв расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице П1 методических указаний [1], tв=18°С;
tн расчётная зимняя температура наружного воздуха, °С принимаемая по таблице 2.4 и П3 методических указаний [1] с учётом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проёмов). Значение D оказалось в пределах (Св. 4,0 до 7,0), т.е. средняя температура наиболее холодных трех суток (определяется как среднее арифметическое между температурой наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки), tн = –23°С;
n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 2.5 методических указаний[1], n=1;
Δtв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. 5.5[2] для наружных стен равным 6°С;
Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.
1ГДж=1.8усл.ед. Стоимость тепловой энергии по условию в методических указаниях.
73 усл.ед/м3. плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем по условию в методических указаниях.
здесь tв расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.1;
tн расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.3 с учетом тепловой инерции ограждающих конструкций D (за исключением заполнений проемов) по таблице 5.2; ТКП 45-2.04-43-26
n коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3; ТКП 45-2.04-43-26
aв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2×°С), принимаемый по таблице 5.4; ТКП 45-2.04-43-26
Dtв расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5;
Ст.э стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;
zо.т продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице 4.4;
tн.от средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.4;
См стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м3, принимаемая по таб А7;
l коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2, Вт/(м×°С), принимаемый по приложению А.
Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному Rт.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rт.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rт.норм., что удовлетворяет условию: R R.
1.2 Сопротивление теплопередаче подвального перекрытия
Рисунок 2 - Конструкция подвального перекрытия.
1. Доска пола– сосна. 1а. Лаги.
2. Плиты пенополиуритан.
3. Железобетонная плита перекрытия
λi коэффициент теплопроводности материала многослойной конструкции, принимаемый по приложению А в соответствии с условиями эксплуатации конструкции А.
Термическое сопротивление соответствующего слоя многослойной конструкции определяется по формуле 1.1
;
;
;
Задаемся интервалом тепловой инерции D «свыше 4 до 7,0 включительно» и в соответствии с таблицей 2.4 [1] определяем, что расчетная зимняя температура наружного воздуха tн является средней температурой наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92: tн = –29 °С.
Определяем требуемое сопротивление по формуле (1.4) где: tв - расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по таблице А3 [1], tв=18°С; n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице А5 [1], n=0,6; Δtв - расчётный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по табл. А5[1] для перекрытия над подвалом равным 2°С;
,
Подставляя в формулу 1.2 значения термических сопротивлений отдельных слоёв конструкции ограждающей поверхности и приравнивая значение сопротивления теплопередаче ограждения R к значению нормативного сопротивления теплопередаче R, определяется толщина теплоизоляционного слоя. R, принимается в зависимости от типа ограждения по таблице 5.1[2]. также учитывая условие
Расчет сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом
Наименование слоя конструкции |
Толщина слоя δ, м |
Коэф. теплопроводности материала λ, Вт/м²·ºС |
Примечание |
Покрытие пола. | 0,04 | 0,18 | Доска - сосна. p=500 кг/м³ |
Утеплитель - плиты пенополиуритан | 0,18 | 0,052 | p=80 кг/м³ |
Плита перекрытия | 0,22 | 2,04 | железобетон, p=2500 кг/м³ |
Наименование показателя | Значение | ||
коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/м²·ºС | 8,7 | ||
коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/м²·ºС | 23 | ||
термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, м²·ºС/Вт Rк = ∑ δ/λ |
3,79 | ||
сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, м²·ºС/Вт Rt = 1/αв + Rк + 1/αн |
3,95 | ||
нормативное сопротивление теплопередаче Rт норм., м²·ºС/Вт | 2 |
Для достижения рекомендуемого значения сопротивления конструктивно принимаю толщину утеплителя равную 180 мм.
Определяем тепловую инерцию D ограждения по формуле 1.3 где расчётные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждающей конструкции, определяемые по таблице П.2 [1], в зависимости от условий эксплуатации Б, определяемых по таблице 2.1 [1]:
S= 19.70 , S= 0.55 ,
S= 4.54 .
D = R∙S+ R∙S+ R∙S = 0,115 ∙19.7 + 3,85∙0.55 + 0,22∙4.54= 5,38
Рассчитанная тепловая инерция действительно попадает в выбранный нами интервал, следовательно расчет произведен верно.
Расчет Rт.эк. по формуле 5.1 ТКП 45-2.04-43-26.
136 усл.ед/м3. пенополиуретан по условию в методических указаниях
Полученное значение сопротивления теплопередаче Rограждающей конструкции следует принимать равным экономически целесообразному Rт.эк, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rт.тр и не менее нормативного сопротивления теплопередаче Rт.норм., что удовлетворяет условию: R R.