Расчет наружной стены из штучных материалов

Исходные данные:

· Витебская область.

· Влажностной режим помещения – нормальный.

· Температура внутреннего воздуха - t_в = 18 °С.

Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания

Влажностной режим сухой, условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б» по таблице 4.2[1].

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «Б»:

- кирпич силикатный

λ ₁ = 0, 81 Вт/(м ∙ °С); S₁ = 9, 79 Вт/(м² ∙ °С);

- пенополиуретан

λ ₂ = 0, 05 Вт/(м ∙ °С); S₂ = 0, 70 Вт/(м² ∙ °С);

- кирпич силикатный

λ ₃ = 1, 63 Вт/(м ∙ °С); S₃ = 12, 13 Вт/(м² ∙ °С);

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] R^норм = 3, 2(м²∙ °С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙ °С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

- первый слой кирпичной кладки

(м² ∙ º С)/Вт;

- третий слой кирпичной кладки

(м² ∙ º С)/Вт;

Термическое сопротивление плит пенополиуретана R₂ находим из формулы:

где α _в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по табл.5.4[1], α _в=8, 7 Вт/(м²∙ °С);

α _н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по табл. 5.7[1], α _н=23 Вт/(м²∙ °С);

– термическое сопротивление ограждающей конструкции

(м²∙ °С)/Вт.

Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя пенополистирольных плит находится по формуле:

.

Подставив значения в эту формулу, получим:

(м²∙ °С)/Вт.

Вычисляем тепловую инерцию по формуле:

где S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м²∙ °С).

D=R₁∙ S₁+ R₂∙ S₂+R₃·S₃;

D=0, 31∙ 9, 79+2, 47∙ 0, 70+0, 26·12, 13=7, 9

По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией св.7, 0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92, которая для Витебской области составляет: -25 ° С (таблица 4.3[1]).

Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

м.

Рассчитаем общую толщину стены:

м.

Вывод: Определили расчетную температуру наружного воздуха t_н=-25 °С. Рассчитали сопротивление теплопередаче слоя пенополиуретановых плит R₂=2, 47 (м² ∙ º С)/Вт, тепловую инерцию наружной стены из штучных материалов D=7, 9. Определили толщину слоя пенополиуретановых плит м и общую толщину стены м.

Определяем требуемое сопротивление теплопередачи стены по формуле:

R_{т тр}= (м^{2 0}С)/Вт.

Находим экономически целесообразное сопротивление теплопередачи.

(м^{2 0}С)/Вт.