Теплотехнический расчет наружной стены.

Исходные данные:

1) Назначение помещения — жилая комната;

2) t_B=+20°C;

3) Место строительства – г. Москва;

4)
Климатические характеристики:

а) температура наиболее холодной пятидневки t_H= - 19 °С;

6) Z_0п, t_oп - продолжительность и средняя температура отопительного периода, Z _0п⁼ 214 суток, t _оп = - 0.9 °С;

в) зона влажности - сухая;

6) Конструктивное решение стены:

1 слой — штукатурка.
g₁ ⁼ 1600 кг/м³ — плотность;

d₁ = 0, 02 м - толщина слоя;

l₁ = 0, 7 Вт/м °С - коэффициент теплопроводности материала.

2 слой - кладка из пустотного кирпича на цементном растворе.
g₂= 1400 кг/м³

d₂ = 0, 12 м

l₂ = 0, 52 Вт/м °С.

3 слой - теплоизоляция (стиропор марки «PS 30»).
g₃ = 30кг/м³;

d₃ – требуется определить

l₃ = 0, 036 Вт/м °С.

4 слой - воздушный прослоек, толщина которого определяется условием:

d₃ + d₄ = 0, 14 м, т.е. d₄ = 0, 14 - d₃.

5 слой - кладка из пустотного кирпича.

g₅ = 1400 кг/м³;

d₅ = 0, 12 м;

l₅ = 0, 52 Вт/м °С.

Порядок теплотехнического расчета

1. Сопротивление теплопередаче наружной стены выражается формулой: Ro = 1/ a_в + R₁ + R₂ + R₃ + R₄ + R₅ +1/ a_н,

где a_в, a_н — есть коэффициенты теплоотдачи поверхности стен (внутренней и наружной).

По нормам: a_в = 8, 7 Вт/м (град); a_н = 23 Вт/м (град);

R₁, R₂, R₃, R₅ - термические сопротивления слоев,

R₄ — термическое сопротивление воздушного прослойка.

R₄ = 0, 17 м²(град)/Вт.

2. Термическое сопротивление слоя теплоизоляции выражается формулой: R₃ = Ro - С, где С = 1/ a_в + R₁ + R₂ + R₄ + R₅ +1/ a_н =

= 1/8, 7+0, 029+0, 23+0, 12+0, 23+1/23=0.77

3. Толщина слоя теплоизоляции определяется формулой: d₃ = R₃ * l₃ = (R₀ - С) l₃. м²(град)/Вт

4. Должно соблюдаться условие:

R₀^тр

R₀ ³

R₀^эк

где R₀^тp — нормативное сопротивление, исходя из санитарно-гигиенических условий; R₀^эк - требуемое по нормам нормативное сопротивление, исходя из экономических требований (энергосбережение).

5. R₀^тp = n(t_B - t_H) / Dt^H a_в, где n - величина, характеризующая условия контакта «поверхность стены - наружный воздух».

Для наружной стены жилого дома n = 1.

Dt^H - нормативный перепад между температурой воздуха в помещении и температурой внутренней поверхности стены. По нормам для стены жилого дома: Dt^H = 4°C.

R₀^тp = 1(20-(-28))/4*8, 7=1, 38 м²(град)/Вт

R₀^эк = G(E/10000) + F,

где Е, F величины, зависящие от назначения помещения и типа ограждающей конструкции. Для стены жилого дома:

Е = 3, 5 м /Вт сут;

F= 1, 4 м²(град)/Вт;

G- градусосутки отопительного периода (ГСОП), определяется по формуле:

G = (t_в -t_оп) Z_оп = (20-0, 9)*214=4943, 4 (град сут);

R₀^эк = 4943, 4*(3, 5/10000)+1, 4=3, 13 м² град/Вт

7. Из двух полученных значений величин R₀^тp =1, 38 и R₀^эк =3, 13 принимается наибольшее.

В результате d₃ = (R₀^эк - С) l₃ = (3, 13-1, 38)*0, 036=0, 083 м

с учетом сортамента на материал стиропор принимается d₃ = 0, 085 м

8. Толщина воздушного прослойка равна: d₄ = 0, 14 - d₃ = 0, 14 - 0, 085 = 0, 055.