Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Конструктивные решения наружных стен энергоэффективных зданийСтр 1 из 15Следующая ⇒
Отопление и вентиляция жилых зданий
Учебно - методическое пособие к практическим занятиям По дисциплине «Инженерные сети. Теплогазоснабжение и вентиляция» (примеры расчетов)
Самара 2011 Составители: Дежурова Наталья Юрьевна Нохрина Елена Николаевна
УДК 624.022
Отопление и вентиляция жилых зданий: учебно-методическое пособие к контрольной работе и практическим занятиям по дисциплине «Инженерные сети. Теплогазоснабжение и вентиляция» / сост.:
Изложена методика проведения практических занятий и выполнения контрольных работ по курсу «Инженерные сети и оборудование зданий» Теплогазоснабжение и вентиляция. Данное учебное пособие дает широкий выбор вариантов конструктивных решений наружных стен, вариантов планов типовых этажей, приведены справочные данные для проведения расчетов. Предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения
Оглавление 1 Требования к оформлению и содержание контрольной 2 Конструктивные решения наружных стен 3 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций…… 3.1 Теплотехнический расчет наружной стены (пример расчета)…… 3.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия 3.3 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия 4 Расчет теплопотерь помещениями здания …………………………… 4.1 Расчет потерь теплоты помещениями здания (пример расчета)… 5 Разработка системы центрального отопления ………………………. 6 Расчет нагревательных приборов ……………………………………. 6.1 Пример расчета нагревательных приборов …………………….. 7 Конструктивные решения вентиляции жилого дома ……………… 7.1 Аэродинамический расчет естественной вытяжной вентиляции ……………………………………………………….. 7.2 Расчет каналов естественной вентиляции ……………………… Библиографический список …………………………………………. Приложение А Карта зон влажности …………………….…………. Приложение Б Условия эксплуатации ограждающих конструкций Приложение В Теплофизические характеристики материалов ……. Приложение Г Варианты секций типового этажа ………………… Приложение Д Значения коэффициента затекания воды в приборных узлах с радиаторами секционными и панельными …. Приложение Е Тепловой поток 1 м открыто проложенных вертикальных гладких металлических труб, окрашенных масляной краской, q, Вт/м ……………………………………… Приложение Ж Таблица для расчета круглых стальных воздуховодов при tв = 20 º С ………………………………………… Приложение З Поправочные коэффициенты на потери давления на трение, учитывающие шероховатость материала Приложение И Коэффициенты местных сопротивлений для различных элементов воздуховодов …………………………….. 1 Требования к оформлению и содержание контрольной
Контрольная работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Все необходимые исходные данные принимаются по таблице 1 в соответствии с последней цифрой шифра студента. Расчетно-пояснительная записка содержит следующие разделы: 1. Климатические данные 2. Выбор ограждающих конструкций и их теплотехнический 3. Расчет теплопотерь помещениями здания 4. Разработка схемы центрального отопления (размещение нагревательных приборов, стояков, магистралей и узла управления) 5. Расчет нагревательных приборов 6. Конструктивное решение системы естественной вентиляции 7. Аэродинамический расчет системы вентиляции.
Пояснительная записка выполняется на листах формата А4 или тетради в клетку. Графическая часть выполняется на миллиметровочной бумаге, вклеивается в тетрадь и содержит: 1. План секции типового этажа М 1: 100 (см. приложение) 2. План подвала М 1: 100 3. План чердака М 1: 100 4. Аксонометрическая схема системы отопления М 1: 100.
План подвала и чердака вычерчиваются на основании плана Контрольная работа предусматривает расчет двухэтажного жилого дома, расчеты производятся для одной секции. Система отопления – однотрубная с верхней разводкой, тупиковая. Таблица 1 Исходные данные для выполнения контрольной работы
Размер окон 1, 8 × 1, 5 (для жилых комнат); 1, 5 × 1, 5 (для кухни) Размер наружной двери 1, 2 × 2, 2 Конструктивное решение перекрытий над неотапливаемым подвалом и теплым чердаком принять по аналогии с примером расчета. Климатические характеристики района строительства приведенные в таблице 1, выписываются из СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» [1]: 1) средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92, [1] (табл. 1 графа 5); 2) средняя температура отопительного периода [1] (табл. 1 3) продолжительность отопительного периода [1] (табл. 1 4) максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь [1] (талб. 1 графа 19).
Теплофизические характеристики материалов ограждения принимаются в зависимости от условий эксплуатации конструкции, которые определяются влажностным режимом помещения и зоной влажности места строительства. Влажностный режим жилого помещения принимаем нормальным, исходя из заданной температуры +20 º С и относительной влажности внутреннего воздуха 55 %. По карте приложение А и приложение Б определяем условия теплопроводности , Вт/(м·º С); теплоусвоения , Вт/(м2·º С); паропроницаемости , мг/(м·ч·Па).
Таблица 2 Варианты конструктивных решений наружных стен
Таблица 3 Значения коэффициента теплотехнической однородности
Конструктивные решения наружных стен энергоэффективных зданий
Конструктивные решения наружных стен энергоэффективных зданий, применяемые при строительстве жилых и общественных 1) однослойные; 2) двухслойные; 3) трехслойные. Однослойные наружные стены выполняются из ячеистобетонных блоков, которые, как правило, проектируют самонесущими с поэтажным опиранием на элементы перекрытия, с обязательной защитой от внешних атмосферных воздействий путем нанесения штукатурки, Двухслойные наружные стены содержат несущий и теплоизоляционный слои. При этом утеплитель может быть расположен как В начале реализации программы энергосбережения в Самарской области в основном применялось внутреннее утепление. В качестве теплоизоляционного материала использовались пенополистирол и плиты из штапельного стекловолокна «URSA». Со стороны помещения утеплители защищались гипсокартоном или штукатуркой. Для
Рис. 1. Виды наружных стен энергоэффективных зданий: а – однослойная, б – двухслойные, в – трехслойные; 1 – штукатурка; 2 – ячеистый бетон; 3 – защитный слой; 4 – наружная стена; 5 – утеплитель; 6 – фасадная система; 7 – ветрозащитная мембрана; 8 – вентилируемый воздушный зазор; 9 – декоративная панель; 10 – кронштейн; 11 – облицовочный кирпич; 12 – гибкие связи; 13 – керамзитобетонная панель; 14 – фактурный слой. При дальнейшей эксплуатации зданий выявилось много дефектов, связанных с нарушением воздухообмена в помещениях, появлением темных пятен, плесени и грибков на внутренних поверхностях наружных стен. Поэтому в настоящее время внутреннее утепление используется лишь при установке приточно-вытяжной механической вентиляции. В качестве утеплителей применяются материалы с низким водопоглощением, например, пеноплекс и напыляемый пенополиуретан. Системы с наружным утеплением имеют ряд существенных В практике строительства находят применение два варианта При первом варианте исполнения фасадных систем в качестве В вентилируемых фасадах используется лишь негорючий утеплитель в виде плит из базальтового волокна. Утеплитель защищен от При проектировании вентилируемых фасадных систем создается наиболее благоприятный тепловлажностный режим наружных стен, так как водяные пары, проходящие через наружную стену, смешиваются с наружным воздухом, поступающим через воздушную прослойку, и выбрасываются на улицу через вытяжные каналы. Трехслойные стены, возводимые ранее, применялись, в основном, в виде колодцевой кладки. Они выполнялись из мелкоштучных изделий, расположенных между наружным и внутренним слоями утеплителя. Коэффициент теплотехнической однородности конструкций относительно невелик (r < 0, 5) из-за наличия кирпичных перемычек. При реализации в России второго этапа энергосбережения достичь требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче с помощью В практике строительства широкое применение нашли трехслойные стены с использованием гибких связей, для изготовления которых применяется стальная арматура, с соответствующими антикоррозионными свойствами стали или защитных покрытий. В качестве внутреннего слоя используется ячеистый бетон, а теплоизоляционных материалов – пенополистирол, минеральные плиты и пеноизол. Облицовочный слой выполняется из керамического кирпича. Трехслойные бетонные стены при крупнопанельном домостроении применяются давно, но с более низким значением приведенного В настоящее время широкое применение находят трехслойные В качестве среднего слоя в таких конструкциях применяются
3 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R0 следует принимать в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений R0тр, определяемых, исходя из санитарно-гигиенических условий, по формуле (1), и условий энергосбережения по таблице 4. Таблица 4 Требуемоеприведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций зданий
1. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче ограждения, исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий: (1) где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, таблица 6 [2]; расчетная температура внутреннего воздуха, °С; расчетная зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0, 92 [1]; нормируемый температурный перепад, °С, таблица 5 [2]; коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 7 [2], Вт/(м2·º С).
2. Определяем требуемое приведенное сопротивление теплоотдаче ограждения, исходя из условия энергосбережения [2]. Градусосутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле: ГСОП= , (2) где средняя температура, º С, и продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха 8 º С [1]. Величина требуемого приведенного сопротивления теплопередаче определяется по табл. 4 Величины приведенного сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций следует принимать равными не ниже (3) (4) где – нормируемые сопротивления теплопередаче, соответствующие требованиям второго этапа энергосбережения, (м2·°С)/Вт. 3. Находим приведенное сопротивление теплопередаче , (5) где R0усл. – сопротивление теплопередаче глади наружной стены без учёта влияния наружных углов, стыков и перекрытий, оконных откосов и теплопроводных включений, (м2·°С)/Вт; r – коэффициент теплотехнической однородности, определяемый согласно таблице 2.
Определяем величину R0усл для многослойной наружной стены (м2·°С)/Вт, (6) где Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт; – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, определяемый по таблице 7 [2], Вт/(м2·°С); 23 Вт/(м2·°С). (м2·°С)/Вт, (7) где R1, R2, …Rn – термические сопротивления отдельных слоев конструкции, (м2·°С)/Вт. Термическое сопротивление R, (м2·°С)/Вт, слоя многослойной (8) где толщина слоя, м; расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С) (приложение В).
Величину r предварительно задаем в зависимости от конструкции проектируемой наружной стены. 4. Сравниваем сопротивление теплопередаче с требуемыми значениями, исходя из комфортных условий и условий энергосбережения, выбирая большее значение . Должно соблюдаться неравенство Если оно выполняется, то конструкция отвечает теплотехническим требованиям. В противном случае нужно увеличить толщину утеплителя и повторить расчет. По фактическому сопротивлению теплопередаче R0усл находят . (9)
|