Теплотехнический расчет. 
Строительство малоэтажного жилого дома со стенами из мелкоразмерных элементов

Проектирование наружных стен

Исходные данные:

г. Омск;

tint = 20C — расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз. 1 таблицы 1 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30 494–96;

text = - 37С — расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23−01−99*;

бint = 8,7 Вт/(м2°С) — коэффициент теплоотдачи для стен, полов, потолков принимается по таблице 7 СНиП 23−02−2003;

бext = 23 Вт/(м2°С) — коэффициент теплоотдачи для наружных ограждающих конструкций;

tht= -8,4С и zht = 221 сут. — средняя температура наружного воздуха, и продолжительность отопительного периода, принимаемые по СНиП 23−01−99* «Строительная климатология» столбцы 11, 12 таблицы 1 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °C;

r = 0,92 — коэффициент теплотехнической однородности;

n =1 — коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху принимаемы по таблице 6 СНиП 23−02−2003;

Значения коэффициентов теплопроводности лА определяются по приложению Д СП 23−101−2004:

л о.с.= 0,76 Вт/(м°С) — раствор цементно-песчаный (ГОСТ 28 013);

л з.с. = 0,70 Вт/(м°С) — кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе (ГОСТ 530);

л ут. = 0,041 Вт/(м°С) — плиты из пенополистирола ПСБ-С (ГОСТ 15 588);

л н.с.= 0,58 Вт/(м°С) — кирпич керамический.

Влажностные режим — нормальный (согласно таблице 1 СНиП 23−02−2003), условия эксплуатации ограждающих конструкций в зоне влажности — сухие (согласно приложению В СНиП 23−02−2003), следовательно, принимаем условия эксплуатации категории «А» (согласно таблице 2 СНиП 23−02−2003).

Требуется выполнить теплотехнический расчет конструкции стены и определить толщину утеплителя. Вариант конструктивного решения:

• 1. раствор цементно-песчаный с=1800 кг/м3, до.с.=10 мм;
• 2. кирпичная кладка из обыкновенного глиняного кирпича с=1800 кг/м3, дн.с.=380 мм;
• 3. утеплитель — плита из пенополистирола ПСБ-С с=40 кг/м3;
• 4. кирпичная кладка из керамического кирпича с=1400 кг/ м3, дз.с.=120 мм;
• 5. гибкие связи из стеклопластика, диаметр 6 мм.

Рис. 1. Схема наружной ограждающей конструкции

Условие: а) R0r? Rreq.

Значение Rreq следует определять по формуле:

Rreq=Dd*a+b,.

где Dd — градусо-сутки отопительного периода, °С· сут, для конкретного пункта; a, b — коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 4 СНиП 23−02−2003 (а = 0,35; b = 1,4).

Градусо-сутки отопительного периода Dd, определяют по формуле:

Dd = (tint-tht)*zht;

Dd = (20-(-8,4))*221=6277 (°С· сут).

Rreq=6277*0,35+1,4=3,60 (м2· °С/Вт) Далее, определяем толщину слоя утеплителя дут.:

R0r = R0con * r;

R0con = 1/бint +?Rki + 1/бext;

?Rki= д о.с./ л о.с. + д н.с. /л н.с. + д ут. /лут.+ д з.с. /л з.с.,.

Для определения толщины слоя утеплителя используем значение Rreq, отсюда:

д ут. = (Rreq/r — 1/бint — д о.с./ л о.с. — д н.с. /л н. с… — д з.с. /л з.с. — 1/бext) * лут. ;

д ут. = (3,60/0,92 — 1/8,7 — 0,01/0,76 — 0,25/0,70 — 0,12/0,58 — 1/23) * 0,041= =0,13 (м) Тогда:

R0r = (1/8,7 + 0,01/0,76 + 0,38/0,70+ 0,13/0,041 + 0,12/0,58 + 1/23) * 0,92= = 3,76 (м2· °С/Вт) В результате данный вид ограждающих конструкций соответствует нормативным требованиям по сопротивлению теплопередачи R0r = 3,76 м2· °С/Вт > Rreq= 3,60 м2· °С/Вт при толщине утеплителя д ут. = 130 мм.

Находим общую толщину стены:

ос +нс + ут + зс = 10 + 250 + 130 + 120 = 510 мм Толщина стены составляет 510 мм.

Условие: б) ?tо? ?tn.

Расчетный температурный перепад определяется по формуле:

Нормируемый температурный перепад? tn для наружных стен по табл. 5 СНиП 23−02−2003 равен? tn=4°С.

В результате данный вид ограждающих конструкций соответствует нормативным требованиям по температурному перепаду:

?t0 = 1,7°С < ?tn = 4 °C.

Вывод: R0r = 3,76 м2· °С/Вт > Rreq= 3,60 м2· °С/Вт.

?t0 = 1,7°С < ?tn = 4 °C.

В результате данного расчета запроектирована конструкция наружной стены с отделкой из цементно-песчаного раствора толщиной 10 мм, несущим слоем из обычного глиняного кирпича толщиной 380 мм, с утеплителем из пенополистирола ПСБ-С толщиной 130 мм, с защитным слоем из керамического кирпича толщиной 120 мм.