Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра общей и строительной физики

Курсовая работа

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПОМЕЩЕНИЯ

Выполнил студент группы ????

???

Принял преподаватель

????.

Санкт-Петербург

2022

Оглавление

1. Выборка исходных данных

   1. Климат местности

Исходные данные

Пункт строительства – Нижний Новгород

1. 
   Средние месячные температуры t_н, °C, упругости водяных паров воздуха e_н, Па.
   

   Величина	Месяц
   	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
   tн, °C	-11,8	-11,1	-5	4,2	12	16,4	18,4	16,9	11	3,6	-2,8	-8,9
   eн, Па	250	250	360	600	870	1200	1480	1370	1010	660	450	320

2. 
   Температура воздуха, °C:
   

---

– средняя наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92	tx5 = -31 °C;
– средняя отопительного периода	tот = -3,2 °C.

2. 
   Продолжительность периодов, сут.:
   

влагонакопления z₀ = 151 сут.

отопительного z_от = 231 сут.

3. 
   Расчетная скорость [v] ветра 5,1 м/с.
   

2. Параметры микроклимата помещения

Помещение школа;

Температура внутреннего воздуха t_в = 21 °C;

Относительная влажность внутреннего воздуха φ_в = 51 %.

Разрез рассчитываемого ограждения

1-раствор известково-песчаный, δ₁= 0,04 м;

2-кирпич силикатный на ц/п растворе, δ₂= 0,12 м;

3-плиты из стеклянного штапельного волокна, δ₃= ? м;

4-кирпич силикатный на ц/п растворе, δ₄= 0,12 м.

3. Теплофизические характеристики материалов

   1. 
      По табл.1 определим влажностный режим помещения:
      

t_в = 21 °C, φ_в = 51 %, следовательно, режим – нормальный.

2. 
   По карте прил.1 определим зону влажности, в которой расположен заданный населенный пункт Нижний Новгород – зона 2 – нормальная.
   
3. 
   По табл.2. определим влажностные условия эксплуатации ограждающей конструкции: Б.
   
4. 
   Из прил.Т выпишем значения характеристик материалов, составляющих данную конструкцию.
   

№ слоя	Материал слоя	№ поз. по прил.3	Плотность ρ, кг/м3	Коэффициенты
				теплопроводности λ, Вт/(м∙К)	паропроницания μ, мг/(м∙ч∙Па)
1	раствор известково-песчаный	203	1600	0,81	0,12
2	кирпич силикатный на ц/п растворе	183	1800	0,87	0,11
3	плиты из стеклянного штапельного волокна	30	85	0,05	0,5
4	кирпич силикатный на ц/п растворе	183	1800	0,87	0,11

---

7. Определение точки росы

   1. 
      Из прил.1 «Методических указаний …» найдем упругость насыщающих воздух водяных паров E_в: t_в = 21 °C, следовательно, E_в = 2463 Па.
      
   2. 
      Вычислим фактическую упругость водяных паров при заданной влажности φ_в = 51 %.
      

e_в = (φ_в∙ E_в)/100 = (51∙2463)/100 = 1256 Па.

3. 
   По численному значению e_в обратным ходом по прил.1 «Методических указаний …» определим точку росы: t_р = 10,5°C.
   

8. Определение нормы тепловой защиты

Для расчета толщины утепляющего слоя определим сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм R_ос и энергосбережения R_оэ.

1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

   1. 
      Определим градусо-сутки отопительного периода:
      

ГСОП = X = (t_в – t_от) ∙ z_от , где

t_в = 21 °C – расчетная температура внутреннего воздуха,

t_от = -3,2 °C – средняя температура отопительного периода,

z_от = 231 сут. – продолжительность отопительного периода.

ГСОП = (21 – (-3,2)) ∙ 231= 5590 °С*сут

2. 
   Определим нормативное значение приведенного сопротивления теплопередачи по формуле R_оэ = R+β∙X, где
   

R = 1,4 м²К/Вт,

β = 0,00035 м²/Вт∙сут.

R и β определяются по табл.1 «Методических указаний …».

R_оэ = 1,4+0,00035∙5590 = 3,356 м²∙К/Вт.

2. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

   1. 
      По табл.2 [1] определим нормативный (максимально допустимый) перепад между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции
      

Δt^н = 4 °C.

2. 
   По табл.4 найдем коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции
   

α_в = 8,7 Вт/(м²∙К) .

3. 
   Вычислим нормативное (максимально допустимое) сопротивление теплопередаче по условию санитарии:
   

R_ос = [(t_в – t_н)]/ α_в∙Δt, где t_н – расчетная температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки t_x5 = -31°C.

R_ос = [(21 – (-31))]/ 8,7∙4 = 1,494 м²∙К/Вт.

3. Норма тепловой защиты

R_оэ = 3,356 м

---

²∙К/Вт, R_ос = 1,494 м²∙К/Вт.

R_оэ > R_ос.

Назовем R_оэ требуемым R_тр.

R_тр = R_оэ = 3,356 м²∙К/Вт.

9. Расчет толщины утеплителя

   1. 
      По табл.6 [1] определим коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения внешней среде
      

α_н = 23Вт/(м²∙К).

2. 
   Вычислим сопротивление теплообмену:
   

– на внутренней поверхности R_в = 1/α_в = 1/8,7 = 0,115 м²∙К/Вт,

– на наружной поверхности R_н = 1/α_н = 1/23 = 0,043 м²∙К/Вт.

3. 
   Определим термические сопротивления слоев конструкции с известными толщинами по формуле R_i = δ_i/λ_i.
   

R₁ = δ₁/λ₁ = 0,04/0,81 = 0,049 м²∙К/Вт,

R₂ = δ₂/λ₂ = 0,12/0,87 = 0,138 м²∙К/Вт,

R₄ = δ₄/λ₄ = 0,12/0,87 = 0,138 м²∙К/Вт.

ΣR_i = 0,049+0,138+0,138= 0,325 м²∙К/Вт.

4. 
   Вычислим минимально допустимое (требуемое) термическое сопротивление утеплителя
   

R_ут^тр = R_о^тр – (R_в+R_н+ΣR_i) = 3,356 –(0,115+0,049+0,138+0,138+0,043) =

= 2,873 м²∙К/Вт.

5. 
   Вычислим толщину утепляющего слоя
   

δ_ут = λ_ут∙R_ут = 0,05∙2,873 = 0,1436 м.

6. 
   Округлим толщину утеплителя до унифицированного значения
   

δ₃ = 0,16 м.

7. 
   Вычислим термическое сопротивление утеплителя (после унификации) R_ут = δ_ут/λ_ут = 0,16/0,05 = 3,2 м²∙К/Вт.
   
8. 
   Определим общее термическое сопротивление ограждения с учетом унификации
   

R_о = R_в+R_н+R_ут+ΣR_i = 0,115+0,043+0,325+3,2 = 3,683 м²∙К/Вт.

9. 
   
   

1. Распределение температуры по толщине. Глубина промерзания

5.1 Графическим методом определим изменение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки tн. Для этого на миллиметровой бумаге построим координатные оси «t – δ». Выбираем масштаб и Наносим шкалы. На оси абсцисс – шкалу толщины ограждения, на оси ординат – шкалу температур. По оси абсцисс последовательно (друг за другом) откладываем значения толщин слоёв δi, составляющих в целом ограждение. Через концы полученных отрезков проводим вертикальные тонкие линии. Получаем разрез ограждения в масштабе толщины ограждения. На оси ординат (т.е. линии, проходящей через левый конец толщины первого слоя δ1) откладываем значение температуры внутренней поверхности ограждения τв, а на линии, соответствующей правому концу δ1 (наружной поверхности первого слоя ограждения) – значение температуры между первым и вторым слоем ограждения при условии температуры наружного воздуха равной средней температуре наиболее холодной пятидневки tн

---

q=(t_B-t_H)/R_o=(21+31)/3,683=11,12 Вт/м²

τ_в = 21 – 14,12∙0,115 = 19,4 °C

t_l2 = 21 – 14,12∙0,164 = 18,7 °C

t₂₃ = 21 – 14,12∙0,302 = 16,7 °C

t₃₄ = 21 – 14,12∙3,502 = -28,4 °C

τ_н = 21 – 14,12∙3,64 = - 30,4 °C

1. 
   5.2 По построенному графику определяем глубину промерзания ограждения и указываем результат x=220мм. Промерзанием считается та часть графика, которая находится ниже уровня 0 °С.
   

1. Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы

   1. 
      Вычислим температуру на внутренней поверхности ограждения
      

τ_в = t_в – (t_в – t_н)∙(R_в/R_о).

τ_в = 21 – (21 – (-31))∙(0,115/3,683) = 19,4°C,

t_р = 10,5 °C.

τ_в > t_р, следовательно, согласно указаниям п.2.10 [1], роса на внутренней поверхности ограждения при данных условиях не выпадет.

2. 
   Вычислим температуру в углу стыковки наружных стен по формуле
   

τ_у = τ_в – (0,175 – 0,039∙R)∙(t_в – t_н), где R = 2,2 м²∙К/Вт.

τ_у = 19,4 – (0,175 – 0,039∙2,2)∙ (21 – (-31)) = 14,8 °C.

3. 
   τ_у > t_р, следовательно, согласно указаниям п.2.10 [1], роса в углу стыковки наружных стен при данных условиях не выпадет.
   
4. 
   
   

1. Проверка на выпадение росы в толще ограждения

   1. 
      Определим сопротивление паропроницанию каждого слоя по формуле
      

R_пi = δ_i/μ_i.

R_п1 = δ₁/μ₁ = 0,04/0,12 = 0,333 м²∙ч∙Па/мг,

R_п2 = δ₂/μ₂ = 0,12/0,11 = 1,091 м²∙ч∙Па/мг,

R_п3 = δ₃/μ₃ = 0,16/0,5 = 0,32 м²∙ч∙Па/мг,

R_п4 = δ₄/μ₄ = 0,12/0,11 = 1,091 м²∙ч∙Па/мг.

Определим сопротивление паропроницанию конструкции в целом:

R_п = ΣR_пi = 0,333+1,091+0,32+1,091= 2,835 м²∙ч∙Па/мг.

2. 
   Вычислим температуру на поверхности ограждения τ_nl по формуле
   

τ_вl = t_в – (t_в – t_н)∙(R_в/R_о), где t_н = t_нl = -11,8°C – температура самого холодного месяца.

τ_вl = 21 – (21 – (-11,8))∙(0,115/3,683) = 20°C

3. 
   По приложению 1 «Методических указаний …» найдем максимальную упругость E_в, отвечающую температуре τ_вl.
   
4. 
   Графическим методом определим изменение температуры по толщине ограждения при средней температуре самого холодного месяца t_нl. Для этого на оси абсцисс последовательно отложим значения сопротивлений R_в, R₁, R₂, R₃, R₄, R_н, составляющих в целом R_о. На оси ординат отложим значение температуры внутреннего воздуха t_в и значение средней температуры самого холодного месяца. Точки t_в и t_нl соединим прямой линией. По точкам пересечения линий с границами слоев определим значения температур на границах слоев (см. Приложение 1).
   

---

Смотрите также файлы

• Выполнение практических заданий по дисциплине управление человеческими ресурсами.docx

• Возврат поставщику Вход в итсд для начала оформления возврата.pdf

• Тест начат 15112020, 23 41 Состояние Завершено.pdf

• Памятка для участников гиа9 и их родителей законных представителей в 2022 г.docx

• 1. Составить план производства продукции, обеспечив максимум прибыли, учитывая ограничения, заданные в таблице 1.docx