МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Строительно-технологический факультет
Кафедра “Отопления и вентиляции”
Курсовая работа
на тему:
«Тепловлажностный расчёт наружной стены»
Москва 2009
1.1 Основные исходные данные
- Назначение здания – жилой дом.
- Конструкция наружной стены – по варианту 18.
- Район строительства – Мурманск.
- Расчётная температура воздуха в характерном помещении tв
= 18 о
С.
- Относительная влажность воздуха:
- в помещении в
= 55%; - наружного, самого холодного месяца хм
= 84%.
- Расчётная температура наружного воздуха:
- наиболее холодной пятидневки tн5
= -27 о
С; - наиболее холодного месяца tхм
= -10,8 о
С; - средняя за отопительный период tоп
= -3,2 о
С.
- Продолжительность отопительного сезона со среднесуточной температурой воздуха ≤8 о
С, Zоп
= 275 сут.
- Зона влажности района строительства – влажная.
- Влажностный режим характерного помещения – нормальный.
- Условия эксплуатации – Б
Таблица 1.1 Расчетные климатические характеристики
Район строительства
|
tн5,
°С
|
tхм,
°С
|
хм,
%
|
tот пер
, °С
|
Zот пер,
сут.
|
VВ
, м/с
|
Зона влажности
|
Владимир
|
-27
|
-10,8
|
84
|
-3,2
|
275
|
7,5
|
Влажная.
|
2.1 Теплотехнические
показатели материальных слоев наружной стены
Таблица 2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов
Наименование материалов
|
Условия эксплуатации ограждений
|
Плотность
γ0
кг/м3
|
Коэффициенты
|
теплопроводности
λ,
Вт/м-°С
|
тепло-усвоения
S,
Вт/м2 0
С
|
паропроницаемость
μ., кг/м ч Па
|
Штукатурка (4)
|
Б
|
1800
|
0,93
|
11,09
|
0,09
|
Кирпичная кладка из сплошного кирпича обыкновенного
|
Б
|
1600
|
0,70
|
9,23
|
0,15
|
Утеплитель (минераловатная плита)
|
Б
|
200
|
0,076
|
1,01
|
0,45
|
Штукатурка (1)
|
Б
|
1600
|
0,81
|
9,76
|
0,12
|
2.2 Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений.
Определение требуемого сопротивления теплопередачи наружных ограждений.
где n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;
Δtн
– нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения;
αв
– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения.
Определение сопротивления теплопередачи из условий энергосбережения.
Таблица 2.2
Наименование ограждающих конструкции
|
∆tн
, °С
|
n
|
в,
Вт/м2
°С
|
н
Вт/м2
°С
|
Наружная стена
|
4,0
|
1
|
8,7
|
23
|
Покрытие, чердачное перекрытие
|
3,0
|
0,9
|
8,7
|
12
|
Перекрытие над проездами, подвалами и подпольями
|
2,0
|
0,6
|
8,7
|
6
|
ГСОП = (tв
– tот пер
) • Zот пер
ГСОП = (18 – (- 3,2)) * 275 = 5830 (ºС·сут)сп
Определенные значения R0
тр
и R0
эн
представляют в форме табл. 2.3.
Наименование ограждающих конструкций
|
n
|
tн
|
Ro
тр
м2
. С/Вт
|
Ro
эн
,
м2
. С/Вт
|
Наружная стена
|
1
|
4
|
1,29
|
3,44
|
Покрытие и перекрытие над проездами
|
|
3
|
1,55
|
5,12
|
Перекрытие чердачное, над холодными подвалами
|
1
|
2
|
1,55
|
4,52
|
Окна, балконные двери
|
-
|
-
|
-
|
0,59
|
Определение расчетного сопротивления теплопередачи наружной стены
Rо
Р
= Ro
ПР
/r= 3,44/0,8=4,3 (м2
∙○
С/Вт)
где ;
|
Сечение 1
|
Сечение 2
|
Сечение 4
|
ρ
|
1800
|
1600
|
1600
|
δ
|
0,02
|
0,51
|
0,03
|
λ
|
0,93
|
0,70
|
0,81
|
µ
|
0,09
|
0,15
|
0,12
|
;
R1
=0,022;
|
R2
=0,73 ;
|
R4
=0,037 .
|
Ro
Р
=0,11+0,022+0,73+R3(ут)
+0,037+0,04=
R3(ут)
= Ro
Р
-0,939=4,3-0,939=3,361(м2
∙○
С/Вт)
где – расчетное сопротивление теплопередаче однородного наружного ограждения, м2
·ºС/Вт;
– термическое сопротивление теплопередаче отдельного материального слоя, м2
·ºС/Вт;
R – коэффициент теплотехнической однородности конструкции;
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения.
Определение толщины утеплителя
δ3(ут)
=R3(ут)
∙λ3(ут)
δ3(ут)
=3,361∙0,035=0,12 м
Определение окончательного приведенного сопротивления теплопередаче
Rор ок.
= RВ
+R1
+R2
+R3(ут)
+R4
+Rн
=0,11+0,022+0,73+3,43+0,037+0,04=4,369 (м2
∙○
С/Вт)
Rо
пр.ок
=
Rор ок.
∙r=4,369∙0,8=3,50 (м2
∙○
С/Вт)
Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений определяют по формуле:
Ко
=1/ Rо
пр.ок
, (Вт/м2
∙С○
)
Ко
=1/3,50=0,29 (Вт/м2
∙С○
)
2.3 Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены
tв
=18ºС;
|
tхм
=-10,8ºС;
|
φв
=55%;
|
φхм
=84%;
|
Ев
=2064;
|
Ехм
=241,6;
|
ев
= Ев
·φв
=1135;
|
ехм
= Ехм
·φхм
=202,9;
|
exi
– парциальное давление водяного пара;
Exi
– упругость насыщенного водяного пара.
txi
= tв
-((tв
-tхм
)/R0
р ок
)∙Rxi
=18-(18-(-10,8))/4,369∙ Rxi
где - сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до рассматриваемого сечения X, ; определяется по формуле:
;
exi
=eВ
-((eВ
-ex
м
)/Rоп
))∙Rп
xi
= 1135-((1135-202,9)/Rоп
)∙Rп
xi
где - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности ограждения; принимается равным 0,0267 м2
·ч·Па/мг;
- сопротивление влагообмену на наружной поверхности стены; принимается равным 0,0053 м2
·ч·Па/мг.
; .
|
Rxi
|
Rпxi
|
Rоп
|
1 сечение
|
0,11
|
0,0267
|
13,5
|
2 сечение
|
0,11+0,022=0,132
|
0,0267+0,22=0,25
|
3 сечение
|
0,11+0,022+0,73=0,862
|
0,0267+0,22+3,4=3,65
|
4 сечение
|
0,11+0,022+0,73+0,53,43=2,577
|
0,0267+0,22+3,4+0,5*9,6=8,45
|
5 сечение
|
0,11+0,022+0,73+3,43=4,292
|
0,0267+0,22+3,4+9,6=13,25
|
6 сечение
|
0,11+0,022+0,73+3,43+0,037=4,329
|
0,0267+0,22+3,4+9,6+0,25=13,5
|
Таблица 2.4 Значения , ,
№ сечения
|
|
|
|
1
|
17,27
|
1133,16
|
1979
|
2
|
17,13
|
1117,74
|
1937
|
3
|
12,32
|
883,00
|
1434
|
4
|
1,01
|
551,60
|
657
|
5
|
-10,3
|
220,20
|
252
|
6
|
-10,5
|
202,94
|
248
|
|