Читать книгу Проектирование и строительство многоквартирного жилого дома - Дмитрий Васильевич Фирсенко - Страница 8

Теплотехнический расчет наружной стены

Для минимизации тепловых потерь в зимний период и обеспечения притока тепла летом в ходе разработки проекта моего здания осуществлено сопоставление характеристик кирпича и газобетона с точки зрения тепловой эффективности. Решение остановилось на использовании газобетонных блоков ввиду их высокой теплоизоляционной способности и легкости, при этом отказавшись от кирпича. Газобетон, благодаря своей легкости и прочности, стал предпочтительным выбором.

Для усиления теплоизоляционных свойств стен предусмотрено наращивание слоя минераловатного изолятора, который фиксируется с помощью специализированных дюбелей или гибких соединений. Важно технологически правильно утеплить наружные стены во избежание создания точки росы и создать условия для проветривания кладки, рекомендуемое расстояние от утеплителя до границы внешней стены не менее 40 мм, что способствует эффективной циркуляции воздуха и предотвращает проникновение влаги в изоляционный слой. Защита утеплителя от ветровой эрозии и влажности обеспечивается за счет использования специальной паропроницаемой пленки.

Такой подход к проектированию утепления зданий не только обеспечивает сохранение тепла и защиту от влаги, но и позволяет сократить расход строительных материалов, что открывает перспективы для расширения проектных возможностей здания.

Рисунок 1.3. Конструкция стены

1) Необходимое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (кроме светопрозрачных), обеспечивающее санитарно-гигиенические и комфортные условия, вычисляют по следующей формуле.:

где,

n=1

t_в = 20 ⁰С

t_н = -36 ⁰С

∆t^н = 4

α_в = 8,7

Получаем: требуемое сопротивление материалов стены:

2) Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) необходимо рассчитывать с использованием следующей формулы:

1. ГСОП= (t_в – t_{от. пер.}) z_{от. пер.}

где,

z_{от. пер}=215 сут.

t_{от. пер}=-8,1⁰С

t_в = 20⁰С

Получаем

ГСОП= (20- (-8,1)) 215=5612 °С сут

3) Определим требуемое приведенное сопротивление теплопередаче исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче по СП РК 2.04-01-2017 согласно формуле:

2.

где,

a = 0,00035

b = 1,4

ГСОП=5612°С·сут

Получаем

м²°С/Вт.

4) Расчет теплозащиты наружной стены.

Таблица 1.3.2 – Схема ограждающей конструкции

Термическое сопротивление R, м·°С/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однородной (однослойной) ограждающей конструкции следует рассчитывать по следующей формуле:

Таким образом, внешние и внутренние стены соответствуют необходимым стандартам теплоизоляции.

Теплотехнический расчет покрытия

Для расчета будут использованы следующие нормативные документы: СП РК 2.04-01-2017 «Строительная климатология» [8], СП РК 2.04-107-2013 «Строительная теплотехника» [12].

Таблица 1.4 – Теплотехнические характеристики отдельных слоёв покрытия

Решение:

1. Для проведения расчетов нам необходимо извлечь следующие нормативные данные из таблицы:

t_в = 22°С – температура внутреннего воздуха, используемая для расчетов в соответствии с СП РК 2.04-01-2017;

t_H = -34,8°С – Средняя температура наружного воздуха для расчетов, соответствующая самой холодной пятидневке с обеспеченностью 0,92;

Нормируемый перепад температуры tn=3°С

t_от = -5 – Средняя температура наружного воздуха, °С, за период со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С;

Z_от = 218 – Продолжительность, в сутках, периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С;

n=1 – Коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности стены относительно внешнего воздуха;

α_в = 8,7 Вт/ (м2·°С) – Коэффициент теплопередачи внутренней стороны стены;

α_н = 10.8 Вт/ (м2∙°С) – Коэффициент теплопередачи внешней поверхности стены.

2. Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С·сут/год, рассчитываются по следующей формуле:

ГСОП= (t_в – t_от) * z_от

ГСОП= (22- (-5)) *218=5886 °С сут./год

3. Рассчитываем

– Базовое значение необходимого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·°С/Вт.

= n * (t_в – t_H) /∆ t_H * α_в

1* (22- (-34,8)) /3*8,7=2,17м2°С/Вт

4. Рассчитываем термическое сопротивление ограждающей конструкции с учетом всех её слоев:

R=1/α_н+δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3+δ4/λ4+1/α_в =1/10,8+0,114+0,58+0,016+0,004+1,1+1/8,7=5,14

5. Проверяем условие

≤ R

=2,17м²°С/Вт <R=5,14 м² °С/Вт

Условие выполняется, отсюда следует то, что подобранные слои наружной стены соответствуют климатическим условиям данной местности.

Алгоритм светотехнического расчета показан в приложении.