Реферат: Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

По выполнению «теплотехнического расчета ограждающих конструкций»по дисциплине «Архитектура ПГЗ» для студентов строительного факультетаспециальности 1202 «ПГС»

Методика выполнения теплотехнического расчета

1 Расчет ограждения по зимним условиям эксплуатации здания

Порядок выполнения работы

1.1 Изображается разрез конструкции ограждения с указаниемматериалов слоев ограждения, их толщины и плотности

1.2 Условно принимается тепловая инерция ограждения Д. Практикатеплотехнических расчетов показала, что при расчете стен рекомендуетсяпринимать тепловую инерцию 4<Д<7, а при расчете совмещенного покрытия  Д<4

1.3 Определяется требуемое сопротивление ограждение теплопередаче R(м/>°С)/Вт, по формуле

/>/>

tв -расчетная температура внутреннего воздуха, С;

tн -расчетная зимняя температура наружного воздуха,С, принимается в соответствии с указаниями табл.5 СНиП П-3-79х

n -коэффициент, зависящий от положениянаружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

/> -нормативныйтемпературный перепад между температурой внутреннего воздуха и температуройвнутренней поверхности ограждения, С;

/> -коэффициенттеплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м/>°С)

1.4 Принимается влажностный режим помещения />,%

1.5 По схематической карте «Зоны влажности территории СССР»определяется зона влажности пункта строительства

1.6 В соответствии с определенной в п. 1.5 зоной влажности пунктастроительства и принятым в п. 1.4 влажностным режимом помещения определяется,по каким условиям (А или Б) следует принимать в расчете значение коэффициентов/>и/>. Принимаются значения />и/>для материалов слоев рассчитываемойограждающей конструкции

1.7 Вычисляются термические сопротивления отдельных слоёвограждения, R, (м/>°С)/Вт

/>

/> -толщина слоя ограждения, м;

/> -расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя ограждения, Вт/(м/>°С)

Причём, при наличии в ограждении замкнутой воздушной прослойки, еётермическое сопротивление Rвп определяется поПриложению 4 СНиП П-3-79 .

1.8  Вычисляется ощее сопротивление теплопередаче многослойногоограждения R(м/>°С)/Вт, по формуле

/>

/>

или по формуле:

/>

если внутри ограждения имеется воздушная прослойка.

Нумерация слоёв ограждения ведется последовательность от внутреннейповерхности к наружной.

/> -сопротивлениетепловосприятию,

/> -сопротивлениетеплоотдаче

/> -коэффициенттеплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м/>°С)

/> -коэффициенттеплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждения, Вт/(м °С)

1.9 Приравнивая значения />и />, определяется толщина слояутеплителя в покрытии или толщина кирпичной кладки, а затем их термическоесопротивление

1.10 Вычисляется тепловая инерция отдельных слоёв рассчитываемогоограждения по формуле

D = R/>S

а затем фактическая тепловая инерция всего ограждения по формуле:

/>

/> -коэффициентытеплоусвоения материала отдельных слоёв ограждения

Вт/(/>°С)

/> -термическиесопротивления отдельных слоёв ограждения, (/>°С)/Вт

При определении теплоусвоения воздушных прослоек принимаетсякоэффициент теплоусвоения воздуха />.

Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой,вентилируемой наружным воздухом и наружной поверхностью ограждающейконструкции, не учитываются в расчете.

1.11 Сравнивается фактическая степень тепловой инерции ограждающейконструкции с принятой условно в начале расчета и делается вывод

Если фактическая тепловая инерция ограждения не совпадает с условнопринятой в начале расчета – это значит, что принятая зимняя температуранаружного воздуха />при определении />принята неправильно ирасчет следует пересчитать в соответствии с вновь принятой температурой />для фактическойтепловой инерции ограждающей конструкции.

П. Расчёт ограждения, находящегося под воздействием солнечной  редакции

Порядок выполнения работы

П.1 Вычисляется расчетная амплитуда колебаний температуры наружноговоздуха с учетом солнечной радиации, °С, по формуле

/>

/> -соответственномаксимальное и среднее суточные значения суммарной солнечной радиации (прямой ирассеянной) за июль, падающей на наружную поверхность ограждения, принимаемыедля наружных стен как для вертикальной поверхности западной ориентации и дляпокрытия как для горизонтальных поверхностей;

/> -коэффициентпоглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждения;

/>-максимальнаяамплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, °С;

/> -коэффициенттеплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям,который определяется по формуле, Вт/(/>°С);

/>

v -минимальная из средних скоростей ветра порумбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более, но не менее 1м/С; А- переводной коэффициент, А = 1,16

П .2 Вычисляется величина затухания амплитуда колебаний температурынаружного воздуха в ограждении />по формуле

/>

/> -расчётныекоэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждения, Вт/(/>°С);

/> -коэффициентытеплоусвоения наружных поверхностей отдельных слоёв ограждения, Вт/(/>°С);

/>,/> — коэффициентытеплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения, Вт/(/>°С);

e=2,718 -основание натуральных логарифмов;

D -тепловая инерция всего ограждения;

n -число слоёв в ограждении.

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слои У, Вт/(/>°С), с тепловойинерцией D 1 следует приниматьравным коэффициенту теплоусвоения S материалаэтого слоя конструкции, т. е. У = S.

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя У с тепловойинерцией D<1 следует определять расчётом, начиная спервого слоя ( считая от внутренней поверхности ограждения) следующим образом:

а) для первого слоя по формуле

/>

б) для n -го слоя по формуле

/>

/> -коэффициентытеплоусвоения наружной поверхности соответственно первого, n-го и (n-1)-го слоёв ограждения, Вт/(/>°С);

/> -термическиесопротивления соответственно первого и n-гослоёв ограждения

(/>°С)/ Вт

/> -коэффициентытеплоусвоения материалов соответственно первогои n-го слоёвограждения, Вт / (/>°С);

/> -коэффициенттеплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт /(/>°С);

П. 3 Вычисляется амплитуда колебаний температуры внутреннейповерхности ограждения />°С, по формуле

/>

П. 4 Вычисляется требуемая амплитуда колебаний температурывнутренней поверхности ограждения />, °С, по формуле

/>

/> -среднемесячнаятемпература наружного воздуха за июль, °С.

П. 5 Сравнивая величины />и />, делаются выводы. Если прирасчёте окажется, что />> />, то необходимо будет предусмотретьспециальные мероприятия, защищающие здание от перегрева.

Ш. Расчёт температурно-влажностного режима ограждения

Порядок выполнения работы

Ш.1 Вычисляется температура внутренней поверхности ограждения />, С, по формуле

/>

/>,/>-то же, что вп. 1.3,

/> -тоже, что в п. 1.8.

/> -температуранаружного воздуха наиболее холодного месяца.

Ш. 2 Определяется упругость водяного пара />, Па, в помещении, соответствующаятемпературе внутреннего воздуха помещения />, °С.

III. 3 Вычисляется действительная упругость военногопара внутреннего воздуха в помещении />, Па, при расчетной температуре ивлажности этого воздуха по формуле:

/>

III. 4 Определяется температура, соответствующаянайденному значению />, которая будет являться точной росы.

III. 5. Сравнивая значения температуры точки росы />и температурывнутренней поверхности ограждения />, делается вывод о возможностиконденсации водяных паров на внутренней поверхности ограждения. Если />будет больше />, токонденсация паров на поверхности ограждения не будет. Если при сравненииокажется, что /></>, то необходимо предусмотреть мерыпротив конденсации влаги на внутренней поверхности ограждения.

III. 6. Вычисляется температура на поверхностиотдельных слоев ограждения />,°С, по формуле:

/>

/>-сумматермических сопротивлений n-I слоевограждения;

/> -сопротивление теплопередачи ограждения;

/>-температура наружного воздуха;

/>-температура внутреннего веса;

/>-сопротивлениетепловосприятию ограждения;

III. 7 Определяются соответствующие найденнымтемпературам поверхностей отдельных слоев ограждения />значение упругости водяного пара />.

III. 8 Вычисляется сопротивление паропроницаниюотдельных слоев ограждения

/> (/>)/мг по формуле

/>

/>-толщина слоя ограждения, м;

/>-Расчетный коэффициент паропроницаемости материала слоев ограждения,мг/(м•ч•Па).

Сопротивление паропроницанию воздушных слоев следует приниматьравным нулю независимо от их толщины и расположения.

III.9 Вычисляется общее сопротивление паропроницаниюограждения Rоп мг/(м•ч•Па), по формуле

/>

/> -сопротивление влагообмену внутренней поверхности ограждения, мг/(м•ч•Па);

/> -сопротивление влагообмену наружной поверхности ограждения, мг/(м•ч•Па);

/>/> -сопротивлениепаропроницанию отдельных слоев ограждения, мг/(м•ч•Па).

Сопротивление />определяется по формуле:

/>

/> -относительная влажность воздуха в помещении, %

Поскольку величина />значительно меньше сопротивленияпаропроницанияю отдельных слоев ограждения, для практических расчетов можнопринимать

/>=0,2мг/(м•ч•Па),/>=0,1мг/(м•ч•Па).

III. 10 Сравнивая значение сопротивленияпаропроницанию первого и последнего слоев ограждения />и />делается вывод о необходимостирасчета ограждения на диффузионное увлажнение. Необходимость выполнения этогорасчета возникает в том случае, если /></>. Если />>/>, то дальнейший расчет непроизводят, т.к. не происходит диффузионное увлажнение ограждения.

III. 11 Определяется относительная влажностьнаружного воздуха наиболее холодного месяца />.%

III. 12 Определяется упругость водяного паранаружного воздуха />, Па, соответствующая среднейтемпературе наружного воздуха наиболее холодного месяца />, °С.

III. 13 Вычисляется действительная упругостьводяного пара наружного воздуха />, Па по формуле:

/>

III. 14 Вычисляется упругость водяного пара награницах слоев ограждений по формуле

/>

/> -упругостьводяного пара на внутренней поверхности любого n-1 слоевограждение, Па;

/>-суммасопротивлений паропроницанию n-1 слоев ограждения,считая от внутренней поверхности, мг/(м•ч•Па)

/>-сопротивление влагообмену внутренней поверхности ограждения, мг/(м•ч•Па)

/>-общее сопротивление внутренней поверхности ограждения, мг/(м•ч•Па)

/>-упругость водяного пара внутренней и наружной поверхности ограждения, Па

III.15 Вычисляется относительная влажность воздухаотдельных слоев ограждения />, %, по формуле:

/>

III. 16 Анализируя полученные результаты при определенииотносительной влажности воздуха в слоях ограждения, делается вывод. Если вкаком-либо слое относительная влажность воздуха превышает 100%, это значит, чтов этом слое ограждения выпадает конденсат. В этом случае необходимопредусмотреть меры по борьбе с конденсацией влаги в ограждении.

Ш. 17 Вычерчивается схема температурно-влажностного состоянияограждающей конструкции.

Изучение распределения влажности в наружных кирпичных стенах взимнее время показано, что влажность материала оказывается максимальной всередине стены и понижается к внутренней и наружной её поверхности.

При построении схемы температурно-влажностного режима огражденияотсутствие пересечения линий «е» и «Е» показывает, что в этом случаеконденсации влаги в ограждении нет.

Меры по защите зданий от перегрева.

Мерами по защите зданий от перегрева их солнечной радиациейявляются :

1. Повышение теплоустойчивости ограждений в отношении затухания в нихтемпературных колебаний – повышение величины />.

2. Снижение коэффициента теплопоглощения солнечной радиации наружнойповерхности ограждения – применение светлых окрасок.

3. Экранирование наружных ограждений от солнечных лучей–устройствонасаждений около наружных стен и т.д..

4. Применение чердачных перекрытий или совмещенных покрытий своздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом.

Меры против конденсации влаги на поверхности ограждения.

Основной мерой против конденсации влаги на внутренней поверхностиограждения является снижение влажности воздуха в помещении, что может бытьдостигнуто усилием его вентиляции.

 Во избежание конденсации влаги на внутренней поверхностиограждения достаточно повысить температуру его поверхности выше точки росы.Повышение температуры может быть достигнуто или увеличением сопротивлениятеплопередаче ограждения />или уменьшением сопротивлениятепловосприятию />.

На характер конденсации влаги на внутренней поверхности ограждениякроме температуры оказывает влияние также обработка этой поверхности. Структуравнутренней штукатурки оказывает большое влияние на появление видимойконденсации на поверхности ограждения. Пористый материал (пористая штукатурка)на внутренней поверхности ограждения имеет преимущество перед плотнойштукатуркой (цементной) и поверхностями ограждения, покрытыми масляной краской.

Меры против конденсации влаги в ограждении.

Основным конструктивным мероприятием для обеспечения ограждения отконденсации в нем влаги является рациональное расположение в ограждении слоёвразличных материалов. Материалы ограждения должны располагаться в следующем порядке:у внутренней поверхности-материалы плотные, теплопроводные ималотеплопроводные, а к наружной поверхности наоборот, пористые,малотеплопроводные и более паропроницаемые. При таком расположении слоёв в ограждениипадение упругости водяного пара будет наибольшим в начале ограждения, ападение температуры, наоборот, в конце ограждения. Это не только обеспечит ограждениеот конденсации в нём влаги, но и создаёт условия, предохраняющие отсорбционного увлажнения.

Если по техническим или конструктивным соображениям такоерасположение материалов в ограждении невозможно, то для обеспечения его отвнутренней конденсации принимают «пароизоляционные слои», т.е. слои, состоящиеиз паронепроницаемых материалов или обладающих очень малой проницаемостью.Очень малую паропроницаемость имеют битумные мастики, лаки, смолы, хорошовыполненная масляная окраска, рубероид, пергамин, толь. Слои из такихматериалов оказывают значительное сопротивление потоку водяного пара, проходящемучерез ограждения, уменьшают количество его и характер упругости водяного парав ограждении.

Пароизоляционный слой должен располагаться первым в направлениипотока пара, т.е. в наружных ограждениях отапливаемых зданий на их внутреннейповерхности.

Для того, чтобы обеспечить нормальный влажностный режим огражденийнеобходимо располагать пароизоляционный слой у внутренней поверхности не глубжетой плоскости, температура которой равна точке росы внутреннего воздуха.

ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ В ОГРАЖДАЮЩИХКОНСТРУКЦИЙ

ПРИМЕР 1. Определить необходимую толщину кирпичной кладки наружнойстены жилого дома в г.Ташкенте.

/>м-штукатурка известково-песчанным раствором, />

/>-кирпичнаякладка из глиняного обыкновенного кирпиче на цементно-песчаном растворе, />;

/>м– штукатурка сложным раствором />

Решение

Условно принимаем, что конструкция стены средней инерционности,т.е. 4<Д<7.

Вычисляем требуемое сопротивление стены теплопередаче />(/>°С)/Вт по формуле

/>

/>=18°С-температура внутреннего воздуха помещения (табл.1)

N=1- коэффициент, зависящий от положения наружнойповерхности ограждения по отношению к наружному воздуху (табл.3 СНиП П-3-79/>);

/>=8,7Вт/(/>°С)-коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения (табл.4 СНиП П-3-79/>);

/>=6°-нормативный температурный перепад (табл.2 СНиП П-3-79/>);

Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки-15°С,наиболее холодных суток -18°С, отсюда

/>°С- температура наружного воздуха

Принимаем />=17°С (табл.1 СНиП П-А 6-72 сучетом указаний табл.5 СНиП П-3-79/>)

Отсюда />(/>°С)/Вт

По табл.2 принимаем влажность внутреннего воздуха />=55%, т.е. влажностныйрежим помещения нормальный (табл.1 СНиП П-3-79/>).

По схематической карте «Зоны влажности» определяем, что г.Ташкентотносится к сухой зоне влажности (приложение1 СНиП П-3-79/>).

По приложению 2 СНиП П-3-79/>определяем, что при нормальномвлажностном режиме помещения в сухой зоне влажности района строительствазначения коэффициентов теплопроводимости />и теплоусвоения S должны приниматься по условиям эксплуатации А.

Принимаем по приложению 3 СНиП П-3-79/>значения этих коэффициентов:

Известково-песчаный раствор- />,

/>=0,7Вт/(м°С),S=8.69Вт/(/>°С)

Кирпичная кладка для глиняного обыкновенного кирпича на цементно песчаномрастворе

/>, />=0,7Вт/(м°С), S=9,2Вт/(/>°С)

Сложный раствор

/>, />=0,7Вт/(м°С), S=8,95Вт/(/>°С)

Вычисляется термические сопротивления отдельных слоёв ограждения R, (/>°С)/Вт, по формуле

/>

/>-толщина слоя ограждения, м

/>-коэффициенттеплопроводимости, Вт/(м°С)

Для первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждения):

/>(/>°С)/Вт

Для второго слоя

/>

Для третьего слоя

/>(/>°С)/Вт

Вычисляем фактическое общее сопротивление теплопередачи ограждения />, (/>°С)/Вт, по формуле

/>

/>(/>°С)/Вт

/>(/>°С)/Вт

/>=23Вт/(/>°С)-коэффициент теплоотдачи для зимних условий эксплуатации наружной поверхностиограждения (табл.6 СНиП П-3-79/>).

/>(/>°С)/Вт

Используется выражение />≤/>приравниваем значения />и />и определяемтолщину кирпичной кладки

/>,

Отсюда />=0,32м.

Принимаем толщину кирпичной кладки 1,5 кирпича, т.е. />=0,32м.

Термическое сопротивление кирпичной кладки

/>(/>°С)/Вт

Вычисляем тепловую инерцию отдельных слоев стены Д по формуле

Д=RS

Для первого слоя: />

Для второго слоя: />

Для третьего слоя: />

Фактическая тепловая инерция стены определяется по формуле

/>

Фактическая тепловая инерция стены 4<Д<7, т.е. тепловаяинерция совпадает с условно принятой в начале расчета.

ПРИМЕР 2. Определить необходимую толщину утеплителя при устройстве совмещенногопокрытия жилого дома в г.Ташкенте.

/>м-железобетон, />

/> м-воздушная прослойка

/>м–железобетон, />многопустотная плита

/>м– слой пергамина, /> — пароизоляция

/>–керамзит, /> — утеплитель;

/>м-цементная стяжка, /> — выравнивающий слой;

/>м– три слоя обыкновенного рубероида, />-кровельный ковер;

(Примечание: для упрощения расчета толщина пароизоляции икровельного ковра принята общей с битумной мастикой, которая не выделяется вотдельные слои покрытия, толщина одного слоя мастики для наклейки кровельногоковра принята 2мм).

Решение

Условно принимаем, что конструкция покрытия средней инерционности,т.е. 4<Д<7.

Вычисляем требуемое термическое сопротивление теплопередачепокрытия

/>(/>°С)/Вт по:

/>(/>°С)/Вт

(Номера таблиц для принятия цифровых значений коэффициентов формулсмотри пример 1)

Принимаем по приложению 3 СНиП П-3-79/>значение коэффициентовтеплопроводимости />и коэффициентов теплоусвоения S для материалов слоев ограждения

железобетон — />

/>=1,92Вт/(м°С),S=17,98Вт/(/>°С)

пергамин — />, />=0,17Вт/(м°С), S=3,53Вт/(/>°С)

керамзит — />, />=0,21Вт/(м°С), S=3,36Вт/(/>°С)

цементно-песчаный раствор — />, />=0,76Вт/(м°С), S=9,60Вт/(/>°С)

рубероид — />, />=0,17Вт/(м°С), S=3,53Вт/(/>°С)

Термическое сопротивление отдельных слоев ограждения R, (/>°С)/Вт

Для первого слоя

/>(/>°С)/Вт

Для второго слоя – т.к. вторым слоем является замкнутая воздушнаяпрослойка, то ее сопротивление принимается по приложению 4 СНиП П-3-79/>

/>(/>°С)/Вт

Для третьего слоя

/>(/>°С)/Вт

Для четвертого слоя

/>(/>°С)/Вт

Пятый слой

/>

Шестой слой

/>(/>°С)/Вт

Седьмой слой

/>(/>°С)/Вт

Фактическое общее сопротивление теплопередаче покрытия

/>

Приравнивая значения />и />, вычисляем требуемую толщину слояутеплителя

/>, />отсюда />=0,084м

Термическое сопротивление слоя утеплителя

/>(/>°С)/В

Тепловая инерция отдельных слоев ограждения

первый слой: />

второй слой: />

третий слой: />

четвертый слой: />

пятый слой: />

шестой слой: />

седьмой слой: />

Фактическая тепловая инерция покрытия

/>

Фактическая тепловая инерция покрытия Д=2,611, следовательно,ограждение малой инерционности (1,5<Д<7), что не совпадает с условнопринятой в начале расчета инерционностью (4<Д<7). Отсюда следует, чтопринятой в начале расчета значение расчетной зимней температуры наружноговоздуха />принято неверно и расчет следует пересчитать, приняв значение />для ограждения малойинерционности.

Принимаем значение />=-18°С (для ограждения малойинерционности как среднюю температуру наиболее холодных суток), тогда

/>(/>°С)/Вт

Тогда пересчитаем формулу

/>

находим, что

0,93=0,51+/>или 0,42=/>=/>=/>,

отсюда

/>=0,42•0,21=0,088м

тогда

/>и

/>

Пример 3. Вычисляем расчетную амплитуду колебаний температурынаружного воздуха с учетом солнечной радиации

/>,°С по формуле

/>

/>=0,7– коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружней поверхностиограждения (приложение 7 СНиП П-3-79/>);

/>=490+153=643Вт/м/>, />=150 Вт/м-соответственно максимальные и средние суточное значения суммарной солнечнойрадиации (прямой и рассеянной) за июль, подающей на наружную поверхностьограждения (табл. 9 СНиП П-А 6-72), принимается в зависимости от географическойшироты района строительства (табл.3);

/>=23,7°-максимальнаяамплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле (табл. 2 СНиПП-А 6-72);

/>-коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения (по условиям),вычисляются по формуле

/> Вт/м°С

/>=1,4м/с-минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которыхсоставляет 16% и более, но не менее 1м/с (табл. 9 СНиП П-А 6-72);

Тогда

/>/>

Вычисляем величину затухания амплитуды колебаний температурынаружного воздуха в ограждении />по формуле

/>

е=2,718 – основания натуральных логарифмов, причем значения />можнопринимать по табл.4

Д=5,41 – тепловая инерция ограждения (см.пример 1);

/> -расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоёв ограждения

Вт/(/>°С) (см.пример 1);

/>-коэффициенты теплоусвоения наружных поверхностей отдельных слоев ограждения,вычисляют в зависимости от величины тепловой инерции отдельных слоевограждения, Вт/(/>°С) (см.пример 1);

/>,/> — коэффициенттеплоотдачи внутренней и наружной поверхностей ограждения, Вт/(м/>°С) (см.пример 1);

Для первого слоя Д=0,18<1, тогда

/>Вт/(/>°С)

Для второго слоя Д=4,97>4, тогда

/> Вт/(/>°С)

Для третьего слоя Д=0,26< 10 тогда

/> Вт/(/>°С)

Все цифровые значения /> — см. пример1.

/>

/>

Вычисляем амплитуду колебания температуры внутренней поверхностистены />, °Спо формуле:

/>°С

Вычисляем требуемую амплитуду колебаний температуры внутреннейповерхности стены />,°С по формуле

/>°С

/>=26,9°С-среднемесячная температура наружного воздуха за июль (табл.1 СНиП П-А 6-72)

Сравнивая величины />и />, делаем вывод, что />=0,53 меньше />=1,91, этоговорит о том, что в помещении будет создан благоприятный температурный режим.

Пример 4

Рассчитать температурный влажностный режим совмещенногоневентилируемого покрытия жилого дома в г. Ташкенте и проверить возможностьвыпадения конденсата в толще этого ограждения (конструкцию покрытия см пример2).

Решение

Вычисляем температуру на внутренней поверхности покрытия по формуле

/>°С

значения />=18°С, />=0,93(/>°С)/Вт, />=8,7(/>°С)/Вт см пример 2;

/>=-0,9°С– температура наружного воздуха наиболее холодного месяца (табл.1 СНиП П-А6-72).

По табл.5 определяем упругость водяного пара в помещении />, Па,соответствующую соответствующую температуру внутреннего воздуха в помещении />.

/>Па

Вычисляем действительную упругость водяного пара в помещении />, Па, поформуле

/>Па

/>=55%- см. пример 1

Определяем по таблице 5 температуру, соответствующую найденномузначению />Па,которая является точкой росы

/>°С

Т.к температура внутренней поверхности ограждения />=15,66°С, т.е. выше, чемточка росы />=8,33°С,то следовательно конденсации водяных паров на внутренней поверхности покрытияне будет. Вычисляем температуру на поверхностях отдельных слоев ограждения />, °С по формуле

/>

Значения R cм пример2

/>°

/>°

/>/>

/>

/>/>

/>

/>

/>

По табл. 5 определяем соответствующее найденным значениям />упругостиводяного пара Е

при />=/>=15,66° />=/>=13,73 Па

/> =15,34°/>=13,05 Па

/>=11,48°/>=10,18 Па

/>=11,16°/>=9,8 Па

/>=10,87°/>=9,77 Па

/>=2,74°/>=5,34 Па

/>=1,55°/>=5,27 Па

/>=/>=0,32 ° />=4,69 Па

Вычисляем сопротивление паропроницанию отдельных слоев ограждения />, (/>ч Па)/мг, поформуле

/>

/>-толщина отдельных слоев ограждения (см. пример 2), м

/>-расчетный коэффициент паропроницаемости материалов слоев ограждения (приложение3 СНиП П-3-79/>); мг/(м ч Па).

Для первого слоя:

/>(/>ч Па)/мг

Т.к. второй слой – воздушная прослойка, то ее сопративление паропроницаниюпринимается равным нулю, т.е.

/>

Для третьего слоя

/>(/>ч Па)/мг

Для четвертого слоя (пароизоляция из пергамина) значение />принимается поприложению 11 СНиП П-3-79/>

/>(/>ч Па)/мг

(для пергамина />=0,33, для мастики />=0,3)

Для пятого слоя

/>(/>ч Па)/мг

Для шестого слоя

/>(/>ч Па)/мг

Для седьмого слоя (кровельный ковер из рубероида) значения />тек жепринимается по приложению 11 СНиП П-3-79/>

/>(/>ч Па)/мг

(для одного слоя рубероида />=1,1, для одного слоя мастики, />=0,3).

Вычисляем общее сопротивление паропроницанию ограждения />,(/>ч Па)/мг, поформуле

/>

=/>

/>=0.2(/>ч Па)/мг, />=0,1(/>ч Па)/мг – см.методические указания.

Т.к. сопротивление паропроницанию внутреннего слоя покрытия />=1меньше, чемнаружного />=5,6,т.е. />=1</>=5,6, то какуюконструкцию необходимо рассчитать на диффузионное увлажнение.

Определяем упругость водяного пара наружного воздуха />, соответствует среднейтемпературе наружного воздуха наиболее холодного воздуха />, при />=-0,9°С />=4,26Па

Вычисляем действительную упругость водяного пара наружного воздуха />, Па по формуле

/>Па

/>=73%- средняя относительная влажность наружного воздуха наиболее холодного месяца(табл.4 СНиП П-А 6-72).

Вычисляем действительную упругость водяного пара на границах слоевограждения по формуле

/>

/>

/>

/>/>/>

/>/>=

/>

/>

/>

Вычисляем относительную влажность воздуха на границах слоевограждения />,%по формуле

/>

Для внутренней поверхности

/>

Для второго слоя

/>

Для третьего слоя

/>

Для четвертого слоя

/>

Для пятого слоя

/>

Для шестого слоя

/>

Для седьмого слоя

/>

Для наружной поверхности

/>

Из расчета видно, что под шестым и седьмыми слоями покрытиявлажность превышает 100%, т.е. выпадает конденсат.

Мерой против конденсации влаги внутри ограждения в данном случаеможет быть изменение конструкции покрытия путем устройства вентилируемойнаружным воздухом воздушной прослойки над цементной стяжкой, т.е. устройствовентилируемого покрытия.

Однако, т.к. район строительства относится к сухой зоне, а климатжаркий и продолжительность теплого периода большая, то предусматриватьдополнительные мероприятия по борьбе с конденсатом нет необходимости в связи стем, что в течение теплого периода влага успевает испариться.

/>

Схема температурно-влажностного покрытия

Расчетная температура внутреннего воздуха />

Таблица 1

№ Назначение зданий

Величина />

1 Жилые дома, общежития, гостиницы: А) жилая комната 18 Б) номер гостиницы 20 2 Административно конторские здания а) рабочая комната 18 Б) вестибюль, зал собраний 16 В) библиотека КБ 20 3 Лечебно- профилактические учреждения А) палата для взрослых, кабинет 20 Б) палата для детей, операционная 22 4 Детские ясли, сады А) игральная, столовая, детская комната 21-23 20 Б) медицинская комната 22 5 Учебные заведения А)классная комната, аудитория 18 6 Предприятия общественного питания А) торговый зал, буфет 16 7 Коммунальные бани А) стиральная 15 Б) раздевальня, ванная 25 В) мыльная 30 8 Кинотеатры А) зрительный зал Б) фойе, кулуар, буфет 14

Относительная влажность внутреннего воздуха />

Таблица 2

№ Назначение зданий

Величина />

1 Помещения жилых жомов, общежитий, гостиниц, санаториев, музеев, библиотек 55% 2 Спортивные залы, залы кинотеатров, клубов, театров вокзалов, бытовых помещений (кроме душевых) 60% 3 Помещения торговых предприятий и общественного питания: Моечная для посуды, неохлаждаемые продовольственные склады, горячий цех, торговый зал продовольственного магазина: 75% Охлаждаемые продовольственные камеры и склады 90% Остальные помещения торговых предприятий и предприятий общественного питания, помещения детских яслей, садов, учебных заведений, лечебно-профилактических учреждений: 60%

Помещения бань:

Раздевальная

Мыльная и ванно-душевная

Парильная

Стиральная прачечных:

Клубы

А)зрительный зал

Б)читальный зал, кружковая

Театры

А) зрительный зал

Б) фойе, кулуар, буфет

В) сцена

Г) артистическая уборная

Спортивные сооружения

А) спортивный зал

Б) зал-ванная крытого бассейна

65% 90% 95% 20% 18% 21% 18% 22% 20% 15%

Географическая широта некоторых городов

конденсация влага ограждение эксплуатация здание

Таблица 2

№ Наименование городов Географическая  Широта °с.м. 1.    Андижан 42 2.    Бухара 40 3.    Нукус 43 4.    Карши 40 5.    Наманган 41 6.    Нурата 40 7.    Самарканд 40 8.    Термез 37 9.    Урсатьевская 40 10.    Ташкент 42 11.    Фергана 40 12.    Ургенч 48 13.    Актюбинск 50 14.    Алма-Ата 44 15.    Усть-Каменогорск 50 16.    Гурьев 47 17.    Джамбул 43 18.    Джезказган 43 19.    Караганда 50 20.    Аральск 47 21.    Кзыл-Орда 45 22.    Кокчетав 53 23.    Павлодар 51 24.    Петропавловск 55 25.    Семипалатинск 50 26.    Целиноград 52 27.    Чимкент 42,5 28.    Фрунзе 43 29.    Пржевальск 43 30.    Нарын 42 31.    Джалал-Абад 41 32.    Ош 42 33.    Душанбе 38 34.    Курган-Тюбе 37 35.    Хорог 37 36.    Ленинабад 40 37.    Ашхабад 39 38.    Красноводск 41 39.    Кушка 36 40.    Маары 38 41.    Ташауз 42 42.    Чарджоу 40

Значение показательных функций />для расчета сквозного затухания />

Таблица 4

m

/>

m

/>

m

/>

1.00 2.72 2.05 7.77 3.10 22.20 1.05 2.86 2.10 8.17 3.15 23.31 1.10 3.00 2.15 2.58 3.20 24.53 1.15 3.16 2.20 9.03 3.25 25.79 1.20 3.52 2.25 9.09 3.30 27.11 1.25 3.49 2.30 9.97 3.35 28.50 1.30 3.57 2.35 10.49 3.40 29.96 1.35 3.86 2.40 11.03 3.45 31.50 1.40 4.06 2.45 11.59 3.50 35.11 1.45 4.26 2.50 12.13 3.55 34.81 1.50 4.48 2.55 12.81 3.60 36.60 1.55 4.71 2.60 13.46 3.65 38.47 1.60 4.95 2.65 14.15 3.70 40.45 1.65 5.17 2.70 14.88 3.80 43.52 1.70 5.21 2.75 15.64 3.90 44.70 1.75 5.75 2.80 16.44 3.95 46.99 1.80 6.05 2.85 17.29 4.00 49.40 1.85 6.36 2.90 18.17 4.05 51.53 1.90 6.60 2.95 19.11 4.10 54.60 1.95 7.03 3.00 20.09 4.15 60.34 2.00 7.39 3.05 21.11 4.20 66.69

Предельная упругость водяного пара Е при различных температурахнормальном барометрическом давлении

Таблица 5 Упругость водяного пара

°С 2 4 6 8 Для отрицательных температур от °0 до -40°(надо льдом) 4,58 4,51 4,44 4,36 4,30 -1 4,22 4,15 4,08 4,01 3,95 -2 3,88 3,82 3,75 3,69 3,63 -3 3,57 3,51 3,45 3,39 3,34 -4 3,28 3,22 3,17 3,11 3,06 -5 3,01 2,96 2,91 2,96 2,81 -6 2,76 2,72 2,67 2,63 2,58 -7 2,53 2,49 2,45 2,41 2,36 -8 2,32 2,28 2,24 2,20 2,17 -9 2,13 2,09 2,05 2,01 1,98 -10 1,95 1,91 1,88 1,84 1,81 -11 1,78 1,75 1,72 1,69 1,56 -12 1,63 1,60 1,57 1,5 1,52 -13 1,49 1,46 1,43 1,41 1,38 -14 1,36 1,34 1,31 1,29 1,26 -15 1,24 1,22 1,19 1,17 1,15 -16 1,13 1,11 1,09 1,07 1,06 -17 1,03 1,01 0,99 0,97 0,96 -18 0,94 0,92 0,90 0,98 0,87 -19 0,85 0,83 0,82 0,80 0,79 -20 0,77 0,76 0,75 0,73 0,71 -21 0,70 0,69 0,67 0,66 0,65 -22 0,64 0,62 0,61 0,60 0,59 -23 0,58 0,56 0,55 0,54 0,53 -24 0,52 0,51 0,50 0,49 0,48 -25 0,47 0,46 0,45 0,44 0,43 -26 0,42 0,41 0,40 0,39 0,39 -27 0,38 0,37 0,36 0,36 0,35 -28 0,34 0,34 0,33 0,33 0,32 -29 0,31 0,30 0,29 0,29 0,28 -30 0,28 0,28 0,27 0,26 0,25 -31 0,25 0,25 0,24 0,24 0,23 -32 0,23 0,23 0,22 0,22 0,21 -33 0,20 -34 0,18 -35 0,17 -36 0,15 -37 0,13 -38 0,12 -39 0,10 -40 0,09 °С 2 4 6 8 Для положительных температур от °0 до +50(над водой) 4,58 4,51 4,44 4,36 4,30 1 4,93 5,00 5,07 5,14 5,22 2 5,29 5,37 5,45 5,53 5,61 3 5,69 5,77 5,85 5,93 6,02 4 6,10 5,19 6,27 6,36 6,45 5 6,54 6,54 6,73 6,82 6,92 6 7,01 7,11 7,21 7,31 7,41 7 7,51 7,62 7,72 7,83 7,94 8 8,05 8,16 8,27 8,38 8,49 9 8,61 8,73 8,85 8,97 9,09 10 9,21 9,33 9,46 9,59 9,71 11 9,84 9,98 10,11 10,24 10,38 12 10,52 10,66 10,80 10,94 11,10 13 11,23 11,38 11,53 1168 11,83 14 11,99 12,14 12,30 12,46 12,62 15 12,79 12,95 13,12 13,99 13,46 16 13,63 13,81 13,99 14,11 14,35 17 14,53 14,72 14,90 15,09 15,28 18 15,48 15,67 15,87 16,07 16,27 19 16,48 16,69 16,89 17,11 17,32 20 17,54 17,75 17,97 18,20 18,42 21 18,65 18,88 19,11 19,35 19,59 22 19,83 20,07 20,32 20,57 20,82 23 21,07 21,32 21,58 21,85 22,11 24 23,76 24,04 24,33 24,62 24,91 25 25,21 25,51 25,81 26,12 26,46 26 25,21 25,51 25,81 26,12 26,46 27 26,74 27,06 27,37 27,70 28,02 28 28,35 28,68 28,02 29,35 29,70 29 30,04 30,39 30,75 31,10 31,46 30 31,82 32,19 32,56 32,93 33,31 31 33,70 34,08 34,47 34,86 35,26 32 35,66 36,07 36,48 36,79 37,31 33 37,73 38,16 38,58 39,02 39,46 34 39,90 40,34 40,80 41,25 41,25 35 42,18 42,64 43,12 43,60 44,08 36 44,56 45,05 45,55 46,05 46,56 37 47,07 47,58 48,10 48,63 49,16 38 49,59 50,23 50,77 51,32 51,90 39 53,44 53,01 53,58 54,16 54,77 40 55,32 55,91 56,51 57,11 57,42 41 58,84 58,96 59,59 60,32 60,86 42 61,50 62,14 62,80 63,46 64,12 43 64,50 65,48 66,16 66,86 67,56 44 68,26 68,97 69,69 70,41 71,14 45 71,88 71,62 73,36 74,12 74,88 46 75,65 76,43 77,21 78,00 78,80 47 79,60 80,41 81,23 82,05 82,87 48 83,71 84,56 83,42 86,28 87,14 49 88,92 88,90 89,79 90,69 91,59 50 91,51

Литература

1. Коваленко Ю.Н, Шевченко В.П, Михайленко И.Д. «Краткий справочникархитектора (гражданские здания и сооружения)». Будевельник. Киев-1975

2. Михинский В.М. «Строительная теплофизика». М., Высшая школа 1974

3. Осипов Д.Г., Сербинович П.П., Красенский В.Е., Щубин Д.Ф.,«Гражданские и промышленные здания»

4. Предченский В.М.,(общая редакция). «Архитектура гражданских промышленныхзданий. Основы проектирования». М., 1966

5. СНиП П-3-79/>. «Строительная теплотехника»

6. СНиП П-А 6-72. «Строительная климатология и геофизика»