1. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА, МИКРОКЛИМАТ ИСКУССТВЕННОЙ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
1.1ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА
Климатические параметры холодного периода года принимаем по СП 131.13330.2018 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*» и заносим в таблицу 1.
Таблица №1 - Климатические характеристики района строительства
Район
строительства tH5,oC tОП,oC Zоп,
сутки VВ,м/с ?хм,% Зона
влажности
Хатанга -50 -17,7 304 5,4 76 сухая
где t50,92, °С - средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;
tоп, °С - средняя температура наружного воздуха за отопительный период со среднесуточной температурой воздуха ? 8 °С;
zоп, сут - продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой наружного воздуха ? 8 °С (при температуре наружного воздуха ? 10 °С продолжительность стояния больше на 15-20 суток);
vхп, м/с - скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за январь;
?хм, % - средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца.
Описание конструкции административного здания и экспликация помещений приведено в приложении А.
1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА ПРОЕКТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ
Расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата здания принимаем по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» для помещений соответствующей категории, СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» и СП 118.13330.2012* «Общественные здания и сооружения» с учетом требований к выбору внутренних температур свода правил СП 60.13330.2016 и выписываем в таблицу 2.
Таблица №2 - Расчётные условия и характеристики микроклимата
Значение tв для помещений, оС Относительная влажность ?,% Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Админ. и служебные помещения Коридор Санузел лестничная
клетка и кладовая
18 14 14 14 55
(нормальный влажностной режим) А
1.3 РАСЧЕТ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
В рамках решения задач по определению теплотехнических характеристик необходимо определить нормативные значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания.
Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций принимаем по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».
Таблица № 3 - Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций
Наименование ограждающих конструкций ?tн, оС n ?в, Вт/(м2 * оС) ?н, Вт/(м2 * оС)
Наружная стена 4,5 1 8,7 23
Чердачные перекрытия (потолок) 4 0,9 8,7 12
Перекрытия над подвалами и подпольями 2,5 0,6 8,7 6
Примечание:
?tн, °С - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;
n - коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;
?в, Вт/(м2°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;
Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:
приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);
температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно- гигиеническое требование).
Rотр нормируется в зависимости от назначения здания, назначения ограждения, от числа градуса суток отопительного периода (ГСОП).
ГСОП= (tв-tо.п.)• zо.п.
ГСОП= (18+17,7)•304= 10853оС•сут
Имея значение ГСОП, с помощью интерполяции находим.
Для стен:
Rпр =(4,8-4,2)•(10853-10000)/(12000-10000)+4,2=4,5м2•оС/Вт
Для перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПП, ПЧ):
Rпр =(5,5-4,8)•(10853-10000)/(12000-10000)+4,8=5,1 м2•оС/Вт
1.1 Теплотехнический расчет наружных стен
Принимаем в качестве наружного ограждения - многослойные железобетонные панели.
Чаще всего такие панели состоят из двух слоев железобетона (наружный и внутренний) и пенополистирольных (пенопластовых) плит между ними.
Стандартная толщина такой стены – 380мм.
Внутренний железобетонный слой – 80-100 мм.
Наружный железобетонный слой – не менее 60 мм.
В качестве утеплителя используется обычно пенополистирол, так как минеральная вата слишком «мягкий» материал, и если его используют для производства панелей, то очень редко.
Конструирование наружных стен представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 – Конструирование наружных стен
Штукатурка на известково-песчаном растворе: ?1=0,02 м, ?1=0,7 Вт/м•°С
Внутренний слой железобетонной панели: ?2=0,1 м, ?2=1,92 Вт/м•°С
Утеплитель из пенополистирола ГОСТ 15588: ?=150 кг/м3: ?3=x, ?3=0,052 Вт/м•°С
Наружный слой железобетонной панели: ?4=0,06 м, ?4=1,92 Вт/м•°С
Слой штукатурки на цементно-песчаном растворе: ?5=0,02м, ?5=0,76 Вт/м•°С
Тогда требуемое сопротивление теплопередачи будет:
,
Рассчитаем приведенное значение общего сопротивления теплопередачи. Исходя из условий энергосбережения, находим значения сопротивления теплопередаче Rпр ограждающих конструкций в зависимости от климатических условий, учитываемых по величине градусо-суток отопительного периода (ГСОП):
Rопр = 4,5 м2•оС/Вт
Рассчитаем толщину утепляющего слоя.
