Контрольная работа по "Строительной физике"

Проверяем выполнение условия  :

 

= 20-[ 1 ( 20+29 ) ] / (  4,21*8.7 )=20- 1,34=18,66°С

 

 

            Значение коэффициента, учитывающего зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху n=1 для чердачного перекрытия находим по табл.6 СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.

 

Согласно приложению (Р) СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий для температуры внутреннего воздуха t_int = +20 °С и относительной влажности = 55 % температура точки росы t_d = 10,69 °С, следовательно, условие

  > td

18,66 °С > t_d = 10,69 °С выполняется.  

 

Вывод. Чердачное перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание №3

 

Определить достаточность  сопротивления  паропроницанию

 слоистой кирпичной стены, состоящей из:

1слой – кирп. кладки  δ = 380 мм.

2слой – пенополистирольного  утеплителя  δ = 150мм.

3слой – кирпичной кладки δ = 250мм.

Характеристика материалов:

1. Кирпичная кладка из  обыкновенного кирпича на цементно- песчаном растворе,  γ = 1800 кг/м .

2. Пенополистирол,  γ = 100 кг/м .

 

А. Исходные данные

 

• Место строительства – г. Пенза
• Зона влажности – сухая [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Приложение В-обязательное, для г. Курск].
• Температура холодной пятидневки t_ext = –29 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].

Расчет произведен для  пятиэтажного жилого дома:

• температура внутреннего воздуха t_int = + 20ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для  жилых зданий температура +20...+22 ºС. ];
• относительная влажность внутреннего воздуха: = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для  жилых зданий относительная влажность воздуха 55%]. ;
• влажность наружного воздуха наиболее холодного месяца =83%
• Условия эксплуатации ограждающих конструкций – А  [согласно СНиП 23-02–2003. ].
• Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения а_int = 8,7 Вт/м² °С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].
• Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения a_ext = 23 Вт/м²·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

 

Б. Порядок  расчета

 

Расчет ведется в соответствии с требованиям СНиП 23-02-03 и СП 23-101-04 методом сравнения фактического сопротивления паропроницанию

 рассматриваемого ограждения  с нормируемым сопротивлением  паропроницанию  . При этом должно соблюдаться условие

,

Используя приложение (Д )СП 23-101-04, определяем теплотехнические характеристики материалов ограждения при условии эксплуатации ограждающей конструкции- А (таблица).

Согласно п. 9,1 примечания 3 СНиП 23-02-03, плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной  поверхностью утеплителя.

№ п/п	Наименование материала	кг/м	δ, м	l, Вт/м°С	R, м2·°С/Вт	m, мг/(м×ч×Па) (паропроницаемость)
1.	Кирпичная кладка из обыкновенного  глиняного кирпича на цементно- песчаном растворе	1800	0,38	0,7	0,543	0,11
2.	Утеплитель- пенополистирол	100	0,15	0,041	3,659	0,05
3.	Кирпичная кладка из обыкновенного  глиняного кирпича на цементно –песчанном	1800	0,25	0,7	0,357	0,11

 

Сопротивление паропроницанию , м ×ч×Па/мг ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию:

- нормируемого сопротивления  паропроницанию  (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период), определяемого по формуле (16) СНиП 23-02-03:

 

        (1)

- нормируемого сопротивления  паропроницанию  ( из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными

средними месячными  температурами наружного воздуха), определяемого по формуле (17) СНиП 23-02-03;

 

    (2)

 

где - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле (18) СНиП 23-02-03:

 

  (3)

где - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре   t_int  °С, принимаемое по приложению СП 23-101-04;

влажность воздуха: = 55 %

Е- парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле (19) СНиП 23-02-03:

 

    (4)

где - парциальное давление водяного пара, принимаемое по температуре в плоскости возможной конденсации , устанавливаемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне- осеннего и летнего периодов;

- продолжительность, мес, зимнего,  весенне-осеннего и летнего и летнего периодов года, определяемая по таб. 3 СНиП 23-01-99 с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду  относятся месяцы со средними температурами  наружного воздуха ниже минус  5 °С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 °С  до плюс 5 °С;

в) к летнему периоду  относятся месяцы со средними температурами  воздуха выше плюс 5 °С;

- сопротивление паропроницанию, м ×ч×Па /мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

- среднее парциальное давление  водяного пара наружного воздуха,  Па, за годовой период, определяемое  по таб. 7 СНиП 23-01-99;

- продолжительность, сут, периода  влагонакопления, принимаемая   равной периоду с отрицательными  средними месячными температурами  наружного воздуха по таб. 3 СНиП 23-01-99;

- парциальное давление водяного  пара, в плоскости возможной конденсации,  определяемое по средней температуре  наружного воздуха периода месяцев  с отрицательными средними месячными  температурами;

- плотность материала увлажняемого  слоя, кг/м , в сухом состоянии;

- толщина увлажняемого слоя  ограждающей конструкции, м.;

- предельно допустимое приращение  расчетного массового отношения  влаги в материале увлажняемого  слоя, %, за период влагонакопления ;

- коэффициент, определяемый по  формуле (20) СНиП 23-02-03;

      (5)

где - среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха,  Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемое по таблице 7 СНиП 23-01-99.

Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таб. 3 СНиП 23-01-99, а значения температур в плоскости возможной конденсации , соответствующие этим периодам, - по формуле (74) СП 23-101-04:

    (6)

где , °С – расчетная температура внутреннего воздуха;

      ,°С – расчетная температура наружного воздуха i-го периода,

принимаемая равной средней  температуре соответствующего периода;

      - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения,

 м² °С/ Вт

 

 

- общее сопротивление теплопередаче  ограждения, определяемое по формуле  (8) СП 23-101-04;

       (7)

термическое сопротивление теплопередачи  ограждающей конструкции,

 

 м² °С/ Вт

 и  - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые по формуле (6) СП 23-101-04;

 

                      (8)

где  - толщина i-го слоя, м;

        - коэффициент теплопроводности материала i-го слоя, определяемый по приложению Д СП 23-101-04.

Используя данные табл. 1 по формуле (7) определяем величину общего термического сопротивления ограждающей  конструкции :

=0,115+0,543+3,659+0,357+0,043=4,72 м² °С/ Вт

Термическое сопротивление  слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной  конденсации

 

 м² °С/ Вт

Для соответствующих периодов устанавливаем их продолжительность

, мес, и среднюю температуру  наружного воздуха  , °С, а далее по формуле (6) для этих же периодов рассчитываем температуры в плоскости возможной конденсации для климатических условий г. Пенза:

• зима (январь, февраль, март , декабрь), =4мес.

= - 38,2/4= -9,55 °С

 

20-24,9= -7,02°С

• весна-осень (апрель, октябрь, ноябрь), =3мес:

°С

°С                                                                                                                                                                  

• лето (май, июнь, июль, август, сентябрь ), = 5мес:

 

°С

°С

По приложению С СП 23-101-04 для t_int = + 20ºС устанавливаем численное значение Па, а далее по формуле (3) определяем давление водяного пара внутреннего воздуха :

 

Для  соответствующих  периодов  по найденным температурам ( ) определяем по приложению С СП 23-101-04 максимальные парциальные давления ( ) водяного пара 338 Па , 796 Па, 1901           Па, и далее по формуле (4) рассчитываем давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции:

 

 

 

 

Вычисляем сопротивление  паропроницанию , м ·ч.·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации:

 

  м ·ч.·Па/мг

 

 

Среднее парциальное  давление водяного пара наружного воздуха  , Па, за годовой период согласно таб. 7 СНиП 23-01-99 составляет 790 Па.

 

 

По формуле (1) определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации:

 м ·ч.·Па/мг

 

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию

Из условия ограничения  влаги за период с отрицательными средними месячными температурами  наружного воздуха сначала устанавливаем продолжительность этого периода сут и его среднюю температуру °С.

Определяем температуру  , °С в плоскости возможной конденсации для этого периода:

 

 

 

°С

Парциальное давление водяного пара , Па, в плоскости возможной конденсации при 5,52  °С равняется   381  Па.

Согласно п. 9,1, СНиП  23-02-03 в многослойной ограждающей  конструкции увлажняющим слоем является утеплитель ( ). Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале утеплителя согласно табл. 12 СНиП 23-02-03 составляет 25%.

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами по данным табл. 3. и 7. СНиП 23-01-99 равняется (2,4+2,5+3,7+3,2)/4=295Па.

Рассчитываем коэффициент  по формуле (5):

 

 

 

 

 

      По формуле (2) определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными  температурами наружного воздуха:

 

 

 м ·ч.·Па/мг

Согласно указаниям  п. 9.1 СНиП определяем сопротивление  паропроницанию в пределах от внутренней поверхности ограждающей конструкции до плоскости возможной конденсации:

 м ·ч.·Па/мг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В. Вывод

Сопротивление паропроницанию части ограждающей  конструкции, расположенной между  внутренней поверхностью ограждения и  плоскостью  возможной конденсации, м ·ч.·Па/мг выше нормируемых значений:

 и  м ·ч.·Па/мг, следовательно рассматриваемая ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий и сооружений» по условиям паропрницаемости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 4

Определить достаточность  звукоизоляции от воздушного и ударного шума междуэтажного перекрытия без  звукоизолирующего слоя состава:

	Состав перекрытия
вариант	Несущая часть перекрытия	Цементно-песчанная стяжка и толщиной; мм	Покрытие пола из рулонного  материала
18	Сплошная железобетонная панель перекрытия, = 100мм.	20	Поливинилхлоридный линолеум с подосновой из нитрона