Микроклимат строящегося здания

Y₂= (0,039*9,6²+5,92)/(1+0,039*5,92)= 7,73 Вт/(м²×°С).

Для утеплителя пенополистирола  экструзивного «Пеноплекс»:

Y₃ = (4,838*0,4²+7,73)/(1+4,838*7,73)=0,221 Вт/(м²×°С).

внутреннего ж/б слоя

Y₄ = (0,052*17,98²+0,221)/(1+0,052*0,221)= 16,8 Вт/(м²×°С).

4. Теплоустойчивость ограждающей конструкции здания должна соответствовать требованиям СНиП 23-02; для этого определяют нормируемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции А_t^req, °С, по формуле (11) СНиП 23-02 :

А_t^req = 2,5 - 0,1(t_еxt - 21), (11)

где t_ext - средняя месячная температура наружного воздуха за июль, °С, принимаемая согласно СНиП 23-01.

А_t^req = 2,5 - 0,1(23,3 - 21) = 5,52 °С.

 

5.Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности a_ext ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (12)

                   (12)

6.Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (13):

A_t,ext^des = 0,5A_t,ext + r(I_max - I_av)/a_ext, (13)

 

где A_t,ext - максимальная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, °С, принимаемая согласно СНиП 23-01;

r - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 14;

I_max, I_av - соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м², принимаемые согласно приложению Г: для наружных стен - как для вертикальной поверхности западной ориентации, для покрытий - как для горизонтальной поверхности;

a_ext - то же, что и в формуле (12).

A_{t, ext}^des = 0,5*13,3 + [0,9*(758 - 183)]/17,4 = 30,12 °С.

 

7. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции вычисляется по формуле (14)

v = 0,9e^D/Ö2[(s₁ + a_int)(s₂ + Y₁)(s₃ + Y₂) )(s₄ + Y₃)´(a_ext + Y₄)] / [(s₁ + Y₁)(s₂ + Y₂)(s₃ + Y₃) * (s₄ + Y₄)a_ext]   (18)

 

где D - тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле (13);

s₁, s₂, ... , s_n - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемые по приложению Д или по результатам теплотехнических испытаний;

Y₁, Y₂, ... , Y_i-1, Y_i - коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), определяемые согласно 11.1.6;

a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по таблице 7, СНиП 23-02-2003.;

a_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м²×°С), определяемый по формуле

 

v = 0,9 * 2,71^3,447/Ö2 [(17,98 + 8,7) * (0,4 + 5,92) * (9,6+ 7,73)*(3,53+0,221)*(16,8+17,4)]

/[(17,98+5,92)´(0,4+7,73)(9,6+0,221) (3,53+16,8)17,4] = 5,68.

 

8.Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (15)

A_t^des = A_t,ext^des/v, (15)

где A_t,ext^des - расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, °С, определяемая согласно 11.1.4;

v - величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха A_t,ext^des в ограждающей конструкции, определяемая согласно 11.1.3.

A_t^des = 30,12/5,68 = 5,3

Проверяем условие, если A_t^des £ A_t^req, то ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям норм по теплоустойчивости.

5,3≤5,52

Условие выполнено, следовательно, наружная многослойная стена удовлетворяет  требованиям нормам по теплоустойчивости.

 

Таблица 11 Теплофизические показатели материала слоев наружной ограждающей конструкции

№ п/п	Материал	ρ, кг/м3	δ, м	λ,   Вт/(м.оС)	R (м2.оС)/Вт	S Вт/(м2.оС)	D -	Y Вт/(м2.оС)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Конструкция многослойной наружной стены	Шлакопемзобетон	1400	0,12	0,44	0,272	6,87	1,868	6,87
	Пенополистирол  экструзионный «Пеноплекс»	45	0,04	0,031	1,29	0,4	0,051	0,4
	Шлакопемзобетон	1400	0,25	0,44	0,568	6,87	3,902	6,87
Конструкция покрытия	Ж/б  плита	2500	0,1	1,92	0,052	17,98	0,934	16,8
	Пенополистирол  экструзионный «Пеноплекс»	45	0,15	0,76	4,838	9,6	1,935	0,221
	Цементная стяжка	1800	0,03	0,031	0,039	0,4	0,374	7,73
	Рубероид	600	0,01	0,17	0,058	3,53	0,204	5,92

 

 

2) Расчет для общественного здания

1) для наружной стены  состоящей.

для шлапопемзобетона

l₁= l₃= 0,44 Вт/(м°×С),

s₁= s₃ = 6,87 Вт/(м²×°С);

для пенополистирола экструзивного  «Пеноплекс»

l₂ = 0,031 Вт/(м×°С),

s₂ = 0,4 Вт/(м²×°С).

 

3. Вычислим термические сопротивления отдельных слоев наружной стены:

R = d/l, (6)

где d - толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м×°С), принимаемый согласно 5.3.

 

Для внутреннего шлакопемзобетонного  слоя

R₁ = 0,12/0,44 = 0,27 м²×°С/Вт;

Для утеплителя пенополистирола  экструзивного «Пеноплекс»:

R₂ = 0,03/0,031 = 0,97 м²×°С/Вт;

Для наружного шлакопемзобетона

R₃ = 0,25/0,44 = 0,57 м²×°С/Вт.

2. Вычислим тепловую инерцию  каждого слоя и самой стены:

Для определения коэффициентов  теплоусвоения наружной поверхности  отдельных слоев ограждающей  конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя по формуле (10).

Тепловую инерцию D ограждающей конструкции следует определять по формуле

D = R₁s₁ + R₂s₂ + ... + R_ns_n, (10)

где R₁, R₂, ..., R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемые по формуле (6);

s₁, s₂, ... , s_n - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемые по приложению Д или по результатам теплотехнических испытаний.

Коэффициент теплоусвоения  наружной поверхности слоя Y, Вт/(м²×°С), с тепловой инерцией D ³ 1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения s материала этого слоя конструкции по приложению Д.

Для наружного шлакопемзобетонного  слоя

D₁ = 0,57* 6,87 = 3,9³ 1;

Для утеплителя пенополистирола  экструзивного «Пеноплекс»

D₂ = 0,97* 0,4 = 0,039;

внутреннего шлакопемзобетонного  слоя

D₃ = 0,27*6,87= 1,87;

Для всей стены

åD_i = 3,9+0,039+1,87= 6,16.

Поскольку тепловая инерция  стеновой панели D > 4, то расчет наружной стены на теплоустойчивость не требуется.

3. Теплоустойчивость ограждающей конструкции здания должна соответствовать требованиям СНиП 23-02; для этого определяют нормируемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции А_t^req, °С, по формуле (11) СНиП 23-02 :

А_t^req = 2,5 - 0,1(t_еxt - 21), (11)

где t_ext - средняя месячная температура наружного воздуха за июль, °С, принимаемая согласно СНиП 23-01.

А_t^req = 2,5 - 0,1(23,3 - 21) = 5,52 °С.

 

7. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности a_ext ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (12)

                   (12)

8. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (13):

A_t,ext^des = 0,5A_t,ext + r(I_max - I_av)/a_ext, (13)

 

где A_t,ext - максимальная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, °С, принимаемая согласно СНиП 23-01;

r - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по таблице 14;

I_max, I_av - соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м², принимаемые согласно приложению Г: для наружных стен - как для вертикальной поверхности западной ориентации, для покрытий - как для горизонтальной поверхности;

a_ext - то же, что и в формуле (12).

A_{t, ext}^des = 0,5*13,3 + [0,7*(758 - 183)]/17,4 = 29,78 °С.

 

6. Величина затухания расчетной  амплитуды колебаний температуры  наружного воздуха в ограждающей  конструкции вычисляется по формуле  (14)

v = 0,9e^D/Ö2[(s₁ + a_int)(s₂ + Y₁)(s₃ + Y₂)´(a_ext + Y₃)]/[(s₁ + Y₁)(s₂ + Y₂)(s₃ + Y₃)a_ext]   (14)

 

где D - тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле (13);

s₁, s₂, ... , s_n - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), принимаемые по приложению Д или по результатам теплотехнических испытаний;

Y₁, Y₂, ... , Y_i-1, Y_i - коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м²×°С), определяемые согласно 11.1.6;

a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принимаемый по таблице 7, СНиП 23-02-2003.;

a_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м²×°С), определяемый по формуле

 

v = 0,9*2,71^6,16/Ö2[(6,87 + 8,7)*(0,4 + 6,87)*(6,87+ 0,4)*(17,4+6,87)]/[(6,87 + 6,87)´(0,4 + 0,4)(6,87 + 6,87)17,4] = 147,36.

 

9. Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (15)

A_t^des = A_t,ext^des/v, (15)

где A_t,ext^des - расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, °С, определяемая согласно 11.1.4;

v - величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха A_t,ext^des в ограждающей конструкции, определяемая согласно 11.1.3.

A_t^des = 29,78/147,36 = 0,2

Проверяем условие, если A_t^des £ A_t^req, то ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям норм по теплоустойчивости.

0,2≤5,52

Условие выполнено, следовательно, наружная многослойная стена удовлетворяет  требованиям нормам по теплоустойчивости.

 

2) 1. Расчет для покрытия.

для ж/б плиты

l₁= 1,92 Вт/(м°×С),

s₁ = 17,98 Вт/(м²×°С);

 

для пенополистирола экструзивного  «Пеноплекс»

l₂ = 0,031 Вт/(м×°С),

s₂ = 0,4 Вт/(м²×°С).

для цементной стяжки

l₃ = 0,76 Вт/(м×°С),

s₃ = 9,6 Вт/(м²×°С).

для рубероида

l₄ = 0,17 Вт/(м×°С),

s₄ = 3,53 Вт/(м²×°С).

 

4. Вычислим термические сопротивления отдельных слоев наружной стены:

R = d/l, (6)

где d - толщина слоя, м;

l - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м×°С), принимаемый согласно 5.3.

 

Для внутреннего ж/б плиты  слоя

R₁ = 0,1/1,92 = 0,052 м²×°С/Вт;

Для утеплителя пенополистирола  экструзивного «Пеноплекс»:

R₂ = 0,073/0,031 = 2,355м²×°С/Вт;

Для цементной стяжки

R₃ = 0,03/0,76 = 0,039 м²×°С/Вт.

Для наружного рубероида  слоя

R₄ = 0,01/0,17 = 0,058 м²×°С/Вт.

2. Вычислим тепловую инерцию  каждого слоя и самой стены:

Для определения коэффициентов  теплоусвоения наружной поверхности  отдельных слоев ограждающей  конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя по формуле (10).

Тепловую инерцию D ограждающей конструкции следует определять по формуле

D = R₁s₁ + R₂s₂ + ... + R_ns_n, (10)

где R₁, R₂, ..., R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м²×°С/Вт, определяемые по формуле (6);