Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

(определение толщины утеплителя и выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания)

А. Исходные данные

 

Место строительства – г. Пермь.

Климатический район – I B [1].

Зона влажности – нормальная [1].

Продолжительность отопительного периода z _ht = 229 сут [1].

Средняя расчетная температура отопительного периода t _ht = –5,9 ºС [1].

Температура холодной пятидневки t _ext = –35 ºС [1].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

температура внутреннего воздуха t _int = + 21ºС [2];

влажность воздуха = 55 %;

влажностный режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения а _int = 8,7 Вт/м²·°С [2].

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения а _ext = 12 Вт/м²·°С [2].

 

Рис. 4 Расчётная схема

 

 

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

 

№ п/п	Наименование материала (конструкции)	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
	Железобетонные пустотные плиты ПК (ГОСТ 9561 – 91)		0,22		0,142
	Пароизоляция – 1 слой рубитекса (ГОСТ 30547-97)		0,005	0,17	0,0294
	Плиты полужёсткие минераловатные на битумных связующих (ГОСТ 4640-93)		Х	0,065	Х

 

Б. Порядок расчета

 

Определение градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

D _d = (t _int – t _ht)· z _ht = (21 + 5,9)·229 = 6160,1 ºС·сут.

 

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:

 

R _req = aD _d + b = 0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м²·°С/Вт.

 

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства общего термического сопротивления R ₀ нормируемому R _req, т.е.

 

R ₀ = R _req.

 

 

По формуле (7) СП 23-100–2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R _к

= 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197 = 4,473 м²·°С/Вт.

 

Термическое сопротивление ограждающей конструкции (чердачного перекрытия) может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

 

,

 

где R _ж.б – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, величина которого согласно [9] составляет 0,142 м²·°С/Вт для условий эксплуатации «Б» и 0,147 м²·°С/Вт - условий эксплуатации «А».

R _п.и – термическое сопротивление слоя пароизоляции;

R _ут – термическое сопротивление утепляющего слоя.

 

=

 

= 4,473 – (0,142 + 0,005/0,17) = 4,302 м²·°С/Вт.

 

Используя формулу (6) СП 23-101–2004, определяем толщину утепляющего слоя

= 4,302·0,065 = 0,280 м.

 

Принимаем толщину утепляющего слоя равной 300 мм, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит

= 1/8,7 + (0,142 + 0,005/0,17 + 0,300/0,065) + 1/12 = 4,98 м²·°С/Вт.

Условие = 4,98 м²·°С/Вт > R _req = 4,67 м²·°С/Вт выполняется.

 

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

 

Проверяем выполнение условия :

 

∆ t = (t _int – t _ext)/ a _int = (21+35)/4,98·8,7 = 1,29 °С.

 

Согласно табл. 5 СНиП 23-02–2003 ∆ t _n = 3 °С, следовательно, условие ∆ t =1,29 °С < ∆ t _n = 3 °С выполняется.

Проверяем выполнение условия :

 

= 21 – [1(21+35) / 4,98·8,7] =

 

= 21 – 1,29 = 19,71 °С.

 

Согласно приложению (Р) СП 23-101–2004 для температуры внутреннего воздуха t _int = 21 °С и относительной влажности = 55 % температура точки росы t _d = 11,62 °С, следовательно, условие выполняется.

 

Вывод. Чердачное перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.