Пример расчета стенового ограждения

Исходные данные:

1. Проектируемое здание –кирпичный жилой дом

2. Географический пункт строительства – г. Альметьевск

3. Материал стены – обыкновенный глиняный кирпич

4. Утеплитель стены - плиты МВП типа «ROCKWOOL» Фасад Баттс

5. Зона строительства 3 (сухая), приложение В [1]

6. Эксплуатационный влажностный режим помещений – нормальный, ϕ_в=50-60%, таблица 1 [1].

7. Условия эксплуатации – А, таблица 2 [1].

8. Расчетная температура внутреннего воздуха t_int=20^оС, принимаемая по таблице 2 ГОСТ 30494-99.

9. Расчетная температура наружного воздуха t_ext=-33 ^оС,

таблица 1, графа 5 [2].

10. Средняя температура наружного воздуха отопительного периода t_ht=-5,8 ^оС, таблица 1, графа 12 [2].

11. Продолжительность отопительного периода z_ht=221 сут., таблица 1, графа 11 [2].

12. Расчетная схема ограждения:

Рис.1 Конструкция кирпичной стены с теплоизоляцией и отделочным акриловым покрытием типа ЛАЭС

 

13. α_int= 8,7 Вт/м²•^оС - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по табл. 7 [1];

14. α_ext= 23 Вт/м²•^оС – (для наружных стен и покрытий) коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций для условий холодного периода, принимаемый по табл. 8 [3];

15. n = 1 (для наружных стен и покрытий)– коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 6 [1];

16. ∆t_n = 4,0 ^оC(для наружных стен) и ∆t_n = 3,0 ^оС (для покрытий и чердачных перекрытий) – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_int и температурой внутренней поверхности τ_int ограждающей конструкции, ^оС, принимаемый по таблице 5 [1];

17. Расчетные характеристики материалов:

 

№ п/п	Наименование материала	Толщина слоя δ, м	Плотность ρо кг/м3	Коэффициент теплопроводности Λ, Вт/м•оС	Коэф. Теплоусвоения S, Вт/м2•оС
	Покрытие ЛАЭС	0,005		0,47	6,16
	МВП ROCKWOOL Фасад Баттс	х		0,039	0,53
	Обыкновенный глиняный кирпич	0,51		0,7	9,2
	Цементно-песчаный раствор	0,02		0,76	9,6

Расчетные характеристики материалов принимаются по приложению Д [3] для условия эксплуатации А

18. Порядок расчета:

1) По формуле (1) определяем градусо-сутки отопительного периода

D_d=(t_int-t_ht)•z_ht=(20+5,8)*221=5701,8 ^оС•сут.

2) По формуле (2) определяем нормируемое сопротивление теплопередаче

R_req=а•D_d+b= 0,00035*5701,8+1,4=3,395 м²•С/Вт,

Коэффициенты а и b определяются по графе 3 таблицы 4[1] для соответствующих групп зданий для наружных стен по графе 3: а=0,00035; b=1,4.

3) Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по формуле (3), причем должно выполняться условие: R_o≥ R_req

R_o=1/α_int+δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+…..+ δ_n/λ_n+1/α_ext= 1/8,7+0,005/0,47+х/0,039+0,51/0,7+0,02/0,76+1/23= 3,395

3,395=0,115+0,0106+х/0,039+0,728+0,026+0,043

х=(3,395-0,923)*0,039=0,096 (м)

Принимаем утеплитель из МВП ROCKWOOL Фасад Баттс толщиной 100 мм.

4) Определяем суммарную толщину стены:

δ = δ₁ + δ₂ + δ₃+ δ₄=5+100+510+20= 635 мм

5) Определяем приведенное сопротивление теплопередаче стенового ограждения:

R_o=1/α_int+δ₁/λ₁+ δ₂/λ₂+…..+ δ_n/λ_n+1/α_ext= 1/8,7+0,005/0,47+0,10/0,039+0,51/0,7+0,02/0,76+1/23=

0,115+0,0106+3,33+0,026+0,043=3,52≥3,395 (R_o≥ R_req)

6) Тепловая инерция ограждающей конструкции:

Д=R₁•S₁+R₂•S₂+R₃•S₃+R₄•S₄= δ₁ •S₁/λ₁+ δ₂ •S₂/λ₂+ δ₃ •S₃/λ₃+ δ₄ •S₄/λ₄= 0,005*6,16/0,47+ 0,10*0,53/0,039+ 0,51*9,2/0,76 +0,02*9,6/0,76= 0,066 + 1,77 + 6,17+0,25 = 8,2

Д= 8,2, так как Д > 7, стена относится к массивным ограждениям с большой инерционностью, то не требуется расчет стены на теплоустойчивость.

7) расчетный температурный перепад:

∆t_o=n*(t_int-t_ext)/R_o*α_int, ^оС

∆t_o= 1* (20+33)/3,52*8,7= 53/30,62= 1,7^оС< 4,0(∆t_o<∆t_n)

Расчетный температурный перепад меньше нормируемого, требования норм по тепловой защите здания выполняются.

8) Вывод: принятое конструктивное решение наружной стены отвечает требованиям тепловой защиты здания и энергосбережения при обеспечении санитарно-гигиенических и оптимальных параметров микроклимата помещений.