Определение толщины теплоизоляционного слоя в трехслойной

железобетонной панели на гибких связях)

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 °С [1].

Температура внутреннего воздуха t _int = +18 °С [2].

Влажность воздуха = 50 %.

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 α_ext = 23 Вт/м²·°С [2].

 

Рис.5 Расчётная схема

 

Необходимые данные для теплотехнического расчета стеновой панели сведены в таблицу.

 

№ п/п	Наименование материала	, кг/м3	, мм	, Вт/(м·°С)	R, м2·°С/Вт
	Железобетон		0,1	2,04	0,049
	Пенополистирол		Х	0,05	Х
	Железобетон		0,05	2,04	0,025

 

 

Б. Порядок расчета

 

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

 

D _d = (t _int – t _ht)· z _ht = (18 + 5,9)·229 = 5471,1.

 

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

 

R _req = a · D _d + b =0,0002·5471,1 + 1,0 =2,094 м²·°С/Вт.

 

Для стеновых панелей индустриального изготовления следует определить приведенное сопротивление теплопередаче R ₀^r (м²·°С/Вт) с учетом коэффициента теплотехнической однородности r.

Согласно табл. 6 СП 23-101–2004 [3] величина коэффициента теплотехнической однородности r для железобетонных стеновых панелей с утеплителем и гибкими связями составляет 0,7. таким образом, приведенное сопротивление теплопередаче

 

R ₀^r = R ₀^усл r,

 

Теплотехнический расчет ведется из условия равенства приведенного сопротивления теплопередаче R ₀^r (м²·°С/Вт) и требуемого

 

R ₀^r = R _req

 

Отсюда

R ₀^усл = 2,094/0,7 = 2,991 м²·°С/Вт.

 

По формуле (8) СП 23-101–2004 определяем термическое сопротивление ограждающей конструкции R _к:

 

= 2,991 – (1/8,7 + 1/23) =

 

= 2,991 – 0,157 = 2,883 м²·°С/Вт.

 

Термическое сопротивление ограждающей стеновой панели может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.

,

 

где R _1ж.би R _2ж.б– термические сопротивления соответственно внутреннего и наружного слоев из железобетона;

R _ут – термическое сопротивление утепляющего слоя.

Находим термическое сопротивление утепляющего слоя R _ут:

 

=

 

= 2,883 – (0,1/2,04 + 0,05/2,04) = 2,883 – 0,073 = 2,76 м²·°С/Вт.

 

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

 

= 2,76·0,05 = 0,138м.

 

принимаем толщину утепляющего слоя равной 150мм.

Общая толщина стеновой панели составляет

 

= 100 + 150 + 50 = 300мм, что

 

соответствует стандартной толщине стеновой панели.

Определяем приведённое сопротивление теплопередаче стеновой панели с учётом принятой толщины утеплителя

R ₀^r = 0,7(1/8,7 + 0,1/2,04 + 0,15/0,05 + 0,05/2,04 + 1/23) = 2,262 м²·°С/Вт

 

Условие R ₀^r =2,262 м²·°С/Вт > R _req =2,094 м²·°С/Вт выполняется.

 

В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований

тепловой защиты здания

Проверяем выполнение условия .

Определяем по формуле (4) СНиП 23-02–2003 [2] , ºС:

 

∆ t ₀ = (t _int – t _ext)/ R ^r₀ a _int = (18+35)/2,262·8,7 = 2,69 °С.

 

Согласно табл. 5 СНиП 23-02–2003 [2] ∆ t _n = 7 ºС, следовательно, условие ∆ t = 2,69 ºС < ∆ t _n = 7 ºС выполняется.

Проверяем выполнение условия :

 

= 18 – [1(18 + 35) / 2,262·8,7] =

 

= 18 – 2,69 = 15,31 °С.

 

Согласно приложению (Р) СП 23-101–2004 [3] для температуры внутреннего воздуха t _int = +18 ºС и относительной влажности = 50 % температура точки росы t _d = 7,44 ºС, следовательно, условие = выполняется.

Вывод. Стеновая 3-слойная железобетонная панель с утеплителем толщиной 150 мм удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.