ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
1. Теплотехнический расчет наружной монолитной стены из несъемной опалубки из ППС (1 вариант)
Таблица 1. Характеристика многослойной ограждающей конструкции
№
п/п Название Толщина, м Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1 Штукатурка по стекловолоконной сетке в 2 слоя 1 = 0,008 1 = 0,16
2 Несъемная опалубка из пенополистерола (ГОСТ 15588-70*) , плотностью 26 кг/м3 2 = 0,10 2 = 0,036
3 Железобетон, плотностью 2500 кг/м3 3 = 0,15 3 = 1,69
4 Лист гипсовый облицовочный (сухая штукатурка), плотностью 800 кг/м3 4 = 0,012 4 = 0,15
Рис.10 Наружная стена (1 вариант)
1. Определим требуемое сопротивление ограждающей конструкции Rотр исходя из
ГСОП (градус - сутки отопительного периода)
ГСОП =(t в - tср)* zот. пер. (1а) - [ СниП II-3-79* ] ;
где:
t в = 20 оС – температура внутреннего воздуха для жилых зданий ,
tср = - 3,8 оС – средняя температура воздуха за отопительный период по г. Атырау см.[СНиП 2.01.01-82]
zот. пер. = 182 – число суток отопительного периода по г. Атырау, cм. [СНиП 2.01.01 - 82 ].
ГСОП = (20+3,8)*182 = 4331,6 оС*сут.
Из табл. 1б* СниП II-3-79* выпишем значения ГСОП и Rотр для жилых зданий.
ГСОП 2000 4000 6000
Rотр 2,1 2,8 3,5
Rотр = (4331,6-4000)(3,5-2,8)/(6000-4000)+2,8 = 2,92 м 2 * оС/Вт.
2. Фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции Rо:
Rо= 1/н + 1/в + Ri , согласно формулам (4 - 5) - [ СниП II-3-79* ] ,
где:
н = 8,7 (Вт /м 2 * оС ) – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей поверхности ,
в = 23 (Вт /м 2 * оС ) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей поверхности ,
Ri = (i /i ) - сумма термических сопротивлений многослойной ограждающей конструкции.
Rо= 1/8,7 + 1/23 + 0,008/0,16 + 0,10/0,036 + 0,15/ 1,69 + 0,012/0,15 = 3,15 м 2 * оС/Вт.
Вывод: Условие Rо Rотр полностью соблюдается. Стена имеет запас сопротивления теплопередачи 8%.
2. Теплотехнический расчет наружной монолитной стены из несъемной опалубки из ППС (2 вариант).
Таблица 2. Характеристика многослойной ограждающей конструкции
№
п/п Название Толщина, м Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1 Кирпич керамический облицовочный на цементно-песчаном растворе, плотностью 1300 кг/м3 1 = 0,12 1 = 0,41
2 Несъемная опалубка из пенополистерола (ГОСТ 15588-70*) , плотностью 26 кг/м3 2 = 0,10 2 = 0,036
3 Железобетон, плотностью 2500 кг/м3 3 = 0,15 3 = 1,69
4 Лист гипсовый облицовочный (сухая штукатурка), плотностью 800 кг/м3 4 = 0,012 4 = 0,15
Рис.11 Наружная стена (2 вариант)
1. Фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции Rо:
Rо= 1/н + 1/в + Ri , согласно формулам (4 - 5) - [ СниП II-3-79* ] ,
Rо= 1/8,7 + 1/23 + 0,12/0,41 + 0,10/0,036 + 0,15/ 1,69 + 0,012/0,15 = 3,398 м 2 * оС/Вт.
Вывод: Условие Rо Rотр полностью соблюдается. Стена, выполненная с использованием несъемной опалубки, имеет запас сопротивления теплопередачи 45%.
3. Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены.
Таблица 2. Характеристика двухслойной ограждающей конструкции.
№
п/п Название Толщина, м Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1 Кирпич керамический облицовочный на цементно-песчаном растворе, плотностью 1300 кг/м3 1 = 0,12 1 = 0,41
2 Кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе, плотностью 1800 кг/м3 2 = 0,38 1 = 0,56
1. Фактическое термическое сопротивление ограждающей конструкции Rо:
Rо = 1/н + 1/в + Ri , согласно формулам (4 - 5) - [ СниП II-3-79* ] ,
где:
н = 8,7 (Вт /м 2 * оС ) – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей поверхности ,
в = 23 (Вт /м 2 * оС ) – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей поверхности ,
Ri = (i /i ) - сумма термических сопротивлений многослойной ограждающей конструкции.
Rо = 1/8,7 + 1/23 + 0,12/0,41 + 0,38/0,56 = 1,130 м 2 * оС/Вт.
Вывод: Условие Rо Rотр не соблюдается. Кирпичная стена в 2,1 раза имеет меньшее термическое сопротивление, чем это необходимо по ГСОП; и в более чем 3 раза меньшее по сравнению со стеной выполненной с использование несъемной опалубки.
4. Сравнительный анализ ограждающих конструкций по теплотехническим свойствам
Выполним сравнительный анализ ограждающих конструкций выполненных из различных материалов с определением толщины, при их одинаковом термическом сопротивлении.
Таблица 3. Сравнение ограждающих конструкций.
№
п/п Состав и описание ограждающей конструкции Термическое сопротивление
м 2 * оС/Вт Толщина, м Теплопроводность материала, Вт/(м.ос)
1 Стена выполненная с использованием несъемной опалубки из ППС (1 вариант ) 3,15 0,25 -
2 Стена из обыкновенного глиняного кирпича, плотностью 1800 кг/м3 3,15 1 1 = 0,56
3 Стена из керамзита, плотностью 1400 кг/м3 3,15 2 2 = 0,47
Определим 1:
Rо = 1/н + 1/в + Ri ,
Rо = 1/8,7 + 1/23+ 1 /0,56 = 3,15 м 2 * оС/Вт.
1 = (3,15 – 1/8,7 – 1/23)* 0,56 = 1,68м.
Определим 2:
Rо = 1/8,7 + 1/23+ 1 /0,09 = 3,15 м 2 * оС/Вт.
2 = (3,15 – 1/8,7 – 1/23)* 0,47 = 1,41 м.
Вывод: При одинаковой теплопроводности со стеной выполненной с использованием несъемной опалубки из ППС, ограждающая конструкция из керамзита толще 5,6 раза, а стена из глиняного кирпича в 7,2 раза.
