Тепловой расчет наружной стены здания - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Тепловой расчет наружной стены здания

Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной стены, чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания. Расчёт теплоустойчивости и сопротивления паропроницанию наружной стены жилого здания из мелкоштучных газосиликатных блоков.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство Образования Республики Беларусь
УО «Белорусский Государственный Университет Транспорта»
1. Определение расчетной температуры наружного воздуха tн и расчет сопротивления теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя
1.1.Наружная стена из штучных материалов
? Влажностной режим помещения - сухой
? Температура внутреннего воздуха -
Требуется: Определить расчётную температуру наружного воздуха и рассчитать сопротивление теплопередаче, тепловую инерцию и толщину теплоизоляционного слоя наружной стены из штучных материалов.
Рисунок 1.1 - Конструкция наружной стены здания
По таблице 4.2[1] при сухом влажностном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «А» .
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности ? и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «А»:
- Известково-песчаный раствор плотностью :
? 1 = 0,7 Вт/( м •°С); S1 = 8,69 Вт/(м2 •°С);
? 2 = 0,55 Вт/( м •°С); S2 = 7,01 Вт/(м2 •°С);
- плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем ():
? 3 = 0,09 Вт/( м •°С); S3 = 1,46 Вт/(м2 •°С);
- известково-песчаный раствор плотностью :
? 4 = 0,7 Вт/( м •°С); S4 = 8,69 Вт/(м2 •°С).
Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных материалов согласно таблице 5.1 [1] Rнорм = 2,0(м2•°С)/Вт.
Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:
где ? - толщина рассматриваемого слоя, м ;
? - коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м•°С).
Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:
- внутренний слой известково-песчаной штукатурки 1:
- внешний слой известково-песчаной штукатурки 4:
Термическое сопротивление теплоизоляционного слоя (плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем) находим из формулы:
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по таблице 5.4[1], ?в=8,7 Вт/(м2•°С);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[1], ?н=23 Вт/(м2•°С);
- термическое сопротивление ограждающей конструкции
Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя (плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем) находится по формуле:
Подставив значения в эту формулу, получим:
Вычисляем тепловую инерцию по формуле:
где Si - расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м2•°С).
По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией 4,0-7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять среднюю температуру наиболее холодных трех суток. Так как температура наиболее холодных трёх суток не нормируется, то находим её как среднее арифметическое значение нормируемых значений для одних суток и для пятидневки обеспеченностью 0,92 (таблица 4.3[1]).
Рассчитаем требуемую толщину теплоизоляционного слоя:
Общее термическое сопротивление наружной стены, находим по формуле:
Найдём требуемое термическое сопротивление, по формуле:
где - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3[1], ;
- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5, ;
Подставив значения в формулу, получим:
Вывод: Расчетная температура наружного воздуха составляет . Сопротивление теплопередаче слоя (плиты жёсткие минераловатные на синтетическом связующем) равно R3=1,094 (м2 • ?С)/Вт. тепловая инерция наружной стены из штучных материалов равна D=6,94. Толщина теплоизоляционного слоя равна, общая толщина стены .
Данная стена удовлетворяет требованиям СНБ 2.04.01-97 по сопротивлению теплопередаче, так как
Рисунок 1.2 - Конструкция покрытия здания
По таблице 4.2[1] при сухом влажностном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «А» .
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности ? и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «А»:
? 1 = 0,27 Вт/( м •°С); S1 = 6,8 Вт/(м2 •°С);
? 2 = 0,21 Вт/( м •°С); S2 = 3,36 Вт/(м2 •°С);
? 3 = 1,92 Вт/( м •°С); S3 = 17,98 Вт/(м2 •°С);
Нормативное сопротивление теплопередаче для совмещенных покрытий согласно таблице 5.1 [1] Rнорм = 3,0(м2•°С)/Вт.
Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:
где ? - толщина рассматриваемого слоя, м ;
? - коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м•°С).
Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:
Термическое сопротивление керамзитового гравия находим из формулы:
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по таблице 5.4[1], ?в=8,7 Вт/(м2•°С);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[1], ?н=23 Вт/(м2•°С);
- термическое сопротивление ограждающей конструкции
Отсюда следует что, термическое сопротивление слоя керамзитового гравия находится по формуле:
Подставив значения в эту формулу, получим:
Вычисляем тепловую инерцию по формуле:
где Si - расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[1], принимаем по таблице A.1[1], Вт/(м2•°С).
По таблице 5.2 [1] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией более7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принять температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.по таблице 4.3[1] температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 для Гродненской области равна:
Рассчитаем требуемую толщину слоя керамзитового гравия:
Рассчитаем общую толщину совмещённого перекрытия:
Общее термическое сопротивление наружной стены, находим по формуле
Найдём требуемое термическое сопротивление, по формуле:
где - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3[1], ;
- расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5[1].
Для производственного здания с сухим режимом:
где - температура точки росы, °С, при расчетных температуре и относительной влажности внутреннего воздуха.
По таблице 4.2[1], при сухом режиме помещений и принимаем равной 50 %.
Тогда, по таблице данных психрометрической диаграммы, для и , температура точки росы .
Подставив значения в формулу, получим:
Вывод: Расчетная температура наружного воздуха составляет . Сопротивление теплопередаче слоякеромзитового гравия равно R2=1,79 (м2 • ?С)/Вт. тепловая инерция совмещённого покрытия производственного здания равна D=16,62. Толщина слоя керамзитового гравия равна , общая толщина покрытия .
Данное покрытие удовлетворяет требованиям СНБ 2.04.01-97 по сопротивлению теплопередаче, так как
2. Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной стены и чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания
Требуется: Проверить на возможность конденсации влаги в толще наружной стены и чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания (см. задачу №1).
Расчёт наружной стены из штучных материалов.
Конструкцию наружной стены принимаем из задачи №1, которая представлена на рисунке 2.1.Исходные данные также принимаем из условия задачи №1.
Рисунок 2.1 Конструкция наружной стены
По таблице 4.2[1] при сухом влажностном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «А» .
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности ?, теплоусвоения S и паропроницаемости материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «А»:
- Известково-песчаный раствор плотностью :
? 1 = 0,7 Вт/( м •°С); S1 = 8,69 Вт/(м2 •°С); ;
? 2 = 0,55 Вт/( м •°С); S2 = 7,01 Вт/(м2 •°С); ;
- плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем ():
? 3 = 0,09 Вт/( м •°С); S3 = 1,46 Вт/(м2 •°С); ;
- известково-песчаный раствор плотностью :
? 4 = 0,7 Вт/( м •°С); S4 = 8,69 Вт/(м2 •°С); .
Для Гродненской области, согласно таблице 4.4 [1], при начале отопительного периода 8, средняя температура наружного воздуха за отопительный период ; средняя относительная влажность наружного воздуха за отопительный период , среднее парциональное давление водяного пара за отопительный период
Парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, определяется по формуле:
где - расчётная относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в соответствии с таблицей 4.1 [1]. Для жилых зданий ;
- максимальное парциональное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па при расчётной температуре этого воздуха, принимаемое по приложению Ж [1].
При расчётной температуре внутреннего воздуха , .
Положение плоскости возможной конденсации в данной конструкции находится на границах слоя штукатурки и утеплителя (плиты жёсткие минераловатные на битумном связующем).
Определяем температуру в плоскости возможной конденсации по формуле:
где - температура внутреннего воздуха, принимается из условия.
- термическое сопротивление слоёв ограждающей конструкции от внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации;
- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , найдём по формуле:
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по таблице 5.4[1], ?в=8,7 Вт/(м2•°С);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[1], ?н=23 Вт/(м2•°С);
- термические сопротивления отдельных слоев конструкции, кв.м*°С/Вт, принимаем согласно данным задачи №1.
Температура в плоскости возможной конденсации:
Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации при tK = 0,2°С, принимаем по приложению Ж [1]. В результате интерполирования табличных значений оно составляет:
Сопротивление паропроницанию до плоскости возможной конденсации составляет:
Определяем требуемое сопротивление паропроницанию стены от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:
Сопротивление паропроницанию рассчитываемой конструкции стены в пределах от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет:
Вывод: Данная конструкция наружной стены отвечает требованиям СНБ 2.04.01-97 по сопротивлению паропроницанию, так как Rпв=2,8( м2 • ч • Па)/мг >Rnн.тр=0,72(м2 • ч • Па)/мг.
Расчёт чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания.
Конструкцию чердачного покрытия принимаем из задачи №1, которая представлена на рисунке 2.2.Исходные данные также принимаем из условия задачи №1.
По таблице 4.2[1] при сухом влажностном режиме условия эксплуатации ограждающих конструкций «А» .
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности ?, теплоусвоения S и паропроницаемости материалов принимаем по таблице А.1[1] для условий эксплуатации ограждений «А»:
Рисунок 2.2 Конструкция чердачного покрытия производственного здания
? 1 = 0,27 Вт/( м •°С); S1 = 6,8 Вт/(м2 •°С); ;
? 2 = 0,21 Вт/( м •°С); S2 = 3,36 Вт/(м2 •°С);
? 3 = 1,92 Вт/( м •°С); S3 = 17,98 Вт/(м2 •°С); ;
Для Гродненской области, согласно таблице 4.4 [1], при начале отопительного периода 8, средняя температура наружного воздуха за отопительный период ; средняя относительная влажность наружного воздуха за отопительный период , среднее парциональное давление водяного пара за отопительный период
Парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, определяется по формуле:
где - расчётная относительная влажность внутреннего воздуха, %, принимаемая в соответствии с таблицей 4.1 [1]. Для производственного здания по СНиП 2.04.05-91 принимаем ;
- максимальное парциональное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па при расчётной температуре этого воздуха, принимаемое по приложению Ж [1].
При расчётной температуре внутреннего воздуха , .
Положение плоскости возможной конденсации в данной конструкции находится на границах слоя битума и керамзитового гравия.
Определяем температуру в плоскости возможной конденсации по формуле:
где - температура внутреннего воздуха, принимается из условия.
- термическое сопротивление слоёв ограждающей конструкции от внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации;
- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , найдём по формуле:
где - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, выбираем по таблице 5.4[1], ?в=8,7 Вт/(м2•°С);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[1], ?н=23 Вт/(м2•°С);
- термические сопротивления отдельных слоев конструкции, кв.м*°С/Вт, принимаем согласно данным задачи №1.
Температура в плоскости возможной конденсации:
Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной конденсации при tK = 4,3°С, принимаем по приложению Ж [1]. В результате интерполирования табличных значений оно составляет:
Сопротивление паропроницанию до плоскости возможной конденсации составляет:
Определяем требуемое сопротивление паропроницанию перекрытия от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:
Сопротивление паропроницанию рассчитываемой конструкции перекрытия в пределах от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет:
Вывод: Данная конструкция чердачного перекрытия не удовлетворяет требованиям СНБ 2.04.01-97 по сопротивлению паропроницанию, так как Rпв=21,8 м2 • ч • Па)/мг Rnн.тр=0,72(м2 • ч • Па)/мг.
6. Расчёт потерь тепла через ограждающие конструкции и днище тепловой установки по периодам её работы при изменении температуры от до и расчетной
Требуется: Рассчитать рассчитать потери тепла через ограждающие конструкции и днище тепловой установки по периодам ее работы при изменении температуры от до и расчетной .
Размеры: длина 12 м, ширина 8 м, высота 6 м.
Нормативные сопротивления теплопередаче (выбираем по таблице 5.1 [1]):
Рисунок 6.1. Конструкционная схема установки
Рисунок 6.2 График режима работы тепловой установки.
Определяем потери тепла, тепловой установки при стационарном и нестационарном режимах. Расчет ведем по формуле:
сопротивление теплопередачи ((м2•°С)/Вт);
температура внутреннего воздуха (°С);
температура наружного воздуха (°С);
Вычисления потерь тепла при стационарном режиме при tB=15°, сведём в таблицу 6.1
Таблица 6.1. Потери тепла при стационарном режиме при tB=15°С;
Вычисления потерь тепла при нестационарном режиме при tB= tраб=70°, сведём в таблицу 6.2.
Таблица 6.1. Потери тепла при нестационарном режиме при tB= tраб =70°С
Рассчитаем теплопотери через подземную часть стены. Для этого изобразим горизонтальную развертку подземной части тепловой установки, разделим на соответственные зоны по 2м.
Рисунок 6.3 - Развертка подземной части тепловой установки
Термическое сопротивление для первой зоны, полосы, то есть от поверхности пола расположенной на расстоянии до 2м:
Для второй зоны полосы, т.е. для следующих двух метров от наружной стены:
Потери тепла через подземную часть определяем по формуле:
R - термическое сопротивление зоны, (m2 • °С)/Вт.
Тогда теплопотери при стационарном режиме подземной части конструкции:
Теплопотери при нестационарном режиме подземной части конструкции:
Полные потери всей конструкции при стационарном режиме:
Полные потери всей конструкции при нестационарном режиме:
Вывод: При данных габаритных размерах и изменении температуры потери тепла за полное время составляют 38167 Дж.
1 СНБ 2.04.01-97 Строительная теплотехника. Минск, 1994.
2 СНиП 2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой СССР. - М., 1992.
3 Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. - М.: Энергоиздат, 1981.
4 ГОСТ 2.105-95 Общие требования к текстовым документам. Изд. Стандартов, 1996.
Теплотехнический расчет наружной стены, чердачного перекрытия, окна, входной двери. Основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания. Расчет общих теплопотерь и определение мощности системы отопления. Удельная тепловая характеристика здания. курсовая работа [333,2 K], добавлен 09.01.2013
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций: наружной стены, чердачного перекрытия, пола, дверей и окон. Коэффициент теплопередачи железобетонной пустой плиты перекрытия. Теплопотери через ограждающие конструкции. Расчет нагревательных приборов. курсовая работа [238,4 K], добавлен 13.06.2012
Расчет толщины утепляющего слоя однородной однослойной и многослойной ограждающей конструкции. Теплотехнический расчет наружной стены, покрытия и утепленных полов, расположенных непосредственно на лагах и грунте. Определение термического сопротивления. курсовая работа [179,6 K], добавлен 09.02.2014
Определение тепловых потерь через наружные стены, оконные проемы, крышу, на нагрев инфильтрующегося воздуха. Расчет бытовых теплопоступлений. Вычисление и обоснование количества секций калорифера. Гидравлический расчет систе
Тепловой расчет наружной стены здания курсовая работа. Физика и энергетика.
Ответ на вопрос по теме Компьютер и его диагностика
Реферат по теме Врожденные патологии легких
Сочинение по теме О дивный новый мир. Хаксли Олдос
Реферат: Використання елементів акторської та режисерської майстерності в педагогічній діяльності вчителя
Реферат: Техника подготовки и проведения презентаций
Курсовая работа: Психологические особенности подготовки и проведения деловых бесед и переговоров
Реферат: Do Plants Need Soil To Grow Essay
Сочинение Повествование Русский Язык
Как Можно Описать Подругу Сочинение
Урок Презентация Итоговое Сочинение 2022
Реферат На Тему Блюдо "Котлеты Овощные Под Молочным Соусом"
Фразы Клише Для Сочинения По Литературе
9 10 Класс Практическая Работа
Контрольная работа по теме Контрольная работа по Организационному поведению.
Реферат: Роль новых информационных технологий в современных международных отношениях
Реферат: Дракон 2
Реферат На Тему Социальные И Политическе Взгляды Константина Калиновского
Дипломная Работа Пример Готовая Работа 2022
Реферат по теме Архитектура Византии
Научная работа: Створення вихідного матеріалу для селекції сорго різного напряму використання
Интегральные преобразования. Радиоуправление - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа
Шанхайская организация сотрудничества и региональное взаимодействие между странами-членами - Международные отношения и мировая экономика статья
Хроническая тазовая боль - Медицина реферат