99418

Теплотехнический расчет четырех слойной стенки

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Помещение жилое ;жилая комната с температурой 18 С, если температура холодной пятилетки ниже или ровна –34 С, температура внутреннего воздуха принимается 20 С.

Русский

2016-09-12

97.5 KB

0 чел.

1. Исходные данные:

Четырех слойная стенка. Помещение жилое.

  1.  Материал слоёв:
  2.  Цементно – песчаный раствор (20 мм)
  3.  Кирпич (510 мм)
  4.  Утеплитель (пенополиуритан)
  5.  Цементно – песчаный раствор (20 мм)

                                       4     3                 2     1         

                                                                                                

                               

                                      20                   510         20

                                                                                          

                                                                                  

  1.  Район проектирования г. Ижевск в зоне №3 (сухой зоне).

По приложению 2* СНиП условия эксплуатации по группе А (для табл. прил. №3).

Помещение жилое ;жилая комната с температурой 18 С, если температура холодной пятилетки ниже или ровна –34 С, температура внутреннего воздуха принимается 20 С. В угловых жилых помещениях квартиры температура воздуха должна принимается на 2 С выше. Температура наиболее холодного воздуха холодного месяца: январь –14,2 С.

Продолжительность отопительного периода Z=223 дня.

Средняя температура отопительного периода tср= -6 С.

Лист

2

Кол. уч.

№ док.

Лист

Подпись

Дата

Средняя месячная относительная влажность наиболее холодного месяца н= 85%.

2.Расчёт теплотехнической наружной стены.

2.1.Расчёт толщины утепляющего слоя. 

1) Термическое сопротивление конвективного теплообмена          R в=        ;   R – термическое сопротивления, в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения.

R в=в=8,7=0,1149 Вт

R н =н;   н-коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения.

R н =н=23=0,04348 Вт.

2) Термическое сопротивление конвективного теплообмена.

Ri=       ;      - толщина утеплительного слоя,      -теплопроводность (Вт/м С)

R1=0,76= 0,026 м С/Вт

R2=0,7= 0,726 м С/Вт

R4=0,026 м С/Вт

3) ГСОП =(tв-tот. Пер.)   Zот. Пер.;

ГСОП – градус – сутки отопительного периода, tв – температура внутри помещения, tот. пер. – средняя температура отопительного периода, Zот. пер. – продолжительность отопительного периода.

ГСОП =(20+6.)   223=5798 по таблице 1Б* R0  =3,4293 м С/Вт

4) Термическое сопротивление утеплительного слоя.

R3= R0 - R вR1R2 - R4 - R н

R3= 3,4293-0,1149-0,026-0,726-0,026-0,04348=2,4929 м С/Вт

5) Толщина утеплительного слоя.

    =        

   = 2,4929  0,652=0,129м ~ 130 мм

6) округляем до 130 мм отсюда толщина всей стены 680 мм.

7) Фактическое термическое сопротивление.

R0= R в + R1 + R2 +        + R4 + R н

R0=0,1149+0,026+0,726+        +0,026+0,04348=3,4364 м С/Вт

Лист

3

Кол. уч.

№ док.

Лист

Подпись

Дата

R0=3,4364 м С/Вт

8) Коэффициент теплоотдачи.

К= R0;    К=3,43638=0,291 м С/Вт

  1.  Теплоаккумулирующая способность.

3.1. Плотность теплового потока.

g= (    R0   )n; n – поправочный коэффициент на расчетную разность температур, tв-tн, определённый по табл.3*[1];

g= (    R0   )n = (3,43638)=15,714 м С/Вт

3.2. Температура поверхности слоёв:

ч5н= tн+ Rн g=-34+0,04348  15,714= -33,3 С

ч45+ g R4=-33,3+15,714  0,026= -32,91 С

ч34+ g R3=-32,91+15,714  0,052=6,38 С

ч23+ g R2=6,38+15,714  0,726=17,786 С

ч12+ g R1=17,786+15,714  0,026=18,19 С

чв1+ g R н=18,19+15,714  0,1149=20 С

Материал

0

к/п

С0

кг С

0

м С

 W %

вт  

S

Вт/м  С

м /м   Па

А

Б

А

Б

А

Б

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Цементно – песчаный раствор

1800

0,84

0,58

2

4

0,76

0,93

9,60

11,09

0,09

Стена кирпичная

1800

0,88

0,56

1

2

0,7

0,81

9,2

10,12

0,11

Пенополистирол

150

1,34

0,05

1

5

0,052

0,06

0,89

0,99

0,05

Железобетон

2500

0,84

1,69

2

3

1,92

2,04

17,98

18,95

0,03

Плиты торфяные теплоизоляционные

300

2,3

0,064

15

20

0,07

0,08

2,12

2,34

0,19

  1.  Влажностный режим ограждения (графическим методом)

tв=20 С, tн ум=-14,2 С, R0=3,4364 м С/Вт, n=1, g= (    R0   )n =9,9523

ч5= -33,3 С, ч4= -32,91 С, ч3= =6,38 С,

ч2= 17,786 С, ч1= =18,19 С, чв= =20 С

Распределение температуры и максимального парциального давления в стене (каждого слоя).

Лист

4

Кол. уч.

№ док.

Лист

Подпись

Дата

Слой

Координата сечения (изнутри)

Температура в сечении

Максимальное парциальное давление в сечении.

Ц.П.Р

0

0,01

0,02

18,856

18,7265

18,597

2156,63

2139,05

2121,6

Кладка из кирпича

0,02

0,53

18,597

16,79

14,984

13,177

11,37

2121,6

1891,43

1684,54

1498,36

1930,92

Утеплитель

0,53

0,66

11,37

5,15

-1,07

-7,29

-13,51

1330,92

873,21

556,47

322,37

185,5

Ц.П.Р.

0,66

0,68

-13,51

-13,64

-13,767

185,5

183,4

181,28

4.1.Упругость водяного пара.

      tн=Etн  /100;    Etн=174,37 Па

      tн – парциальное давление (упругость) водяного пара,

Etн – максимальное парциальное давление (максимальная упругость) водяного пара.

     tн =174,37  85/100=148,213 Па

     tв = Etв  /100;    Etв=2385,69 Па

     tв =2385,69  55/100=1312,1295 Па

4.2. Общее сопротивление паропроникновению

Rno =Rnв+Rni +Rnн;   Па 4 м/(м )

Rnв=0,0233; Rni=    /i; R =0,0133

Rno =0,0233+Rni +0,0133; (Rni=    /i)

Rni=0,09+0,11+0,09=7,691 Па 4 м / (м )

Rno =7,71741 Па 4 м / (м )

4.3. Интенсивность потока водяного пара

g=(  -   )/ Rno

g=(1312,1295-148,213)/7,71741=150,817 м / (м )

4.4. Парциальное давление водяного пара на поверхностях.

      В=    tв-gRnв;         В - парциальное давление (упругость) водяного пара при температуре    В, Па.

      В=1312,1295 – 150,17  0,0233=1308,615 Па

     н=       tн+ gRnн

     н=148,213+150,817  0,0133=150,219 Па 

Лист

5

Кол. уч.

№ док.

Лист

Подпись

Дата

  1.  Расчёт пустой плиты.

5.1. Заменим плиту на расчетную.

d=    4   ; d=159 мм; d=       4        =0,141 м

5.2. Площадь плиты.

FII = a n    ; FII =0,14 6= 0,846 м

FI =b – F  ; FI = 1,19-0,846=0,344 м

5.3. Разбиваем плиту параллельно тепловому потоку.

RI =      ; RI=1,92 = 01146 м С/Вт

RII =     +      +      =1,92+0,15=0,191 м С/Вт

RA=              =                     =0,160 м С/Вт

5.4. Разбиваем плиту перпендикулярно тепловому потоку.

R1 = R3 =     = 1,92 = 0,0602 м С/Вт

К2=             =                        =0,1153 м С/Вт

Rб = R1 + R2 + R3

Rб = 2R1+R2= 2  0,0206+01153 =01565 м С/Вт

5.5. Приведённое термическое сопротивление.

Rпр =     3    

Rпр =          3       =0,1576 м С/Вт

при потоке тепла с низу вверх.

6. Теплотехнический расчёт чердачного предприятия.

6.1. теплотехническое сопротивление Rо тр.

ГСОП=5798      Rо тр=4,5091 м С/В

6.2. Термическое сопротивление.

R в= в=8,7=0,114 9м С/В

Rн=н=12=0,0833 м С/В

R1= Rпр=0,1576 м С/В Плита

R2=     =0,17=0,0088 м С/В Руберойд

R4=0,76=0,0263 м С/В Стяжка

6.3 Термическое сопротивление утеплителя.

R3= R0 тр- R1- R2- R4- R в- Rн

R3=4,5091-0,1576-0,0088-0,263-0,1149-0,0833=41182 м С/В

6.4. Толщина утепляющего слоя

б3= R3      =4,1182  0,07=0,288 м (плиты торфяные теплоизоляционные) принимаем б3=290 мм

Лист

6

Кол. Уч.

№ док.

Лист

Подпись

Дата

      

6.5. Фактическое термическое сопротивление.                                                                                                

Rоф= RB+R1+R2+R3+R4+RH   

Rоф= 0,1149 +0,1576 +0,0088+0,290/0,07+0,0263+0,0833=              4,534 м2С/Вт

6.6. Коэффициент  теплопередачи

К = 1/Rоф = 1/4,534 = 0.221Вт/м2С

7. Расчет пола над подвалом  

7.1. Требуемое термическое сопротивление:

    ГСОП =5798          Rотр = 4,5091 м2С/Вт

7.2. Термическое сопротивление конвективного теплообмена

    R= 1/в     Rв=1/в=1/8,7=0,1149 м2С/Вт

    R н=1/н  = 1/12 =0,0833 м2С/Вт   над неотапливаемым подвалом со световыми проемами

7.3. Термическое сопротивление конвективного теплообмена

    R1= 1/1  ребристая  плита     

    R1= 1/1= 0,160/1,92 = 0,083 м2С/Вт

    R3= 3/3= 0,02/0,76 = 0,026316 м2С/Вт

    R4= RВП = 0,17 м2С/Вт   (лаги h = 50мм)

    R5= 5/5 = 0,03/0,14 = 0,2143 м2С/Вт

  1.  Термическое сопротивление теплоизоляции

    R2= Rотр - R в -R1 -R3-R4-R5- R н         

    R2= 4,5091-0,1149-0,0833-0,026316-0,17-0,2143-0,083=                                                              

                3,817 м2С/Вт

  1.  Толщина теплоизоляции

    2 =R2 x 2

плита торф. Теплоизоляционная

    2 = 3,817 x 0,07 =0,267 м,  принимаем       = 270 мм

7.6. Фактическое термическое сопротивление

    Rо= RB+R1+2/2+R3+R4 +R5+RH

    Rо=  0,1149+0,0833+0,27/0,07+0,026316+0,17+0,2143+0,083=

                4,549 м2С/Вт 

  1.  Коэффициент теплопередачи

    К = 1/Rо =1/4,549 = 0,2198 м2С/Вт

Конструкция чердачного перекрытия  

  1.   Ж.Б плита
  2.  Пароизоляция (рубероид)
  3.  Утеплитель ( плита торфяная

теплоизоляционная)

  1.   Цементно – песчаная стяжка

Конструкция  пола над подвалом

  1.  Доска половая
  2.  Воздушная прослойка
  3.  Стяжка цементно-песчаная
  4.  Утеплитель ( плита торфяная

теплоизоляционная)  

  1.  Пароизоляция (рубероид)
  2.  Ж.Б. плита

8.  Расчет теплоусвоения пола

8.1.Условия теплоусвоения поверхности пола

    Уn < Утр        Утр =12 Вт/ м2С прил. 11*

8.2. Тепловая инерция покрытия пола

    R1 =  1/1  = 0,03/ 0,14 = 0,2143 м2С/Вт  (зона А)

    S1 = 3,87 Вт/ м2С (зона А)

    D1= R1S1

    D1= 0,2143 x 3,87 = 0,8293> 0,5

  1.  Показатель теплоусвоения пола принимаем равным

    Уn = 2S1

    Уn = 2 x 3,87 = 7,74 Вт/ м2С

    Уn = 7,74 < Утр  = 12

Условия выполняются, конструкция пола удовлетворяет требованиям.

  

 

  

 

 

 

 

                                                                                              

                                                                               


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69114. Рядки. Поняття рядка та оголошення змінних рядкового типу. Операції над рядками та рядкові вирази. Процедури та функції обробки рядків 79 KB
  Один з різновидів одновимірних масивів — масив символів, або рядок, — посідає особливе місце у багатьох мовах програмування. І це не випадково, адже алгоритми перетворення рядків застосовуються для вирішення вкрай широкого кола задач: редагування та перекладу текстів, алгебричних перетворень формул...
69115. Записи. Запис та його оголошення. Доступ до компонентів та операцій над записами. Масиви записів. Записи з варіантами 100 KB
  Визначальною характеристикою масиву є однорідність, тобто однотипність його елементів. Проте реальний світ насичений неоднорідними структурами даних. Прикладами таких структур можуть стати: календарна дата, що скла-дається з номера дня, номера року та назви місяця...
69116. Множини. Поняття множин та множинного типу даних. Оголошення змінних множинного типу. Операції над множинами 96.5 KB
  Математичне поняття множини широко використовується в задачах, для яких існує ефективне програмне розв’язання. Так, у багатьох комбінаторних задач серед усіх підмножин деякої множини необхідно знайти ті, які задовольняють певну умову. При розв’язанні задач на графах користуються поняттями...
69117. Фізичний і логічний файли. Технологія роботи з файлами. Тинпи файлів і оголошення файлових змінних. Установка відповідності між фізичним і логічним файлами. Системні операції з файлами 141 KB
  Дані, що використовувались у задачах із попередніх розділів, існували протягом одного сеансу роботи певної програми. Такі дані зберігаються в оперативній пам’яті комп’ютера. Проте бльшість програм оперує із даними, що залишаються доступними як після завершення роботи програми, так і після перевантаження...
69118. Буферізація даних. Натипізовані файли 56 KB
  При зчитувані даних із файла зна чення його чергового компонента копіюється в поточний елемент буфера. У відповідь на цей запит операційна система виділяє буфер із буферного пула і в нього зчитується певна кількість блоків даних із фізичного файла.
69119. Динамічні змінні та динамічна пам’ять. Розподіл оперативної пам’яті. Поняття покажчика та його оголошення. Стандартні функції для роботи з адресами 93.5 KB
  Змінні величини, що розглядались у попередніх розділах, були статичними. Статичні змінні характеризуються тим, що їх значення зберігаютъся в ділянках оперативної пам’яті, які визначаються на етапі компіляції программ і не змінюються під час її виконання.
69120. Спискові структури даних. Визначення лінійного списку та його різновидів. Робота зі стеком, з чергою та лінійним списком 111 KB
  Визначення лінійного списку та його різновидів. Визначення лінійного списку та його різновидів 3. Визначення лінійного списку та його різновидів Як приклад розглянемо таку задачу. Кожен компонент списку крім останнього містить покажчик на наступний або на наступний попередній компонент.
69121. Дерева. Основні поняття. Алгоритм роботи з бінарними деревами 80 KB
  Розглянуті у розділі 10.2 списки, стеки та черги палежать до лінійних динамічних структур даних. Визначальною характеристикою лінійних структур є те, що зв’язок між іншими компонентами описується в терминах «попередній-наступний», тобто для кожного компонента лінійної структури...