Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

1. Введение:

Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

2. Исходные данные:

Район строительства: Нальчик

Относительная влажность воздуха: φ_в=55%

Тип здания или помещения: Жилые

Вид ограждающей конструкции: Наружные стены

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: t_в=20°C

3. Расчет:

Согласно таблицы 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания t_int=20°C и относительной влажности воздуха φ_int=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Ro^тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче(п. 5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:

Ro^тр=a·ГСОП+b

где а и b- коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены и типа здания -жилые а=0.00035;b=1.4

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012

ГСОП=(t_в-t_от)z_от

где t_в-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C

t_в=20°C

t_от-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8 °С для типа здания - жилые

t_ов=0.6 °С

z_от-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания - жилые

z_от=168 сут.

Тогда

ГСОП=(20-(0.6))168=3259.2 °С·сут

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro^тр (м²·°С/Вт).

Ro^норм=0.00035·3259.2+1.4=2.54м²°С/Вт

Поскольку произведен расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление здания то сопротивление теплопередаче Ro^норм может быть меньше нормируемого Ro^тр,на величину m_p

Ro^норм=Ro^тр0.63

Ro^норм=1.6м²·°С/Вт

 

Поскольку населенный пункт Нальчик относится к зоне влажности - нормальной, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.

Схема конструкции ограждающей конструкции показана на рисунке:

1.Кладка из глиняного кирпича обыкновенного (ГОСТ 530) на ц.-п. р-ре, толщина δ₁=0.12м, коэффициент теплопроводности λ_Б1=0.81Вт/(м°С), паропроницаемость μ₁=0.11мг/(м·ч·Па)

2.Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=125 кг/м.куб), толщина δ₂=0.14м, коэффициент теплопроводности λ_Б2=0.07Вт/(м°С), паропроницаемость μ₂=0.3мг/(м·ч·Па)

3.Железобетон (ГОСТ 26633), толщина δ₃=0.3м, коэффициент теплопроводности λ_Б3=2.04Вт/(м°С), паропроницаемость μ₃=0.03мг/(м·ч·Па)

Условное сопротивление теплопередаче R₀^усл, (м²°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:

R₀^усл=1/α_int+δ_n/λ_n+1/α_ext

где α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012

α_int=8.7 Вт/(м²°С)

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

α_ext=23 Вт/(м²°С) -согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.

R₀^усл=1/8.7+0.12/0.81+0.14/0.07+0.3/2.04+1/23

R₀^усл=2.45м²°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^пр, (м²°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:

R₀^пр=R₀^усл ·r

r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений

r=0.92

Тогда

R₀^пр=2.45·0.92=2.25м²·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R₀^пр больше требуемого R₀^норм(2.25>1.6) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

Расчет паропроницаемости

Согласно п.8.5.5 СП 50.13330.2012 плоскость максимального увлажнения находиться на поверхности выраженного теплоизоляционного слоя №2 Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=125 кг/м.куб) термического сопротивление которого больше 2/3 R₀^усл ( R₂=2м²·°С/Вт, R₀^усл=2.45м²·°С/Вт)

Определим паропроницаемостьR_n, м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации)

R_n=0.3/0.03+0.14/0.3=10.47м2·ч·Па/мг

Сопротивление паропроницаниюR_n, м2·ч·Па/мг, должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам 8.1 и 8.2 СП 50.13330.2012 , приведенных соответственно ниже :

R_n1^тр = (e_в - E)R_п.н/(E - e_н);

R_n2^тр = 0,0024z₀(e_в - E₀)/(p_wδ_wΔw_av + η),

где e_в - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле 8.3 СП 50.13330.2012

е_в = (φ_в/100)E_в

E_в - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_в определяется по формуле 8.8 СП 50.13330.2012: при t_в = 20°С E_в = 1,84·10¹¹exp(-5330/(273+20))=2315Па. Тогда

e_в=(55/100)×2315=1273Па

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле Е = (Е₁z₁ + E₂z₂ + E₃z₃)/12,

где E₁, Е₂, Е₃ - парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t_i, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; z₁, z₂, z₃, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5 °С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5 °С.

Для определения t_i определим ∑R-термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

∑R=0.14/0.07+0.3/2.04+1/8.7=2.26м²·°С/Вт

Установим для периодов их продолжительность z_i, сут, среднюю температуру t_i, °С, согласно СП 131.133330.2012 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t_i, °С, по формуле 8.10 СП 50.13330.2012 для климатических условий населенного пункта Нальчик

:весна-осень (январь,февраль,март,ноябрь,декабрь)

z₂=5мес;

t₂ =[(-4)+(-2.8)+(1.8)+(3.8)+(-1.3)]/5=-0.5°С

t₂=20-(20-(-0.5))2.26/2.45=1.1°С

:лето (апрель,май,июнь,июль,август,сентябрь,октябрь)

z₃=7мес;

t₃ =[(9.5)+(15.4)+(19.1)+(21.6)+(21)+(16)+(9.4)]/7=16°С

t₃=20-(20-(16))2.26/2.45=16.3°С

По температурам(t₁,t₂,t₃) для соответствующих периодов года определим по формуле 8.8 СП 50.13330.2012 парциальные давления(Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара E₂=660.3 Па,E₃=1834.3 Па,

Определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁,z₂,z₃[(850)+(1240)+(1520)+(1730)+(1690)+(1360)+(950)]/7=1334Па

E=(660.3·5+1834.3·7)/12=1345.1Па.

Сопротивление паропроницаниюR_п.н, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле 8.9 СП 50.13330.2012

R_п.н=0.12/0.11=1.09м²·ч·Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_н, Па, за годовой период определяется по СП 131.13330.2012 (таблица 7.1)

е_н=(410+440+570+850+1240+1520+1730+1690+1360+950+690+500)/12=996Па

По формуле (8.1) СП 50.13330.2012 определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

R_n1^тр=(1334-1345.1)1.09/(1345.1-996)=-0.03м2·ч·Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R_n2^тр из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берем определенную по таблице 5.1 СП 131.13330.2012 продолжительность этого периода z₀, сут, среднюю температуру этого периода t₀, °C: z₀ =90сут, t₀=-2.7⁰C

Температуру t₀, °С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (8.10) СП 50.13330.2012

t₀=20-(20-(-2.7))·2.26)/2.45=-0.9°С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по формуле (8.8) СП 50.13330.2012 при t₀ =-0.9°С равным Е₀ =1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(-0.9))=572.4Па.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги материалах Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=125 кг/м.куб) и Кладка из глиняного кирпича обыкновенного (ГОСТ 530) на ц.-п. р-ре согласно таблице 10 СП 50.13330.2012 Δw₁ =3% Δw₂ =1.5% соответственно. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, согдасно СП 131.13330.2012 равна e_н.отр=450 Па.

Коэффициент η определяется по формуле (8.5) СП 50.13330.2012

η=0.0024(E₀-e_н.отр)z₀/R_п.н.=0.0024(572.4-450)90/1.09=24.3

Определим R_n2^тр по формуле (8.2) СП 50.13330.2012

R_n2^тр=0.0024·90(1334-572.4)/(125·(0.14/2·3+0.12/2·1.5)+24.3)=2.66 м2·ч·Па/мг.

Условие паропроницаемости выполняются R_n>R_n1^тр (10.47>-0.03) , R_n>R_n2^тр (10.47>2.66)

Расчет распределения парциального давления водяного пара по толще конструкция ограждения и определение возможности образования конденсата в толще ограждения(расчет точки росы)

Для проверки конструкции на наличие зоны конденсации внутри конструкции ограждения определяем сопротивление паропроницанию ограждения Rn по формуле (8.9) СП 50.13330.2012(здесь и далее сопротивлением влагообменуу внутренней и наружной поверхностях пренебрегаем).

Rn=0.12/0.11+0.14/0.3+0.3/0.03=11.56 м²·ч·Па/мг.

Определяем парциальное давление водяного пара внутри и снаружи конструкции ограждения по формуле(8.З) и (8.8) СП 50.13330.2012

t_в=20°С; φ_в=55%;

e_в=(55/100)×2315=1273Па;

t_н=-4°С

где t_н-средняя месячная температура наиболее холодного месяца в году принимаемая по таблице 5.1 СП 131.13330.2012.

φ_н =86%;

где φ_н-cредняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, принимаемая по таблице 3.1 СП 131.13330.2012.

e_н=(86/100)×1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(-4))=393Па

Определяем температуры t_i на границах слоев по формуле (8.10) СП50.13330.2012, нумеруя от внутренней поверхности к наружной, и по этим температурам - максимальное парциальное давление водяного пара Е_iпо формуле (8.8) СП 50.13330.2012:

t₁=20-(20-(-4))·(0.115)·0.92/2.25=18.9°С;

e_в1=1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(18.9))=2161Па

t₂=20-(20-(-4))·(0.115+0.15)/2.45=17.4°С;

e_в2=1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(17.4))=1967Па

t₃=20-(20-(-4))·(0.115+2.15)/2.45=-2.2°С;

e_в3=1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(-2.2))=521Па

t₄=20-(20-(-4))·(0.115+2.3)/2.45=-3.7°С;

e_в4=1,84·10¹¹exp(-5330/(273+(-3.7))=467Па

Рассчитаем действительные парциальные давления e_i водяного пара на границах слоев по формуле

e_i = e_в-(е_в-е_н)∑R/R_n

где ∑R - сумма сопротивлений паропроницанию слоев, считая от внутренней поверхности. В результате расчета получим следующие значения:

e₁=1273Па

e₂=1273-(1273-(393))·(10)/11.56=511.8Па;

e₃=1273-(1273-(393))·(10.47)/11.56=476Па;

e₄=393Па

– – – – распределение действительного парциального давления водяного пара e

–––––– распределение максимального парциального давления водяного пара Е

Вывод: Кривые распределения действительного и максимального парциального давления не пересекаются. Выпадение конденсата в конструкции ограждения невозможно.