EIFS

TEПЛОТЕХНИКА

Теплотехнический расчет наружных стен (пример расчета)

1. Расчет повышения теплозащиты стены

Административное здание в г. Москве.

Усиление теплозащиты выполнено с применением полистирольных плит марки 25. принятая конструкция стены дана на расчетной схеме

Расчетная схема стены.

1 – цементно-известковая штукатурка,

l₁ = 0,87 Вт/(м·^оС); d₁ = 0,02 м;

2 – кирпичная кладка,

l₂ = 0,64 Вт/( м·^оС); d₂ = 0,51 м;

3 – плита пенополистирола марки ПСБ-С-25Ф,

l₃ = 0,042 Вт/( м·^оС); d₃ = ? ;

4 – защитно-декоративный слой,

l₄ = 0,87 Вт/( м·^оС); d₄ = 0,006 м.

Требуемое сопротивление теплопередаче стены является функцией числа градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

ГСОП = (t_в- t_{от.
пер.}) · Z_{от.
пер.};

(1)

где: t_в – расчетная температура внутреннего воздуха, ^оС;

t_{от. пер}, Z _от.пер – средняя температура, ^оС и продолжительность, сут. периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ^оС по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

ГСОП = (18+ 3,1_.) · 214 = 4516;

Требуемое сопротивление теплопередаче стены определяем по одной из следующих формул в соответствии с функциональным назначением здания:

Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения

R_тр = 0,00035 ГСОП + 1,4;

(2)

Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом

R_тр = 0,0003 ГСОП + 1,2;

(3)

Производственные с сухим и нормальным режимами

R_тр = 0,0002 ГСОП + 1,0;

(4)

Тогда, для административного здания выполняем расчет по формуле (3):

R_тр = 0,0003 · 4516 + 1,2 = 2,55 м²·^оС/Вт.

Сводные результаты ГСОП и значения требуемого сопротивления теплопередаче для различных населенных пунктов, приведены в табл.4 МДС 55-1.2005.

Сопротивление теплопередаче стены без наружной теплоизоляции составляет:

(5)

Значение требуемого усиления теплозащитных свойств составит:

(6)

При необходимости, вычитаем сопротивление теплопередаче защитно-декоративного слоя R₀₄, равного

(7)

Толщина слоя дополнительной теплоизоляции при l₃ = 0,042 Вт/(м·оС) и коэффициенте теплотехнической однородности r = 0,92 составит:

(8)

Принимаем слой изоляции равным 80 мм, кратно номенклатуре типовых толщин, тогда фактическое сопротивление теплопередаче составит:

(9)

Вывод: Данный вариант стеновой ограждающей конструкции, для здания 2-го типа, соответствует требованиям по теплозащите здания для региона Москва, при толщине наружной теплоизоляции 80 мм. Фактическое сопротивление теплопередаче составит: 2,72 м² °С/Вт.

2. Расчет необходимости парозащиты стены

Цель расчета – определение необходимости устройства специальной парозащиты в многослойной стене.

Исходные данные – административное здание в г. Москва

t_вн = 18 ^оС; j_вн = 50 %; R_фак= 2,72 м²·^оС/Вт (см. расчет теплозащиты стены).

Конструкция стены:

1 – цементно-известковая штукатурка,

l = 0,87 Вт/м·°С; m = 0,098 мг/м·ч·Па;

2 – кирпичная кладка,

l = 0,64 Вт/м·°С; m = 0,14 мг/м·ч·Па;

3 – плита пенополистирола ПСБ-С-25Ф

l = 0,042 Вт/м·°С; m = 0,03 мг/м·ч·Па;

4 – защитный слой из тонкостенной штукатурки

l = 0,87 Вт/м·°С; m = 0,13 мг/м·ч·Па.

а – а – плоскость возможной конденсации

Сопротивление теплопередаче внутренних слоев с учетом коэффициента теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций 1/a_в=0,115, принимаемому по табл. 4* СНиП II-3-79* составит:

_{вн.слоев}=

Требуемое сопротивление паропроницанию слоев стены до плоскости возможной конденсации должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

а) из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации

(10)

б) из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха

(11)

Проверка возможности влагонакопления за годовой период.

Значения среднемесячных температур наружного воздуха для Москвы по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» и средней упругости водяных паров наружного воздуха по табл.5 изменения №1 СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», приведены в таблице 1:

Таблица 1

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
T_н, ^оС	- 10,2	- 9,2	- 4,3	4,4	11,9	16,0	18,1	16,3	10,7	4,3	- 1,9	- 7,3
е_н, гПа	2,8	2,9	3,9	6,2	9,1	12,4	14,7	14,0	10,4	7,0	5,0	3,6

Значение Zo продолжительности, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» (табл.1, стр. 8) составит 145 сут.

Температура в плоскости возможной конденсации, соответствующая среднезонным температурам, определяется по формуле:

(12)

Сезонные и среднемесячные температуры по таблице 1:

зимний период (средние температуры наружного воздуха ниже минус 5 °С)

Z₁ = 3 мес.; t_н1 = - 8,9 ^оС;

весенне-осенний период (средние температуры наружного воздуха от минус 5 до плюс 5 °С)

Z₂= 4 мес.; t_н2 = + 0,63 ^оС;

летний период (средние температуры наружного воздуха выше плюс 5 °С)

Z₃ = 5 мес.; t_н3 = + 14,6 ^оС;

Упругость водяного пара, Па, принимаемую по температуре в плоскости возможной конденсации, определяем при средней температуре наружного воздуха зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов по формуле:

(13)

соответственно Е1 = 320 Па; Е2 = 648 Па; Е3 = 1662 Па;

Упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяем по формуле

(14)

E = (320 · 3 + 648 · 4 + 1662 · 5) / 12 = 989 Па

Упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и влажности этого воздуха определяем по формуле:

, Па

(15)

где, E_в = 206,4 Па, при t_вн = 18 ^оС по формуле (13).

e_в= (50/100) · 206,4 = 1032 Па;

Средняя упругость водяного пара за годовой период, (см. табл.1):

е_н = Sе_н /12=767Па.

R_{П.НАР.СЛОЯ} = 0,006/0,13 = 0,046 м²· ч · Па/мг;

R_{П.ВНУТ.СЛОЯ} = 0,08/0,03 + 0,51/0,14 + 0,02/0,098 = 6,51 м²· ч · Па/мг.

По формуле (10):

= (1032 – 989) · 0,046 / (989-767) =

= 0,009 < 6,51 м²· ч · Па/мг.

то есть по этому условию устройство парозащиты не требуется.

Проверка возможности влагонакопления за период с отрицательными среднемесячными температурами.

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами Z_о (см. табл.1) :

е_н_o = 364 Па.

Средняя температура наружного воздуха за тот же период (см. табл.1):

t_нo = - 6.58 ^оС.

По формуле (12):

этой температуре по формуле (13) соответствует Е_о = 382 Па.

По формуле:

= 0,0024 · (382 – 364) · 145/0,046 = 136,17.

При g = 25 кг/м³; d = 0,08 м; DW_ср = 25 %, находим по формуле (11):

= 0,0024·145·(1032–382)/(25·0,08·25+136,17)=

= 1,21<6,51 м²·ч·Па/мг

то есть по этому условию устройство дополнительной пароизоляции также не требуется.

Расчет выполнен по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». При необходимости выполнения развернутых расчетов, рекомендуется применять Свод правил по проектированию тепловой защиты СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

оставить отзыв обсудить на форуме

Читать далее:

Долговечность фасадных систем