Тепловлажностный расчёт наружной стены

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Строительно-технологический факультет

Кафедра “Отопления и вентиляции”

Курсовая работа

на тему:

«Тепловлажностный расчёт наружной стены»

Москва 2009

1.1 Основные исходные данные

Назначение здания – жилой дом.
Конструкция наружной стены – по варианту 18.
Район строительства – Мурманск.
Расчётная температура воздуха в характерном помещении tв
= 18 о
С.
Относительная влажность воздуха: - в помещении в
= 55%; - наружного, самого холодного месяца хм
= 84%.
Расчётная температура наружного воздуха: - наиболее холодной пятидневки tн5
= -27 о
С; - наиболее холодного месяца tхм
= -10,8 о
С; - средняя за отопительный период tоп
= -3,2 о
С.
Продолжительность отопительного сезона со среднесуточной температурой воздуха ≤8 о
С, Zоп
= 275 сут.
Зона влажности района строительства – влажная.
Влажностный режим характерного помещения – нормальный.
Условия эксплуатации – Б

Таблица 1.1 Расчетные климатические характеристики

Район строительства	tн5, °С	tхм, °С	хм, %	tот пер , °С	Zот пер, сут.	VВ , м/с	Зона влажности
Владимир	-27	-10,8	84	-3,2	275	7,5	Влажная.

2.1 Теплотехнические
показатели материальных слоев наружной стены

Таблица 2.1 Теплотехнические показатели строительных материалов

Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность γ0 кг/м3	Коэффициенты
			теплопроводности λ, Вт/м-°С	тепло-усвоения S, Вт/м2 0 С	паропроницаемость μ., кг/м ч Па
Штукатурка (4)	Б	1800	0,93	11,09	0,09
Кирпичная кладка из сплошного кирпича обыкновенного	Б	1600	0,70	9,23	0,15
Утеплитель (минераловатная плита)	Б	200	0,076	1,01	0,45
Штукатурка (1)	Б	1600	0,81	9,76	0,12

2.2 Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений.

Определение требуемого сопротивления теплопередачи наружных ограждений.

где n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;

Δtн
– нормативный температурный перепад между температурой воздуха в помещении и внутренней поверхности наружного ограждения;

αв
– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения.

Определение сопротивления теплопередачи из условий энергосбережения.

Таблица 2.2

Наименование ограждающих конструкции	∆tн , °С	n	в, Вт/м2 °С	н Вт/м2 °С
Наружная стена	4,0	1	8,7	23
Покрытие, чердачное перекрытие	3,0	0,9	8,7	12
Перекрытие над проездами, подвалами и подпольями	2,0	0,6	8,7	6

ГСОП = (tв
– tот пер
) • Zот пер

ГСОП = (18 – (- 3,2)) * 275 = 5830 (ºС·сут)сп

Определенные значения R0
тр
и R0
эн
представляют в форме табл. 2.3.

Наименование ограждающих конструкций	n	tн	Ro тр м2 . С/Вт	Ro эн , м2 . С/Вт
Наружная стена	1	4	1,29	3,44
Покрытие и перекрытие над проездами		3	1,55	5,12
Перекрытие чердачное, над холодными подвалами	1	2	1,55	4,52
Окна, балконные двери	-	-	-	0,59

Определение расчетного сопротивления теплопередачи наружной стены

Rо
Р
= Ro
ПР
/r= 3,44/0,8=4,3 (м2
∙○
С/Вт)

где ;

	Сечение 1	Сечение 2	Сечение 4
ρ	1800	1600	1600
δ	0,02	0,51	0,03
λ	0,93	0,70	0,81
µ	0,09	0,15	0,12

;

R1 =0,022;

R2 =0,73 ;

R4 =0,037 .

Ro
Р
=0,11+0,022+0,73+R3(ут)
+0,037+0,04=

R3(ут)
= Ro
Р
-0,939=4,3-0,939=3,361(м2
∙○
С/Вт)

где – расчетное сопротивление теплопередаче однородного наружного ограждения, м2
·ºС/Вт;

– термическое сопротивление теплопередаче отдельного материального слоя, м2
·ºС/Вт;

R – коэффициент теплотехнической однородности конструкции;

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения.

Определение толщины утеплителя

δ3(ут)
=R3(ут)
∙λ3(ут)

δ3(ут)
=3,361∙0,035=0,12 м

Определение окончательного приведенного сопротивления теплопередаче

Rор ок.
= RВ
+R1
+R2
+R3(ут)
+R4
+Rн
=0,11+0,022+0,73+3,43+0,037+0,04=4,369 (м2
∙○
С/Вт)

Rо
пр.ок
=
Rор ок.
∙r=4,369∙0,8=3,50 (м2
∙○
С/Вт)

Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений определяют по формуле:

Ко
=1/ Rо
пр.ок
, (Вт/м2
∙С○
)

Ко
=1/3,50=0,29 (Вт/м2
∙С○
)

2.3 Проверка отсутствия конденсации водяных паров в толще наружной стены

tв =18ºС;	tхм =-10,8ºС;
φв =55%;	φхм =84%;
Ев =2064;	Ехм =241,6;
ев = Ев ·φв =1135;	ехм = Ехм ·φхм =202,9;

exi
– парциальное давление водяного пара;

Exi
– упругость насыщенного водяного пара.

txi
= tв
-((tв
-tхм
)/R0
р ок
)∙Rxi
=18-(18-(-10,8))/4,369∙ Rxi

где - сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до рассматриваемого сечения X, ; определяется по формуле:

;

exi
=eВ
-((eВ
-ex
м
)/Rоп
))∙Rп
xi
= 1135-((1135-202,9)/Rоп
)∙Rп
xi

где - сопротивление влагообмену на внутренней поверхности ограждения; принимается равным 0,0267 м2
·ч·Па/мг;

- сопротивление влагообмену на наружной поверхности стены; принимается равным 0,0053 м2
·ч·Па/мг.

; .

	Rxi	Rпxi	Rоп
1 сечение	0,11	0,0267	13,5
2 сечение	0,11+0,022=0,132	0,0267+0,22=0,25
3 сечение	0,11+0,022+0,73=0,862	0,0267+0,22+3,4=3,65
4 сечение	0,11+0,022+0,73+0,53,43=2,577	0,0267+0,22+3,4+0,5*9,6=8,45
5 сечение	0,11+0,022+0,73+3,43=4,292	0,0267+0,22+3,4+9,6=13,25
6 сечение	0,11+0,022+0,73+3,43+0,037=4,329	0,0267+0,22+3,4+9,6+0,25=13,5

Таблица 2.4 Значения , ,

№ сечения
1	17,27	1133,16	1979
2	17,13	1117,74	1937
3	12,32	883,00	1434
4	1,01	551,60	657
5	-10,3	220,20	252
6	-10,5	202,94	248