Курсовая работа: 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 = -10,8о С;
— средняя за отопительный период tоп = -3,2о С. - Продолжительность отопительного сезона со среднесуточной температурой воздуха ≤8о 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 | 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 R0тр и R0эн представляют в форме табл. 2.3.
Наименование ограждающих конструкций | n | tн | Roтр 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
RоР = RoПР /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 . |
RoР =0,11+0,022+0,73+R3(ут) +0,037+0,04=
R3(ут) = RoР -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)
Rопр.ок= Rор ок. ∙r=4,369∙0,8=3,50 (м2 ∙○ С/Вт)
Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений определяют по формуле:
Ко =1/ Rопр.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 )/R0р 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 -exм )/Rоп ))∙Rпxi = 1135-((1135-202,9)/Rоп )∙Rпxi
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 |