Реферат: Утепление зданий старой застройки
«Утеплення стін»
СПОСОБИ ПОЛІПШЕННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ БУДІВЕЛЬ
СТАРОЇ ЗАБУДОВИ
Галузь:
Будівництво
2009
Анотація
Актуальність роботи за шифром «утеплення стін» полягає в необхідності зберігати тепло у помешканнях. Метою цієї роботи – є визначення порядку чергування огороджувальних шарів стіни (несуча та теплоізолююча частина), що забезпечить найменші темп та швидкість її охолодження, з метою вибору оптимальних варіантів енергозберігаючих рішень по утепленню житлових приміщень старої забудови постійного та періодичного опалення. У роботі проведено розрахунок розподілу температури по шарах для різних конструкцій утеплених стін, визначено кількість теплоти, що треба витратити на кожен квадратний метр поверхні стіни аби температура у приміщенні стала комфортною, розраховано термін остигання стіни при вимкненні опалення від температури приміщення +23оС до точки роси. Проведено аналіз окупності утепленої стіни.
Обсяг роботи – 28 стор., рисунків – 2, таблиць – 6, 10 використаних джерел.
Ключові слова: утеплення, огороджувальна конструкція (ОК), тепловий потік, тепловтрати, теплоізоляція, температура, коефіцієнт теплопровідності.
ЗМІСТ
1
ВСТУП…………………………………………………………………….
4
2
ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК…………………………………………….
5
2.1 Задачі, умови і припущення…………………………………….
5
2.2 Розподіл температури в ОК по шарах…………………………
7
2.2.1 Розподіл температури в ОК по шарах за початкових умов...
7
2.2.2 Розподіл температури в ОК по шарах у процесі охолодження стіни……………………………………………………….
9
2.3 Кількість теплоти, необхідна для нагріву шарів ОК………….
11
2.4 Термін та темпи охолодження ОК……………………………..
13
2.5 Рекомендації щодо утеплення………………………………….
19
3
РОЗРАХУНОК ОКУПНОСТІ ОГОРОДЖУЮЧОЇ КОНСТРУКЦІЇ….
21
3.1 Розрахунок кількості тепловтрат………………………………
21
3.2 Кошторис витрат на створення додаткової теплоізоляції……
23
3.3 Розрахунок окупності конструкції……………………………..
24
4
ВИСНОВКИ………………………………………………………………
26
СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ……………………………………...
27
1 ВСТУП
В даний час енергозбереження – одне з пріоритетних завдань енергетики України. Це пов'язано з дефіцитом основних енергоресурсів, зростаючою вартістю їх здобичі, а також з глобальними екологічними проблемами.
Енергозбереження в будь-якій сфері зводиться по суті до зниження даремних втрат енергії.
Основна роль в збільшенні ефективності використання енергії належить сучасним енергозберігаючим технологіям. Їх впровадження в господарську діяльність як підприємств, так і приватних осіб на побутовому рівні, є одним з важливих кроків у вирішенні багатьох екологічних проблем – зміни клімату, забруднення атмосфери (наприклад, викидами від ТЕЦ), виснаження викопних ресурсів і ін.
Енергозберігаючі технології застосовують і в будівництві, що носить комплексний характер. Сюди входить утеплення стін, енергозберігаюча крівля, енергозберігаючі фарби, склопакети, економічні системи обігріву і охолоджування поверхонь.
У цій роботі детальніше розглянуто теплоізоляцію огороджувальних конструкцій (ОК) (стін), як один із способів енергозбереження житлових будівель. На сьогодні це досить актуальне питання, тому що вартість енергоносіїв стрімко підвищується, і люди замислюються як можна менше витрачати на опалення взимку не поступаючись бажанням не мерзнути. Теплоізоляція стін – реальне вирішення цієї проблеми, однак виникає питання як саме слід утеплювати стіни.
Тому мета цієї роботи – визначення порядку чергування огороджувальних шарів стіни (несуча та теплоізолююча частина стіни), що забезпечить найменші темп та швидкість її охолодження, з метою вибору оптимальних варіантів енергозберігаючих рішень по утепленню житлових приміщень старої забудови постійного та періодичного опалення.
2 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК
2.1 Задачі, умови і припущення
Для досягнення поставленої мети [див. вступ] необхідно вирішити наступні задачі:
1 Визначити розподіл температури в ОК по шарах в залежності від порядку їх розміщення.
2 Визначити кількість енергії потрібної для нагріву шарів від температури повітря оточуючого середовища до середньої температури ОК в робочому інтервалі температур.
3 Визначити термін та темпи охолодження ОК.
В якості розрахункової моделі ОК приймемо три варіанти її структури, які зображено на рисунку 2.1. Розглянуто саме такі схеми тому, що вони модулюють широко розповсюджені на території України типи приватних будинків та господарчих будівель.
/>
а б в
а) теплова ізоляція зсередини; б) теплова ізоляція ззовні; в) комбінована модель (два шари теплової ізоляції: ззовні та зсередини)
Рисунок 2.1 – Моделі огороджувальних конструкцій
Пояснимо позначення на рисунку 2.1: 1 – теплова ізоляція; 2 – несуча стіна; d– товщина теплоізоляції; b– товщина несучої стіни; а – шар штукатурки і зклеювальної суміші для утеплювача; t1– температура зовнішньої поверхні стіни; t2– температура поверхні стіни у приміщенні; tх а, tх б,tх1,tх2– температури на межі розподілу шарів стіна/утеплювач.
Варіанти виповнення стіни «а» і «б» найчастіше застосовують. Варіант «в» сьогодні менш поширений через значну вартість, хоча така модель стіни приваблива тим, що шар стіни, що несе, не піддається різким коливанням температури, він знаходиться у сталому невеликому інтервалі температур, тому це забезпечує довговічність конструкції.
При розрахунках враховуємо наступні припущення:
1) вважаємо, що нема швів між плитами утеплювача, відсутні двері і вікна;
2) утеплювач ззовні та зсередини один і той же;
3) розглянуто тільки 1 м2 стіни, а не ціле приміщення;
4) вважаємо шар із штукатурки і зклеювальної суміші однорідним і з теплотехнічними характеристиками цегли;
5) не враховано теплоізолюючий внесок шару пароізоляції.
Запишемо відомі дані задач:
- t1= – 20оС, t2= + 20оС;
- для цегли: товщина стіни b= 0,25 м, товщина штукатурки і зклеювальної суміші а = 0,015 м, коефіцієнт теплопровідності λc=0,7Вт/(м·оС), густина ρc= 1800 кг/м3, теплоємність сc= 920 Дж/(кг ·оС);
- для ППС (теплоізоляції): товщина шару d< 0,1 м, коефіцієнт теплопровідності λi= 0,04 Вт/(м ·оС), густина ρi= 40 кг/м3, теплоємність сi= 1380 Дж/(кг ·оС) [1].
У якості утеплювача ми вибрали плиту ППС (пінополістирольна плиту), тому що вона не гідрофобна, має задовільні ціну, міцнісні і теплофізичні характеристики [2].Тепер оберемо товщину теплоізоляції [3]:
Виберемо умови експлуатації ОК з таблиці 2.1:
Таблиця 2.1 – Умови експлуатаці