Министерство сельского хозяйства РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Пермская государственная сельскохозяйственная академия
имени академика Д.Н.Прянишникова»
Кафедра «Архитектурное проектирование»
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА»
Учебно-методическое пособие
по расчету ограждающих конструкций зданий и сооружений
для самостоятельной работы студентов строительных специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и 270114 «Проектирование зданий»
Пермь
ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА»
А.Н. Шихов
УДК 666.921
Примеры расчета и задания для самостоятельной работы по курсу «Строительная физика»: методические указания к практическим занятиям для специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и 270114 «Проектирование зданий» / А.Н. Шихов, Д.А. Шихов, ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2009.- 89 с.: - 200 экз.
Рецензент: зав. кафедрой строительного производства, канд. техн. наук, доцент В.В. Зекин.
|
|
Учебно-методическое пособие разработано в соответствии с типовой программой дисциплины «Строительная физика» для специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и 270114 «Проектирование зданий».
В методическом пособии излагаются методы и примеры теплотехнического, звукоизоляционного и светотехнического расчетов ограждающих конструкций зданий с учетом нормативных требований СНиП 23-02-03 “Тепловая защита зданий”, СНиП 23-03-03 «Защита от шума» и СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение»
Приведены примеры расчета и таблицы с нормативными данными.
Печатается по решению методической комиссии лесотехнического факультета ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА» (протокол № 11 от 15мая 2009 г.).
ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2009
С О Д Е Р Ж А Н И Е
1. Общие положения
2. Примеры расчета по разделу «Строительная теплотехника»
2.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
2.2.Расчет ограждающих конструкций на атмосферостойкость
1.3. Расчет ограждающих конструкций на паропроницаемость
1.4. Графо-аналитический метод определения температуры и парциального давления внутри ограждающих конструкций
1.5. Расчет ограждающих конструкций с теплопроводными включениями
3. Примеры расчета по разделу «Строительная акустика»
3.1. Звукоизоляционный расчет ограждающих конструкций
3.2. Акустический расчет помещений
4. Примеры расчета по разделу «Строительная светотехника»
5. Варианты и номера заданий для самостоятельной работы
6. Библиографический список
7. Приложения
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Строительная физика – это наука, обеспечивающая комфортность проживания и жизнедеятельности людей в зданиях с помощью применения соответствующих ограждающих конструкции.
|
|
В зависимости от задач, которые решаются с помощью строительной физикий, последняя подразделяется на:
- строительную теплотехнику;
- строительную светотехнику;
- строительную акустику.
В задачу строительной теплотехники входит решение вопросов проектирования наружных ограждающих конструкций, обеспечивающих оптимальный температурно-волажностный режим внутри зданий и сооружений.
Строительная светотехника позволяет обеспечить оптимальные условия светового режима на рабочих местах и в целом внутри зданий и помещений.
С помощью строительной акустики решаются вопросы, связанные с проектированием оптимальной звукоизоляции в зданиях и сооружениях путем применения надлежащих ограждающих конструкций. Разрабатываются методы и способы защиты городской застройки от различных шумов архитектурно-планировочными и конструктивными мерами.
Для решения практических задач строительная физика разрабатывает соответствующие нормативы и методы расчета и проектирования ограждающих конструкций, благодаря которым обеспечивается выполнение ограждающими конструкциями нормируемых требований по тепловой защите зданий, звукоизоляции и освещенности помещений.
С целью закрепления теоретических знаний, полученных студентами в процессе лекционного курса, разработаны настоящие методические указания, в которых рассматриваются соответствующие примеры расчета ограждающих конструкций по всем разделам строительной физики и содержатся необходимые таблицы, позволяющие студентам самостоятельно выполнять теплотехнические, звукоизоляционные и светотехнические расчеты согласно приведенным в учебном пособии заданиям.
Номер варианта для выбора заданий должен соответствовать номеру исполнителя в списке учебной группы, а номера заданий, подлежащие расчету, принимаются согласно номеру варианта.
Отчет по расчету ограждающих конструкций может быть представлен как в печатном, так и в рукописном виде.
Задания и примеры расчета ограждающих конструкций рассчитаны для студентов заочной и дистанционной форм обучения.
2.ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ ПО РАЗДЕЛУ «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА
В задачи строительной теплотехники входит:
- обеспечение тепловой защиты зданий в зимний период времени с помощью соответствующих ограждающих конструкций и надежной защиты помещений от перегрева в летний период;
- придание наружным ограждающим конструкциям достаточной сопротивляемости к инфильтрации, паропроницанию и теплоустойчивости.
- изучение процессов изменения температуры и парциального давления внутри ограждающих конструкций.
2.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Пример 1. Для наружной стены определить толщину утеплителя и выполнение санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания
А. Исходные данные
Стена из кирпича слоистой конструкции: внутренний слой – кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича = 1200 кг/м3, утеплитель - минераловатные полужесткие плиты плотностью = 100 кг/м3; с наружной стороны – кирпичная кладка из лицевого керамического кирпича толщиной 120 мм и плотностью =1600 кг/м3.
Место строительства – г. Пермь.
Зона влажности – нормальная.
Продолжительность отопительного периода = 229 суток.
Средняя расчетная температура отопительного периода = –5,9 ºС.
Температура холодной пятидневки = –35 ºС.
Температура внутреннего воздуха = + 20ºС;
Влажность внутреннего воздуха = 55 %;
Влажностный режим помещения – нормальный.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
|
|
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения = 8,7 Вт/м2 °С.
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения = 23 Вт/м2·°С.
Б. Порядок расчета
Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) /22/
= (20–(–5,9)·229 = 6160,1 ºС.сут.
Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен вычисляем по формуле (1) /22/ при значениях коэффициентов = 0,00035 и = 1,4
=0,00035·6160,1 + 1,4 =3,56 м2·°С/Вт.
Для наружных стен из кирпича с утеплителем следует принимать приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности , который для стен толщиной 510 мм равен 0,74 (п.8,17 /23/), т.е.,
= ,
где – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2·°С/Вт.
Расчет ведется из условия равенства = , следовательно,
= = = 4,81 м2·°С /Вт.
Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяем по приложению (Д) /23/ и сводим их в таблицу.
№ п/п | Наименование материала | , кг/м3 | , м | ,Вт/(м·°С) | , м2·°С/Вт |
Известково-песчаный раствор | 0,015 | 0,81 | 0,019 | ||
Кирпичная кладка из пустотного кирпича | 0,380 | 0,52 | 0,731 | ||
Плиты пенополистирольные | Х | 0,052 | Х | ||
Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) | 0,120 | 0,58 | 0,207 |
Общее термическое сопротивление стены без учета утеплителя составляет
= м2·°С/Вт.
Определяем термическое сопротивление утеплителя
= 4,81 – 1,115 = 3,695 м2·°С/Вт.
Используя формулу (6) СП 23-101-04, находим толщину утеплителя
|
Принимаем толщину утеплителя 200 мм.
Окончательная толщина стены будет равна (380+200+120) = 700 мм
Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя:
1,115+ = 4,96 м2·°С/Вт.
Рассчитываем фактическое приведенное сопротивление теплопередачи,
= 4,96 · 0,74 = 3,67 м2·°С/Вт.
Условие, = 3,67 > , = 3,56 м2·°С/Вт, выполняется.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
I. Проверяем выполнение условия .
По формуле (4) /22/ определяем
= ºС.
Согласно табл. 5 /22/ = 4 °С, следовательно, условие, = 1,75 < = 4 ºС, выполняется.
|
|
II. Проверяем выполнение условия .
Для расчета используем формулу (25) /23/
= ºС.
Согласно приложению (Р) /23/ для температуры внутреннего воздуха = 20 ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы = 11,62 ºС, следовательно, условие, 10,69 ºС, выполняется.
Вывод: Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.
Пример 2. Для чердачного перекрытия холодного чердака определить толщину утеплителя и выполнение санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания
А. Исходные данные
Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.
№ п/п | Наименование материала | , кг/м3 | , м | , Вт/(м·°С) | , (м2·°С/ Вт) |
Железобетон (ГОСТ 26633) | 0,22 | 2,04 | 0,142 | ||
Пароизоляция – 1 слой рубитекса (ГОСТ 10293) | 0,005 | 0,17 | 0,029 | ||
Плиты полужесткие минераловатные на битумных связующих (ГОСТ 10140–80) | Х | 0,07 | - |
Место строительства – г. Пермь.
Климатический район – I B.
Зона влажности – нормальная.
Продолжительность отопительного периода = 229 сут.
Средняя расчетная температура отопительного периода = –5,9 ºС.
Температура холодной пятидневки = –35 ºС.
Температура внутреннего воздуха = + 20ºС;
Влажность внутреннего воздуха = 55 %;
Влажностный режим помещения – нормальный.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения = 8,7 Вт/м2·°С.
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения = 12, Вт/м2·°С.
Б. Порядок расчета
Величина градусо-суток отопительного периода для г.Перми составляет =6160,1 ºС·сут (см. пример 1).
Нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия вычислям по формуле (1) /22/ при численных значениях коэффициентов = 0,00045 и = 1,9
= 0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м2·°С/Вт
Из условия равенства общего термического сопротивления нормируемому , т.е. = , определяем по формуле (7) СП 23-101-04 термическое сопротивление чердачного перекрытия R к:
= 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197 = 4,473 м2·°С/Вт,
которое может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев
,
где – термическое сопротивление железобетонной плиты перекрытия, величина которого составляет 0,142 м2·°С/Вт [27];
– термическое сопротивление слоя пароизоляции;
R ут – термическое сопротивление утепляющего слоя, определяемое из выражения:
4,473 –(0,142 + 0,029) = 4,302 м2·°С/Вт.
Далее по формуле (6) СП 23-101-04 вычисляем толщину утепляющего слоя
= 4,302·0,07 = 0,301 м.
Принимаем толщину утепляющего слоя равной 300 мм.
Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя
м2·°С/Вт.
Условие, 4,65 = 4,67 м2·°С/Вт, выполняется.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
I. Проверяем выполнение условия .
Величину определяем по формуле (4) /22/
= °С.
Согласно табл. (5) /22/ ∆ t n= 3 °С, следовательно, условие, = 1,38 < ∆ t n= 3 °С, выполняется.
II. Проверяем выполнение условия .
Значение рассчитываем по формуле (25) /23/
= 20 - = 20 – 1,38 = 19,6 °С.
Согласно приложению (Р) /23/ для температуры внутреннего воздуха = 20 °С и относительной влажности = 55 % температура точки росы = 11,62 °С, следовательно, условие, =19,6 =10,69 °С, выполняется.
Вывод: Чердачное перекрытие удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.
Пример 3 Для производственного здания определить толщину теплоизоляционного слоя в трехслойной железобетонной стеновой панели на гибких связях
А. Исходные данные
Необходимые данные для теплотехнического расчета стеновой панели сведены в таблицу.
№ п/п | Наименование материала | , кг/м3 | , Вт/(м·°С) | , мм | R, м2·°С/Вт |
Железобетон | 2,04 | 0,1 | 0,049 | ||
Пенополистирол | 0,05 | Х | 2,8 | ||
Железобетон | 2,04 | 0,05 | 0,025 |
Место строительства – г. Пермь.
Климатический район – I B.
Зона влажности – нормальная.
Продолжительность отопительного периода = 229 сут.
Средняя расчетная температура отопительного периода = –5,9 °С.
Температура холодной пятидневки = –35 °С.
Температура внутреннего воздуха t int = +18 °С.
Влажность внутреннего воздуха = 50 %.
Влажностный режим помещения – нормальный.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения
= 8,7 Вт/м2 ·°С.
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения = 23 Вт/м2·°С.
Б. Порядок расчета
Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (1.20) при температуре = +18 °С
=(18 + 5,9)·229 = 5471,1 °С.сут.
Нормируемое сопротивление теплопередаче стеновой панели рассчитываем по формуле (1) /22/ при численных значениях коэффициентов = 0,0002 и = 1,0
= a · D d + b =0,0002·5471,1 + 1,0 =2,094 м2·°С/Вт.
Для стеновых панелей индустриального изготовления определяется приведенное сопротивление теплопередаче R 0r (м2·°С/Вт) с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, величина которого согласно табл. 6 /23/ для железобетонных стеновых панелей с утеплителем и гибкими связями составляет = 0,7. таким образом, приведенное сопротивление теплопередаче стеновой панели равно
,
где - общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2·°С/Вт.
Расчет ведется из условия равенства = , следовательно,
= = 2,991 м2·°С/Вт.
Используя формулу (7) /22/, находим термическое сопротивление ограждающей конструкции R к
= 2,991 – = 2,991 – 0,157 = 2,883 м2·°С/Вт,
которое может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т.е.
,
где и – термические сопротивления соответственно внутреннего и наружного слоев из железобетона;
R ут – термическое сопротивление утепляющего слоя, определяемое из выражения
2,883 =2,883 – 0,073 = 2,81 м2·°С/Вт.
По формуле (6) СП 23-101-04 определяем толщину утепляющего слоя:
= 2,883·0,05 = 0,14 м.
Принимаем толщину утепляющего слоя равной 140 мм.
Общая толщина стеновой панели составляет
= 100 + 140 + 50 = 290 мм.
Округляем до стандартной толщины стеновую панель за счет увеличения внутреннего железобетонного слоя на 10 мм и принимаем ее равной 300 мм.
Производим проверку с учетом принятой толщины стеновой панели
м2·°С/Вт.
Рассчитываем фактическое приведенное сопротивление теплопередачи ,
1 м2·°С/Вт.
Условие, R 0r = 2,11 > = 2.99 м2·°С/Вт, выполняется.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
I. Проверяем выполнение условия .
Определяем по формуле (4) /22/ , ºС
= = 2,88 °С.
Согласно табл. (4)/22/ ∆ t n = 7 ºС, следовательно, условие, = 2,88 < ∆ t n = 7 ºС, выполняется.
II. Проверяем выполнение условия .
Значение рассчитываем по формуле (25) /23/
= 18 – = 18 – 2,88 = 15,12 °С.
Согласно приложению (Р) СП 23-101–04 для температуры внутреннего воздуха t int = +18 ºС и относительной влажности = 50 % температура точки росы t d = 7,44 ºС, следовательно, условие, = , выполняется.
Вывод: Стеновая 3-слойная железобетонная панель с утеплителем толщиной 140 мм удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.
Пример 4. Определить толщину утепляющего слоя чердачного перекрытия и покрытия теплого чердака и выполнение санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания
А. Исходные данные
Тип здания – 9-этажный жилой дом. Кухни в квартирах оборудованы газовыми плитами. Высота чердачного пространства – 2,0 м. Площади покрытия (кровли) А g.c = 367,0 м2, перекрытия теплого чердака А g.f = 367,0 м2 и наружных стен чердака А g.w = 108,2 м2.
В теплом чердаке размещена верхняя разводка труб систем отопления и водоснабжения. Расчетные температуры системы отопления – 95 °С, горячего водоснабжения – 60 °С.
Диаметр труб отопления 50 мм при длине 55 м, труб горячего водоснабжения 25 мм при длине 30 м.
Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
№ п/п | Наименование материала | , м | , кг/м3 | , Вт/м·ºС | , м2·°С/Вт. |
Железобетонная плита | 0,22 | 2,04 | 0,142 | ||
Рубитекс – 1 слой | 0,005 | 0,17 | 0,029 | ||
Плиты жесткие минераловатные | Х | 0,08 | - |
Совмещенное покрытие над теплым чердаком состоит из конструктивных слоев, приведенных в табл. 2.
Таблица 2
№ п/п | Наименование материала | , м | , кг/м3 | , Вт/м·°С | , м2·°С/Вт 3 |
Железобетонная плита | 0,035 | 2,04 | 0,017 | ||
Рубитекс – 1 слой | 0,005 | 0,17 | 0,029 | ||
Плиты из газобетона | Х | 0,13 | - | ||
Цементно-песчаный раствор | 0,02 | 0,93 | 0,021 | ||
Техноэласт – 2 слоя | 0,006 | 0,17 | 0,035 |
Место строительства – г. Пермь.
Зона влажности – нормальная.
Продолжительность отопительного периода z ht = 229 сут.
Средняя расчетная температура отопительного периода t ht = –5,9 °С.
Температура холодной пятидневки t ext = –35 °С.
Температура внутреннего воздуха t int = + 20 °С.
Относительная влажность внутреннего воздуха: = 55 %.
Влажностный режим помещения – нормальный.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б.
Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности покрытия теплого чердака = 9,9 Вт/м2 ·°С.
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения а ext = 12 Вт/м2·°С.
Расчетная температура воздуха в теплом чердаке t intg = +15 °С.
Б. Порядок расчета
Величина градусо-суток отопительного периода для г.Перми составляет =6160,1 °С сут (см. пример 1).
Для определения требуемого сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия предварительно рассчитываем понижающий коэффициент «n»по формуле (30) /23/
n =
и требуемое сопротивление теплопередаче покрытия теплового чердака по формуле (1) /22/ при численных значениях коэффициентов = 0,0005 и = 2,2
= 0,0005.6160,1+2,2=5,28 м2·°С/Вт;
Затем по формуле (29) /23/ рассчитываем
= 5,28·0,107 = 0,56 м2·°С /Вт.
Требуемое сопротивление покрытия над теплым чердаком R 0g.c определяем по формуле (32) /23/, предварительно установив следующие величины:
- – приведенный (отнесенный к 1 м2 чердака) расход воздуха в системе вентиляции, определяемый по табл. 11 /23/ и равный 19,5 кг/(м2·ч);
- удельную теплоемкость воздуха , равную 1кДж/(кг·°С);
- температуру воздуха, выходящего из вентиляционных каналов, °С, принимаемую равной + 1,5;
– линейную плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции, приходящую на 1 м длины трубопровода , принимаемую для труб отопления равной 25, а для труб горячего водоснабжения – 12 Вт/м (табл. 12 /23/);
- приведенные теплопоступления от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения определяем из выражения
= = 4,71 Вт/м2;
– приведенную площадь наружных стен чердака a g.w м2/м2, определяемую по формуле (33) /23/
= = 0,295;
– нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен теплого чердака, определяемое через градусо-сутки отопительного периода при температуре внутреннего воздуха в помещении чердака = +15 ºС по формуле (2) /22/
– t ht)· z ht = (15 + 5,9)229 = 4786,1 °C·сут,
= 0,00035 . 4786,1 + 1,4 = 3,08 м2·С/Вт.
Подставляем найденные значения в формулу (32) /23/ и определяем требуемое сопротивление теплопередаче покрытия над теплым чердаком :
= = 0,98 м2·С/Вт.
Определяем толщину утеплителя в чердачном перекрытии при R 0g.f = 0,56 м2 ·°С/Вт:
= (R 0g.f – – – )lут = (0,56 – – 0,142 –0,029 – )0,08 = 0,022 м,
Принимаем толщину утеплителя = 40 мм, так как минимальная толщина минераловатных плит согласно (ГОСТ 10140) составляет 40 мм.
Определяем величину утеплителя в покрытии при R 0g.c = 0,98 м2·°С/Вт:
= (R 0g.c – – – )lут =
=(0,98 – – 0,017 – 0,029 – 0,022 – 0,035 – ) 0,13 = 0,1 м,
Принимаем толщину утеплителя (газобетонная плита) 100 мм.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований
тепловой защиты здания
I. Проверяем выполнение условия для чердачного перекрытия.
Величину определяем по формуле (31) /23/
= = 1,23 °С.
Условие выполняется, так как согласно табл. 4 /22/ = 3 °С, а = 1,23 °С.
II. Проверяем наружные ограждающие конструкции чердака на условия невыпадения конденсата на их внутренних поверхностях, т.е. на выполнение условия
:
– для покрытия над теплым чердаком, приняв Вт /м2·°С,
=15 – = 15 – 4,12 = 10,85 °С;
– для наружных стен теплого чердака, приняв Вт /м2 ·°С,
=15 – = 15 – 1,49 = 13,5 °С.
III. Вычисляем температуру точки росы t d, °С, в теплом чердаке и для этого:
– рассчитываем влагосодержание наружного воздуха, , г/м3, при расчетной температуре t ext по формуле (37) /23/
= =
– то же, воздуха теплого чердака , г/м3, по формуле (36) /23/, приняв приращение влагосодержания ∆ f для домов с газовыми плитами, равным 4,0 г/м3:
г/м3;
– определяем парциальное давление водяного пара воздуха , Па, в теплом чердаке по формуле (38) /23/
гПа
По приложению С (табл. 2) /23/ при равенстве значений Е = находим температуру точки росы t d = 3,05 °С.
Полученные значения температуры точки росы сопоставляем с соответствующими значениями и :
=13,5 > t d = 3,05 °С; = 10,88 > t d = 3,05 °С.
Температура точки росы значительно меньше соответствующих температур на внутренних поверхностях наружных ограждений, следовательно, конденсат на внутренних поверхностях покрытия и на стенах чердака выпадать не будет.
.
Вывод: Горизонтальные и вертикальные ограждения теплого чердака удовлетворяют нормативным требованиям тепловой защиты здания.
Расчет ограждающих конструкций на атмосферостойкость
Пример 1. Определить достаточность сопротивления воздухопроницанию стеновой панели
А. Исходные данные
Таблица 1
№ | Наименование | Значение |
Место строительства | г. Воронеж | |
Условия эксплуатации | А | |
Зона влажности | сухая | |
Температура внутреннего воздуха | tint =+20 0С | |
Температура холодной пятидневки | text = - 26 0С | |
Высота здания от поверхности земли до верха карниза | Н = 37 м | |
Нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций | Gn = 0,5 кг/(м2.ч) |
Б. Порядок расчета
Расчет ведется в соответствии с требованиями СНиП 23-02-03 и СП 23–101-04 методом сопоставления фактического сопротивления воздухопроницанию , рассматриваемой ограждающей конструкции нормируемому сопротивлению .
Согласно данным табл.17 /23/ устанавливаем значения сопротивлений воздухопроницанию материалов ограждения (табл. 2).
Таблица 2
№ | Материалы и конструкции | Толщина слоя, мм | Сопротивление воздухопроницанию Rint,, м2.ч•Па/кг |
Железобетон (сплошной без швов) | |||
Пенополистирол |
Фактическое сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции м2 ∙ч∙Па/кгопределяется по формуле (67) /23/
= Rinf 1 + Rinf 2 +...+ Rinf n , (1)
где Rinf 1, Rinf 2, …. Rinf n - сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции, м2·ч·Па/кг.
Фактическое сопротивление воздухопроницанию должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию , определяемого по формуле (12) /22/
(2)
Gn – нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2•ч), принимаемая по табл. 11 /22/;
∆p – разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, рассчитываемая по формуле (13) /22/
∆p = 0,55 • Н • (γext – γint) + 0,03 • γext• v2, (3)
где Н – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты),м;
γext, γint - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формуле (14) /22/
γext = (4)
γint = (5)
text – расчетная температура наружного воздуха,0С;
tint - расчетная температура внутреннего воздуха,0C;
v – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаемая по табл. 1 /22/..
Сначала рассчитываем удельный вес наружного γext и внутреннего γint воздуха
γext = Н/м3
yint = Н/м3
По табл. 1 /22/ устанавливаем максимальную из средних скоростей ветра по румбам за январь, которая для г. Воронежа составляет 5,1 м/с.
Подставляем найденные значения γext, γint и v в формулу (3) и вычисляем разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждения:
∆p = 0,55 · 37 · (14,19 – 11,82) + 0,33 · (14,19) · 5,12 = 179,77 Па
Далее определяем требуемое сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции по формуле (2)
= м2 · ч·Па/кг
Используя данные табл. 17 /23/, вычисляем фактическое сопротивление воздухопроницанию рассматриваемого ограждения по формуле (1)
= 19620 + 79 + 19620 = 39319 м2 · ч ·Па/кг
В. Вывод
Условие, = 39319 > = 359,53м2·ч·Па/кг, выполняется, следовательно, рассматриваемая ограждающая конструкция удовлетворяет по воздухопроницаемости требованиям СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий».