Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВА

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования

Пояснительная записка

Курсового проекта

 

По дисциплине___ Основы обеспечения микроклимата зданий и сооружений _____

Тема:_ Определение тепло и влагозащитных свойств ограждения _______________ Выполнил студент (институт, курс, группа )___Илышев Валерий Викторович

гр.ЗТВ-287,2 курс _________________________________________________

Руководитель проекта:___ Скорик Т.А. ______________________________________

К защите_______________________________________________________________

Проект защищен с отметкой_______________________________________________

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВА

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)

Институт инженерно-экологических систем

Кафедра отопления, вентиляции и кондиционирования

ЗАДАНИЕ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

По дисциплине Основы обеспечения микроклимата зданий и сооружений ________

Студента_ Илышев Валерий Викторович, гр.ЗТВ-287 ______________________

1.Тема проекта: __ Определение тепло и влагозащитных свойств ограждения ______

2.Срок сдачи проекта: _ Исходные данные к проекту: Район строительства- Самара. Конструктивный материал – Туфобетон-1400. Материал утеплителя ограждающей конструкции - Плиты из резольно фенолформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916) -Вариант плана жилого дома 9 (10 этажей) ______________________________

4.Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.Консультант по проекту__________________________________________________

7.Дата выдачи задания_____________________________________________________

Руководитель проекта_____________________________________________________

8.Задание получил_______________________________студент___________________

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ

Выполнил

Илышев В.В.

Провер.

Скорик Т.А.

Н. Контр.

Утверд.

Основы обеспечения микроклимата здания (включая теплофизику здания)   Пояснительная записка

Лит.

Листов

ДГТУ «Кафедра ТГСиВ»

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные: наружные климатические условия.

Задача 1. Определить нормируемое сопротивление теплопередаче и толщину слоя утеплителя однородной многослойной конструкции

Задача 2. Построить температурный график в ограждении и определить минимальную температуру внутренней поверхности

Задача 3. Определить приведённое сопротивление теплопередаче неоднородной конструкции утеплённого пола над неотапливаемым подвалом

Задача 4. Определить теплоустойчивость ограждающих конструкций, рассчитанных в задаче 1

Задача 5. Определить теплоусвоение поверхности пола с конструкцией, рассчитанной в задаче 3

Задача 6. Определить воздухопроницаемость наружной стены рассчитанной в задаче 1

Задача 7. Построить график вероятного влагонакопления в толще наружные стены (метод Фокина-Власова):

Задача 8. Определить сопротивление паропроницанию наружной стены

Задача 9. Определить воздухопроницаемость наружной стены

 

Задача 10. Определить удельную теплозащитную характеристику здания

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

Введение

Курсовая работа по дисциплине «Основы обеспечения микроклимата зданий (включая теплофизику здания)» является разделом 1«Теплофизика зданий» и служит началом сквозного курсового проектирования по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Результаты расчётов, полученных в курсовой работе по строительной теплофизике (раздел 1 «Теплофизика здания»), позволяют определить данные для дальнейшего проектирования.

Перечень расчётов теплотехнических характеристик ограждающих конструкций соответствует требованиям CП 50.13330.2012«Тепловая защита зданий». Цель курсовой работы - разработка исходных данных для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Исходные данные (взяты по номеру зачётной книжки студента 15243)

 

1.Район строительство – Самара.

2. Конструктивный материал - Туфобетон-1400

3. Материал утеплителя ограждающей конструкции - Плиты из резольно фенолформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916)

4. Исходные данные для проектирования:

-Вариант плана жилого дома 9 (10 этажей)

-Тип остекления 13

Таблица А1.Теплофизические показатели материала слоев наружной ограждающей конструкции (данные из приложения Б)

№ п/п	Материал	ρ,	λ,	S,	μ
Жил.дом	Плиты мягкие на синтетическом и битумном связующем		0,082	1,17	0,41
Жил.дом	Силикатный кирпич		0,7	9,77	0,11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

 

Задача 1. Теория.

Определить нормируемое сопротивление теплопередаче и толщину слоя утеплителя однородной и многослойной конструкции.

-приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций

-нормируемое значение сопротивления теплопередаче, определяется в зависимости от градусо-суток р-на строительства (ГСОП)

ГСОП- градусо-сутки отопительного периода.

где:

- расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая 20

- средняя температура наружного воздуха,

– продолжительность суток отопительного периода.

Приведённое сопротивление теплопередачи: где:

a,b – коэффициенты которые следует принимать по СП 50.13330.2012 таблица 3 «Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкции».

– где:

- толщина слоя, м.

-коэффициент теплопроводности, Вт/(м^2.оС).

-коэффициент теплоотдачи внутренней ограждающей конструкции.

-коэффициент теплоотдачи наружной ограждающей конструкции.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

– толщина i-ого слоя конструкции

- если данное условие выполняется, то данная конструкция готова к эксплуатиции.

 

Однослойная ограждающая конструкция. 1 задача, а)

q

δ1=15

δ2

+

-

1) Известково- песчаная штукатурка.

2) – Кладка из глиняного обыкновенного кирпича.

Задача: определить .

 

 

=0,00035*3580,5+1,4=2,65 ;

=8,7 =23;

=0,81 Вт/(м^2.оС); =0,76 с– коэффициенты теплопроводности мат-лов.

толщина слоя i-го слоя (даны на рисунке).

Решение:

Проверка:

=2.78,

- данное условие выполняется, следовательно, данная конструкция готова к эксплуатации. Такой тип конструкции не выгодно использовать, т.к. у конструкционного материала плохая термическая защита, вследствие этого толщина

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

стены достигает 2 м.

 

Многослойная конструкция наружной стены. Задача 1 б)

δут

+

-

 

 

1) конструкционный материал

2) утеплитель (таблица А1)

3) воздушная прослойка;

4) конструкционный материал

 

=0,00035·3580,5+1,4=2,65 ;

= =0,76 Вт/(м^2.оС) =0,13 Вт/(м^2.оС) =0,082 Вт/(м^2.оС) =8,7 =23;

толщина слоя i-го слоя (даны на рисунке).

опредилить толщину утеплительного слоя.

Решение:

;

;

Проверка:

0,775+1.875=2.65 м^2.оС/Вт,

- данное условие выполняется, следовательно данная конструкция готова к эксплуатации.

расчетный температурный перепад.

=1,74

4.0>1,704-между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин Δ t_в, следовательно условие выполнилось.

 

 

Конструкция совмещенного покрытия здания. Задача 1 в).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

1.) Ж/Б плита

2.) Утеплитель

3.) Цементная стяжка

4.) Рубероид

 

 

=2,04 Вт/(м^2.оС) =0,082 Вт/(м^2.оС) =0,93 Вт/(м^2.оС) =0,17 Вт/(м^2.оС) =8,7 =23

 

A, b – коэффициенты которые следует принимать по СП 50.13330.2012 таблица 3

Для покрытия a=0,0005 b=2,2

 

Решение:

;

;

Проверка:

м^2.оС/Вт

- данное условие выполняется, следовательно, данная конструкция готова к эксплуатиции.

 

расчетный температурный перепад.

 

=1,15

 

3.0>1,625-между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин Δ t_в, следовательно, условие выполнилось.

Задача 2. Построить температурный график в ограждении и определить минимальную температуру внутренней поверхности.

Теория.

Температуру внутренней поверхности, , однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

где:

- расчётное сопротивление теплопередаче.

-температура внутри помещения,

-температура наружного воздуха,

-коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции.

 

Расчётный температурный период, , между и - поверхности ограждающей конструкции.

 

;

 

Температура наружной поверхности, ,

;

Температура поверхности i-ого слоя, следует определять по формуле:

 

;

После вычисления, данные, м, и найденные t-между слоёв и температур поверхностей , отображаются на графике выполненных на миллиметровой бумаги.

По оси абсцисса откладывается, м, по оси ординат t .

 

Задача 2. Многослойная конструкция наружной стены.

 

200

+

-

-температура внутри помещения.

 

-температура наружного воздуха,

 

м^2.оС/Вт

=8,7 =23-коэффициенты теплоотдачи.

 

 

= =0,76 Вт/(м^2.оС) =0,13 Вт/(м^2.оС) =0,082 Вт/(м^2.оС) =8,7 =23;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

Решение:

=1,74 , -точка росы - отнс. влажность воздуха

-условие выполняется, следовательно, конструкция применяется в холодный период года.

 

 

Задача 2. Совмещённое покрытия здания.

 

 

-температура внутри помещения.

 

-температура наружного воздуха,

м^2.оС/Вт

 

=2,04 Вт/(м^2.оС) =0,082 Вт/(м^2.оС) =0,93 Вт/(м^2.оС) =0,17 Вт/(м^2.оС) =8,7

 

Решение:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

=1,15

-точка росы - относительная влажность воздуха в помещении.

-условие выполняется, следовательно, конструкция применяется для эксплуатции в холодный период года.

Задача 3. Определить приведённое сопротивление теплопередаче неоднородной конструкции утеплённого пола над неотапливаемым подвалом

Теория.

Определить приведённое сопротивление теплопередаче неоднородной конструкции утеплённого пола над неотапливаемым подвалом.

Для плоских ограждающих конструкций с теплопроводными включениями толщиной больше 50 % толщины ограждения, теплопроводность которых не превышает теплопроводности основного материала более чем в 40 раз, приведённое термическое сопротивление определяется следующим образом:

а) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть её) условно разрезается на участки, из которых одни участки могут быть однородными (однослойными) — из одного материала, а другие неоднородными — из слоёв с различными материалами; термическое сопротивление ограждающей конструкции R _аТ, м^2.°С/Вт, определяется по формуле (3) применительно к термическому сопротивлению, где термическое сопротивление отдельных однородных участков конструкции определяется по формуле (4) или для многослойных участков по формуле (5);

б) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть её, принятая для определения R _аТ ) условно разрезается на слои, из которых одни могут быть однородными — из одного материала, а другие неоднородными — из разных материалов. Термическое сопротивление однородных слоёв определяется по формуле (4), неоднородных — по формуле (3) и термическое сопротивление ограждающей конструкции R _Т— как сумма термических сопротивлений отдельных однородных и неоднородных слоёв — по формуле (6).

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

, (3)

где – соответственно площадь i -го участка характерной части ограждающей конструкции, м², и его приведённое сопротивление теплопередаче,

 

м^2.оС/Вт;

А – общая площадь конструкции, равная сумме площадей отдельных участков, м²;

m – Число участков ограждающей конструкции с различным приведённым

 

сопротивлением теплопередаче.

Термическое сопротивление R, м^2.оС/Вт, однослойного слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однослойной ограждающей конструкции

 

следует определять по формуле

, (4)

где δ – толщина слоя, м;

λ – расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м^.оС),

принимаемый согласно приложение Б в методичке.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_k, м^2.оС/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять, как сумму термических сопротивлений отдельных слоёв

, (5)

где – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м^2.оС/Вт, (4, 6);

– термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению И в методичке.

Приведённое термическое сопротивление ограждающей конструкции

.

Толщина утеплителя определяется по формуле;

;

 

;

a,b – коэффициенты которые следует принимать по СП 50.13330.2012 таблица 3

; где:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

 

Задача 3. Определить приведённое сопротивление теплопередаче неоднородной конструкции утеплённого пола над неотапливаемым подвалом.

1) Линолеум.

2) ДВП.

3) Настил из доски.

4) Лага деревянная и утеплитель.

5) Ж/б плита перекрытия.

 

Линолеум: Вт/(м^.оС), ДВП Вт/(м^.оС), Настил из доски Вт/(м^.оС), Утеплитель Вт/(м^.оС), Ж/б плита Вт/(м^.оС)

 

Лаги Вт/(м^.оС)

Вт/(м^.оС)

;

а) разбиваем слой в направлении || тепловому потоку.

Разбиваем слои в направлении перпендикулярно тепловому потоку.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

- данное условие выполняется, следовательно данная конструкция готова к эксплуатации.

 

Теория

Теория

 

Поверхность пола жилых и общественных зданий, вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий и отапливаемых помещений производственных зданий (на участках с постоянными рабочими местами) должна иметь расчётный показатель теплоусвоения , Вт/(м ·°С), не более нормируемой величины

 

1,1 Расчетная величина показателя теплоусвоения поверхности пола определяется следующим образом:

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

а) если покрытие пола (первый слой конструкции пола) имеет тепловую инерцию , то показатель теплоусвоения поверхности пола следует определять по формуле

 

; (9.1)

б) если первые слоёв конструкции пола имеют суммарную тепловую инерцию , но тепловая инерция слоёв , то показатель теплоусвоения поверхности пола следует определять последовательно расчётом показателей теплоусвоения поверхностей слоёв конструкции, начиная с -го до 1-го:

для -го слоя - по формуле

 

; (9.2)

для -го слоя (;) - по формуле

 

. (9.3)

Показатель теплоусвоения поверхности пола , принимается равным показателю теплоусвоения поверхности первого слоя Y.

В формулах (9.1) - (9.3) и неравенствах

D - тепловая инерция соответственно 1-го, 2-го,.i- го слоёв конструкции пола, определяемая по формулам:

 

; ;...; , (9.4)

R - Термические сопротивления, соответственно 1-го, 2-го,, n-го слоёв конструкции пола, определяемые по формулам:

 

; ; ; (9.5)

s - Расчётные коэффициенты теплоусвоения материала, соответственно 1-го, 2-го, i--го слоёв конструкции пола, Вт/(м ·°С), принимаемые расчётом по

 

 

результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных они оценивается по приложению Т;
, - толщины соответственно 1-го, 2-го, i -го слоёв конструкции пола, м;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

λ - расчётные теплопроводности материала соответственно 1-го, 2-го, i -го слоёв конструкции пола, Вт/(м ·°С), Вт/(м·°С), принимаемые по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных они оценивается по приложению Т.

Если расчётная величина, , показателя теплоусвоения поверхности пола окажется не более нормируемой величины ,, установленной в таблице 12, то этот пол удовлетворяет требованиям в отношении теплоусвоения; если , то следует разработать другую конструкцию пола или изменить толщины его отдельных слоёв до удовлетворения требованиям .

 

1,2 Не нормируется показатель теплоусвоения поверхности полов:

 

а) имеющих температуру поверхности выше 23 °С;

 

б) в отапливаемых помещениях производственных зданий, где выполняются тяжёлые физические работы (категория III);

 

в) в производственных зданиях при условии укладки на участке постоянных рабочих мест деревянных щитов или теплоизолирующих ковриков;

 

г) помещений общественных зданий, эксплуатация которых не связана с постоянным пребыванием в них людей (залы музеев и выставок, фойе театров, кинотеатров и т.п.)

 

Задача 5. Определить теплоусвоение поверхности пола с конструкцией, рассчитанной в задаче 3

1) Линолеум.

2) ДВП.

3) Настил из доски.

4) Лага деревянная и утеплитель.

5) Ж/б плита перекрытия.

 

Слой	Материал	δ, м	λ, Вт/мºС	S, Вт/м²ºС	R, м²ºС/Вт	D=R*S	Y, Вт/м²ºС
	Линолеум	0,005	0,33	7,52	0,015	0,114	9,81
	ДВП	0,005	0,08	1,81	0,0625	0,113	7,525
	Настил из доски	0,025	0,35	6,33	0,0714	0,452

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ООМЗ.590000.000.ПЗ 8

D1+D2+D3=0,114+0,113+0,452=0,679 ≥ 0,5

 

D – Тепловая инерция

Вт/м²ºС

Определим теплоусвоение первого слоя:

Вт/м²ºС

Проверим правильность необходимость условия

= 9,81 Вт/м²ºС (так как показатель теплоусвоения поверхности пола принимается равным показателю теплоусвоения пола поверхности 1-го слоя )

=12 Вт/м²ºС

 

12 ≥ 9,81. Условие выполняется, и не требуется и не требуется подбирать другую конструкцию.

Вывод. Расчётная величина показателя теплоусвоения пола не более нормативной величины , взятой из СП 50.13330, значит, эта конструкция пола удовлетворяет тре