Сопротивление теплопередаче плиты перекрытия

Теплотехнический расчет пустотной плиты перекрытия

Общая длина участков:

L = B — an= = 1190 — 845,24 = 344,75 мм. = 0,344м.

FI=L*1 = 0,344*1 = 0,344 м2. (1.12)

0,115 [м2 0С/Вт], (1.13)

где λЖБ = 1,92 [Вт/м 0С] — коэффициент теплопроводности железобетона

RВП = 0,15 [м2 0С/Вт]

, где = 0,0395 (1.14)

[м2 0С/Вт]

Общее термическое сопротивление стенок и пустот:

RII = RВП + 2RСТ = 0,15 + 0,02*2 = 0,191 [м2 0С/Вт] (1.15)

Общая площадь участков II при расчетной длине 1 м.

FII = a*n*1 = 0,141*6 = 0,846м2. (1.16)

Среднее термическое сопротивление ограждения:

=0,16 [м2 0С/Вт] (1.17)

Условная толщина слоя 1 и слоя 3:

м. (1.18)

Термическое сопротивление этих слоев:

=0,02057 [м2 0С/Вт] (1.19)

Термическое сопротивление 2-го слоя:

=0,15 [м2 0С/Вт] (1.20)

Термическое сопротивление всех 3-х слоев:

Rб = R1 + R2 + R3 = 0,13557[м2 0С/Вт] (1.21)

Действительная величина термического сопротивления железобетонной пустотной плиты:

=0,144 [м2 0С/Вт] (1.22)

Трубопроводная арматура
Трубопроводная арматура предназначена для управления гидравлическими параметрами системы (напора и расхода), для отключения участков сети и оборудования (насосов, водомеров) во время ремонта или замены, а также для предохранения элементов сети от разрушения, когда параметры превосходят расчетные. Устанавли .

Подсчет объемов котлованов и траншей
Подсчет объёмов земляных масс по котловану квадратной формы может быть выполнен по формуле: (3.1) где — средняя глубина котлована, м ; — ширина котлована в основании, м; — длина котлована в основании, м; — ширина котлована по верху с учетом величины заложения откоса, м; — длина котлована по верху с у .

Объемно-планировочное решение здания
Здание по своему назначению относится к спортивным сооружениям и предназначено для проведения учебно-тренировочных занятий по плаванию и занятий секций общей физической подготовки и групп здоровья, для обучения плаванию взрослых и детей. По капитальности здание относится ко II классу, степень долговечности .

Характеристики плит

Железобетонные плиты перекрытий являются ответственными несущими элементами каркаса здания.

В отличие от вертикальных стен, колонн и пилонов, нагрузки на которые собираются по всей высоте сооружения, горизонтальные перекрытия работают индивидуально, в пределах каждого этажа.

Перекрытия также разделяют внутреннее полезное пространство объекта недвижимости на горизонтальные уровни и объединяют вертикальные конструкции в единую пространственную раму.

Чтобы правильно рассчитать и подобрать данные элементы для последующей безопасной эксплуатации здания, необходимо знать характеристики плит перекрытий из бетона.

Технические характеристики

Диски перекрытий могут устраиваться в виде неразрывной конструктивной схемы равномерным распределением внутренних усилий по всему объёму элемента при устройстве монолитного сооружения.

В случае применения сборных плит, каждая из них работает по собственной схеме, а их прочностные и функциональные параметры должны совпадать для обеспечения совместной работы в сооружении на период эксплуатации. Ниже представлены основные технические характеристики перекрытий из бетона и железобетона.

Допустимый прогиб

Любой несущий конструктивный элемент, назначаемый в здании или сооружении, подбирается из условий расчёта по 2 группам предельных состояний:

  • 1 группа – расчёт по прочности. Назначенное сечение не теряет несущую способность под действием всех приложенных нагрузок на период монтажа и эксплуатации.
  • 2 группа – расчёт по деформациям. В данном случае прогиб или иное изменение геометрических параметров конструкции не должны влиять на эксплуатационные характеристики объекта.

Если подобранное сечение пролётной конструкции удовлетворяет показателям прочности, результаты расчёта по предельным состояниям второй группы могут показать значение вертикальных перемещений, выходящее за допустимые параметры.

То, на сколько прогибается плита перекрытия зависит от следующих критериев:

  • Длина пролёта, который перекрывается несущей конструкцией.
  • Рабочая высота сечения элемента, определяющая его жёсткость.
  • Тип опирания и сопряжения со стенами, колоннами или пилонами. Показатель влияет на количество степеней свободы элемента при комплексном расчёте пространственной рамы.
  • Количество рабочей арматуры, заложенной в конструкцию. Стальной скелет внутри бетонного перекрытия воспринимает растягивающие усилия в нижней части по центру пролёта, препятствуя как прогибу, так и предельному раскрытию трещин.
  • Класс бетона, являющийся главным показателем его предельной прочности на сжатие.
  • Условия твердения бетона. При устройстве монолитной плиты в условиях строительной площадки принимается понижающий коэффициент, определяющий менее благоприятные условия, в отличие от автоклавного твердения сборных перекрытий на заводе.
  • Суммарный показатель всех приложенных к элементу нагрузок – постоянных, временных (эксплуатационных) и особых (штамповых, линейных или точечных).
  • Наличие дополнительных усиливающих конструкций в составе расчётной схемы (балок, капителей, промежуточных опор).

Расчёт прогибов ведётся, исходя из перечисленных выше критериев, определяющих граничные условия при работе плиты перекрытия.

Полученные значения вертикальных перемещений сравниваются с предельно допустимыми величинами, указанными в таблицах СНиП и СП, в частности:

  • при L (величина пролёта) 24 м – максимальный прогиб L/300.

Таким образом, при пролёте 3,6 метра, вертикальное перемещение плиты может быть не более L/160 (значение получено по методу интерполяции соседних величин), или 3600 / 160 = 22,5 мм.

Предел огнестойкости

Огнестойкость горизонтальных элементов характеризуется их способностью сохранять прочностные и эксплуатационные свойства под воздействием открытого огня при пожаре. Показатель выражается в минутах и имеет следующую классификацию:

  • R – потеря несущей способности, то есть количество времени, в течение которого может производиться эвакуация людей из горящего здания до начала обрушения конструкций.
  • E – потеря эксплуатационных свойств, когда перекрытие больше не может отвечать результатам расчёта по предельным состояниям второй группы.
  • I – потеря теплоизоляционных характеристик.
  • REI – комплексный показатель огнестойкости, применяемый к железобетонным плитам перекрытий.


Огнестойкость конструкции зависит от общей жёсткости элемента, величины защитного слоя бетона и заводских характеристик материалов.

В соответствии с таблицами, приведёнными в нормативной документации, предельно допустимый показатель огнестойкости характеризует класс пожарной безопасности объекта недвижимости:

  • I – самый высокий, относится к общественным зданиям и сооружениям, предусматривающим длительное пребывание большого количества людей. REI не менее 60 минут.
  • II – применяется при проектировании многоквартирных жилых домов. REI не менее 45 минут.
  • III – менее ответственные сооружения, не предусматривающие длительное пребывание людей, REI 45 минут.
  • IV – технические объекты, не предназначенные для пребыванию людей – REI 15 минут.
  • V – все прочие сооружения – класс огнестойкости перекрытий не нормируется.

От класса пожарной безопасности и предельной огнестойкости зависит марка бетона и арматуры, а также некоторые конструктивные особенности, учитываемые при проектировании объекта.

Экологичность

Плиты перекрытий из бетона не должны оказывать негативного влияния на здоровье человека, что говорит об экологичности конструкции и используемых в ней материалов. Данный показатель зависит от следующих факторов:

  • Цемент, используемый при приготовлении бетонной смеси не должен излучать радиоактивные волны.
  • Если в бетон добавляются пластификаторы или другие химические примеси, они не должны выделять в атмосферу токсичные вещества.
  • После твердения остатки вяжущего вещества не должны пылить и забивать дыхательные пути человека.
  • При монтаже монолитных плит опалубка должна смазываться только минеральными маслами, не содержащими канцерогенных веществ.

При несоблюдении этих условий, перед принятием объекта в эксплуатацию государственная комиссия может потребовать проведение дополнительные мероприятий, повышающих экологические показатели конструкции.

Морозостойкость

Данный параметр актуален не для каждого конструктивного элемента, так как большинство плит перекрытий эксплуатируются в условиях отапливаемых помещений. Однако идеальные условия наступают далеко не всегда.

Также, части несущих конструкций могут устраиваться на улице, например, торцы плит в многоэтажных монолитных жилых домах, балконные элементы или террасы.

Морозостойкость обозначается латинской буквой F с числовым индексом, означающим предельно допустимое количество переходов температуры через нулевую отметку в год.

Данный показатель зависит от климатических условий, при которых эксплуатируется объект недвижимости. На практике выделяют 3 типа морозостойкости плит перекрытий:

  • умеренные условия – F50 – F200;
  • суровые – F200 – F400;
  • особо суровые – F400 – F600.

Как правило, в московском регионе при изготовлении плит перекрытий используется бетон с маркой по морозостойкости F125 – F150.

Теплопроводность

Сопротивление теплопередаче бетона не удовлетворяет требованиям по обеспечению энергоэффективности ограждающих конструкций, так как материал обладает малой пористостью и, соответственно, высокой теплопроводностью.

Читать еще:  Как соединять и монтировать металлопластиковые трубы

Таким образом, коэффициент теплопроводности тяжёлого бетона со средней плотностью D 300 – D400 колеблется в пределах l = 1.2 – 1.5 Вт/(м о С), в то время, как эффективный утеплитель из пенополистирола обеспечивает данный показатель l = 0,029 – 0,035 Вт/(м о С).

Это означает, что для повышения теплоизоляционных свойств конструкции необходимо обеспечивать дополнительные мероприятия:

  • В монолитных плитах – установка термовкладышей по границам уличной и отапливаемой зон для предотвращения образования мостиков холода.
  • В сборных элементах – устройство пустот, повышающих теплотехническую неоднородность и, соответственно, сопротивление теплопередаче.
  • При устройстве перекрытия между помещениями с разными температурными режимами (цокольное, чердачное и т. д.) формируется конструкция пирога пола с изолирующими материалами, повышающими энергоэффективность объекта.

При расчёте сопротивления теплопередаче плит перекрытия принимается разность температур по обе стороны конструкции, а также показатели теплопроводности каждого элемента пола или потолка.

Влагостойкость

Данный показатель характеризуется способностью конструктивного элемента сопротивляться проникновению воды. На основе данного критерия бетон, входящий в состав перекрытий, имеет марку по водонепроницаемости, которая обозначается латинской буквой W с числовым значением. Цифры означают предельное давление водной среды, которое может воспринять конструктивный элемент.

Параметр зависит от класса бетона:

  • B7,5 – B12,5 – W = 2;
  • B15 – B20 – W = 4;
  • B22,5 – B25 – W = 6;
  • B30 – B35 – W = 8;
  • Свыше B35 – W = 10 – 18.

В условиях стандартной эксплуатации плит перекрытий в жилых и общественных зданиях, применяется марка по влагостойкости W = 4 – 6. В чердачных или цокольных плитах марка увеличивается до W = 6 – 8. Повышенные значения относятся к специальным сооружениям.

Шумоизоляция

При монтаже несущих горизонтальных элементов конструкция должна отвечать требованиям по обеспечению шумоизоляции и сопротивлению передаче вибрационных воздействий.

Звукопроницаемость плит зависит от частотности шумовых воздействий и общей толщины ограждающей бетонной конструкции:

  • При толщине 160 мм и частотности в пределах 250 – 2000 Гц, элемент обеспечивает шумопоглощение 47 – 63 дБ.
  • 200 мм (250 – 4000 Гц) 44 – 65 дБ.
  • 300 мм (250 – 4000 Гц) 50 – 69 дБ.

Данных параметров не хватает для удовлетворения нормам СанПин, и застройщики обязаны предусмотреть дополнительные мероприятия для устранения слышимости. Они заключаются в устройстве звукоизоляционных подложек в составе пирога пола конструкции перекрытия.

Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума приведены в СП 23-103-2003.

Размеры

Данный параметр нормируется исключительно для сборных ЖБИ элементов, в соответствии с требованиями ГОСТ, основанными на обеспечении стандартизации изделий. Различные типы конструктивных элементов имеют собственные размерные линейки, в соответствии с требованиями нормативных документов:

  1. Многопустотные плиты типа ПК:
    • Толщина – 160 – 300 мм (ПК, ПКТ, ПГ)
    • Длина от 1,2 до 12 м.
    • Ширина от 0,9 до 4,8 м, в зависимости от количества точек опирания и объёмно-планировочных параметров помещения.
  2. Многопустотные плиты типа ПБ (экструдированные, вибропрессованные):
    • Толщина 160, 220, 260, 300, 400 мм.
    • Длина – любая, в пределах 12 м, так как линейная заводская конструкция нарезается, согласно спецификации к рабочему проекту.
    • Ширина – 900 – 3600 мм с модульным шагом 300 мм.
  3. Ребристые плиты типа ПКТ:
    • Толщина 90, 120, 150 мм.
    • Длина 1200 – 9000 мм с шагом 300 мм.
    • Ширина 400 – 1200 мм.
    • Высота ребра 300 или 400 мм.
  4. Сплошные плиты:
    • Толщина 120 – 200 мм.
    • Длина 1600 – 5000 мм с шагом 100 мм.
    • Ширина 900 – 2400 мм с шагом 100 мм.

В зависимости от габаритов, пролётные конструкции имеют разную несущую способность, исходя из предельной нагрузки на 1 м 2 площади, что влияет на коэффициент армирования и стоимость изделий.

Дополнительно о размерах в этой статье.

Срок службы железобетонных панелей

Данный критерий должен удовлетворять нормативным требованиям СНиП, предъявляемым к капитальным сооружениям, в зависимости от их класса по долговечности.

Общий срок службы железобетонных плит перекрытий в жилых и общественных зданиях составляет 75 – 150 лет без необходимости проведения капитального ремонта, реконструкции или усиления ответственных пролётных элементов.

Прочность

Величина определяется расчётом и зависит от способности конструктивного элемента оставаться в статическом положении под действием всех приложенных к нему нагрузок. Показатель зависит от следующих критериев:

  • Геометрических характеристик сечения.
  • Класса и количества арматуры в конструкции.
  • Расчётной прочности бетона, входящего в состав элемента.
  • Величины пролёта, перекрываемого плитой.
  • Величины приложенных внешних нагрузок на элемент.
  • Условий эксплуатации здания или сооружения.
  • Наличия вредных факторов, влияющих на прочность перекрытия.
  • Особых условий.

При строительстве гражданских зданий и сооружений, к несущим пролётным элементам из сборных ЖБ плит предъявляются требования по обеспечению нормальной эксплуатации под предельной нагрузкой в пределах 800 – 1500 кгс/м 2 .

При монтаже монолитного диска перекрытия, данные параметры назначаются индивидуально, по результатам расчёта многократно статически неопределимой пространственной рамы.

Масса пролётных конструкций актуальна при выборе грузоподъёмных механизмов для монтажа сборных ЖБИ изделий. При возведении стандартных гражданских жилых и общественных зданий, вес элементов составляет от 0,9 до 3,6 тонн.

При строительстве большепролётных сооружений с величиной пролёта 9, 12 или более метров, параметр может увеличиваться до 4,5 – 7,5 тонн, и для таких объектов требуется специальная техника.

Подробная статья о массе ЖБ плит перекрытий здесь.

Допустимые нагрузки

Предельные нагрузки, которые допускается приложить к пролётным сооружениям складываются из следующих составляющих:

  • Собственный вес несущего элемента.
  • Масса конструкций пола, полученная по результатам послойного суммирования.
  • Временные нагрузки, прикладываемые при эксплуатации помещений. В жилых и офисных зданиях величина варьируется от 150 до 300 кг/м 2прочно , а в гражданских сооружениях, предусматривающих длительное пребывание большого количества людей – от 300 до 600 кг/м 2 .
  • Особые штамповые или точечные нагрузки (например, от движения пожарной техники или от массы специального тяжёлого оборудования).

Все расчётные нагрузки складываются в сочетаниях и прикладываются к перекрытию с учётом повышающих коэффициентов, зависящих от особенностей материала, условий работы и других факторов.

Еще больше информации о допустимых нагрузках можно найти тут.

Почему важно учитывать технические особенности?

Перечисленные выше технические характеристики крайне важны при выборе типа и геометрических параметров плиты перекрытия. Если пренебречь этими критериями, возможно наступление следующих ситуаций:

  • Сооружение не будет удовлетворять требованиям по обеспечению прочности и безопасной эксплуатации.
  • Перекрытие не сможет обеспечить безопасную эвакуацию людей в случае пожара.
  • Теплотехнический режим в помещении не обеспечит требования по энергоэффективности.
  • Передача вибрационных нагрузок не обеспечит комфортное пребывание в здании.
  • Предельные деформации повлияют на эстетико-психологические свойства конструкции.

Последствия нарушений выполнения требований по безопасной эксплуатации могут оказаться весьма плачевными. Государственная комиссия не примет объект в эксплуатацию, и застройщику придётся провести дополнительные мероприятия, вплоть до разборки и повторного монтажа ответственных пролётных конструкций.

Заключение

При выборе плит перекрытий для монтажа в жилом, общественном или промышленном сооружении, необходимо обращать внимание на технические характеристики изделий. Главными параметрами являются показатели предельной прочности и деформативности элементов.

С повышенным вниманием также следует отнестись к классу пожарной безопасности конструкций, морозостойкости и водонепроницаемости бетона. При выборе грузоподъёмного механизма для монтажа следует учесть геометрические параметры и массу каждого изделия.

Теплотехнический расчет перекрытия чердачного

Пример 3. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определить толщину утеплителя для теплого чердака из условия энергосбережения.

Читать еще:  Эксперты дали советы, как грамотно убрать вещи на зиму

Исходные данные. Вариант № 40.

Здание – жилой дом.

Район строительства: г. Оренбург.

Зона влажности – 3 (сухая).

Расчетные условия

Наименование расчетных параметров

Расчетная температура внутреннего воздуха

Расчетная температура наружного воздуха

Расчетная температура теплого чердака

Расчетная температура техподполья

Продолжительность отопительного периода

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период

Градусо-сутки отопительного периода

Конструкция ограждения

Плита железобетонная – 150мм: δ1 = 0,15м; λ1 = 1,92 Вт/м∙0С

Пароизоляция (поливинилхлоридная пленка)

Утеплитель Styrodur – 2500: δ3 = ? м; λ3 = 0,031 Вт/м∙0С

Слой цементно-песчаного раствора – 20мм: δ4 = 0,02м; λ4 = 0,7 Вт/м∙0С

Ходовые доски – 30 мм. δ5 = 0,03м; λ5 = 0,14 Вт/м∙0С

1. Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия теплого чердака , м·°С/Вт определяют по формуле:

где: — нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия, определяемое по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

— коэффициент, определяемый по формуле:

, — то же, что и в формуле (1);

— расчетная температура воздуха в чердаке, 0С, устанавливаемая по расчету теплового баланса для 6-8-этажных зданий 140С, для 9-12-этажных зданий 15-16 0С, для 14-17 этажных зданий 17-18 0С. для зданий ниже 6 этажей чердак, как правило, выполняют холодным, а вытяжные каналы из каждой квартиры выводят на кровлю.

n =

2. Градусо–сутки отопительного периода

Dd = (tint – tht) zht

Dd = (22 + 6,3) 202 = 5717°С∙сут

3. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, Rreq, табл. 4.

Rreq = a∙Dd+ b = 0,00045∙5717 + 1,9 = 4,47 м2∙0С/Вт

Rgf = n∙Rreq = 0,31∙4,47 = 1,38 м2∙0С/Вт

4. Минимальную толщину утеплителя определяем из условия Rgf₀ = Rgf

Rgf0= Rsi+ ΣRк+ Rse=1/αint+ Σδ/λ+1/αext = Rgf

δут = [Rgf – (1/αint+ Σδ/λ+1/αext )]λут = [1,38 – (1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 + 1/12)]∙0,031 = [1,38 – (0,11 + 0,08 + 0,28 + 0,21 + 0,08)]∙0,031 = (1,38 – 0,76)∙0,031 = 0,019м

Принимаем толщину утеплителя 0,02м.

5. Определяем приведенное сопротивление теплопередаче, Rgf₀, с учетом принятой толщины утеплителя

Rgf0 = 1/αint+ Σδ/λ+1/αext = 1/8,7 + 0,15/1,92 + 0,02/0,031 + 0,02/0,07 + 0,03/0,14 + 1/12 = 1,40 м2∙0С/Вт

6. Выполнить проверку конструкции на невыпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температуру внутренней поверхности τsi перекрытия следует определять по формуле

τsi = tint — [n(tint – text)] / (Rgfо αint) = 22 — 0С

где : tint – расчетная температура воздуха внутри здания;

text — расчетная температура наружного воздуха;

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6.

3.3 Ограждающие конструкции технических подвалов

Технические подвалы (техподполье) — это подвалы при наличии в них нижней разводки труб систем отопления, горячего водоснабжения, а также труб системы водоснабжения и канализации.

Расчет ограждающих конструкций техподполий следует выполнять в приведенной последовательности.

1). Нормируемое сопротивление теплопередаче , м·°С/Вт, части цокольной стены, расположенной выше уровня грунта, определяют согласно СНиП 23-02-2003 для стен в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства. При этом в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха принимают расчетную температуру воздуха в техподполье , °С, равную не менее плюс 2°С при расчетных условиях.

2). Определяют приведенное сопротивление теплопередаче , м·°С/Вт, ограждающих конструкций заглубленной части техподполья, расположенных ниже уровня земли.

Для неутепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности Вт/(м·°С), приведенное сопротивление теплопередаче определяют по таблице 10 в зависимости от суммарной длины , м, включающей ширину техподполья и две высоты части наружных стен, заглубленных в грунт.

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определить достаточность сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки с внутренним утепляющим слоем из пенополистирольных плит с объёмной массой 40 кг/м3. Выполнить проверку санитарно-гигиенических требований.

А. Исходные данные

· Место строительства – г. Ярославль

· Зона влажности – нормальная [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Продолжительность отопительного периода zht = 221 суток [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 11, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –4 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 12, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Температура холодной пятидневки text = –31 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

· температура внутреннего воздуха tint = + 21ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20. +22 ºС. ];

· влажность воздуха: = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для жилых зданий относительная влажность воздуха 55%]. ;

· влажностный режим помещения – нормальный [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Табл. 1, при темпер. +21 ºС и влажности воздуха 55% влажностный режим нормальный] .

· Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [согласно СНиП 23-02–2003. Табл. 2 ].

· Коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2 °С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext = 23 Вт/м2·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

Рисунок 3 — Расчётная схема

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

Нормируемые теплотехнические показатели материалов стены определяем по приложению Д СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и сводим их в таблицу.

Поз. Наименование материала , кг/м3 , м ,Вт/(м·°С) , м2·°С/Вт
Кирпичная кладка из пустотного кирпича 0,38 0,52 0,73
Плиты пенополистирольные 0,125 0,05 2,5
Кирпичная кладка из пустотного кирпича (облицовочного) 0,12 0,58 0,21

,Вт/(м·°С)- по прилож. Д, СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий

Б. Порядок расчета

Для наружных стен из кирпича с утеплителем следует принимать приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности , который для стен жилых зданий из кирпича толщиной 500 мм (без учета утеплителя) равен 0,74 по СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», п.8.17, т.е., = ,

где – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2·°С/Вт.

где = 1/aint=1/8,7=0,1149 Вт/(м2·°С),

aint =8.7 — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Rk = R1 + R2 + … Rn =0,73+2,5+0,21=3,44 м2·°С/Вт, — термическое сопротивление ограждающей конструкции,

где R1, R2, . Rn — термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции.

Rse = 1/aext=1/23=0,0435 Вт/(м2·°С),

aext=23 м2·°С/Вт — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по табл. 8 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

где =+21ºС — температура внутреннего воздуха (СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», табл. 1);

= -4ºС — средняя расчетная температура отопительного периода (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1);

= 221 суток — продолжительность отопительного периода (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1)

Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен вычисляем по формуле Rreq = aDd + b по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» при значениях коэффициентов = 0,00035 и = 1,4 (табл. 4)

=0,00035·5304 + 1,4 =3,26 м2·°С/Вт

Условие, = 2,66 > , = 3,26 м2· °С/Вт не выполняется, толщины утеплителя мм не достаточно для сопротивления теплопередачи наружной кирпичной стены слоистой кладки, поэтому необходимо увеличить толщину утеплителя до мм.

Rk = R1 + R2 + … Rn =0,73+(0,2/0,05)+0,21=4,94 м2·°С/Вт, — термическое сопротивление ограждающей конструкции.

Условие, = 3,77 > , = 3,26 м2· °С/Вт выполняется

Проверка санитарно-гигиенических требований.

Проверяем выполнение условия .

По формуле (4) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» определяем расчётный температурный перепад

где n — коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в табл. 6 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» n=1 (стены);
Читать еще:  Рейтинг лучших антикоррозийных средств для автомобиля на сегодняшний день

text — расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, = –31ºС (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», табл. 1)

Согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», табл. 5 = 4,0°С (наружные стены в жилых зданиях) условие, = 1,55 td. Для расчета используем формулу (25) СП 23-101-04: = tint — [ n ( tint — text) ] /( аint R0r ) = 21-[ 1 ( 21+31 ) ]/ ( 3,77*8.7 )= = 21 – 52/32,8 = 21 – 1,58 = 19,42 ºС n- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху. Согласно приложению Р СП 23-101-04 для температуры внутреннего воздуха tint =201ºС и относительной влажности = 55 % температура точки росы td =11,62 ºС , следовательно, условие > td. выполняется. Вывод: Ограждающая конструкция удовлетворяет нормативным требованиям тепловой защиты здания.

Определить толщину утеплителя чердачного перекрытия, состоящего из ж/б панели мм, пароизоляция – 1 слой рубитекса; цементно-песчаной стяжки мм и утеплителя – плиты минераловатные с объёмной массой 125 кг/м3 в городе Ярославле.

· Место строительства – г. Ярославль

· Климатический район – II B [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., рисунок 1-схематическая карта климатического районирования для строительства].

· Зона влажности – нормальная[согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Продолжительность отопительного периода zht = 221 суток [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 11, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Средняя расчетная температура отопительного периода tht = –4ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 12, в жилье отопит. период начинается при температуре ниже +8 ºС].

· Температура холодной пятидневки text = –31 ºС [согласно СНиП 23-01–99. Строительная климатология., табл. 1, столбец 5, с обеспеченностью 0,92].

Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:

· Температура внутреннего воздуха tint = + 21ºС [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.Табл.1-для жилых зданий температура +20. +22 ºС. ];

· влажность воздуха: = 55 % [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий. Табл.1-для жилых зданий относительная влажность воздуха 55%]. ;

· влажностный режим помещения – нормальный [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий. Табл. 1, при темпер. +21 ºС и влажности воздуха 55% влажностный режим нормальный] .

· Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б [согласно СНиП 23-02–2003. ].

· Коэффициент теловосприятия внутренней поверхности ограждения аint = 8,7 Вт/м2 °С [согласно СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.].

· Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения aext = 12Вт/м2·°С [согласно СП 23-101–2004. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий.- таблица 8]

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

(определение толщины утеплителя и выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания)

А. Исходные данные

Рисунок 4— Расчётная схема

Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

Поз. Наименование материала , кг/м3 , м , Вт/(м·°С) , (м2·°С/Вт)
Железобетонная панель 0,10 2,04 0,049
Пароизоляция – 1 слой рубитекса (ГОСТ 10293) 0,005 0,17 0,029
Цементно-песчаная стяжка 0,03 0,93 0,032
Плиты минераловатные Х 0,036

Б. Порядок расчета

Определяем величину градусо-суток отопительного периода по формуле (2) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия вычисляем по формуле (1) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» при значениях коэффициентов = 0,00045 и = 1,9 (табл. 4)

=0,00045·5525 + 1,9 =4,29 м2·°С/Вт

Из условия равенства общего термического сопротивления нормируемому , т.е. = , определяем по формуле (7) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» термическое сопротивление чердачного перекрытия Rк:

=4,29 – (1/8,7 + 1/12) = 4,29 – 0,198 = 4,1 м2·°С/Вт,

aext=12 м2·°С/Вт — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по табл. 8 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»,

aint =8.7 — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. 7 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Rут – термическое сопротивление утепляющего слоя, определяемое из выражения:

4,1 –(0,049 + 0,029+0,032) = 3,99 м2·°С/Вт.

Далее по формуле (6) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» вычисляем толщину утепляющего слоя

R = d / l → = 3,99·0,036 = 0,14 м

Принимаем толщину утепляющего слоя 140 мм.

Определяем общее фактическое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом принятой толщины утеплителя

Условие, 3,64 = 4,29 м2·°С/Вт, выполняется.

1.3 Теплотехнический расчёт чердачного перекрытия

Конструктивная схема чердачного перекрытия изображена на рисунке 3.

Рис.3 – Схема чердачного перекрытия.

Мы имеем верхний слой керамзитовый гравий плотностью 800 кг/м3 толщиной 0,015 м, теплоизоляционный слой (Плиты жесткие минераловатные на синтетическом связующем) с плотностью 125 кг/м3 и железобетонную плиту толщиной 0,22 м. Возьмём из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006(02250) значение коэффициента теплопроводности и теплоустойчивости для используемых материалов.

Таблица 3. Значения коэффициентов теплопроводности и теплоустойчивости для чердачного перекрытия

Толщина утеплителя чердачного перекрытия

Чердачные перекрытия разделяют холодное нежилое подкровельное и теплое жилое пространство. Поэтому теплозащите чердачного перекрытия следует уделить особое внимание: в доме с холодным чердаком до 20 % энергии, расходуемой на отопление, теряется именно через чердак.

Расчет теплоизоляции перекрытия чердака

Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи R.

Чем выше сопротивление теплопередаче R конструкции, тем лучшими теплозащитными свойствами она обладает и тем меньше тепла через нее теряется.

Требуемая толщина утеплителя для чердачного перекрытия вычисляется по формуле:

  • αут — толщина утеплителя, м
  • R тр — нормируемое сопротивление теплопередаче чердачных перекрытий,
    м 2 · °С/Вт; (см. таблица 1)
  • δ — толщина плиты перекрытия (нижней обшивки перекрытия), м
  • λ — коэффициент теплопроводности плиты перекрытия (обшивки потолка),
    Вт/(м · °С)
  • λут— коэффициент* теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С)
  • r — коэффициент теплотехнической однородности конструкции
    (из железобетонных панелей с плитным утеплителем r=0,8;
    из деревянных элементов с плитным утеплителем r=0,9)

Для многослойных конструкций в формуле (1) δ/λ следует заменить на сумму

δi — толщина отдельного слоя многослойной конструкции;

λi — коэффициент теплопроводности материала отдельного слоя многослойной конструкции.

*λА или λБ принимается к расчету в зависимости от города строительства (см. таблица 1)

Определение приведенного термического сопротивления многопустотной железобетонной плиты

Определение толщины утепляющего слоя чердачного и подвального перекрытий.

Особенностью расчета перекрытий чердака и подвала является то, что перекрытием является многопустотная железобетонная плита, поэтому термическое сопротивление конструкции является не однородным.

Расчет приведенного значения сопротивления теплопередачи конструкции проводится в два этапа:

1) Расчет параллельно тепловому потоку.

Тепловой поток в направлении данного сечения преодолевает сопротивление следующих слоев:

а) железобетон ;

б) воздушная прослойка (заменим круглые пустоты эквивалентными по площади квадратными пустотами).

;

c)железобетон .

1.3.1.1 Определим термическое сопротивление железобетона:

Рис.5

1.3.1.2 Термическое сопротивление ограждающей конструкции в данном направлении будет равно:

(1.7)

1.3.1.3 Тепловой поток в данном сечении преодолевает сопротивление железобетона толщиной δ=с+а+с. Термическое сопротивление данного слоя:

(1.8)

1.3.1.4 Термическое сопротивление, полученное по характерным сечениям определяется:

(1.9)

2) Расчет перпендикулярно тепловому потоку.

Плоскостями перпендикулярными к направлению потока разобьем конструкцию в характерных зонах сечениями 3 – 3, 4 – 4, 5 – 5. Проходя по 3 и 5 сечению тепловой поток преодолевает сопротивление слоев железобетона м и с теплопроводностью

Вт/м .

1.3.1.5 Количество тепла, проходя по среднему слою конструкции, преодолевает сопротивление воздушной прослойки и слоя железобетона. Определим средний коэффициент теплопроводности по сечению 4 – 4:

, (1.10)

где . (1.11)

1.3.1.6 Термическое сопротивление перпендикулярно тепловому потоку определим по формуле:

. (1.12)

1.3.1.7 Определим общее приведенное сопротивление конструкции по формуле:

(1.13)

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector