Строительная физика - расчеты температуры

stroitelnaya_fizika.dwg

Специальность: ПГС-У
Значение среднемесячной температуры наружного воздуха 3
Скорость и направление ветра 5
Солнечная радиация 6
Теплотехнический расчет стен 7
Теплотехнический расчет окна 10
Значение среднемесячной температуры наружного воздуха
Гистограмма распределения температур
Наиболее низкая средняя температура наружного воздуха
Наиболее высокая температура наружного воздуха в июле +18
Летний период - 5месяцев
Зимний период - 5месяцев
Осенне-весенний период - 2 месяца
Продолжительность отопительного периода 221день
Средняя температура отопительного периода -8
Температура наиболее холодной пятидневки -37
Значение влажности воздуха за год
Наиболее сухой месяц - май
относительная влажность составляет = 52
Наиболее влажние месяца - январь
Скорость и направление ветра
Наибольшая скорость ветра
наименьшая скорость ветра
Теплотехнический расчет стен
Район строительства г.Омск. Зона влажности - сухая (СНиП 23-02 Прил.В). Условия эксплуатации ограждающих конструкций - А (СНиП 23-02 табл.2). 1 - Раствор цементно-песчаный
ρ = 1800кгм³ 2 - Кирпичная кладка из сплошного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе
ρ = 1800кгм³ 3 - Экструдированный пенополистирол "Пеноплекс"
ρ = 45кгм³ 4 - Керамзитобетонные блоки на кирамзитовом песке
ρ = 800кгм³ 5 - Раствор цементно-песчаный
м 3 = х 4 = 390мм = 0
Градусо-сутки отопительного периода Dd :
Dd = (tint - tht ) Zht
tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха
°С; tht и - средняя температура наружного воздуха
°С; Zht - продолжительность
отопительного периода со средней суточной температуры воздуха не более 8°С. tint = 21°С
т.к. text = -37°С tht = -8
Теплотехнический расчет окна
Нормируемое сопротивление теплопередаче Rreg [м² °СВт] светопрозрачных конструкций следует определять по таблице 4 СНиПа 23-02-2003 в зависимости от Dd [°С *сут]: Rreg = a*Dd + b = 0
по таблице 5 СНиП 23-101-2004 принимаем стекло с тройным остеклением в раздельно-спаренных переплетах с твердам селективным покрытием.
отопительного периода со средней суточной температуры воздуха не более 8°С. t tht = -8
)221 = 6497 [°С *сут]
Расчет ограждающей конструкции на
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций зданий и сооружений Rinf
должно быть не менее нормируемого сопротивления воздухопроницанию Rinf
определяемого по формуле Rinf = ΔрGn
где Δр - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций
Па; Gn - нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций
определяется по табл. 11 СНиП 23-02. Gn - 0
Н(γext - γint) + 0.03γextV²
где Н - высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты)
м. Н = 10м V = максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь
повторяемость которого составляет от 16% и более
принимаетмя по табл.1* СНиП 23-01 V = 5
γint - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха
определяемый по формуле : γ ext(int) = 3463(273 + text(int))
где text(int) = температура воздуха: внутреннего (для определения γint)
наружного (для определения γe tint = 21°С γext = 3463(273 - 37) = 14
Нм³ γint = 3463(273 + 21) = 11
λ = расчетный коэффициент теплопроводности материала
СНиП 23-101-2004 Прил.Д = коэффициент паропроницаемости материала
СНиП 23-101-2004 Прил.Д
Общее сопротивление R0 = 1αint + Rk + 1αext Где
αint и αext - коэффициент теплопередачи внутренней и наружной поверхности ограждающих конструкций
определяем по табл.7 СНиПа 23-02 αext = 23 Втм²°С
определяем по табл.8 СНиПа 23-101 Rk = R1 + R2 + R3 + R4 + R5 = 0
(м²°С)Вт R2 = 2λ2 = 0
7(м²°С)Вт R3 = 3λ3 R4 = 4λ4 = 0
(м²°С)Вт R5 = 5λ5 = 0
6(м²°С)Вт Приведенное сопротивление теплопередаче Rо
ограждающих конструкций следует принимать не менее нормируемых значений Rreg
определяемых по таблице 4 СНиПа 23-02 в зависимости от градусо-суток района строительства Dd
°С·сут. Значения Rreg для величин Dd
отличающихся от табличных
следует определять по формуле: Rreg = aDd + b = 0
(м²°С)Вт Определяем толщину искомого слоя: R0 = 1αint + 1
+ 3λ3 + 1αext 3 = ( R0 - (1αint + 1
4м Принимаем толщину утеплителя 65мм. Толщина стены составит 600мм.
Расчетный температурный перепад Δt0
между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин Δtn
Δtn > Δt0 Δt0 = n ( tint - text)R0*αint = 1(21-(-37))3
Δtn - определяется по табл.5 СНиП 23-02-2003. Δtn = 4
учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 СНиП 23-02. n = 1. 4 > 1
- условие выполняется 2. Температура на внутренней поверхности стены si
°С не должна быть ниже температуры точки росы td
°С si > td Определяем температуру на внутренней поверхности стены по формуле: si = tint - n( tint - text)R0*αint = 21 - 1(21-(-37))3
°С - температура точки росы определяемая по СП 23-101-2004
Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции Rinf
следует определять по формуле: Rinf = Rinf + Rinf + Rinf + Rinf + Rinf
Rinf - сопротивления воздухопроницанию отдельных слоев ограждающей конструкции
принимаемые по табл. 17 СНиП 23-101 Rinf = 248 Rinf = 2 Rinf = 79 Rinf = 17 Rinf = 373 Rinf = 248 + 2 + 79 + 17 + 373 = 719м·ч·Пакг 283
719 Вывод: условие выполняется Rinf Rinf
Расчет сопративления паропрницания
Исходные данные Расчетная температура tint и относительная влажность внутреннего воздуха φint
для жилыx помещений tint = 21°С φ = 55 % (согласно СНиП 23-02) Расчетная зимняя температура text и относительная влажность наружного воздуха φint
определяются следующим образом: text и φint принимаются соответственно равными средней месячной температуре и средней относительной влажности наиболее холодного месяца. Для Омска наиболее холодный месяц январь и согласно таблице 3* СНиП 23-01 text = -19
и согласно таблице 1* СНиП 23-01 φint =80%. Зона влажности - сухая
тогда условия эксплуатации ограждающих конструкций определяют по параметру А (согласно СНиП 23-02). Расчетные теплотехнические показатели материалов приняты по параметру А приложения Д СНиП 23-101. Наружная многослойная стена жилого дома состоит из следующих слоев
считая от внутренней поверхности: 1 - Раствор цементно-песчаный
ρ = 1800кгм³ 1 = 15мм = 0
мг(мчПа) 2 - Керамзитобетонные блоки на кирамзитовом песке
ρ = 800кгм³ 2 = 390мм = 0
мг(мчПа) 3 - Экструдированный пенополистирол "Пеноплекс"
ρ = 45кгм³ 3 = 65мм = 0
5 мг(мчПа) 4 - Кирпичная кладка из сплошного глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе
ρ = 1800кгм³ 4 = 120мм = 0
мг(мчПа) 5 - Раствор цементно-песчаный
ρ = 1800кгм³ 5 = 10мм = 0
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции равно R0 = 1αint + Rk + 1αext Где
3(м²°С)Вт R5 = 5λ5 = 0
6(м²°С)Вт R4 = 4λ4 = 0
(м²°С)Вт R3 = 3λ3 = 0
7(м²°С)Вт R1 = 1λ1 = 0
(м²°С)Вт Согласно СНиП 23-02 (п.9.1
примечание 3) плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции совпадает с наружной поверхностью утеплителя. Сопротивление паропроницанию Rvp
ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию
определяемых по формулам: Rvp1 = (eint - Е)Rvp(Е - eext) Rvp2 = 0
24Z0(eint - Е0)pw*w*Δwav +
где eint - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха
при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха
определяемое по формуле eint = (φint100)Еint
где Eint - парциальное давление насыщенного водяного пара
при температуре tint
принимается по СНиП 23-101 Прил. С: при tint = 21°С
Eint = 2488 Па. Тогда при φ = 55 % eint = (55100)2488 = 1368Па
Е - парциальное давление водяного пара
в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации
определяемое по формуле E = (E1z1 + E2z2 + E3z3)12 где
E3 - парциальные давления водяного пара
принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации
определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего
весенне-осеннего и летнего периодов; z1
z3 - продолжительность
соответственно зимнего
весенне-осеннего и летнего периодов
определяемая с учетом следующих условий: а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже -5 °С; б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от -5 до 5 °С; в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше 5 °С. Продолжительность периодов и их средняя температура определяются по таблице 3*СНиП 23-01
а значения температур в плоскости возможной конденсации i
соответствующие этим периодам
по формуле i = tint - (tint - ti)(Rsi + R)R0 где
t ti - расчетная температура наружного воздуха i-го периода
принимаемая равной средней температуре соответствующего периода; Rsi - сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения
равное Rsi = 1αint = 18
5 (м²°С)Вт R - термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации; R0 - сопротивление теплопередаче ограждения; R0 = 3
(м²°С)Вт Определим термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации R = R5 + R3 + R2 = 0
Установим для периодов их продолжительность zi
среднюю температуру ti
согласно СНиП 23-01 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации i
по формуле зима (январь
декабрь): z1 = 5мес t1 = [(-19
°С весна-осень (апрель
октябрь): z2 = 2мес t2 = 2
сентябрь): z3 = 5мес t3 = (11
= 21 - 6 = 15°С По температурам (1
) для соответствующих периодов определяем по приложению С СНиП 23-101 парциальные давления (E1
E3) водяного пара: E1 = 209Па; E2 = 775Па; E3 = 1705Па; и определим парциальное давление водяного пара Е
в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z1
z3. Е = (209*5 + 775*2 + 1705*5)12 = (1045 + 1550 + 8525)12 = 1112012 = 927Па Сопротивление паропроницанию Rvp
части ограждающей конструкции
расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации
определяется по формуле Rvp = 2 2 + 1 1 = 0
м²·ч·Памг Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха eext
за годовой период определяют по СНиП 23-01 табл. 5а* eext = (140+150+260+530+710+1110+1450+1270+880+530+310+190)12 = 753012 = 628Па
Определяем нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации согласно СНиП 23-02 (п.9.1а) Rvp1 = (eint - Е)Rvp(Е - eext) = (1368 - 927)(927 - 628) = 441299 = 1
м²·ч·Памг Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию Rvp2 из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берут определенную ранее продолжительность этого периода z0
среднюю температуру этого периода t0
°С. z0 = 221сут; t0 = -8
в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле 0 = tint - (tint - ti)(Rsi + R)R0 = 21- (21 + 8
°С Парциальное давление водяного пара Е0
в плоскости возможной конденсации определяют по приложению С СНиП 23-101
°С равным Е0 = 356 Па. Согласно СНиП 23-02 в многослойной ограждающей конструкции увлажняемым слоем является утеплитель
в данном примере - Экструдированный пенополистирол "Пеноплекс"
5мм. Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в этом материале согласно СНиП 23-02 табл.12 Δwav = 25%. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами
равна e0 = 210Па. Коэффициент определяется по формуле СНиП 23-02 = 0
24(Е0 - e0 )z0Rvp = 0
24Z0(eint - Е0)pw*w*Δwav + = = 0
24*221(1368 - 356)(45*0
м²·ч·Памг При сравнении полученного значения Rvp с нормируемым устанавливаем
что Rvp > Rvp2 > Rvp1 Ответ: ограждающая конструкция удовлетворяет требования в отношении сопротивления паропроницанию.
График распределения
горизонтальная солнечная
На горизонтально ориентируемую плоскость радиация наблюдается
-наибольшая в июле и составляет 875МДжм.
-наименьшая в декабре и составляет 84МДжм.
На вертикально ориентируемую плоскость радиация наблюдается
-наибольшая на Юге в марте и составляет 673МДжм.
-наименьшая на Востоке в декабре
и составляет 93МДжм.
Расчетно-графическая работа.
Расчет ограждающей конструкции на воздухопроницание 11
Расчет сопративления паропроницания 13
Расчет звукоизоляции плиты перекрытия 18
Расчет приведенного уровня ударного шума 19
Список использованной литературы 20
Расчет звукоизоляции плиты перекрытия
Расчитываем индекс изоляции воздушного шума междуэтажного перекрытя. Перекрытие состоит: из железобетонной несущей плиты γ = 2500 кгм3 толщиной 12см
из звукоизоляционного слоя ДВП γ = 250 кгм3 толщиной 4мм
из цементно-песчаной стяжки γ = 1800 кгм3 толщиной 40 мм
из однослойных паркетных щитов γ = 1100 кгм3 толщиной 18мм. Полезная нагрузка 2000Па. Определяем поверхностные плотности элементов перекрытия: m1 = 2500·0
= 250 кгм2; m2 = 1800·0
кгм2. Индекс изоляции воздушного шума несущей плиты перекрытия определяем Rw0 = 37lg m - 47 = 37lg 250 - 47 = 88
46дБ. По таблице 16 принимаем характеристику материала упругой прокладки: Eд = 10·10 Па
(ГОСТ 4598-86) и определяем толщину прокладки в обжатом состоянии: d = d0(1-e) = 0
d0 — толщина звукоизоляционного слоя в необжатом состоянии
м; e — относительное сжатие материала звукоизоляционного слоя под нагрузкой
принимаемое по таблице 16. Находим частоту резонанса fp
конструкции по формуле fp = 0
√Ед (m1 - m2)d·m1·m2 = = 0
√19·10 = 220Гц Индекс изоляции воздушного шума данным междуэтажным перекрытием Rw
находим по табл.15 методом интерполяции: 200=49 х=49·220200 220=х х=54дБ Вывод: Инднкс изоляции воздушного шума данного перекрытия
удовлетворяет нормативному значению. В домах категории А Rw=54дБ
Расчет приведенного уровня ударного шума
Расчитываем индекс приведенного уровня ударного шума междуэтажного перекрытя. Перекрытие состоит: из железобетонной несущей плиты γ = 2500 кгм3 толщиной 12см
кгм2. Нагрузка на звукоизоляционный слой 2000 + 918 = 2918 Па. По таблице 18 находим Lnw0 = 82 дБ. По таблице 16 принимаем характеристики материала упругой прокладки: Eд = 10·10 Па
и определяем толщину прокладки в обжатом состоянии: d = d0(1-e) = 0
√19·10 = 220Гц Индекс приведенного уровня ударного шума данным междуэтажным перекрытием Lw
находим по табл.17 методом интерполяции: 200=66 х=66·220200 220=х х=72дБ Вывод: Инднкс приведенного уровня ударного шума данного перекрытия
не удовлетворяет нормативному значению. В домах категории А Lnw=55*дБ
Контрольная работа. по дисциплине: "Строительная физика" Расчетно-графическая работа.
Санитарно-гигиенические требования предъявляемые к О.К.
данные принимаются по СНиП 2.01.01-80 "Строительная климатология
климатология и геофизика" Приложение 4