Расчет толщины ограждения

На основе закономерности теплопередаче при установившемся потоке теплоты этот поток Q, Вт/м², проходящий за 1 секунду через 1 м² ограждения, определяется по формуле:

(8)

Тепловой поток Q, Вт/м², проходящий через внутреннюю поверхность ограждения, определяется по формуле:

(9)

Левые части этих уравнений равны, т.к. тепловой поток при установившемся потоке одинаков в любом сечении ограждения (см. рисунок 9).

Поэтому , (10)

откуда (11)

Основным нормируемым показателем принят температурный перепад . Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения зависит от назначения здания и вида ограждения, имеет большое санитарно-гигиеническое значение. Для стен Dtⁿ допускается большим, чем для потолков и полов, в противном случае возникают токи холодного воздуха вниз. Значительные перепады температур понижают комфортность помещений.

Теплообмен через ограждения, не соприкасающиеся непосредственно с наружным воздухом, (например, чердачные перекрытия, перекрытия над холодными подвалами), отличается от условий теплообмена с наружным воздухом поэтому в формуле (11) введен поправочный безразмерный коэффициент n, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху.

Для проектирования ограждающих конструкций СНиП установлено минимальное или требуемое сопротивление теплопередаче R₀^ТР.

Формула для определения требуемого сопротивления принимает вид:

(12)

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R₀ должно быть больше или равно величине, при которой ограждение будет удовлетворять теплотехническим требованиям, называемой требуемым сопротивлением теплопередаче R₀^ТР.

Требуемые значения R₀^ТР определяются исходя из санитарно - гигиенических и комфортных условий по формуле и условий энергосбережения по таблице 1б*.

Для определения R₀^ТР из условий энергосбережения в [2] введена величина ГСОП (градусо–сутки отопительного периода), определяемая по формуле:

(13)

где t_от.пер. и Z_от.пер. – средняя температура, °С, и продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С [1].

В таблице 1б* приведены минимальные сопротивления теплопередаче ограждений в зависимости от назначения зданий и помещений и района строительства, учитываемого ГСОП.

При расчетах влажностного режима ограждений, определении возможности образования конденсата требуется знать распределение температуры в толще конструкции. Решая уравнения (10) относительно t_в, получим формулу для определения температуры на внутренней поверхности:

(14)

Аналогично выводится температура на наружной поверхности ограждения:

(15)

Температура на внутренней поверхности любого слоя многослойного ограждения, считая от внутренней поверхности, определим по формуле:

(16)

где R_n – сопротивление теплопередаче слоев ограждения, расположенных между внутренней поверхностью и расчетной плоскостью в толще ограждения (см. рисунок 6).