Курсова робота з дисципліни Будівельна теплофізика Варіант 35 Виконав.

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Міністерство освіти і науки України

ДВНЗ „Придніпровська державна академія будівництва і архітектури”

Інститут екології і безпеки життєдіяльності в будівництві

Кафедра опалення, вентиляції і якості повітряного середовища

Курсова робота

з дисципліни «Будівельна теплофізика»

Варіант № 35

Виконав: ст.гр.ТГПВ 11-2 Гейченко Д.В.

      Перевірила:                     Колесник І.О.

Дніпропетровськ 2013

   

 1. Вихідні дані для виконування курсової роботи.

1.1. Кліматична характеристика району забудови.

Дати коротку характеристику кліматичних особливостей району забудови. Дані взяти з відповідної нормативної літератури та звести їх у таблицю 1.1.

Таблиця 1.1.

Кліматична характеристика району забудови

№ п/п	Найменування вихідної величини	Умовне позначення	Одиниці виміру	Значення	Нормативна літ-ра
1	2	3	4	5	6
1.	Назва міста забудов	-	Львів
2.	Розрахункова географічна широта	-	опів.ш.	51
3.	Розрахунковий барометричний тиск		гПа	970
4.	Середня температура зовнішнього повітря:
	-холодної п’ятиднівка		оС	-19
	-холодної доба		оС	-23
	-холодного місяця		оС	-5
	-опалювального періоду		оС	-0,2
	-теплого місяця (липня)		оС	17,4
5.	Абсолютна мінімальна температура зовнішнього повітря		оС	-33
6.	Тривалість опалювального періоду		доба	191
7.	Зона вологості зовнішнього повітря
8.	Середня відносна вологість найбільш холодного місяця		%	80
9.	Середня пружність водяних парів у зовнішньому повітрі за опалювальний період		гПа
10.	Кількість сонячної радіації, яка потрапляє на поверхню огородження
	-максимальна від прямої		Вт/м2	726
	-максимальна від розсіяної		Вт/м2	133
	-середньодобова		Вт/м2	328
11.	Максимальна амплітуда добових коливань температури зовнішнього повітря в найбільш теплого місяця (липня)		оС	19,3
12.	Розрахункова швидкість вітру:
	-для холодного періоду		м/с	6,4
	-для теплого періоду		м/с	0

Примітка: 1. Середнє значення пружності водяних парів в зовнішньому повітрі за опалювальний період визначається за середніми значеннями пружності водяних парів тих місяців, які входять до цього періоду.

2. Кількість тепла, яке потрапляє від сонячної радіації для стін приймається як для вертикальної поверхні, для перекриттів – як для горизонтальної поверхні.

1.2. Характеристика режимів приміщення та огороджувальних конструкцій.

Відповідно до ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель» вибирається розрахункова температура та відносна вологість повітря приміщення в холодний період, вологий режим приміщення, умови експлуатації, нормувальну величину перепаду між температурою внутрішнього повітря та температурою внутрішньої поверхні огородження. Дані звести в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2.

Характеристика тепловологого режиму приміщення

та зовнішніх огороджень

Призначення приміщення	Розрахункові внутрішні умови	Умови експлуатації огороджуваль них конструкцій	Нормувальний температурний перепад
	Темпе ратура, оС	Відносна вологість %	Вологий режим приміщення		Для стін	Для перекриття
						підлоги	стелі
1	2	3	4	5	6	7	8
Жит лова кім ната	tв=20	55	нормальний	Б	4,0	2	3

 

1.3.  Характеристика матеріалів конструкцій зовнішніх огороджень.

За додатком 2 виписую його кліматичні характеристики.

Вибираю варіанти розрахункових конструкцій стіни та перекриттів горища і підвалу відповідно до додатків 3, 4 та викреслюю їх з вказівкою товщини і номери шарів.

Відповідно до додатку 5 вибираю матеріали утеплюючих шарів конструкцій, а їх характеристики за ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель» і записую в таблицю 1.3.

Таблиця1.3.

Характеристика матеріалів шарів огородження

Огородження	№ша	Матеріал шару	Гус	Тепловологі характеристики матеріалу
	ру		тина
			ρ,
			кг/м3	Коеф-т теплопровідності	Коеф-т тепло засвоєння	Коеф-т паропроникнення
				λ, Вт/м·оС	S, Вт/м2·оС	μ, мг/м·ч·Па
1	2	3	4	5	6	7
Стіна	1	Панелі стінові тришарові залізобетонні	2500	2,04	18,95	0,03
	2	Плитний утеплювач із пінополістиролу марки "Стироград"	15	0,05	0,33	0,05
	3	Панелі стінові тришарові залізобетонні	2500	2,04	18,95	0,03
Перекриття горища	1	Стяжка цементно-піщана	1800	0,93	9,76	0,12
	2	Плитний утеплювач із пінополістиролу марки "Стироград"	15	0,05	0,33	0,05
	3	Залізобетонна плита з пустотами	2500	2,04	18,95	0,03
	4	Цементно-піщаний розчин	1800	0,93	9,76	0,12
Перекриття підвалу	1	Лінолеум	1800	0,38	8,56	0,002
	2	Шар із клеїльної бітумної мастики	1400	0,27
	3	Цементно-піщаний	1800	0,93	9,76	0,12
	4	Плитний утеплювач із пінополістиролу марки "Стироград"	15	0,05	0,33	0,05
	5	Залізобетонна плита з пустотами	2500	2,04	18,95	0,03
	6	Цементно-піщаний	1800	0,93	9,76	0,12

      

     2. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх огороджень.

Ціллю теплотехнічного розрахунку є знаходження товщини утеплюючого шару і значення коефіцієнту теплопередачі зовнішніх огороджуючих конструкцій. Розрахунок товщини утеплюючого шару виконується для стіни, підвального та горищного перекриттів.

        2.1. Розрахунок товщини утеплюючого шару і коефіцієнту теплопередачі .

2.1.1. За ДБН В.2.6-31:2006 додатку В визначаю температурну зону району забудови;

2.1.2. За ДБН В.2.6-31:2006 визначаю мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції , м2К/Вт:

2.1.3. Визначаю товщину утеплюючого шару δут огороджувальної конструкції, виходячи з мінімально допустимого значення опору теплопередачі огорожі по формулі:

δут= [-(++ )]∙λут , м.

δут.ст =[Rqmin-()]∙λут=[2,5 -()]∙0,05=

=0,113м

де в, з, -_  коефіцієнти тепловіддачі внутрішньої і зовнішньої поверхонь огороджувальної конструкції, , які приймаємо згідно з ДБН В.2.6-31:2006 додатку Е;

δі - товщина і-го шару конструкції, м;

λір - теплопровідність матеріалу і-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, , яку приймаємо згідно ДБН В.2.6-31:2006 додатку Л.

2.1.4. Приводжу товщину утеплюючого шару до конструктивних розмірів:              

150мм>113мм

2.1.5. Визначаю приведений опір теплопередачі термічно однорідної непрозорої огороджувальної конструкції по формулі:

,  

=

==

=2,96

2.1.6. Виконую обов’язкову умову для перевірки правильного визначення товщини утеплюючого шару та опору теплопередачі огороджувальної конструкції:

2,96 > 2,5

2.1.7. Виконую обов’язкову умову для перевірки температурного перепаду між температурами внутрішнього повітря і на внутрішній поверхні стіни:

Δtпр Δtсг

1.52  < 2

де    Δtпр – температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, оС.

      Δtсг –  допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, оС.

Визначаю температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції по формулі:

Δtпр=tв-τв, оС

Δtпр=tв-τв=1.52 оС

де  τв - температура на внутрішній поверхні стіни, оС, яка визначається за формулою:

Q= (1/R)*F*(tв- tз)=13.18 Вт/м2

τв= tв –( tв- tз) , оС

τв= tв – Q*R1= 18,48 оС

де tз – розрахункова температура зовнішнього повітря для кліматичних умов;

- сумарний опір теплопередачі від внутрішнього поверхні до площини перерізу X, яка розглядається, .

2.1.8. Розраховую коефіцієнт теплопередачі огороджувальної конструкції по формулі:

 

==0,338

2.2. Розрахунок товщини утеплюючого шару і коефіцієнту теплопередачі перекриттів з неоднорідними матеріалами шарів.

Так, як в конструкції перекриттів може бути неоднорідна залізобетонна плита, то спочатку необхідно для неї визначити приведений термічний опір. Розрахунок проведемо методом паралельних та перпендикулярних перетинів.

Для спрощення розрахунків замінимо в багато пустотній панелі колові отвори на квадратні еквівалентною площиною.

2.2.1. Визначаю довжину сторони квадрата по формулі:

, мм;

b=142мм

2.2.2. Визначаю відстань між пустотами плити по формулі:

d=160мм

, мм;

a=d+l-b=48мм

де d- діаметр отвору, мм;

      l-відстань між пустотами, мм.

2.2.3. Виділяю елементи, які періодично повторюються в конструкції панелі. Перетинами ділимо цей елемент на однорідні елементи площинами паралельними вектору проходження тепла.

Визначаю термічний опір методом паралельних перетинів по формулі:

,  

====0,18

де  FI, FII-площі окремих ділянок елемента конструкції, м2

, м2

RI, RII-термічні опори окремих ділянок елемента конструкції, ;

,

= =0,11

,

= =0,22

де - коефіцієнт теплопровідності повітряного прошарку,

= ,

===0,79

де  - опір теплопередачі повітряного прошарку, ;

2.2.4. Перетинами ділимо елемент конструкції перпендикулярно вектору проходження тепла і визначаємо термічний опір методом перпендикулярних перетинів по формулі:

,

=0,038+0,059=0,097

де - сума термічних опорів однорідних шарів в напрямку, який перпендикулярний вектору проходження тепла, ;

=,

===0.038

 - сума термічних опорів неоднорідних шарів, ;

=,

===0,59

де  - приведений коефіцієнт теплопровідності,

,

===0.24

2.2.5. Приймаю метод для розрахунку приведеного опору даної пустотної плити по формулі:

==46%>25%

2.2.6. Визначимо приведений термічний опір багатопустотної плити по формулі:         ,

==0,125

                        Горище:

δут.гор== = 0.209м

 

                   Перевірка:

==4.52

>

4,52 > 4,5  

k=1/ =1/4.52=0.221               

                 Підвал:

δут.підв= = 155мм

 

                  Перевірка:

== 3,548

>

3,548 > 3,45

   k=1/ =1/3,548=0.28

2.3. Розрахунок розподілу температур в товщі зовнішніх огороджень.

2.3.1. Аналітичний метод.

Визначення розподілу температури в товщі огородження здійснюється за формулою:

Q=*F*(tвн - tн)= = 13,18 Вт/м2  F=1м2

tвн-Q*R1= 20-13.18*0.115 = 18.48

18.48-13.18*0.025=18,15 

18.15-13.18*2.73=-17.83 

-17.83-13.18*0.049= -18.5 

-18.5-13.18*0.044 = -19

де  - сумарний термічний опір від внутрішньої поверхні до перетину Х, в якому знаходять значення температури, .

Результати розрахунку оформлюю  графічно. Для цього на міліметровому папері в масштабі по вісі абсцис відкладаємо послідовно товщину всіх шарів огородження, а по вісі ординат – температури від  до . Відкладені точки з’єднуємо між собою прямими лініями.

2.3.2. Графічний метод.

Визначення розподілу температури в товщі огородження графічним методом здійснюється слідуючим чином. На міліметровому папері наносимо вісі координат . По вісі абсцис відкладаємо послідовно значення  , з отриманих точок проводимо перпендикуляри до вісі . По вісі ординат відкладаємо значення температур  та . Потім наносимо точку 1 з координатами  та точку 2 з координатами . Знайдені точки з’єднуємо прямою лінією. Знайдемо точки перетину лінії 1-2 з проведеними раніше перпендикулярами. На шкалі температур визначаємо значення температур на поверхнях огородження та в його товщі.

2.4. Перевірка огороджувальних конструкцій на теплостійкість в теплий період.

2.4.1. Визначаємо амплітуду коливань температури зовнішнього повітря:

,

=0,5*19.3+ =21.7

де - максимальна амплітуда добових коливань температури зовнішнього повітря в липні, , приймається згідно зі СНиП 2.01.01;

- коефіцієнт поглинання сонячної радіації матеріалом зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції, визначається за таблицею П.1 ДБН В.2.6-31:2006;

- відповідно максимальне і середнє значення сумарної сонячної радіації (прямої та розсіяної), , приймається згідно зі СНиП 2.01.01 для зовнішніх стін як для вертикальних поверхонь західної орієнтації і для покриття – як для горизонтальної поверхні;

- коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції за літніми умовами, , який визначається за формулою:

,

= =30.4 

де  - мінімальна із середніх швидкостей вітру по румбам за липень,  повторюваність яких складає 16% і більше, прийнята згідно зі СНиП 2.01.01, але не менше 1.

4.4.2. Визначаємо коефіцієнти теплозасвоєння зовнішньої поверхні окремих шарів огороджувальної конструкції :

1=R1*S1= S1=18.95=0.47

2= R2*S2= S2=0.33=0.9

3= R3*S3= S3==18.95=0.93

- якщо шар має теплову інерцію , то для нього , ;

- якщо шар має теплову інерцію , то для нього:

, ;

де  - коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні попереднього шару, ;

- якщо перший шар має теплову інерцію , то для нього:

, .

=22.4;

=0.37

=9.3

2.4.3. Визначаємо величину затухання розрахункової амплітуди коливань температури зовнішнього повітря в огороджувальній конструкції:

,

 ==88.62

де  - теплова інерція огороджувальної конструкції, що визначається за формулою:

,

=0.47+0.9+0.93=2.3

- розрахунковий коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу окремих шарів огороджувальної конструкції, , приймається за додатком Л ДБН В.2.6-31:2006 для умов експлуатації обраних раніше.

2.4.4. Визначаємо амплітуду коливань температури внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції:

,

=0.25 

2.4.5. Виконуємо обов’язкову умову  за вимогами ДБН В.2.6-31:2006 для житлових та громадських будинків, навчальних та лікувальних закладів у літній період року:

.

0.25< 2,5

2.4.7. Знаходимо кількість тепла, яка поступає в приміщення в результаті дії сонячної радіації:

,

=2.175

2.5. Перевірка теплостійкості поверхнею підлоги.

2.5.1. Визначаємо показник теплозасвоєння поверхнею підлоги , :

1=R1*S1= S1=7.52=0.114

2=R2*S2= S2=9,76=0,42

- якщо покриття підлоги (перший шар конструкції підлоги) має теплову інерцію , то показник теплозасвоєння поверхнею підлоги дорівнює:

;

- якщо перші  шарів конструкції підлоги мають теплову інерцію , але теплова інерція  шарів , показник теплозасвоєння підлоги  визначається послідовним розрахунком показників теплозасвоєння поверхнями шарів конструкції, починаючи з -го  до 1-го за формулами:

а) для -го шару:

;

,

б) для -го шару :

.

,         

2.5.2. Виконуємо обов’язкову умову  за вимогами    ДБН В.2.6-31:2006 для житлових, громадських будинків і приміщень промислових будинків із постійними робочими місцями:

,

де  - максимальне допустиме значення показника теплозасвоєння поверхнею підлоги, що встановлюється з таблиці 6 ДБН В.2.6-31:2006 в залежності від призначення будинку.

Умова не виконується, для виконання умови змінюємо слой лінолеуму на паркетну дошку δ=40мм λ=0,23Вт/м·оС S=5.86 Вт/м2·оС

тобто

1=R1*S1= S1=5,86=1,013,

         так як

1>0,5 то

3. Розрахунок вологістного режиму зовнішніх огороджень.

3.1. За вимогами ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель» розрахунок вологісного режиму огороджувальних конструкцій ведеться для розрахункової температури зовнішнього повітря найбільш холодного місяця.

 Зона конденсації визначається за характером розподілу парціального тиску (пружності) водяної пари і парціального тиску насиченої (максимальної пружності) водяної пари  у товщі шарів огороджувальної конструкції.

Визначаємо парціальний тиск водяної пари внутрішнього повітря при  та зовнішнього повітря при  за формулами:

,

=0,01*2337*55=1285,35

,

=0,01*80*113.3=90.64

де  - розрахункове значення відносної вологості внутрішнього повітря, залежить від призначення будинку, %;

- розрахункове значення відносної вологості зовнішнього повітря, залежить від району забудови, %;

- максимальна пружність водяної пари внутрішнього повітря, залежить від , ;

- максимальна пружність водяної пари зовнішнього повітря, залежить від , .

3.2. Парціальний тиск насиченої водяної пари   залежить від розподілу температур в товщі конструкції , тому визначаємо значення температур на границі шарів  по формулі:

,

=19 

 

 

 

де  - розрахункова температура зовнішнього повітря для процесу накопичення вологи в конструкції, визначається згідно зі СНиП 2.01.01 для періоду найбільш холодного місяця року, .

За знайденими величинами температур по довідниковим даним знаходимо значення парціального тиску насиченої водяної пари в прошарках огородження .

3.3. Знаходимо опір паропроникненню огороджувальної конструкції:

,  

=8

де  - опір паропроникненню огороджувальної конструкції, ;

- товщина -го шару, ;

- паропроникність матеріалу  -го шару, визначається за таблицею Л додатка Л ДБН В.2.6-31:2006, .

3.4. Визначаємо парціальний тиск водяної пари в товщі огородження за формулою:

,

=1285

=1036

=588

=91

E1=2197 Па

E2=2169 Па

E3=441 Па

E4=416 Па

де  - опір паропроникненню огороджувальної конструкції на відстані  від внутрішньої поверхні до перерізу в якому визначають , .

3.5. На міліметровому папері будуємо графік вологісного режиму огороджувальної конструкції в стандартних умовах дифузії водяної пари по методу К.Ф. Фокіна в такий спосіб. У масштабі на вісі абсцис відкладаємо товщини всіх шарів огорожі, а на вісі ординат – значення парціального тиску (пружності) водяної пари  та парціального тиску насиченої (максимальної пружності) водяної пари .

==4.35 (м2*час*Па)/мг;

           

=635.73Па

       Па

G=(ев-ен)*(F/Rпар)

Gc==149.34*10-6 кг/час

Gd==63.67*10-6 кг/час

*10-6 кг/час

кг/час

кг/час

3.6. Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків за вимогами ДБН В.2.6-31:2006 обов’язкове виконання умови:

, %

>

<

де  - збільшення вологи матеріалу у товщі шару конструкції, в якому може відбуватися конденсація вологи, за холодний період року, % за масою;

- допустиме за теплоізоляційними характеристиками збільшення вологості матеріалу, в шарі якого може відбуватися конденсація вологи, % за масою, встановлюється згідно з таблицею 8 ДБН В.2.6-31:2006 залежно від виду матеріалу.

4.Розрахункова різниця тисків Δp , Па, визначається за формулою: Па

==39.77Па

(15.5-4.2)*1.8+14.2=

=34.54 Па

(15.5-7.1)*1.8+14.2=

=29.32 Па

(15.5-10)*1.8+14.2=

=24.1Па

(15.5-12.9)*1.8+14.2=

=18,88Па

де H - висота будинку (від рівня підлоги першого поверху до верху витяжної шахти), м;

H=(2,6+0,3)*5+1=15,5м

hi - висота від рівня підлоги першого поверху до середини огороджувальної конструкції i-го поверху, для якого проводиться розрахунок, м;

hi=hэт+0,5*hпом

h1=hэт+0,5*hпом=0,5*2,6=1,3м

h2=hэт+0,5*hпом=4.2м

h3=hэт+0,5*hпом=7.1м

h4=hэт+0,5*hпом=10м

h5=hэт+0,5*hпом=12.9м

γз, γв - питома вага відповідно зовнішнього та внутрішнього повітря, Н/м3, що розраховується за формулами:

, 

 tз= -19 ;         tв= 20 ;

         

де tз - розрахункове значення температури зовнішнього повітря, °С, що приймається залежно від температурної зони за додатком Ж;

tв - розрахункове значення температури внутрішнього повітря, °С, що приймається залежно від призначення будинку згідно з додатком Г2;

ν - максимальна із середніх швидкостей вітру за румбами за січень, м/с, повторюваність яких складає 16 % та більше

 ν2=6.42=40.96 (м/с)2

βv - коефіцієнт, що враховує зміну швидкості повітря за висотою будівлі, який приймається згідно з таблицею Т.1

βv =0,85

4.2   Для непрозорих огороджувальних конструкцій необхідний опір повітропроникності на i-му поверсі, для якого виконується розрахунок, визначається за формулою:

Rgні=Δр/Gн

Rgн1=Δр/Gн =39.77/0,5=79.54 м2 · год · Па/кг

Rgн2=Δр/Gн =34.54/0,5=69.08 м2 · год · Па/кг

Rgн3=Δр/Gн =29.32/0,5=58.64 м2 · год · Па/кг

Rgн4=Δр/Gн = 24.1/0,5=48.2 м2 · год · Па/кг

Rgн5=Δр/Gн =18.88/0,5=37.76 м2 · год · Па/кг

де Δp – розрахункова різниця тисків, Па, визначається за додатком Т; 
    Gн – допустима повітропроникність огороджувальної конструкції, що встановлюється згідно з табл. 7 залежно від виду огороджувальної конструкції. 

Gн=0,5 г/час (для непрозорих конструкцій житлових будинків)

Для огороджувальних конструкцій опалюваних будинків обов'язковим є виконання умови:
Rgні< Rgнк
де Rgнк – опір повітропроникності огороджувальної конструкції, м2·год Па/кг;

 Rgнк = м2 · год · Па/кг  

       де  -опір повітропроникності і-го шару конструкції, м2 · год · Па/кг, що приймається згідно з таблицею Т.2;

        N-кількість шарів конструкції

   
     Rg ні – необхідний опір повітропроникності, м2 год Па/кг.

Rgні< Rgнк

79.54 Па/кг<29548.5 м2 · год · Па/кг

69.08 Па/кг<29548.5  м2 · год · Па/кг

58.64 Па/кг<29548.5  м2 · год · Па/кг

48.2 Па/кг<29548.5  м2 · год · Па/кг

37.76 Па/кг<29548.5  м2 · год · Па/кг

1. Но педагогическую профессию из ряда других выделяют прежде всего по образу мыслей ее представителей повыш
2. географическое положение
3. Бумажная фея она очень расстроена и поделилась своей бедой фея попала под дождь и посмотрите что стал
4.  Предмет и задачи дидактики
5. Антиинфляционная политика как многофакторный процесс
6. тема РФ и ее структура.
7. Стаття 1. Парламентський контроль за додержанням конституційних прав.
8. Освобождение от власти архитектуры отделение от стены собора наличие собственного пространства статуя в
9. Строение сердца Сердце сог полый мышечный орган имеющий форму конуса расположено в грудной полос
10. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ С ДЕТЬМИ И ПОДРОСТКАМИ «ГРУППЫ РИСКА»
11.  Правовые основы деятельности Совета безопасности ООН по поддержанию международного мира и безопасно
12. ТЕМА 21 Збір інформації по справі Поняття інтерв~ювання
13. Тема 8- Обґрунтування рішень з використанням методів теорії масового обслуговування
14. Лабораторная работа Тема- Анализ воды и ее умягчение методом ионного обмена Цель- 1
15. тема здравоохранения отнюдь не наше изобретение
16. Механизмы взаимодействия адаптации личности с политической системой
17. Электрокалориферная установка для отопительно-вентиляционной системы птичника для бройлеров
18. retro за позади intr внутри Знаете ли Вы что simplicissimus um m f n основа simplic
19. Раньше считали победу революции в одной стране невозможной полагая что для победы над буржуазией необходи
20. Уроки Берестецької битви

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе