Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

· Расчётная схема стены показана на рис. 2.1, состав конструкции и теплотехнические характеристики слоёв приведены в табл. 2.1.

· Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены): a_int = 8,7 Вт/(м²×°С) – (по табл. 7 СНиП [2]).

· Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (стены) для холодного периода: a_ext = 23 Вт/(м²×°С) – (по табл. 8 СП [3]).

Таблица 2.1

Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

· Термические сопротивления, тепловая инерция и сопротивление паропроницанию слоёв (предварительно – без утеплителя) приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Теплотехнические характеристики слоёв конструкции

· Требуемая толщина слоя теплоизоляции определяется из условия

,

где d_i и l_i – толщины и коэффициенты теплопроводности слоёв;

r – коэффициент теплотехнической неоднородности конструкции, учитывающий наличие теплопроводных включений; в зависимости от конструктивного решения r = 0,65…0,95. В соответствии с заданием r = 0,95, тогда R_req/r = 2,68/0,95 = 2,82 м²×°С/Вт и требуемая толщина утеплителя

= 0,065×(2,82 – 0,11 – 0,02 – 0,31 – 0,15 – 0,04) = 0,142 м.

· Принимаем толщину утеплителя d₃ = 0,15 м = 150 мм (кратно 30 мм), и добавляем в табл. 2.1.

Выводы:

· По сопротивлению теплопередаче конструкция соответствует нормам, так как приведённое сопротивление теплопередаче R₀r выше требуемого значения R_req:

R₀r = 2,94×0,95 = 2,80 > R_req = 2,68 м²×°С/Вт.

Определение значений температур и давления насыщенного пара по толщине конструкции

· При стационарном режиме теплопередачи график распределения температур по толщине конструкции, вычерченной в масштабе термических сопротивлений, является прямой линией (рис. 2.2,а). Тангенс угла наклона этой прямой к горизонтали выражает величину плотности теплового потока q через конструкцию.

· Температура в рассматриваемом сечении (например, на границе слоёв) определяется из условия равенства теплового потока в сечениях:

,

где R_i – термические сопротивления слоёв, расположенных между рассматриваемым сечением и внутренней поверхностью конструкции.

· Определяем значения температур на поверхности конструкции, на границах слоёв и дополнительно в трёх сечениях по толщине утеплителя для четырёх периодов года (осеннего, зимнего, весеннего и летнего); полученные данные вносим в табл. 2.3. Например, для зимнего периода:

· Графики распределения температур по толщине конструкции показаны на рис. 2.2,б.

· По найденным значениям температур в рассматриваемых сечениях t_i определяем давления насыщенного водяного пара Е_i, используя приведённые в п. 1.2 эмпирические формулы. Вычисленные значения вносим в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Распределение температуры и максимальной упругости водяного пара по сечению конструкции