Курсовая работа - Архитектурная физика

Подождите немного. Документ загружается.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ЕВРАЗИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Л.Н.ГУМИЛЕВА

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА «АРХИТЕКТУРА»

Дисциплина: АРХИТЕКТУРНАЯ ФИЗИКА

КУРСОВАЯ РАБОТА

Выполнил: ст.гр.

Руководитель:

АСТАНА-2008

Часть 1.

Теплотехнический расчет наружных ограждающих

конструкций жилого дома

СОДЕРЖАНИЕ

1. Описание проектируемого здания и его местоположение (назначение здания,

конструкции).

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций.

наружная стена

покрытие или чердачное перекрытие

перекрытия над техническим подпольем или подвалом

окна

3. Проверка конструкций на отсутствие конденсации влаги.

4. Расчет воздухопроницаемости наружной стены.

5. Построение кривых распределения температуры внутри наружной стены.

6. Построение кривых распределения упругости водяного пара внутри наружной

стены.

1. Описание проектируемого здания и его местоположение.

Жилой одноэтажный кирпичный дом. Бесчердачное сооружение. Имеется

техническое подполье со световыми проемами. Уровень земли на отметке – 0.900 м.

Высота этажа 3.000 м. Климатический район – I В.

Данные по городу Челкар:

= - 33

оп

= - 6,4

оп

= 190 суток

= 0,42 гПа

= 0,34 гПа

ГСОП = (t

– t

оп

) · z

оп

= (20 – (- 6,4)) · 190 = 5016

С·суток

ГСОП – градусов в сутки отопительного периода [

С·суток]

– расчетная температура наружного воздуха [

С]

– расчетная температура внутреннего воздуха [

С]

для жилых помещений t

= +20

оп

– температура отопительного периода [

С]

оп

– продолжительность отопительного периода [сутки]

Приведенное сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций

тр

[м

С/Вт]

ГСОП,

С·суток

Наружных

стен

Покрытий Чердачных перекрытий и

перекрытий над

тех.подпольем

Окон

Жилые,

лечебные,

детские

учреждения,

школы

2000 2,1 3,2 2,8 0,30

4000 2,8 4,2 3,7 0,45

6000 3,5 5,2 4,6 0,60

8000 4,2 6,2 5,5 0,70

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций.

2.1. наружная стена

тр

– требуемое термическое сопротивление [м

С/Вт]

тр

(наружная стена) = 2,8 +

60008000

5,32,4



· (5016 – 2000) = 3,8 [м

С/Вт]

1. гипсокартон (10 мм)

= 1000 кг/м

λ = 0,21 Вт/м·

2. кирпич силикатный (510 мм)

= 1800 кг/м

λ = 0,76 Вт/м·

3. пенопласт (δ

ут

)

= 125 кг/м

λ = 0,06 Вт/м·

4. воздушная прослойка (30 мм)

тр

= 0,16 м

С/Вт

5. облицовочный кирпич (120 мм)

= 1200 кг/м

λ = 0,47 Вт/м·

констр

тр

= R

тр



= 3,57 -

7,8



= 3,412 [м

С/Вт]

констр

тр

– конструктивное сопротивление теплопередачи ограждающей

конструкции [м

С/Вт]

– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих

конструкций [Вт/м

С], для внутренних стен α

= 8,7 Вт/м

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих

конструкций [Вт/м

С], для наружных стен α

= 23 Вт/м

R =





; R

констр

тр





кс





пен





+ R

вп

ок





3,412 =

21,0

01,0

76,0

51,0

06,0

пен



+ 0,16 +

47,0

12,0

пен

= 2,278 · 0,06 = 0,136 [м]

Принимаем толщину утеплителя 150 мм.

2.2. покрытие или чердачное перекрытие

тр

(покрытие) = 5,2 +

60008000

2,52,6



· (6214 – 6000) = 5,31 [м

С/Вт]

1. цементно-песчаная штукатурка (10 мм)

= 1800 кг/м

λ = 0,76 Вт/м·

2. железобетонная плита перекрытия (220 мм)

= 2500 кг/м

λ = 1,92 Вт/м·

3. пароизоляция, рубероид (3 мм)

= 600 кг/м

λ = 0,17 Вт/м·

4. пенопласт (δ

ут

)

= 125 кг/м

λ = 0,06 Вт/м·

5. цементно-песчаная стяжка (30 мм)

= 1800 кг/м

λ = 0,76 Вт/м·

6. 3 слоя рубероида (9 мм)

= 600 кг/м

λ = 0,17 Вт/м·

констр

тр

= R

тр



= 5,31 -

7,8



= 5,152 [м

С/Вт]

Для потолка α

= 8,7 Вт/м

Для покрытия α

= 23 Вт/м

Для чердачного перекрытия α

= 12 Вт/м

констр

тр













пен













5,152 =

76,0

01,0

92,1

22,0

17,0

003,0

06,0

пен



76,0

03,0

17,0

009,0

пен

= 4,914 · 0,06 = 0,295 [м]

Принимаем толщину утеплителя 300 мм.

2.3. перекрытия над техническим подпольем или подвалом

тр

(перекр. над подвалом) = 4,6 +

60008000

6,45,5



· (6214 – 6000) = 3,57 [м

С/Вт]

1. железобетонная плита перекрытия (220 мм)

= 2500 кг/м

λ = 1,92 Вт/м·

2. рубероид (3 мм)

= 600 кг/м

λ = 0,18 Вт/м·

3. минеральная вата (δ

ут

)

= 50 кг/м

λ = 0,052 Вт/м·

4. цементно-песчаная стяжка (30 мм)

= 1800 кг/м

λ = 0,76 Вт/м·

5. паркет (8 мм)

= 700 кг/м

λ = 0,35 Вт/м·

констр

тр

= R

тр



= 4,7 -

7,8



= 4,502 [м

С/Вт]

– коэффициент теплоотдачи перекрытия над не отапливаемым подвалом

со световым проемом α

= 12 Вт/м

без световых проемов α

= 6 Вт/м

констр

тр









пен













4,502 =

92,1

22,0

18,0

003,0

052,0

пен



76,0

03,0

35,0

008,0

пен

= (4,502 – 0,194) · 0,06 = 0,224 [м]

Принимаем толщину утеплителя 250 мм.

2.4. теплотехнический расчет окон в деревянных или ПВХ переплетах

тр

(окно) = 0,60 +

60008000

60,070,0



· (6214 – 6000) = 0,61 [м

С/Вт]

констр

тр

= 0,65 [м

С/Вт] - обычное стекло и однокамерный стеклопакет в

раздельных переплетах из стекла с твердым селективным покрытием.

3. Проверка конструкции на отсутствие конденсации влаги на

внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Для того чтобы на внутренней поверхности ограждающих конструкций не

образовывался конденсат, нужно чтобы выполнялось следующее неравенство:

внутр

> t

внутр

– температура на внутренней поверхности наружной стены [

С]

– температура точки росы [

С]

нв

вв

ttn











)(

– расчетная температура внутреннего воздуха [

С]

n – коэффициент принимаемой в зависимости от положения наружной

поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху

для наружных стен n = 1

– расчетная температура наружного воздуха [

С]

– фактическое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции

[м

С/Вт]

21,0

01,0

76,0

51,0

06,0

15,0

+ 0,16 +

47,0

12,0

= 3,64 [м

С/Вт]

7,864,3

)3420(









= 18,3

= +20

С Е

= 23,3 гПа

%55



%100



815,12

%100

%553,23

%100













гПа

С e, Па

10 12,3

11 13,1

 

64,103,12815,12

3,121,13

1011

10 





[

С]

внутр

> t

18,3

С > 10,64

Неравенство выполнено, следовательно, конденсат на внутренней

поверхности наружной стены образовываться не будет. Конструкция стены выбрана

правильно.

4. Расчет воздухопроницаемости наружной стены.

≥ R

тр

– конструктивное сопротивление инфильтрации, [м

·ч·Па/кг]

тр

– это сопротивление воздухопроницанию наружных ограждающих

конструкций (за исключением заполнений световых проемов, окон, балконных

дверей и фонарей), [м

·ч·Па/кг]

тр

P

[м

·ч·Па/кг]

ΔP – это разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности

ограждающих конструкций [Па]

– нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций [кг/м

·ч]

(для наружных стен) = 0,5 [кг/м

·ч]

 

03,055,0





НВН

[Па]

Н – высота здания от поверхности земли до верха карниза [м]

, γ

– это удельный вес наружного и внутреннего воздуха [Н/м

]

ν – скорость ветра [м/с]

ν (Челкар) = 7,8 м/с

t



273

3463



;

t



273

3463



;

t



273

3463



5,14

34273

3463









[Н/м

];

20273

3463









[Н/м

]

 

338,75,1403,0125,144,455,0

P

[Па]

тр

5,0



[м

·ч·Па/кг]

Сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей

конструкции R

определяют по следующей форме:

ИnИИ

RRRR  ...

и1

, R

и2

, R

иn

– сопротивление воздухопроницанию отдельных слоев

ограждающей конструкции.

№ Конструкция, материал δ, мм

[м

·ч·Па/кг]

[м

·ч·Па/кг]

1 2 3 4 5

1 Гипсокартон 10 20 20

Кладка из полнотелого силикатного

кирпича

510 18 18

3 Утеплитель из пенопласта 150

100

150



118,5

∑ R

156,5

∑ R

– нормативное сопротивление воздухопроницанию

∑ R

= 156,5 [м

·ч·Па/кг]

≥ R

тр

156,5 [м

·ч·Па/кг] ≥ 66 [м

·ч·Па/кг]

Неравенство выполнено, конструкция отвечает требованиям по

воздухопроницанию.

Сопротивление воздухопроницанию слоев ограждающих конструкций (стен,

покрытий) расположенных между воздушной прослойкой вентилируемым

наружным воздухом и наружной поверхностью ограждающих конструкций НЕ

УЧИТЫВАЕТСЯ.

Сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей жилых и

общественных зданий, а также окон и фонарей производственных зданий R

должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R

тр































89,10



= 0,37 [м

·ч·Па/кг]

(для деревянных окон) = 6 [кг/м

·ч]

(для пластиковых окон) = 5 [кг/м

·ч]

ΔP

– разность давлений воздуха при которой определяется сопротивление

воздухопроницанию R

ΔP

= 10 [Па]

5. Построение кривых распределения температуры внутри наружной

стены.

115,0

7,8





[Вт/м

С]

048,0

21,0

01,0



нгипсокарто





[м

С/Вт] /0,163

73,0

76,0

51,0



кирпич





[м

С/Вт] /0,893

5,2

06,0

15,0



пенопласт





[м

С/Вт] /3,393

16,0



ВП

[м

С/Вт] /3,553

26,0

47,0

12,0



кирпич

кирппич





[м

С/Вт] /3,813

043,0





[Вт/м

С] /3,856

= 3,856 [м

С/Вт]

Определяем температуру каждого слоя.

= -34

С t

= +20

С R

= 3,856 [м

С/Вт]

 

115,0

856,3

)3420(

20 









НВ

ВВ



= 18,39