Материал: Разработка конструктивных элементов деревянного двухэтажного коттеджа

_n1^тр = (e_в - E) R_{п. н}/ (E - e_н);_n2^тр = 0,0024z₀ (e_в - E₀) / (p_wδ_wΔw_av + η),

где e_в - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле 8.3 СП 50.13330.2012

е_в = (φ_в/100) E_в

_в - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_в определяется по формуле 8.8 СП 50.13330.2012: при t_в = 20°С

_в = 1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+20)) =2315Па. Тогда_в= (55/100) ×2315=1273Па

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле

Е = (Е₁z₁ + E₂z₂ + E₃z₃) /12,

где E₁, Е₂, Е₃ - парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t_i, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; z₁, z₂, z₃, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5°С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5°С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5°С.

Для определения t_i определим ∑R-термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

∑R=0.2/0.064+0.04/0.033=4.34м²·°С/Вт

Установим для периодов их продолжительность z_i, сут, среднюю температуру t_i,°С, согласно СП 131.133330.2012 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t_i,°С, по формуле 8.10 СП 50.13330.2012для климатических условий населенного пункта Томск: зима (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь)

₁=5мес;

t₁ = [ (-17.9) + (-15.7) + (-7.7) + (-8.5) + (-15.4)] /5=-13°С₁=20- (20- (-13)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.31=-11.4°С

весна-осень (апрель, октябрь)

₂=2мес;

t₂ = [ (1.2) + (1.3)] /2=1.3°С₂=20- (20- (1.3)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.31=2.2°С

лето (май, июнь, июль, август, сентябрь)

t₃ = [ (9.7) + (15.9) + (18.7) + (15.3) + (9)] /5=13.7°С₃=20- (20- (13.7)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.31=14°С

По температурам (t₁,t₂,t₃) для соответствующих периодов года определим по формуле 8.8 СП 50.13330.2012 парциальные давления (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара E₁=260.8 Па,E₂=713.7 Па,E₃=1582.5 Па,

Определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁,z₂,z₃

= (260.8·5+713.7·2+1582.5·5) /12=887Па.

Сопротивление паропроницанию R_{п. н}, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле 8.9 СП 50.13330.2012

_{п. н}=0.012/0.02+0.015/1=0.62м²·ч·Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_н, Па, за годовой период определяется по СП 131.13330.2012 (таблица 7.1)

е_н= (140+150+240+440+690+1180+1540+1330+900+520+280) /12=618Па

По формуле (8.1) СП 50.13330.2012 определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

_n1^тр= (1273-887) 0.62/ (887-618) =0.89м2·ч·Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R_n2^тр из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берем определенную по таблице 3.1 СП 131.13330.2012 продолжительность этого периода z₀, сут, среднюю температуру этого периода t₀,°C: z₀ =176сут, t₀=-11.8⁰C

Температуру t₀,°С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (8.10) СП 50.13330.2012

₀=20- (20- (-11.8) · (0,115+4.34) 0.92) /4.31=-10.2°С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по формуле (8.8) СП 50.13330.2012 при t₀ =-10.2°С равным Е₀ =1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-10.2)) =286.2Па.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги материалах Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=75 кг/м. куб) и Пергамин (ГОСТ 2697) согласно таблице 10 СП 50.13330.2012 Δw₁ =3% Δw₂ =10% соответственно. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, для t₀=-11.8°С, согласно формуле (8.10) СП 50.13330.2012 равна e_0ext=1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-11.8)) =253 Па.

Коэффициент η определяется по формуле (8.5) СП 50.13330.2012

η=0.0024 (E₀-e_{н. отр}) z₀/R_{п. н.} =0.0024 (286.2-253) 176/0.62=22.6

Определим R_n2^тр по формуле (8.2) СП 50.13330.2012

_n2^тр=0.0024·176 (1273-286.2) / (75· (0.2/2·3+0.015/2·10) +22.6) =11.98 м2·ч·Па/мг.

Условие паропроницаемости не выполняются R_n < R_n2^тр (10.41<11.98)

Теплотехнический расчет наружных стен

. Введение:

Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

. Исходные данные:

Район строительства: Томск

Относительная влажность воздуха: φ_в=55%

Тип здания или помещения: Жилые

Вид ограждающей конструкции: Наружные стены

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: t_в=20°C

. Расчет:

Согласно таблицы 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания t_int=20°C и относительной влажности воздуха φ_int=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Ro^тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче (п.5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:

^тр=a·ГСОП+b

где а и b - коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида - наружные стены и типа здания - жилые а=0.00035; b=1.4

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012

ГСОП= (t_в-t_от) z_от

где t_в-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C_в=20°C_от-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8°С для типа здания - жилые_ов=-7.9°С_от-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С для типа здания - жилые z_от=233 сут.

Тогда

ГСОП= (20- (-7.9)) 233=6500.7°С·сут

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro^тр (м²·°С/Вт).

^норм=0.00035·6500.7+1.4=3.68м²°С/Вт

Поскольку произведен расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление здания то сопротивление теплопередаче Ro^норм может быть меньше нормируемого Ro^тр, на величину m_p

^норм=Ro^тр0.63^норм=2.32м²·°С/Вт

Поскольку населенный пункт Томск относится к зоне влажности - нормальной, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.

Схема конструкции ограждающей конструкции показана на рисунке:

. Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486, ГОСТ 9463), толщина δ₁=0.195м, коэффициент теплопроводности λ_Б1=0.18Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₁=0.06мг/ (м·ч·Па)

. Пергамин (ГОСТ 2697), толщина δ₂=0.015м, коэффициент теплопроводности λ_Б2=0.17Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₂=1мг/ (м·ч·Па)

. Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=75 кг/м. куб), толщина δ₂=0.2м, коэффициент теплопроводности λ_Б3=0.064Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₃=0.49мг/ (м·ч·Па)

. URSA XPS N-III, толщина δ₂=0.04м, коэффициент теплопроводности λ_Б4=0.033Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₄=0.004мг/ (м·ч·Па)

Условное сопротивление теплопередаче R₀^усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:

₀^усл=1/α_int+δ_n/λ_n+1/α_ext

где α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ (м²°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012

α_int=8.7 Вт/ (м²°С)

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

α_ext=23 Вт/ (м²°С) - согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.

₀^усл=1/8.7+0.195/0.18+0.015/0.17+0.2/0.064+0.04/0.033+1/23₀^усл=5.67м²°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^пр, (м²°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004: R₀^пр=R₀^усл ·r

r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений r=0.92

Тогда

₀^пр=5.67·0.92=5.22м²·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R₀^пр больше требуемого R₀^норм (5.22>2.32) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

Расчет паропроницаемости

Для определения плоскости возможной конденсации определим для каждого слоя значение комлекса f_i (t_{м. у.)} cогласно СП 50.13330.2012 по формуле (8.7)

_i (t_{м. у.)} =5330·R_{о. п.} · (t_в-t_{н. отр}) ·μ_i/R₀^усл/ (e_в-e_{н. отр}) /λ_i;

где _{о. п. -} общее сопротивление паропроницаемости ограждающей конструкции м²·ч·Па/мг определяемое согласно 8.7 СП 50.13330.2012

₀^усл-условное сопротивление теплопередаче однородной многослойной ограждающей конструкции м²·⁰С/Вт₀^усл=5.67м²·⁰С/Вт_{н. отр}-средняя температура наружного воздуха для периода с отрицательными среднемесячными температурами, ⁰С_{н. отр}=-11.8⁰С - согласно таблицы 1 СП131.13330.2012_в-расчетная температура внутреннего воздуха здания, ⁰С_в=20⁰С - согласно исходных данных_в-парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па

_в= (φ_в/100) E

- парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_в принимается по формуле (8.10) СП 50.13330.2012: при t_в = 20°С E = 1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+20) =2315Па

_в= (55/100) 2315=1273Па

_{н. отр}-среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, Па_{н. отр}=1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-11.8)) =253Па для температуры t_{н. отр}=-11.8⁰С согласно формуле (8.10) СП50.13330.2012

λ_i и μ_i-расчетные коэффициенты теплопроводности, Вт/ (м²) ·⁰С и паропроницаемости мг/ (м·ч·Па)

Для каждого значения f_i (t_{м. у.)} определим по таблице 11 СП 50.13330.2012 значение t_{м. у.} и температуру на границе слоев t_н и t_к определенную по формуле (8.10) СП 50.13330.2012

Согласно п.8.5.4 СП 50.13330.2012 плоскость максимального увлажнения находиться в слое №4 URSA XPS N-III

Определим координуты плоскости максимального увлажнения x_{м. у.:}

_{м. у.} = (19.3- (15)) / (19.3- (12.5)) 0.04=0.025м

Определим паропроницаемость R_n, м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации)

_n=+0.025/0.004=6.25м2·ч·Па/мг

Сопротивление паропроницанию R_n, м2·ч·Па/мг, должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам 8.1 и 8.2 СП 50.13330.2012, приведенных соответственно ниже:

_n1^тр = (e_в - E) R_{п. н}/ (E - e_н);_n2^тр = 0,0024z₀ (e_в - E₀) / (p_wδ_wΔw_av + η),

где e_в - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле 8.3 СП 50.13330.2012

е_в = (φ_в/100) E_в

_в - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_в определяется по формуле 8.8 СП 50.13330.2012: при t_в = 20°С E_в = 1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+20)) =2315Па. Тогда

_в= (55/100) ×2315=1273Па

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле

Е = (Е₁z₁ + E₂z₂ + E₃z₃) /12,

где E₁, Е₂, Е₃ - парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t_i, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; z₁, z₂, z₃, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5°С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5°С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5°С.

Для определения t_i определим ∑R-термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

∑R=0.025/0.033=0.76м²·°С/Вт

Установим для периодов их продолжительность z_i, сут, среднюю температуру t_i,°С, согласно СП 131.133330.2012 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t_i,°С, по формуле 8.10 СП 50.13330.2012для климатических условий населенного пункта Томск: зима (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь)

₁=5мес;

t₁ = [ (-17.9) + (-15.7) + (-7.7) + (-8.5) + (-15.4)] /5=-13°С₁=20- (20- (-13)) ( (0.115+0.76) 0.92) /5.22=14.9°С

весна-осень (апрель, октябрь)

₂=2мес;

t₂ = [ (1.2) + (1.3)] /2=1.3°С₂=20- (20- (1.3)) ( (0.115+0.76) 0.92) /5.22=17.1°С

лето (май, июнь, июль, август, сентябрь)

₃=5мес;

t₃ = [ (9.7) + (15.9) + (18.7) + (15.3) + (9)] /5=13.7°С₃=20- (20- (13.7)) ( (0.115+0.76) 0.92) /5.22=19°С

По температурам (t₁,t₂,t₃) для соответствующих периодов года определим по формуле 8.8 СП 50.13330.2012 парциальные давления (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара E₁=1677.1 Па,E₂=1929.9 Па,E₃=2175 Па,

Определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁,z₂,z₃

= (1677.1·5+1929.9·2+2175·5) /12=1926.7Па.

Сопротивление паропроницанию R_{п. н}, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле 8.9 СП 50.13330.2012

_{п. н}=0.195/0.06+0.015/1+0.2/0.49+ (0.04-0.025) /0.004=3.67м²·ч·Па/мг

е_н= (140+150+240+440+690+1180+1540+1330+900+520+280) /12=618Па

По формуле (8.1) СП 50.13330.2012 определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

_n1^тр= (1273-1926.7) 3.67/ (1926.7-618) =-1.83м2·ч·Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R_n2^тр из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берем определенную по таблице 3.1 СП 131.13330.2012 продолжительность этого периода z₀, сут, среднюю температуру этого периода t₀,°C: z₀ =176сут, t₀=-11.8⁰C

Температуру t₀,°С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (8.10) СП 50.13330.2012

₀=20- (20- (-11.8) · (0,115+0.76) 0.92) /5.22=15.1°С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по формуле (8.8) СП 50.13330.2012 при t₀ =15.1°С равным

Е₀ =1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (15.1)) =1698.8Па.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материалеURSA XPS N-III согласно СНиП 23-02-2003 Δw_av =25%.

Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, для t₀=-11.8°С, согласно формуле (8.10) СП 50.13330.2012 равна e_0ext=1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-11.8)) =253 Па.

Коэффициент η определяется по формуле (8.5) СП 50.13330.2012

η=0.0024 (E₀-e_{н. отр}) z₀/R_{п. н.} =0.0024 (1698.8-253) 176/3.67=166.4

Определим R_n2^тр по формуле (8.2) СП 50.13330.2012

_n2^тр=0.0024·176 (1273-1698.8) / (33·0.04·25+166.4) =-1.32 м2·ч·Па/мг.

Условие паропроницаемости выполняются R_n>R_n1^тр (6.25>-1.83), R_n>R_n2^тр (6.25>-1.32)

Теплотехнический расчет перекрытий

. Введение:

Расчет произведен в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

. Исходные данные:

Район строительства: Томск

Относительная влажность воздуха: φ_в=55%

Тип здания или помещения: Жилые

Вид ограждающей конструкции: Перекрытия над неотапливаемыми подпольями, расположенных ниже уровня земли

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: t_в=20°C

. Расчет:

Согласно таблицы 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания t_int=20°C и относительной влажности воздуха φ_int=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Ro^тр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче (п.5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:

^тр=a·ГСОП+b

где а и b - коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида - перекрытия над неотапливаемыми подпольями,расположенных ниже уровня земли и типа здания - жилые а=0.00045; b=1.9

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, ⁰С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012

ГСОП= (t_в-t_от) z_от

где t_в-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C_в=20°C_от-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8°С для типа здания - жилые_ов=-7.9°С_от-продолжительность, сут, отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2012 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8°С для типа здания - жилые_от=233 сут.

Тогда

ГСОП= (20- (-7.9)) 233=6500.7°С·сут

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Ro^тр (м²·°С/Вт).

^норм=0.00045·6500.7+1.9=4.83м²°С/Вт

Поскольку произведен расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление здания то сопротивление теплопередаче Ro^норм может быть меньше нормируемого Ro^тр, на величину m_p

^норм=Ro^тр0.8^норм=3.86м²·°С/Вт

Поскольку населенный пункт Томск относится к зоне влажности - нормальной, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.

Схема конструкции ограждающей конструкции показана на рисунке:

. Фанера клееная (ГОСТ 8673), толщина δ₁=0.012м, коэффициент теплопроводности λ_Б1=0.18Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₁=0.02мг/ (м·ч·Па)

. Пергамин (ГОСТ 2697), толщина δ₂=0.015м, коэффициент теплопроводности λ_Б2=0.17Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₂=1мг/ (м·ч·Па)

. Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=75 кг/м. куб), толщина δ₂=0.2м, коэффициент теплопроводности λ_Б3=0.064Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₃=0.49мг/ (м·ч·Па)

. URSA XPS N-III, толщина δ₂=0.04м, коэффициент теплопроводности λ_Б4=0.033Вт/ (м°С), паропроницаемость μ₄=0.004мг/ (м·ч·Па)

Условное сопротивление теплопередаче R₀^усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:

₀^усл=1/α_int+δ_n/λ_n+1/α_ext

где α_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ (м²°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012

α_int=8.7 Вт/ (м²°С)

α_ext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

α_ext=6 - согласно п.4 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для перекрытий над неотапливаемыми подпольями,расположенных ниже уровня земли.

₀^усл=1/8.7+0.012/0.18+0.015/0.17+0.2/0.064+0.04/0.033+1/6₀^усл=4.77м²°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R₀^пр, (м²°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:

₀^пр=R₀^усл ·r

-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений r=0.92

Тогда

₀^пр=4.77·0.92=4.39м²·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R₀^пр больше требуемого R₀^норм (4.39>3.86) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

Расчет паропроницаемости

Согласно п.8.5.5 СП 50.13330.2012 плоскость максимального увлажнения находиться на поверхности выраженного теплоизоляционного слоя №3 Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=75 кг/м. куб) термического сопротивление которого больше 2/3 R₀^усл (R₃=3.13м²·°С/Вт, R₀^усл=4.39м²·°С/Вт). Определим паропроницаемость R_n, м2·ч·Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации)

_n=0.04/0.004+0.2/0.49=10.41м2·ч·Па/мг

Сопротивление паропроницанию R_n, м2·ч·Па/мг, должно быть не менее нормируемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам 8.1 и 8.2 СП 50.13330.2012, приведенных соответственно ниже:

_n1^тр = (e_в - E) R_{п. н}/ (E - e_н);_n2^тр = 0,0024z₀ (e_в - E₀) / (p_wδ_wΔw_av + η),

где e_в - парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и относительной влажности этого воздуха, определяемое по формуле 8.3 СП 50.13330.2012

е_в = (φ_в/100) E_в

_в - парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре t_в определяется по формуле 8.8 СП 50.13330.2012: при t_в = 20°С E_в = 1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+20)) =2315Па. Тогда

Е - парциальное давление водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемое по формуле

Е = (Е₁z₁ + E₂z₂ + E₃z₃) /12,

где E₁, Е₂, Е₃ - парциальные давления водяного пара, Па, принимаемые по температуре t_i, в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов; z₁, z₂, z₃, - продолжительность, мес, соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая с учетом следующих условий:

а) к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5°С;

б) к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха от минус 5 до плюс 5°С;

в) к летнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха выше плюс 5°С.

Для определения t_i определим ∑R-термическое сопротивление слоя ограждения в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации

∑R=0.2/0.064+0.04/0.033=4.34м²·°С/Вт

Установим для периодов их продолжительность z_i, сут, среднюю температуру t_i,°С, согласно СП 131.133330.2012 и рассчитаем соответствующую температуру в плоскости возможной конденсации t_i,°С, по формуле 8.10 СП 50.13330.2012для климатических условий населенного пункта Томск

зима (январь, февраль, март, ноябрь, декабрь)

₁=5мес;

t₁ = [ (-17.9) + (-15.7) + (-7.7) + (-8.5) + (-15.4)] /5=-13°С₁=20- (20- (-13)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.39=-10.8°С

весна-осень (апрель, октябрь)

₂=2мес;

t₂ = [ (1.2) + (1.3)] /2=1.3°С₂=20- (20- (1.3)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.39=2.5°С

лето <http://letu.ru/> (май, июнь, июль, август, сентябрь)

₃=5мес;

t₃ = [ (9.7) + (15.9) + (18.7) + (15.3) + (9)] /5=13.7°С₃=20- (20- (13.7)) ( (0.115+4.34) 0.92) /4.39=14.1°С

По температурам (t₁,t₂,t₃) для соответствующих периодов года определим по формуле 8.8 СП 50.13330.2012 парциальные давления (Е₁, Е₂, Е₃) водяного пара E₁=273.2 Па,E₂=728.9 Па,E₃=1592.8 Па,

Определим парциальное давление водяного пара Е, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации ограждающей конструкции для соответствующих продолжительностей периодов z₁,z₂,z₃

= (273.2·5+728.9·2+1592.8·5) /12=899Па.

Сопротивление паропроницанию R_{п. н}, м²·ч·Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации, определяется по формуле 8.9 СП 50.13330.2012

_{п. н}=0.012/0.02+0.015/1=0.62м²·ч·Па/мг

Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха e_н, Па, за годовой период определяется по СП 131.13330.2012 (таблица 7.1)

е_н= (140+150+240+440+690+1180+1540+1330+900+520+280) /12=618Па

По формуле (8.1) СП 50.13330.2012 определим нормируемое сопротивление паропроницанию из условия недопустимости накопления влаги за годовой период эксплуатации

_n1^тр= (1273-899) 0.62/ (899-618) =0.83м2·ч·Па/мг

Для расчета нормируемого сопротивления паропроницанию R_n2^тр из условия ограничения влаги за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха берем определенную по таблице 3.1 СП 131.13330.2012 продолжительность этого периода z₀, сут, среднюю температуру этого периода t₀,°C: z₀ =176сут, t₀=-11.8⁰C

Температуру t₀,°С, в плоскости возможной конденсации для этого периода определяют по формуле (8.10) СП 50.13330.2012

₀=20- (20- (-11.8) · (0,115+4.34) 0.92) /4.39=-9.7°С

Парциальное давление водяного пара Е₀, Па, в плоскости возможной конденсации определяют по формуле (8.8) СП 50.13330.2012 при t₀ =-9.7°С равным Е₀ =1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-9.7)) =297.4Па.

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги материалах Маты минераловатные ГОСТ 21880 (p=75 кг/м. куб) и Пергамин (ГОСТ 2697) согласно таблице 10 СП 50.13330.2012 Δw₁ =3% Δw₂ =10% соответственно. Средняя упругость водяного пара наружного воздуха периода месяцев с отрицательными средними месячными температурами, для t₀=-11.8°С, согласно формуле (8.10) СП 50.13330.2012 равна e_0ext=1,84·10¹¹exp (-5330/ (273+ (-11.8)) =253 Па.

Коэффициент η определяется по формуле (8.5) СП 50.13330.2012

η=0.0024 (E₀-e_{н. отр}) z₀/R_{п. н.} =0.0024 (297.4-253) 176/0.62=30.2

Определим R_n2^тр по формуле (8.2) СП 50.13330.2012

_n2^тр=0.0024·176 (1273-297.4) / (75· (0.2/2·3+0.015/2·10) +30.2) =10.3 м2·ч·Па/мг.

Условие паропроницаемости выполняются R_n>R_n1^тр (10.41>0.83), R_n>R_n2^тр (10.41>10.3)

Заключение

В ходе данной курсовой работы была поставлена цель: разработать конструктивные элементы для двухэтажного деревянного коттеджа. В задачи входило: выполнить чертежи планов, фасадов и перспективы, теплотехнические расчеты, расчет и конструирование лестницы, разрез по лестнице всего здания, а так же ведомости напольных и наружных материалов.

В процессе работы были достигнуты поставленные цели и задачи. Были приобретены знания, которые будут полезны в дальнейшей работе и сфере дизайна.

Список литературы

1.      Автор: В.А. Пономарев "Архитектурное конструирование" стр.79, 140, 158, 162, 166, 283, 317, 421.

2.      Интернет источники:

3.      <http://global-katalog.ru/item28046.html>

.        <http://opalubok.ru/sbornyj-lentochnyj-fundament-pravila-ustrojstva.html>

.        <http://moifundament.ru/ustrojstvo/stroitelstvo-cokolnogo-etazha-svoimi-rukami.html>

.        <http://ostroykevse.ru/Srub/Srub_page_20.html>

.        https: // ru. wikipedia.org/wiki/ <https://ru.wikipedia.org/wiki/>

.        <http://1pokirpichy.ru/kladka/cokolya.html>

.        <http://1brus.ru/operacii/otdelat/79-pokraska-doma-iz-kleenogo-brusa>

.        <http://rascheta.net/>

.        http://parthenon-house.ru/content/articles/index. php? article=5199 <http://parthenon-house.ru/content/articles/index.php?article=5199>