Топлотехнически изчисления на нехомогенни ограждащи конструкции на сграда
Нехомогенните огради включват еднослойни и многослойни огради с топлопроводими включвания. Такива конструкции са например олекотени зидарии, трислойни стоманобетонни панели с ефективна изолация и оребрени външни и вътрешни ребра и др.
В нехомогенни заграждения топлинните потоци се огъват, насочвайки се към най-топлопроводимите секции. Ако топлопроводимите включвания са достатъчно разширени (дължината на включването надвишава двойната ширина на оградата), тогава се образува двуизмерно температурно поле, ако топлопроводимите включвания са точкови, тогава температурното поле се счита за триизмерно.
Методът за определяне на намалената устойчивост на топлопреминаване на нехомогенни ограждащи конструкции се извършва в съответствие с Приложение M SP23-202-2004 въз основа на изчисляване на температурни полета с помощта на компютър и специални програми.
Топлотехническо изчисляване на участък от стенни огради и тавани с термични вложки
Място на строителство - Екатеринбург.
Топлотехническото изчисление е направено за обвивката на сградата със стоманобетонна подова плоча и термовложки от полистирол PSB-S-35 с помощта на програмата COSMOSWorks.
Коефициенти на топлопроводимост на подовите слоеве:
Ø Стоманобетонна подова плоча:
Ø Термична вложка - експандиран полистирол PSB-S-35 GOST 15588-86: λt = 0,045 W / m ºC;
Дизайнът на ръба на плочата под външните стени на сградата (виж фиг. 4.6):
Ø стоманобетонна подова плоча с дебелина 200 mm;
Ø Термолайнери от експандиран полистирол PSB-S-35 с дължина 500 mm, ширина 150 mm, височина 200 mm. Термичните облицовки се монтират на разстояние 120 мм от ръба на подовата плоча;
Ø топлопроводими включвания - стоманобетонни джъмпери между термични вложки нацялата височина на плочата - 200 мм, ширина 150 мм.
Процедурата за изчисляване на припокриването с термични вложки
Ние произвеждаме моделиране на участъка от стени и тавани според предоставените първоначални данни за състава на тавана и ограждащите конструкции. Проучваната зона е с форма „┤”, чиято вертикална страна е ограждащата конструкция на стената (виж пример 2), хоризонталната страна е подовата плоча с термични прекъсвания.
Ориз. 4.6. Стенен участък
Процесът на пренос на топлина в разглежданата конструкция се влияе от топлопроводими стоманобетонни включвания, разположени между термичните вложки и образуващи така наречените студени мостове. За изчислението беше избран участък от стенна ограда с три термични прекъсвания и бяха зададени следните гранични условия:
- конвективни гранични условия с коефициент на топлопреминаванеαint=8,7 W/m 2 ºC и температураtint= +20 ºC са зададени по вътрешните повърхности на проектния модел (стена и таван);
- конвективни гранични условия с коефициент на топлопреминаванеαext= 23 W/m 2 ºC и температураtext= −35 ºC са зададени по външните повърхности на проектния модел (стена и таван).
В резултат на изчисленията са получени следните резултати, които са дадени за два участъка от изчислителния модел: а-а - в средата на топлопроводимото включване; b-b - в средата на термовложката:
На фиг. Фигури 4.7 и 4.8 показват диметриите на изчислителната схема с непрекъснати температурни изополета.
Ориз. 4.7. Диметрия на проектния модел с температурни изополета (изглед от външната страна на секцията на оградата)
Ориз. 4.8. Диметрия на проектния модел с температурни изополета (изглед от вътрешната страна на секцията на оградата)
На фиг. 4.9 и 4.10 са графики с дискретразпределение на температурата в дебелината на стената и тавана в средата на топлопроводящото включване и в средата на термовложката.
Ориз. 4.9. Температурна диаграма, участък а-а в средата на топлопроводимото включване
Ориз. 4.10. Температурна диаграма, раздел b-b в средата на термичната вложка
На фиг. 4.11 показва температурни графики на вътрешната повърхност на стената по протежение на сечението a-a и по протежение на сечението b-b. Знакът на горната част на припокриването се приема за нула. Както се вижда от фиг. 4.9, температурата на повърхността на стената се повишава рязко с отдалечаване от горната повърхност на тавана и се стабилизира на височина 0,5 m в района на +18,54 ºC.
Минималната температура на мястото на топлопроводимите включвания, получена при изчислението, еttv= +14,9 ºC.
Според SNiP II-3-79* „Строителна топлотехника“ температурата на вътрешната повърхност на оградата в мястото на топлопроводимите включвания при проектната температура на външния въздух трябва да бъде най-малко точката на оросяванеtd.
Ориз. 4.11. Графики на разпределението на температурата по повърхността на стената
Температурата на точката на оросяване се взема от табл. прил. R SP23-101-2004 в зависимост отtint= 20ºC иφint= 55%:td= 10,69 ºC.
Дизайнът на тавана с термични прекъсвания с ширина 150 mm отговаря на изискванията на SNiP 23-02-2003 "Топлинна защита на сгради" по отношение на енергоспестяването, както и осигуряването на санитарно-хигиенни и комфортни условия.