Проектирование энергоэкономичного здания
Министерство образования
и науки Украины
Донбасская национальная
академия строительства и архитектуры
Строительный институт
Практическая работа
Проектирование
энергоэкономичного здания
Выполнил
студент гр. ПГС-57 д Кайда С.Ю.
Проверил Егорченков В.А.
Макеевка
Задание 1
Выполнить теплотехнический расчет стены с утеплителем
из шлакового кирпича (
).
Район строительства г. Харьков, назначение здания - детские ясли.
Рис.1 - Конструкция стены
1 - известково-песчаный раствор
;
-шлаковый кирпич
; 3 - утеплитель;
- цементно-песчаный раствор
.
Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий
обязательным является выполнения условия:
где
- приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
- минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
Температурная зона строительства - I,
.
Сопротивление теплопередаче термически однородной непрозрачной
ограждающей конструкции:
где
- коэффициент теплоотдачи вешней
поверхности,
;
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,
;
- термическое сопротивление і-того слоя,
.
где
- теплопроводность материала і-того
слоя,
.
Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха
. Для детских яслей расчетная температура
внутреннего воздуха
, расчетное значение относительной
влажности воздуха
, что соответствует нормальному
влажностному режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в
ограждающих конструкциях категории Б.
Пусть
=
, тогда
.
Утеплитель - плиты пенополистирольные экструдированные (
) толщиной 10 см.
Выполняем проверку:
.
Задание 2
Выполнить теплотехнический расчет совмещенного покрытия с утеплителем
из песка вермикулитового (
).
Район строительства г. Харьков, назначение здания - детские ясли.
Рис.2 - Конструкция стены
1 - ж.б.плита
; 2 -песок вермикулитовый
; 3 - цементно-песчаный раствор
; 4 - трехслойный рубероидный ковер
.
Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий
обязательным является выполнения условия:
где
- приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
- минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
Температурная зона строительства - I,
.
Сопротивление теплопередаче термически однородной непрозрачной
ограждающей конструкции:
где
- коэффициент теплоотдачи вешней
поверхности,
;
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,
;
- термическое сопротивление і-того слоя,
.
где
- теплопроводность материала і-того
слоя,
.
Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха
. Для детских яслей расчетная температура
внутреннего воздуха
, расчетное значение относительной
влажности воздуха
, что соответствует нормальному
влажностному режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в
ограждающих конструкциях категории Б.
Пусть
=
, тогда
.
Принимаем конструктивно толщину утеплителя 25 см.
Выполняем проверку:
.
Задание 3
Выполнить теплотехнический расчет перекрытия над неотапливаемым
подвалом с утеплителем из древесноволокнистых плит (
).
Район строительства г. Харьков, назначение здания - детские ясли.
Рис.3 - Конструкция стены
1 - ж.б.плита
; 2 - древесноволокнистая плита
; 3 - цементно-песчаный раствор
; 4 - линолеум
.
Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий
обязательным является выполнения условия:
где
- приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
- минимально допустимое значение сопротивления теплопередаче
ограждающей конструкции,
;
Температурная зона строительства - I,
.
где
- коэффициент теплоотдачи вешней
поверхности,
;
- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,
;
- термическое сопротивление і-того слоя,
.
где
- теплопроводность материала і-того
слоя,
.
Для І температурной зоны расчетная температура внешнего воздуха
. Для детских яслей расчетная температура
внутреннего воздуха
, расчетное значение относительной
влажности воздуха
, что соответствует нормальному влажностному
режиму помещений здания, условия эксплуатации материала в ограждающих
конструкциях категории Б.
Пусть
=
, тогда
.
Принимаем конструктивно толщину утеплителя 27 см.
Выполняем проверку:
.
Задание 4
По условию задачи 1 рассчитать температуру на внутренней
поверхности стены и сделать оценку санитарно-гигиенических требований по
разности температур
.
Для внешних ограждающих конструкций отапливаемых зданий
обязательным является выполнения условия:
где
- температурный перепад между
температурой внутреннего воздуха и
приведенной температурой внутренней поверхности ограждающей
конструкции;
- допустимая по санитарно-гигиеническим нормам разница между
температурой внутреннего воздуха и приведенной температурой внутренней
поверхности ограждающей конструкции;
- для стен дошкольных учреждений.
,
где
- температура на внутренней поверхности
стены
- расчетная температура внутреннего воздуха.
,
где
- расчетная температура наружного
воздуха;
- из первой задачи;
- коэффициент теплоотдачи вешней поверхности.
,
Условие выполняется. Принятая конструкция стены удовлетворяет
нормативным санитарно-гигиеническим требованиям.
Задание 5
По условию задачи 2 проверить теплоустойчивость ограждения в
летних условиях.
Для жилых и гражданских зданий обязательно выполнение условия
теплостойкости в летний период года наружных ограждающих конструкций
теплотехнический стена утеплитель
где
- амплитуда колебаний температуры
внутренней поверхности непрозрачных ограждающих конструкций.
Таблица 1
|
Слой ограждения
|
  
|
|
|
|
|
Ж.б. плита
|
2500
|
0,042
|
17,98
|
0,755
|
|
Песок
вермикулитовый
|
100
|
3,125
|
0,7
|
2,19
|
|
Цементно-песчаный
раствор
|
1800
|
0,022
|
3,53
|
0,078
|
|
Трехслойный
рубероидный ковер
|
600
|
0,059
|
8,69
|
0,52
|
|
|
|
Итого
|
3,543
|
где
- термическое сопротивление і-того слоя,
- коэффициент теплоусвоения материала,
- показатель тепловой инерции.
Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности
непрозрачных конструкций
,
где
- расчетная амплитуда колебаний наружного
воздуха;
- величина затухания расчетной амплитуды колебания температур
наружного воздуха.
,
где
- для условий июля (СНиП 2.01.01-82,
приложение 2)
- коэффициент поглощения солнечной радиации для рубероида с
песчаной подсыпкой (таблица П1 ДБН В.2.6-31:2006);
- количество радиации, которая падает на поверхность

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей
конструкции для условий летней поры года
;
- минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль
(СНиП 2.01.01-82, приложение 4).
,
где
;
- коэффициент теплоусвоения наружной поверхности каждого слоя,
определяемый в зависимости от показателя тепловой инерции:
й
слой если
, то
,
если
, то
;
й
слой если
, то
, и т.д.
если
, то
,
й
слой если
, то
,
если
, то
, и т.д.
Определим коэффициенты теплоусвоения для трех слоев ограждающей
конструкции
й
слой
;
й
слой
;
й
слой
.
й
слой
.
Величина затухания расчетной амплитуды колебания температур
наружного воздуха:
Расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха:
Тогда расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней
поверхности непрозрачных конструкций:
.
Вывод: теплоустойчивость ограждающей конструкции покрытия
соответствует нормативным значениям.
Задание 6
По условию задачи 3 проверить теплоустойчивость пола.
Для поверхности полов общественных зданий должно выполняться
условие:
где
- показатель теплоусвоения поверхности
пола,
;
- максимально допустимое значение показателя теплоусвоения
поверхностью поля, которое определяется в зависимости от назначения здания;
.
Таблица 2
|
Слой ограждения
|
  
|
|
|
|
|
Линолеум
|
1800
|
0,029
|
8,56
|
0,25
|
|
Цементно-песчаный
раствор
|
1800
|
0,022
|
3,53
|
0,078
|
|
Древесноволокнистая
плита
|
200
|
3,375
|
1,67
|
5,64
|
|
Ж.б. плита
|
2500
|
0,042
|
17,98
|
0,755
|
|
|
|
Итого
|
6,723
|
Показатели тепловой инерции:
линолеум
,
линолеум + стяжка
,
линолеум + стяжка + утеплитель
.
Следовательно, показатель теплоусвоения поверхности определяем с
.
,
значит, данная конструкция удовлетворяет нормативным
требованиям по теплоустойчивости.
Задание 7
При решении данной задачи используется ДБН 2.5-28-2006
«Естественное и искусственное освещение».
1. Определяем нормативное значение КЕО.
где
- нормативное значение КЕО без учета
климатических данных;
ІІІ разряд зрительных работ
принимаем совмещенное освещение
;
- коэффициент светового климата. По заданию в здании два
шедовых фонаря, у них ориентация принимается всегда на север;
.
2. Определяем величину КЕО от системы бокового
естественного освещения
,
но поскольку противостоящие здания отсутствуют
, тогда
,
где
- геометрическое значение КЕО в данной
расчетной точке от боковых светопроемов.
,
- количество лучей, посчитанных по графику І;
- то же по графику ІІ.
- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного
неба, определяемый по табл. Л10.
- коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отражения
внутри помещения;
- учитывает потери света при прохождении через оконное
заполнение
.
- загрязнения на стекле; для тройного остекления,
;
- вид переплета; для двойных глухих открывающихся окон,
;
- вид солнцезащитного устройства,
;
- коэффициент запаса; при трехразовой чистке остекления
.
Результаты расчетов сводим в табл. 3
Таблица 3
Для того чтобы выбрать значение коэффициента
необходимо знать следующие соотношения:
отношение длины помещения к его глубине
;
отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей
поверхности до
верха окна
.
3. Верхнее и комбинированное освещение
Расчет КЕО при верхнем и боковом освещении следует определять
по формуле:
.
Величину КЕО от системы бокового естественного освещения
определена выше. Рассмотрим определение величины КЕО при верхнем освещении
где
- геометрический КЕО в расчетной точке
при верхнем освещении, определяемый по графикам ІІ и ІІІ.
- среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на
линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного
вертикального разреза помещения, определяемое из соотношения
,
- количество расчетных точек;
- геометрический КЕО в расчетных точках:
,
- количество лучей, посчитанных по графику ІІІ;
- коэффициент, определяемый по табл. Л8;
отношение высоты помещения от условной рабочей поверхности до
нижней грани остекления к ширине пролета
, тогда
.
- коэффициент, учитывающий форму фонаря, определяется по табл.
Л9;
;
- учитывает потери света при прохождении через оконное
заполнение
,
- загрязнения на стекле; для тройного остекления,
;
- вид переплета; для двойных глухих открывающихся окон,
;
- вид солнцезащитного устройства,
;
- при металлической ферме
;
- потеря света от защитной сетки,
.
- коэффициент запаса; при трехразовой чистке остекления
.
Результаты расчетов сводим в табл. 4.
Таблица 4
Оценка
При системе комбинированного освещения нормируется среднее
значение КЕО:
.
Оценочный показатель
Вывод: данная система не является энергоэкономичной.