Контрольная работа по строительной теплофизике для ТулГУ, пример оформления

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине: «Строительная теплофизика» Оглавление Задание на расчет 3 Исходные данные 3 Расчет совмещенного покрытия 6 Расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом 8   Задание на расчет Выполнить теплотехнический расчет наружных ограждений: наружной стены; перекрытия над неотапливаемым подвалом; совмещенного покрытия. Исходные данные Конструкция наружной стены Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из трех слоев: керамзитобетона плотностью 1000 кг/м3 толщиной 0,120 м; слоя утеплителя : керамзитобетона плотностью 1000 кг/м3 толщиной 0,08м. Конструкция совмещенного покрытия Ограждающая конструкция, совмещенное многослойное покрытие,- железобетонная плита шириной 1м с пятью пустотами плотностью 2500 кг/м3 и толщиной 0,2м; пароизоляция- битумная мастика плотностью 1400 кг/м3 и толщиной 0,003м; утеплитель; выравнивающий слой цементно-песчаного раствора плотностью 1800 кг/м3 и толщиной 0,05м; гидроизоляция- три слоя рубероида плотностью 600 кг/м3 и толщиной 0,009м. Конструкция перекрытия над неотапливаемым подвалом Многослойная конструкция: железобетонная плита без пустот плотностью 2500 кг/м3 и толщиной 0,25м; пароизоляция- битумная мастика плотностью 1400 кг/м3 и толщиной 0,003м; утеплитель; выравнивающий слой- цементно-песчаный раствор плотностью 1800 кг/м3 и толщиной 0,05м; паркет из дуба плотностью 700 кг/м3 и толщиной 0,025 м. Влажностный режим помещения- нормальный. Расчетная температура внутреннего воздуха tв=200С. Район строительства Братск Марка утеплителя стены :плиты из резольноформальдегидного пенопласта плотность 100. Марка утеплителя перекрытий :плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем плотность 200. Расчет наружного ограждения стены 1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (7): R_0=n(t_int-t_ext )/(〖∆t〗_0 α_int )=1(20-(-43))/(4∙8,7)=1,81 (м^2∙℃)⁄Вт где tint — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий ГОСТ 12.1.005-88 ; text — расчетная зимняя температура, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху); 2.По формуле (5) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С сут: D_d=( 〖t 〗_в-〖t 〗_оп ) z_от=(20-(-8,6)∙249=7121,4 где zот — продолжительность отопительного периода; tоп — средняя температура отопительного периода, °С. 3.Определяем нормируемую величину сопротивления теплопередаче ограждения по табл.4. R_req=7121,4∙0,00035+1,4=3,89 (м^2∙℃)⁄Вт 4.Сравниваем полученные значения величины сопротивления теплопередаче ограждения и принимаем для дальнейших расчетов большее. R_req≥R_0 Выбираем R=3,89 (м^2∙℃)⁄Вт 5.Приравнивая правую часть уравнения к выбранной величине Rred, получим выражение для определения предварительной толщины слоя утеплителя δут,м: δ_ут=(R_0-(1⁄α_в +(∑▒δ_i )⁄λ_i +R_(в.п)+1⁄α_н )) λ_ут Определяем предварительную толщину утеплителя δут δ_ут=(3,89-(1/8,7+0,12/0,33+0,08/0,33+R_(в.п)+1/23))∙0,052=0,163 В соответствии с требованиями унификации принимаем общую толщину ограждения δ0 = 0,38 м, тогда δут = 0,18 м. Толщина наружных стен из кирпичной кладки может приниматься 0,38;0,51;0,64;0,77м, а наружных стеновых панелей-0,20;0,25;0,30;0,40м. Корректируем величину δут в соответствии с требованиями унификации. 6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче при скорректированном значении δут R_0^ф=1/8,7+0,12/0,33+0,08/0,33+0,18/0,052+1/23=4,23 7.Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции определяем по уравнению (3) к=1⁄4,23=0,236 Расчет совмещенного покрытия 1. Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (7): R_0=n(t_int-t_ext )/(〖∆t〗_0 α_int )=1(20-(-43))/(3∙8,7)=2,41 (м^2∙℃)⁄Вт где tint — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий ГОСТ 12.1.005-88 ; text — расчетная зимняя температура, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху); 2.По формуле (5) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С сут: D_d=( 〖t 〗_в-〖t 〗_оп ) z_от=(20-(-8,6)∙249=7121,4 где zот — продолжительность отопительного периода; tоп — средняя температура отопительного периода, °С. 3.Определяем нормируемую величину сопротивления теплопередаче ограждения по табл.4. R_req=7121,4∙0,0005+2,2=5,76 (м^2∙℃)⁄Вт 4.Сравниваем полученные значения величины сопротивления теплопередаче ограждения и принимаем для дальнейших расчетов большее. R_req≥R_0 Выбираем R=5,76 (м^2∙℃)⁄Вт 5.Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты Rк пр по формуле . Для упрощения круглые отверстия — пустоты плиты диаметром 150 мм — заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной a=√((3,14∙〖150〗^2)/4)=133мм В сечении А-А (два слоя железобетона толщиной δжб А-А = 0,043 + 0,043 = 0,086м с коэффициентом теплопроводности λжб = 1,92 Вт/(м °С) и воздушная прослойка δвп = 0,134 м с комическим сопротивлением Rвп =0,15 (м2 -°С)/Вт (табл. 11) термическое сопротивление составит R_(A-A)=0,086/1,92+0,15=0,19 (м^2∙℃)⁄Вт В сечении Б-Б слой железобетона δжб Б-Б = 0,22 м с коэффициентом теплопроводности λжб =1,92 Вт/(м °С) термическое сопротивление составит R_(A-A)=0,22/1,92=0,11 (м^2∙℃)⁄Вт Затем по уравнению получим R_A=(1,2+0,56)/(1,2/0,19+0,568/0,11)=0,154 (м^2∙℃)⁄Вт где АА-А — площадь слоев в сечении А-А, равная АА-А =(0,134*1)*9 = 1,206 м2 ; АБ-Б — площадь слоев в сечении Б-Б, равная АБ-Б =(0,071*1)*8 = 0,568 м2 . Определяем предварительную толщину утеплителя δут по уравнению δ_ут=(5,76-(1/8,7+0,003/0,27+0,05/0,76+0,009/0,17+0,15+1/23))∙0,07=0,372 Выбираем толщину δут=0,38м. 6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче при скорректированном значении δут R_0^ф=1/8,7+0,003/0,27+0,05/0,76+0,009/0,17+0,15+1/23+0,38/0,07=5,82 (м^2∙℃)⁄Вт 7.Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции определяем по уравнению (3) к=1⁄5,82=0,172 Расчет перекрытия над неотапливаемым подвалом 1. Задаемся конструкцией перекрытия над подвалом и определяем требуемое общее термическое сопротивление Rтр по уравнению R_0=n(t_int-t_ext )/(〖∆t〗_0 α_int )=0,75(20-(-43))/(2∙8,7)=2,72 (м^2∙℃)⁄Вт 2.По формуле (5) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С сут: D_d=( 〖t 〗_в-〖t 〗_оп ) z_от=(20-(-8,6)∙249=7121,4 где zот — продолжительность отопительного периода; tоп — средняя температура отопительного периода, °С. 3.Определяем нормируемую величину сопротивления теплопередаче ограждения по табл.4. R_req=7121,4∙0,00045+1,9=5,1 (м^2∙℃)⁄Вт 4.Сравниваем полученные значения величины сопротивления теплопередаче ограждения и принимаем для дальнейших расчетов большее. R_req≥R_0 Выбираем R=5,1(м^2∙℃)⁄Вт 5. Вычисляем предварительную толщину утеплителя δут по уравнению δ_ут=(5,1-(1/8,7+0,25/1,92+0,003/0,27+0,05/0,76+0,025/0,35+1/12))∙0,07=0,324 Выбираем толщину δут=0,34м. 6. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче при скорректированном значении δут R_0^ф=1/8,7+0,25/1,92+0,003/0,27+0,05/0,76+0,025/0,35+1/12+0,34/0,07=5,25 (м^2∙℃)⁄Вт 7.Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции определяем по уравнению (3) к=1⁄5,25=0,19