Snip íí 3 79 * izgradnja toplotne tehnike. Construction Heat Engineering
U Construction Heat Engineering podaci iz srodnih naučnih oblasti (teorija prijenosa topline i mase, fizička kemija, termodinamika ireverzibilnih procesa, itd.), metode modeliranje teorija sličnosti (posebno za inženjerske proračune prenosa toplote i materije), osiguravajući postizanje praktičnog efekta sa različitim vanjski uvjeti i različiti odnosi površina i zapremina u zgradama. Velika vrijednost u Construction Heat Engineering imaju terenska i laboratorijska ispitivanja polja temperature i vlažnosti u ograđene strukture zgrade, kao i određivanje toplotnih karakteristika građevinski materijal and designs.
Metode i zaključci Construction Heat Engineering koristi se u projektiranju ograđenih konstrukcija, koje su dizajnirane za stvaranje potrebnih temperaturno-vlažnih i sanitarno-higijenskih uvjeta (uzimajući u obzir djelovanje sustava grijanja, ventilacije i klimatizacije) u stambenim, javnim i industrijskim zgradama. Značenje Construction Heat Engineering posebno povećan zbog industrijalizacija gradnje, značajno povećanje obima upotrebe (u različitim klimatskim uslovima) lakih konstrukcija i novih građevinski materijal.
Zadatak obezbeđivanja neophodnih toplotnih svojstava spoljnih ograđenih konstrukcija rešen je tako što im je data potrebna termička stabilnost i otpornost na prenos toplote. Dozvoljena propusnost konstrukcija je ograničena specifičnom otpornošću na prodiranje vazduha. Normalno stanje vlage u konstrukcijama postiže se smanjenjem početnog sadržaja vlage materijala i uređaja izolacija od vlage, u slojevitim strukturama, štoviše, poželjno je da se rasporede strukturni slojevi napravljeni od materijala različitih svojstava.
Otpornost na prenos topline mora biti dovoljno visoka da u najhladnijem periodu godine osigura higijenski prihvatljive temperaturne uslove na površini objekta koji gleda na sobu. Termička stabilnost struktura se procjenjuje po njihovoj sposobnosti da održavaju relativnu konstantnost temperature u prostorijama sa periodičnim fluktuacijama temperature vazdušne sredine koja graniči sa strukturama i protokom toplote koja prolazi kroz njih. Stupanj termičke stabilnosti konstrukcije u cjelini u velikoj mjeri određen je fizičkim svojstvima materijala iz kojeg je izrađen vanjski sloj konstrukcije, a koji bilježi oštre temperaturne fluktuacije. Pri izračunavanju otpornosti na toplinu primjenjuju se metode Construction Heat Engineeringna osnovu rešavanja diferencijalnih jednačina za periodično menjanje uslova izmene toplote. Kršenje jednodimenzionalnosti prijenosa topline unutar zatvorenih struktura na mjestima uključivanja topline, u spojevima ploča i uglova zidova uzrokuje neželjeno smanjenje temperature na površinama objekata koji gledaju na sobu, što zahtijeva odgovarajuće povećanje njihovih toplotno-zaštitnih svojstava. Metode proračuna u ovim slučajevima odnose se na numeričko rješenje diferencijalne jednadžbe dvodimenzionalnog temperaturnog polja ( Laplasova jednadžba ).
Distribucija temperature u omotačima zgrada se također mijenja kada hladni zrak prodre u unutrašnjost. Filtracija vazduha se odvija uglavnom kroz prozore, spojeve struktura i druga curenja, ali u određenoj mjeri i kroz debljinu samih ograda. Razvijene odgovarajuće metode za izračunavanje promena u temperaturnom polju tokom stacionarne filtracije vazduha. Otpornost na propusnost vazduha svih elemenata ograde treba da bude veća od utvrđenih standardnih vrednosti Građevinski kodovi.
U istraživanju stanja vlage u zatvorenim strukturama u Construction Heat Engineering razmatrani su procesi prijenosa vlage koji se odvijaju pod utjecajem razlike prijenosnog potencijala. Prenos vlage unutar higroskopne vlage materijala nastaje uglavnom zbog difuzije u parnoj fazi i u adsorbovanom stanju; Potencijal prenosa u ovom slučaju uzima se kao parcijalni pritisak vodene pare u zraku koji ispunjava pore materijala. U SSSR-u je postala uobičajena grafičko-analitička metoda za izračunavanje vjerovatnoće i količine kondenzacije vlage unutar struktura tokom difuzije vodene pare u stacionarnim uvjetima. Preciznije rješenje za nestacionarne uvjete može se postići rješavanjem diferencijalnih jednadžbi prijenosa vlage, posebno korištenjem različitih računskih uređaja, uključujući i one koji koriste metode fizičke analogije (hidraulički integratori).
Lit. A. V. Lykov, Teorijske osnove termičke fizike zgrada, Minsk, 1961; Theological V.N., Izgradnja termofizike, M., 1970; Fokin KF, Toplinarstvo zgrada u zatvorenim dijelovima zgrada, 4. izd., M., 1973; Ilinsky V.M., Construction Thermophysics, M., 1974.
V.M. Ilinsky.
Članak o riječi " Construction Heat Engineering"u Velikoj sovjetskoj enciklopediji čitano je 2797 puta
Lab №1
Zadatak: izabrati debljinu izolacionog sloja za potkrovlje od komadnog materijala u stambenoj zgradi u Starodubu. Konstrukcija panela: unutrašnji noseći sloj - armirani beton, 120 mm, sloj za zagrijavanje - gustoća šljunka g 0= 600 kg / m 3malter za cementnu malteru, 40 mm. Maksimalna debljina izolacije - 300 mm.
Odrediti potreban smanjeni otpor OK prijenos topline iz uvjeta uštede energije:
Prema SNiP 2.01.01-82 "Izgradnja klimatologije i geofizike" definišemo za Starodub:
U skladu sa načelnikom SNiP „Stambene zgrade“, procijenjena temperatura unutrašnjeg zraka je 18 ° C, jer
Prema tabeli. 1, primjenjujući interpolaciju, određujemo vrijednost:
za podove potkrovlja, stambene zgrade sa GOSP = 4000 ° C × dan, m2 × ° S / W, i sa GOP = 6000 ° S × dan, m2 × ° S / W. Geometrijska interpretacija linearne interpolacije prikazana je na slici. Vrijednost koja odgovara GSOP = 4121 ° S dan, izračunavamo:
Odrediti potrebnu otpornost na prijenos topline iz sanitarnih i higijenskih i udobnih uvjeta:
Prema tabeli. 2, koeficijent n, uzimajući u obzir položaj OK u odnosu na vanjski zrak jednak je 1.
Prema tabeli. 3 standardna temperaturna razlika između temperature unutrašnjeg vazduha i unutrašnje površine OK premaza i potkrovlja Dtn = 3 ° S.
Prema tabeli. 4 koeficijent prenosa toplote unutrašnja površina OK av = 8,7 W / m2 × ° C.
Prema karti dodatka 1, zona vlažnosti je normalna. Vlažni uslovi prostorija su normalni (u skladu sa načelnikom SNiP-a "Stambene zgrade" i tabelom 6). Prema tabeli. 7 radnih uslova OK - B.
Prema Dodatku 2 prihvaćamo izračunate koeficijente toplinske provodljivosti koji se koriste u konstrukciji materijala:
armirani beton 2500 kg / m3 - l1 = 2,04 W / m × ° S;
šljunak od ekspandirane gline (GOST 9759-83) 600 kg / m3 - l2 = 0,20 W / m × ° C;
cementno-krečni malter - l3 = 0,81 W / m × ° C.
U osnovnom uslovu izračunavanja toplotnog inženjeringa izjednačavamo desni i levi deo, zamenjujemo izraz za Ro i otvaramo ga za slučaj troslojnog OK:
Iz posljednje jednadžbe izrazite debljinu izolacijskog sloja i izračunajte:
Zaključak: debljina toplotno-izolacionog sloja od 0,6967 m nije realna za ovu konstrukciju, jer će ukupna debljina potkrovlja biti 0.12 + 0.6967 + 0.04 = 0.857 m, a težina panela veličine 3 ´ 3 m će biti najmanje (0.12 ´ 2500+0,697´ 600+0,04´ 1600)´ 3´ 3 = 7040 kg (2500 i 1600 kg / m 3 - gustoća armiranog betona i cementno-krečnog maltera u suhom stanju). Dakle, primjena za zagrijavanje sloja ekspandiranog gline šljunka sa gustoćom od 600 kg / m 3 nije moguće u određenim radnim uvjetima.
Odredite potrebnu toplotnu provodljivost toplinsko-izolacionog sloja maksimalne debljine 300 mm. Debljina izolacionog sloja može biti d 2 = 0,46-0,12-0,04 = 0,3 m.
Da bismo to uradili, iz opšteg uslova izračunavanja toplotne energije ćemo izraziti ne debljinu, već toplotnu provodljivost termoizolacionog sloja:
Prema Dodatku 2 utvrđujemo da ekspandirani glineni šljunak koji se koristi u proizvodnji dvoslojnih ploča ima bliski koeficijent toplotne provodljivosti ekspandiranog vermikulita (GOST 12865-67) 100 kg / m3 (l = 0,08 W / m × ° C).
Zaključak: Za stambenu zgradu u Starodubu prihvaćamo sljedeću konstrukciju potkrovlja: noseći sloj - armirani beton, 120 mm, izolacijski sloj - šljunak od ekspandirane gline gustine 100 kg / m3, 300 mm, estrih - cementno-vapneni malter, 40 mm.
Smanjena otpornost na zidne panele za prenošenje toplote ovog dizajna je
koji je veći od potrebne otpornosti na prijenos topline.
Lab №2
Određivanje mogućnosti kondenzacije na unutrašnjoj površini
Zadatak: za omotač zgrade, izrađen u primjeru 1, provjeriti mogućnost stvaranja kondenzata na njegovoj unutarnjoj površini za dva slučaja:
- Dizajn ne sadrži uključke za provođenje topline.
- Konstrukcija ima armirano-betonsko toplinsko provodno uključivanje tipa IV sa dimenzijama a = 85 mm i c = 250 mm.
Osnovni podaci za izračun:
vanjska temperatura t n = -31 ° C;
temperatura na avgustovskom psihrometru:
suvi termometar (unutrašnja temperatura vazduha) tv =21 ° C;
wet thermometer t ow = 19 ° C.
Odrediti temperaturu unutrašnje površine OK za dizajn bez uključivanja topline. Ukupni smanjeni otpor OK prijenosa topline već je definiran u primjeru 1: R o = 4,02 m 2×° C / W Vrijednosti koeficijenata n i a u također se podudaraju s onima usvojenim u primjeru 1. Prema formuli (11) imamo
Odredite temperaturu unutrašnje površine OK u području uključivanja toplotne energije pomoću formule (12).
Otpor OK prijenos toplote izvan uključivanja topline poklapa se s općom smanjenom otpornošću OK prijenos topline Ro:
Otpor OK na prijenos topline u području uključivanja topline provodi se pomoću formule (4) kao i za toplinski homogenu višeslojnu (troslojnu) ogradu uzimajući u obzir (5), (6)
M2 × ° C / W.
Da bismo odredili koeficijent h, izračunavamo i. Prema tabeli. 9, interpolirajući, definišemo h = 0.39.
Prema formuli (12) odrediti temperaturu unutrašnje površine OK u području termički provodnog uključivanja
Odredite temperaturu rosišta
Prema podacima psihrometra (t suho = tv = 21 ° S, tvl = 19 ° S, Dt = t suho-tvl = 2 ° S), određujemo relativna vlažnost vazduh pomoću stola. 11:
j = 81%.
Prema unutrašnjoj temperaturi zraka t u =21 ° C, koristeći tabelu. 12, određujemo maksimalnu elastičnost vodene pare:
E = 18,65 mm. Hg Art.
Formulom (14) određujemo stvarnu elastičnost vodene pare:
mm Hg Art.
Koristeći tabelu. 12 "u obrnutom redoslijedu" definiramo: na kojoj temperaturi će zadana vrijednost stvarne elastičnosti postati maksimalna. Kao što slijedi iz tabele, vrijednost od 15,09 mm. Hg Art. odgovara temperaturi od 17,6 ° C. To je temperatura rosišta.
tr = 17.6 ° S. izolacija preklapa zid kondenzata
a) Budući da je temperatura rosišta niža od temperature unutarnje površine OC izvan uključenja topline (tr = 17,6)< tв=19,51 °С), в этих местах образования конденсата при данных температурно-влажностных условиях не ожидается.
b) U isto vrijeme, u području termički provodnog uključivanja, temperatura unutrašnje površine AC je ispod točke rošenja (tv = 19.87\u003e tp = 17.6 ° C). Dakle, u području termički provodnog uključivanja na unutrašnjoj površini OC, formiranje kondenzata je nemoguće.
Lab №3
Zadatak : pokupite izolaciju za vanjski zid stambena zgrada u gradu Tuli. Zid je izrađen u obliku lagane (dobro) zidane debljine od 2 opeke sa slojem za zagrijavanje.
Vanjski i unutarnji slojevi zidova su debeli. Podvezivanje između spoljnog i unutrašnjeg sloja vrši se kroz 6 cigli (između lica zidova bunara). Glina cigla na cementno-pješčanom mortu. Približno uzmite slagopemzebeton sa gustinom od 1200 kg / m kao grejač 3. Završni slojevi su zanemareni.
Odredite potreban smanjeni otpor OK prijenosa topline, kao što je prikazano u primjeru izračunavanja homogenog OK.
Odrediti potreban smanjeni otpor OK prijenos topline iz uvjeta uštede energije:
Prema SNiP 2.01.01-82 "Izgradnja klimatologije i geofizike" definiramo za grad Tula:
U skladu sa načelnikom SNiP "Stambene zgrade", procijenjena temperatura unutrašnjeg zraka je 18 ° C.
Izračunajte stepen-dan grejnog perioda:
Prema tabeli. 1, primjenjujući interpolaciju, određujemo vrijednost: za zidove stambenih zgrada na GOSP = 4000 ° C × dan, m2 × ° S / W, i na GSOP = 6000 ° C × dan, m2 × ° S / W. Geometrijska interpretacija linearne interpolacije prikazana je na slici. Vrijednost koja odgovara GSOP = 4513 ° C × dan, izračunavamo:
U daljem izračunu unosimo vrijednost dobivenu iz stanja uštede energije kao maksimum.
Radni uslovi OK (kao u istom primjeru) B.
Prema Dodatku 2 prihvaćamo izračunate koeficijente toplinske provodljivosti koji se koriste u konstrukciji materijala:
Obična glinena opeka na cementno-peskovitom mortu - lkirp = 0,81 W / m × ° C; beton šljake sa gustoćom od 1200 kg / m3 - l = 0,47 W / m × ° C;
Za proračun, uzimamo dio strukture koji sadrži zid "bunara" i polovinu "bunara" na svakoj strani. Visina konstrukcije je homogena, tako da se proračun vrši za lokalitet visine 1 m.
Planovima paralelnim sa pravcem toplotnog toka, presjekli smo strukturu u 3 toplinski uniformne sekcije, od kojih je 1 th i 3 th su višeslojni (i isti u ovom slučaju) i 2 th - jedan sloj.
Odredite toplotnu otpornost parcela: za jednoslojnu parcelu 2 po formuli (6):
za identične troslojne sekcije 1 i 3 prema formuli (5)
Odredite toplinski otpor OK Ra po formuli (8). Pošto se proračun vrši za gradilište visine 1 m, površine parcela su numerički jednake njihovoj dužini.
= m2 ×° C / W
Kod ravnina koje su okomite na smjer toka topline, izrežemo strukturu u 3 jednoslojne sekcije (označavamo ih konvencijom kao 4 th, 5th i 6 th), od toga 4 th i 6 th su termotehnički homogeni (i isti u ovom slučaju) i 5 th - heterogena.
Izračunajte toplotni otpor svakog područja:
za homogene sekcije toplotne energije prema formuli (6):
za heterogenu oblast, koristite postupak koji se primjenjuje u stavu 4:
Uzimajući u obzir samo ovaj dio, ravnine paralelne sa smjerom toplinskog toka, izrežemo ga u tri homogene jednoslojne sekcije (5-1, 5-2 i 5-3, sekcije 5-1 i 5-3 su iste).
Odredite toplinski otpor svake parcele pomoću formule (6):
Odredite toplotni otpor 5. parcele pomoću formule (8):
Određujemo toplinski otpor OK Rb kao sumu otpora pojedinih sekcija:
Procjenjujemo primjenjivost ove tehnike u našem slučaju.
što je manje od 25%. Pored toga, zidni dizajn je ravan. Stoga je metodologija izračuna primjenjiva u ovom slučaju.
Izračunajte smanjeni toplinski otpor OK pomoću formule (9):
Izračunavamo ukupni otpor OK prijenosa topline po formuli (7):
Zaključak: primjena u ovoj konstrukciji kao grijač za ekspandirani glineni šljunak s gustoćom od 800 kg / m3 ne osigurava dovoljan otpor prijenosa topline za stambenu zgradu u Moskvi:
Potrebno je primijeniti efikasnije materijale u smislu toplotnog inženjerstva, ili povećati debljinu zida, ili povećati udaljenost između zidova "bunara".
Literatura
- SNiP II-3-79 **. Izgradnja toplote / Gosstroy USSR. - TsITP Gosstroy USSR, 1986. - 32 str.
- SNiP 2.01.01-82. Građevinska klimatologija i geofizika / Gosstroy USSR. - M .: stroiizdat, 1983. - 136 str.
NORME I PRAVILA GRADNJE
Toplotno inženjerstvo u građevinarstvu Datum uvođenja - 01.03.2003
PREDGOVOR
1. RAZVIJENO: NIISF Gosstroy Sovjetskog Saveza uz učešće NIIES i TSNIIpromzdany Gosstroy SSSR, TSNIIEP dom Gosgrazhdanstroya, TSNIIEPselstroya SSSR, IISI ih. V.V.Kuibišev iz Ministarstva visokog obrazovanja SSSR-a, Sve-ruskog centra za naučno-tehničke studije Sve-sindikalnog centralnog vijeća sindikata i svih komunalna higijena njima. A. Sysina sa Akademije medicinskih nauka SSSR-a, Instituta za istraživanje Mosstroja i Moskovskog instituta za epidemiologiju Izvršnog odbora grada Moskve.
2. PRIPREMA: Projektna akademija “KAZGOR” u vezi sa obradom državnih standarda u oblasti arhitekture, urbanizma i gradnje i prevođenja na državni jezik.
3. PREDLOŽENO: Odjel za tehničke propise i nove tehnologije u izgradnji Odbora za građevinske poslove Ministarstva industrije i trgovine Republike Kazahstan (MITT RK).
5. Ovi SNiP RK predstavljaju autentičan tekst SNiP II-3-79 * "Građevinski toplotni inžinjering" na ruskom jeziku, o produženom djelovanju na teritoriji Republike Kazahstan od 1. januara 1992. pismom Državnog odbora za arhitekturu Republike Kazahstan od 6. januara 1992. godine AK-6-20- 19 i preporučeno za upotrebu sa pismom Ministarstva graditeljstva Republike Kazahstan od 03.03.97, br. AK-12-1-9-318 i prevod na državni jezik.
6. RAZMJENA: SNiP II-3-79 *.
1. Opšte odredbe
2. Otpornost kućišta na toplotni prenos
3. Otpornost na toplinu ograđenih struktura
4. Toplinska apsorpcija podnih površina
5. Otpornost na vazdušnu propusnost zatvorenih struktura
6. Otpornost na propusnost parnih konstrukcija
Dodatak 1 *. Vlažne zone teritorije Kazahstana i ZND-a
Dodatak 2. U zavisnosti od uslova rada
od vlažnosti prostorija i vlažnih zona
Dodatak 3 *. Toplotne performanse građevinskih materijala i konstrukcija
Dodatak 4. Tehnička otpornost zatvorenih zračnih zazora
Dodatak 5 *. Sheme uključivanja topline u zatvorenim strukturama
Dodatak 6 *. Reference. Smanjena otpornost na prozore za prijenos topline,
balkonska vrata i lanterne
Dodatak 7. Brzine apsorpcije sunčevog zračenja od strane vanjskog materijala
Fencing Surfaces
Dodatak 8. Koeficijenti prenosa toplote uređaja za zaštitu od sunca
Dodatak 9 *. Otpornost na propusnost zraka i materijala
Dodatak 10 *. Isključeno
Dodatak 11 *. Otpornost na paropropusnost listnih materijala
i tanki slojevi parne brane
Dodatak 12 *. Isključeno
Dodatak 13 *. Reference. Koeficijent toplinske homogenosti r
zidovi panela
1. Opšte odredbe
1.1. Ove norme toplotnog inženjeringa zgrada treba posmatrati prilikom projektovanja ogradnih struktura (spoljašnje i unutrašnji zidovi, pregrade, premazi, potkrovlja i preklopi na podu, podovi, plombe otvora: prozori, lampe, vrata, kapije) novih i rekonstruisanih zgrada i objekata za različite namjene (stambene, javne 1, industrijska i pomoćna industrijska preduzeća, poljoprivredna i skladišna 2) sa standardiziranim temperatura ili relativna vlažnost unutrašnjeg vazduha.
1.2. Da bi se smanjili toplotni gubici u zimskim mjesecima i toplinski dobici u ljetnim mjesecima, dizajn zgrada i objekata trebao bi uključivati:
a) rešenja za prostorno planiranje, uzimajući u obzir obezbjeđivanje najmanjih površina ograđenih struktura;
b) sunčanje svjetlosnih otvora u skladu sa standardnom vrijednošću koeficijenta prijenosa toplote uređaja za zaštitu od sunca;
c) površina svetlosnih otvora u skladu sa normalizovanom vrednošću koeficijenta prirodne svetlosti;
d) racionalno korišćenje efektivnih termoizolacionih materijala;
e) zaptivanje vestibula i nabora u ispunama otvora i spojeva elemenata (šavova) u vanjskim zidovima i oblogama.
1.3. Režim vlažnosti zgrada i objekata u zimskom periodu, u zavisnosti od relativne vlažnosti i temperature unutrašnjeg vazduha, treba postaviti prema tabeli. 1.
Tabela 1
1 Nomenklatura javnih zgrada u ovom poglavlju SNiP usvojena je u skladu sa zakonom. 1 * do SNiP RK 3.02-02-2001.
Dalje, u tekstu radi sažetosti, zgrade i strukture: skladišta, poljoprivredna i industrijska industrijska preduzeća, kada se norme odnose na sve te zgrade i objekte, kombinuju se pojmom „proizvodnja“.
Zona vlažnosti teritorije Kazahstana i ZND treba uzeti kao 1 *.
Radni uslovi ograđenih objekata, ovisno o uvjetima vlažnosti prostora i vlažnih zona građevinskog područja, treba postaviti na adj. 2
1.4. Hidroizolacija zidova od vlage u zemlji vlage treba osigurati (uzimajući u obzir materijal i izgradnju zidova):
horizontalno - u zidovima (spoljašnjim, unutrašnjim i pregradama) iznad slepe površine zgrade ili objekta, kao i ispod nivoa podruma ili podruma;
vertikalno - podzemni dio zidova, uzimajući u obzir hidrogeološke uvjete i namjenu prostora.
1.5*. Prilikom projektiranja zgrada i objekata neophodno je osigurati zaštitu unutarnjih i vanjskih površina zidova od vlage (industrijske i kućne) i oborine (oblaganje ili žbukanje, bojanje vodonepropusnim konstrukcijama, itd.) Uzimajući u obzir materijal zida, uvjete njihovog rada i zahtjeve regulatornih dokumenata o projektovanje određenih tipova zgrada, objekata i građevinskih konstrukcija.
U višeslojnim vanjskim zidovima industrijskih zgrada s mokrim ili vlažnim uvjetima prostora dozvoljeno je obezbijediti ugradnju ventiliranih zračnih praznina, a uz direktno periodično ovlaživanje zidova prostorija - uređaj ventiliranog sloja sa zaštitom unutrašnje površine od vlage.
1.6. U vanjskim zidovima zgrada i objekata sa suhim ili uobičajenim uvjetima u prostorijama, dopušteno je obezbijediti ne-ventilirane (zatvorene) zračne prostore i kanale visine najviše do visine poda i ne više od 6 m.
1.7. Podovi na tlu u prostorijama sa normalizovanom temperaturom unutrašnjeg vazduha, koji se nalaze iznad kolovoza objekta ili ispod njega ne više od 0,5 m, treba izolovati u području spoja poda do vanjskih zidova širine 0,8 m polaganjem sloja neorganske izolacije otporne na vlagu na tlu debljina, određena iz uvjeta osiguravanja toplinskog otpora ovog sloja izolacije, nije manja od toplinske otpornosti vanjskog zida.
