Расчёты и сравнительный анализ

Теплотехнические свойства каменной кладки

Строительство зданий должно осуществляться в соответствии с требованиями к тепловой защите зданий для обеспечения установленного для проживания и деятельности людей микроклимата в здании, необходимой надежности и долговечности конструкций, климатических условий работы технического оборудования при минимальном расходе тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период (далее - на отопление).

Долговечность ограждающих конструкций следует обеспечивать применением материалов, имеющих надлежащую стойкость (морозостойкость, влагостойкость, биостойкость, стойкость против коррозии, высокой температуры, циклических температурных колебаний и других разрушающих воздействий окружающей среды), предусматривая в случае необходимости специальную защиту элементов конструкций, выполняемых из недостаточно стойких материалов.

Для обеспечения прочности стен зданий в большинстве случаев достаточно принять толщину стен 51см. (два кирпича) при марке камня М100 и марке раствора М50. Прочность кладки в этом случае равна R=1,5МПа.

Для малоэтажных зданий в 2…5 этажей толщина стен может быть уменьшена до 38см (полтора кирпича), а марки камня и раствора будут соответственно равны М75 и М25. Прочность кладки в этом случае равна R=1,1МПа.

При определении толщины кирпичной стены из условия её теплотехнических свойств по требованиям СНиП 2-3-79* «Строительная теплотехника» [3] картина резко изменяется. Это объясняется тем, что толщина стены определяется исходя из требуемых сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций –R₀^тр.

В соответствии с этими нормами требуемые сопротивления теплопередаче определяется из двух условий.

Первое условие – это обеспечение санитарно-гигиенических и комфортных условий. В этом случае требуемое сопротивление теплопередаче определяется из условия:

	Ro^тр=n*(tв-tн) / Dt^н*aв

(1)

где: n=1 – коэффициент определяемый положением ограждающей конструкции;

t_в – расчётная температура внутреннего воздуха;

t_н – расчётная температура наружного воздуха;

Dt^н=4,5 – нормативный температурный перепад;

a_в=8,7 – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.

Второе условие – это обеспечение энергосбережения во время эксплуатации здания. В этом случае требуемое сопротивление теплопередаче определяется в зависимости от показателя «градус - сутки отопительного периода» - ГСОП.

Этот показатель определяется по следующему выражению:

ГСОП=(t_в – t_от.пер.)*Z_от.пер.

(2)

где: t_в – расчётная температура внутреннего воздуха;

t_от.пер. - средняя температура отопительного периода;

Z_от.пер.- продолжительность отопительного периода.

Параметры t_н; t_{от.пер.;} Z_от.пер. принимают по СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). "Тепловая защита зданий".

На основании приведённых выше зависимостей проведём теоретический анализ зависимости параметров ограждающих конструкций от климатических факторов, определяемых географическим положением здания.

Рассмотрим четыре города России расположенных в разных регионах последовательно с юга на север: Краснодар, Курск, Москва и Мурманск. Теплотехнические и конструктивные параметры будем определять для наружных стен общественного здания.

Схемы принимаем в следующих вариантах:

Вариант 1: Кладка из сплошного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе g_о=1800 кг/м³; l_о=0,70 Вт/м⁰С.

Вариант 2: Кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе g_о=1800 кг/м³; l_о=0,56 Вт/м⁰С.

Вариант 3: Кладка из сплошного кирпича керамического пустотного на цементно-песчаном растворе g_о=1200 кг/м³; l_о=0,35 Вт/м⁰С.

Рисунок 2.6 Состав наружной стены: 1-слой внутренней штукатурки; 2-кирпичная кладка;

Дата добавления: 2017-01-14