Научно-исследовательский
институт
строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР
Справочное
пособие к СНиП
Серия основана в 1989 году
Расчет
и проектирование
ограждающих конструкций зданий
Москва Стройиздат 1990
Рекомендовано
к изданию секцией № 1 Научно-технического совета НИИСФ Госстроя СССР.
Редактор -
И.А. Баринова
Расчет и проектирование ограждающих конструкций
зданий/НИИ строит, физики. - М.: Стройиздат, 1990.: ил. - (Справ. пособие к
СНиП).
Разработано к СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника». Содержит
материалы по теплотехническому расчету и проектированию ограждающих конструкций
зданий и сооружений. Приведены общие методы теплотехнических расчетов
ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения - жилых,
общественных и производственных. Даны примеры расчетов.
Для инженерно-технических работников
научно-исследовательских и проектных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее Пособие разработано к СНиП II-3-79**
«Строительная теплотехника». В нем содержатся методические материалы и примеры
по теплотехническому расчету и проектированию ограждающих конструкций зданий и
сооружений.
Особое внимание в Пособии уделено вопросам, которые
вызывают затруднения при практическом использовании, например, расчеты:
экономически целесообразного сопротивления теплопередаче ограждающих
конструкций, неоднородных ограждающих конструкций с теплопроводными включениями
сложной формы, ограждающих конструкций теплых чердаков при наличии в помещениях
агрессивных сред, а также расчеты прогнозирования долговечности ограждающих
конструкций и пр.
В Пособии даны рекомендации по автоматизации
теплотехнических расчетов с использованием разнообразных современных ЭВМ от
программируемого калькулятора и мини-ЭВМ до крупных ЭВМ типа ЕС.
Настоящее Пособие разработано НИИСФ Госстроя СССР
(кандидаты техн. наук Ю.А. Матросов - разд. 1,
2, прил. 4,
12,
13,
14
- руководитель темы, М.А. Гуревич - разд. 1-6,
Ф.В. Клюшников - разд. 2, И.Н. Бутовский - разд. 2, М.Ю. Негинский - прил. 13, В.Р, Хлевчук - прил. 3, д-р техн. наук С.В. Александровский -
разд. 7 и прил.
11) совместно с ЦНИИпромзданий Госстроя СССР (канд. техн.
наук Э.Э. Наргизян, инж. М.А. Пак - прил.
5, канд. техн. наук Ю.П. Александров - прил. 6); ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры
(кандидаты техн. наук В.С. Беляев, А.Н. Мазалов, канд. экон. наук М.С. Любимова
- разд. 2); ЦНИИЭПсельстрой Госкомархитектуры (канд.
техн. паук В.А. Бенц - разд. 2 и прил. 15, 16, 17); МИСИ им. В.В. Куйбышева
(канд. техн. наук В.А. Объедков - разд. 2 и прил. 7, 10); НИИ строительства
Госстроя ЭССР (канд. техн. наук Э.В. Йыгиоя - прил.
4), А.В. Щербаков - научное редактирование.
НИИСФ Госстроя СССР выражает благодарность
специалистам, и организациям, которые будут использовать настоящее Пособие, сделают
замечания и внесут предложения по его улучшению.
Замечания и предложения просьба направлять по адресу:
127238, Москва, Локомотивный пр., д. 21. НИИСФ.
1. ПРИНЦИПЫ
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
1.1. При теплотехническом
проектировании ограждающих конструкций зданий следует руководствоваться СНиП
II-3-79** «Строительная теплотехника» и связанными с ним
нормативными документами, а также рекомендациями настоящего Пособия.
При разработке проектов ограждающих конструкций
следует предпочитать варианты, которые при удовлетворении нормативных
требований обеспечивают снижение топливно-энергетических и материальных
ресурсов.
1.2.
Многослойные наружные стены с использованием эффективного теплоизоляционного
материала имеют преимущество в повышении теплозащитных качеств здания по
сравнению с однослойными наружными стенами. Однослойные наружные стены
эффективны при применении легкого бетона плотностью менее 1000 кг/м3,
ячеистого бетона плотностью менее 800 кг/м3 и кладки из пустотелых
керамических или силикатных камней и кирпичей.
1.3. При
проектировании наружных ограждений с теплопроводными включениями необходимо
учитывать следующее:
в многослойных конструкциях целесообразно располагать
с теплой стороны материал с большим коэффициентом теплопроводности, что
обеспечивает более высокую температуру угла;
зона влияния несквозного включения, как правило,
распространяется от границы соприкасания двух материалов на расстояние, равное
половине толщины стены;
включения, размещенные внутри ограждения,
целесообразно располагать ближе к холодной стороне ограждения.
1.4.
Покрытия с вентилируемой воздушной прослойкой следует проектировать для районов
с расчетной скоростью ветра в июле не менее 2 м/с, толщина воздушной прослойки
должна быть не менее 0,15 м. Оптимальная толщина вентилируемой воздушной
прослойки в наружных стенах находится в пределах 0,05-0,1 а оптимальная высота
- 5-6 м.
1.5. При проектировании
наружных ограждений с замкнутыми воздушными прослойками необходимо учитывать,
что
эффективными в теплотехническом отношении являются
прослойки небольшой толщины;
рациональнее делать в ограждающей конструкции
несколько прослоек малой толщины, чем одну большей толщины;
воздушные прослойки рекомендуется располагать ближе к
наружной стороне ограждения;
в целях уменьшения количества тепла, передаваемого
излучением, рекомендуется покрыть одну из поверхностей воздушной прослойки
алюминиевой фольгой.
1.6. Для
предупреждения переувлажнения материалов наружных ограждающих конструкций
рекомендуется располагать слои с большим сопротивлением паропроницанию с
внутренней стороны.
1.7. Для стен
помещений с влажным и мокрым режимом не рекомендуется применять силикатный
кирпич, пустотелые камни, ячеистые бетоны, древесину, фибролит, а также другие
невлагостойкие или небиостойкие материалы.
1.8.
Наружные и внутренние стены следует предохранять от грунтовой влаги путем
устройства гидроизоляции. Основная обязательная во всех случаях горизонтальная
гидроизоляция в нижней части наружной стены или по всему верху цоколя должна
быть расположена выше тротуара или отмостки здания, но ниже отметки пола
первого этажа. Дополнительную горизонтальную гидроизоляцию следует предусматривать
в стенах зданий с подвалами и цокольными этажами ниже уровня их пола.
В зависимости от гидрогеологических условий и
назначения помещения следует предусматривать вертикальную гидроизоляцию,
которую рекомендуется устраивать на наружной поверхности подземной части стен,
соединяя ее с горизонтальной.
1.9. Для
снижения расхода энергии на охлаждение помещения и защиты зданий от воздействия
солнечной радиации используются следующие мероприятия: применение
солнцезащитных устройств для световых проемов, организованное проветривание,
увеличение теплоустойчивости наружных ограждающих конструкций, ориентация
здания, светозащитное остекление.
В районах с большим количеством солнечных дней (в III-IV климатических районах) рекомендуется
предусматривать меридиональную ориентацию здания для предупреждения перегрева
помещений. Постоянные солнцезащитные устройства, размещаемые по фасаду здания,
должны проектироваться: при ориентации фасада на юг - горизонтальными, на
восток или запад - вертикальными, при других ориентациях на освещенную солнцем
сторону - комбинированными, состоящими из горизонтальных и вертикальных
солнцезащитных элементов.
1.10.
Безинерционные и малоинерционные наружные ограждения для жилых зданий,
больничных учреждений (больниц, клиник, стационаров и госпиталей), диспансеров,
амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов ребенка,
домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских садов, яслей, яслей-садов
(комбинатов) и детских домов, а также производственных зданий, в которых должны
соблюдаться оптимальные нормы температуры и относительной влажности воздуха в
рабочей зоне или по условиям технологии должны поддерживаться постоянными
температура или температура и относительная влажность воздуха, допускается
использовать только при наличии эффективной солнцезащиты заполнений световых
проемов.
1.11.
Наружные поверхности кровель чердачных покрытий бесчердачных крыш следует
окрашивать в светлые тона, обладающие высокими отражательными качествами.
Рулонные кровли рекомендуется покрывать мелким гравием светлых тонов слоем
толщиной не менее 10 мм.
1.12. Полы,
устраиваемые на грунте, должны проектироваться в соответствии с п. [1.17]*. При
расположении ниже наивысшего уровня капиллярного поднятия грунтовых вод полы
должны быть водонепроницаемыми, а в случае насыщения грунтов вредными газами -
газонепроницаемыми. В этом случае в конструкции пола следует предусматривать
гидроизоляционный слой, располагаемый под подстилающим слоем.
2.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Порядок расчета
2.1.
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо (п.
[2.1*]) определяется следующим образом:
а) рассчитывают требуемое сопротивление теплопередаче Roтрпо санитарно-гигиеническим условиям:
по формуле [1] - для ограждающей конструкции (за исключением
заполнения светового проема и покрытия теплого чердака);
по табл. [9*] - для окон, балконных дверей и фонарей;
по формуле (14) или (15) для
покрытия теплого чердака;
б) рассчитывают экономически целесообразное
сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rоэк по формуле [17], а для покрытий теплого чердака по
формуле [22]. Единовременные затраты Сд, входящие в формулы
[17] и [22], рассчитывают по методике, изложенной в п. 2.5.
Сопротивление теплопередаче Rо, содержащееся в формуле [17], для однородной
конструкции определяют по формуле [4], а для неоднородной Ro заменяют приведенным сопротивлением теплопередаче Rопр,
определяемым по п. 2.8;
в) сопротивление теплопередаче Roограждающих конструкций (при наличии в них
теплопроводных включений - приведенное сопротивление теплопередаче Rопр) в соответствии с п. [2.1*] должно быть не менее
требуемого сопротивления теплопередаче Rотр и экономически целесообразного сопротивления
теплопередаче Rоэк;
_______________
* В квадратных скобках даются номера пунктов, формул, приложений и
таблиц СНиП
II-3-79**.
г) для неоднородной ограждающей конструкции (за
исключением заполнения светового проема) проверяют, выполняется ли требование
п. [2.10*], т.е. выполняется ли условие невыпадения конденсата на внутренней
поверхности ограждения
t'в³tp, (1)
где t'в - температура внутренней поверхности ограждающей
конструкции по теплопроводному включению (диафрагмы, сквозного шва из раствора,
стыка панелей и т.д.), определяемая на основании расчета температурных полей.
Для теплопроводных включений, приведенных в прил. [5*], t'в определяется по п. [2.11*]; tр
-температура точки росы, °С, при расчетной температуре tв и
относительной влажности внутреннего воздуха jв
определяется по прил. 1.
В расчете покрытия теплого чердака взамен tр
рекомендуется принимать минимально допустимую температуру холодного участка
покрытия по графику рис. 11, значение
которой определено из условия ограничения конденсата количеством 1 кг/м2
за наиболее холодную пятидневку.
Примечание. В Пособии приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающих конструкций, в том числе вычисленное по формулам [10] и [II], будет
обозначаться Rопр.
2.2.
Требуемое сопротивление теплопередаче Rотр внутренних ограждающих конструкций между помещениями
с нормируемой температурой воздуха следует определять при разности расчетных
температур воздуха в этих помещениях Dt более 3 °С по формуле [1]. При этом tв, и tп - расчетные температуры воздуха соответственно
теплого и холодного помещения, °С; n=1; aв -
коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (табл. [4*]); Dtн -
нормативный температурный перепад между температурой воздуха теплого помещения
и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл. [2*]).
Примечание. При Dt£Dtн внутренние ограждающие
конструкции удовлетворяют санитарно-гигиеническим условиям при любом значении
их сопротивления теплопередаче.
2.3. Порядок
определения расчетной зимней температуры (и при вычислении требуемого
сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций по формуле [1] следующий:
предварительно назначают величину тепловой инерции D,
рассчитываемой ограждающей конструкции по гр. 1 табл. [5*];
по выбранной величине D назначают в
соответствии с п. [2.3*] расчетную зимнюю температуру наружного воздуха tн;
подставляя в формулу[1] величины n, tв, Dtн, aв, а также
вышеуказанную величину tн, определяют Rотр.
Проверка правильности назначения расчетной зимней
температуры наружного воздуха производится следующим образом:
вычисляют требуемое термическое сопротивление
теплоизоляционного слоя Rуттр
рассчитываемой конструкции по формуле
, (2)
где SRк.c -
сумма термических сопротивлений конструктивных слоев, м2·°С/ВТ, многослойной ограждающей конструкции; aв -
коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. [4*]; aн -
коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей
конструкции, Вт/(м2·°С), принимаемый по табл. [6*];
по формуле [2] вычисляют тепловую инерцию
рассчитываемой ограждающей конструкции D.
Если величина D рассчитываемой ограждающей
конструкции совпадает по диапазону с предварительно заданной, то расчетная
зимняя температура tн выбрана правильно.
Если же величина D ограждающей конструкции находится в
другом диапазоне, чем предварительно заданная, то расчетная зимняя температура
была назначена неправильно; в качестве расчетной зимней температуры следует
выбрать из табл.[5*] температуру, соответствующую вычисленной величине D.
Определение
экономически целесообразного сопротивления теплопередаче Rоэк
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться