Фрагмент документа "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСТАНОВКЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОКОН В НАРУЖНЫХ СТЕНАХ ВНОВЬ СТРОЯЩИХСЯ И РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ".
ПОЭЛЕМЕНТНЫЙ РАСЧЕТ
ОКОННЫХ БЛОКОВ И ИХ СОПРЯЖЕНИЙ СО СТЕНАМИ
С УЧЕТОМ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ
В действующих нормах строительной теплотехники теплозащитные
качества окон нормируются величинами приведенного сопротивления
тр пр
теплопередаче R , кв. м * град. C/Вт. Так, для Москвы эта величина
о
составляет 0,54, кв. м * град. C/Вт без учета влияния
воздухопроницаемости, ГОСТ 26254-84 требует оценивать теплозащиту окон
при наличии, как правило, проникания через них воздуха. Это вызывает
противоречия в показаниях испытаний одних и тех же типов окон.
Для исключения указанных противоречий и восстановления
физического смысла предлагается метод нормирования теплозащиты окон (и
стыков) с учетом воздухопроницаемости.
В упрощенном виде формула для определения требуемого
сопротивления теплопередаче окна и стыка <*> с учетом сквозной
тр
(поперечной) воздухопроницаемости (R ) имеет вид:
оф
тр 1 А - 1
R = ---------- l ----------, (1)
оф 0,28 c x W n (в )
ф
А - e
где:
А = ("тау" - t ) / n (t - t );
в н в н
"тау" - требуемая температура внутренней поверхности стыка или
в
окна; для стыка она равна температуре точки росы, для окна = 3 град.
C;
t и t - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха;
в н
n - коэффициент, равный для стыка 0,90, для трехстворчатых и
двухстворчатых окон 0,99, для одностворчатых с одним притвором 1,0;
c - удельная теплоемкость кДж/(кг * град. C);
W - допустимый (нормируемый) расход воздуха через стык [1, 12]
0,5 кг/(м * ч); через окно [1, 12] 5-6 кг/(кв. м * ч) - для жилых
зданий;
в - коэффициент фильтрационного теплообмена, равный 0,28
ф
cW/"альфа" , где "альфа" - коэффициент теплоотдачи внутренней
в в
поверхности.
--------------------------------
<*> Монтажного шва.
Толщина утеплителя в стыке исходя из требуемого сопротивления
тр
теплопередаче стыка R определяется по формуле:
оф
тр
"ламбда" [ад - R (вд + сд + "дельта" )]
ут оф пер
"дельта" = ---------------------------------------------; (2)
ут тр
0,7 [R (b + c) - a)]
оф
a = "дельта" + "дельта" + "дельта" ; b = "дельта" / R ; (3)
3 р п р о.р
c = "дельта" / R ;
3 о.з
1 1
д = -------- + -------- + R + R + ... + R ;
"альфа" "альфа" 1 2 n
в н
"дельта" , "дельта" - толщины элементов стыка;
3 р
R , R - сопротивления теплопередаче элементов в сечениях;
о.р о.з
"альфа" , "альфа" - коэффициенты теплоотдачи внутренней и
в н
наружной поверхностей;
R , R , ... R - термические сопротивления слоев в сечениях (за
1 2 n
исключением утеплителя в стыке).
Расчетное сопротивление теплопередаче окон и стыков с учетом
воздухопроницаемости, которое должно сравниваться с требуемым (с
учетом воздухопроницаемости), будет иным, чем без учета
воздухопроницаемости.
При этом в известной формуле для определения приведенного
расчетного сопротивления теплопередаче наружного ограждения:
t - t
пр в н
R = -------------------------, (4)
оф пр
(t - "тау" ) x "альфа"
в н в
пр
"тау" ф - приведенная температура внутренней поверхности окна или
в
стыка при наличии сквозной (поперечной) фильтрации воздуха;
для окон:
t - t
пр в н
"тау" ф = t - (--------------) К , (5)
в в пр m
R x "альфа"
о в
где:
пр 3/2
К = 0,33 (0,28 c W R ) + 1; (6)
m о
для стыков:
пр
0,28 c W R
о 1/2
К = 0,3 (------------) + 1, (7)
l
где:
пр
R - приведенное сопротивление теплопередаче без учета
о
воздухопроницаемости;
l - протяженность сквозных зазоров в стыке в поперечном
направлении.
Температура на внутренней поверхности окна и стыка "тау"
определяется по формуле:
пр
"тау" = 2 "тау" - "тау" . (8)
вм вф вг
Расход воздуха для окон определяется по формуле:
к
W = i x "Дельта" Р , (9)
где:
i - коэффициент воздухопроницаемости.
Пример теплотехнического расчета
Запроектировать деревянные окна для жилого многоэтажного дома,
строящегося в Москве.
Исходные данные.
Расчетная температура внутреннего воздуха t = 20 град. C;
в
наружного в зимний период t = -28 град. C.
н
Нормативный расход воздуха W = 6 кг/кв. м * ч; удельная
теплоемкость c = 1 кДж/кг * град. C; коэффициент теплоотдачи
внутренней поверхности "альфа" = 8,7 Вт/кв. м * град. C.
в
ГСОП равен 4943 в соответствии с [15].
В соответствии с таблицей 1б СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) [1, 12]
требуемое сопротивление теплопередаче окон без учета
пр
воздухопроницаемости R = 0,525 кв. м * град. C/Вт. В соответствии с
о
пр
МГСН 2.01-99 [2] R = 0,54 кв. м * град. C/Вт. Принимаем большее
о
значение.
Требуемая допускаемая температура внутренней поверхности окна 3
град. C в соответствии с [1, 12].
Принимается окно с тройным остеклением в раздельно спаренных
переплетах.
Определяем требуемое сопротивление теплопередаче окон с учетом
воздухопроницаемости по формуле (1):
3 + 28
А = -------------- = 0,65;
0,99 (20 + 28)
------------------------------------------------------------------------------------
| тр 1 0,65 - 1 |
| R = ------------ l ------------------------------ = 0,41 кв. м * град. C/Вт. |
| оф 0,28 x 1 x 6 n (- 0,28 x 1 x 6 / 8,7) |
| 0,65 - e |
------------------------------------------------------------------------------------
Далее определяем расчетное условное сопротивление теплопередаче
пр
окон с учетом воздухопроницаемости по формуле (4) с учетом (5) R .
оф
Приведенная температура внутренней поверхности окна с учетом
воздухопроницаемости по формуле (5) равна:
пр 20 + 28 48
"тау" = 20 - (----------) k = 20 - (----------) x 1,32 =
вф 0,54 x 8,7 m 0,54 x 8,7
= 6,54 град. C;
3/2
К = 0,33 (0,28 x 1 x 6 x 0,54) + 1 = 1,32;
m
пр 20 + 28
R = --------------- = 0,41 кв. м * град. C/Вт.
оф (20 - 6,54) 8,7
Температура на внутренней поверхности окна по формуле (8):
"тау" = 2 x 6,54 - 9,8 = 3,28 град. C;
вм
20 + 28
("тау" = 20 - ---------- = 9,8 град. C);
вг 0,54 x 8,7
3,28 > 3 град. C.
пр
Величина R равна требуемой, и минимальная температура выше
оф
допустимой, следовательно, теплозащитные качества и конструкция окон
удовлетворяют требованиям норм строительной теплотехники.
|
Фрагмент документа "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСТАНОВКЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОКОН В НАРУЖНЫХ СТЕНАХ ВНОВЬ СТРОЯЩИХСЯ И РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ".