ПРИЛОЖЕНИЕ К - ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ
НЕОДНОРОДНЫХ УЧАСТКОВ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
В зонах соединительных элементов трехслойных панелей из
листовых материалов (тавров, двутавров, швеллеров, z-образных профилей,
стержней, болтов, обрамляющих торцы панелей элементов и прочее) условно
полагается, что теплопередача через ограждение происходит двумя путями:
преобладающая - через металлические включения и в меньшей степени - через
утеплитель. Такое расчленение теплового потока позволяет представить
прохождение теплоты через цепь, состоящую из последовательно и параллельно
соединенных тепловых сопротивлений ri, °С/Вт, для которой можно рассчитать общее
тепловое сопротивление r и
сопротивление теплопередаче R0 по следующим элементарным зависимостям:
|

|
r'+r''=r,°С/Вт; (K.1)
1/r'+1/r''=1/r,
Вт/°С; (K.2)
R0=rA, м2×°С/Вт. (К.3)
|
Наиболее распространенные тепловые сопротивления,
встречающиеся в трехслойных панелях из листовых материалов, следует определять
по нижеприведенным формулам для:
1) примыкания полки профиля к облицовочному металлическому
листу

(К.4)
где 
a - коэффициент
теплоотдачи поверхности панели, Вт/(м2×°С);
lm -
теплопроводность металла, Вт/(м×°С);
A=BL - площадь зоны влияния теплопроводного включения, м2,
шириной В и длиной L; для профилей В превышает ширину зоны теплового влияния
профиля, L=1 м;
d - толщина
облицовочного листа, м;
при bB/2>2th(bB/2)»1.
При примыкании полки металлического профиля
теплопроводностью lm к неметаллическому
листу с теплопроводностью lnm, lm>>lnm
r=r'r''/(r'+r'')-1/(Aa); r'=(d/lnm+1/a)/(bL);
при
В>>d; (К.5)
2) примыкания торца металлического стержня (болта) к
облицовочному листу

r=1/[2plmd f(b,
r1, r2)]-n/(Aa), (К.6)
где n - число болтов на расчетной площади;
r1 - радиус стержня, м;
r2 - радиус влияния болта, м.
Значения функции f(b,
r1, r2) получают из графика рисунка К.1. При r2>>r1, f(b, r1, r2)=1/[0,1-ln(br1)];

Рисунок К.1 - Функция f(b,
r1, r2)
3) стенки профиля
r=h/(lmdL). (К.7)

Для стенки с перфорацией (круглые, прямоугольные,
треугольные отверстия) в формулу следует подставлять leq=xlm, где x
- коэффициент, принимаемый по таблице
К. 1, h=r/с, r=h/2c.
Для стенки с перфорацией (круглыми отверстиями радиусом r с
расстоянием между центрами соседних отверстий 2с) в формулу (К.7) вместо lm
следует подставить leq;
4) металлического стержня

r=h/(lmpr12); (K.8)
5) примыкания металлического стержня к полке профиля

r=ln(b/r1)/(2plmd) при b>>r1; (К.9)
6) термовкладышей между облицовочным листом и полкой профиля

r=1/{L[l1(b/h1)+l2(2/p)]}; (K.10)
7) теплоизоляционного слоя

r=h/(linsBL); (K.11)
где lins -
теплопроводность материала теплоизоляционного слоя, Вт/(м×°С);
8) наружной и внутренней поверхностей панели
re=1/(aeA); ri=1/(aiA). (K.12)
Таблица K.1 - Значения коэффициента x
|
h
e
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
|
0,4
|
0,932
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5
|
0,954
|
0,829
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6
|
0,966
|
0,869
|
0,731
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7
|
0,973
|
0,895
|
0,777
|
0,638
|
|
|
|
|
|
|
0,8
|
0,978
|
0,913
|
0,811
|
0,684
|
0,547
|
0,412
|
0,286
|
|
|
|
0,9
|
0,982
|
0,926
|
0,836
|
0,720
|
0,618
|
0,479
|
0,322
|
0,201
|
|
|
1,0
|
0,984
|
0,936
|
0,856
|
0,750
|
0,625
|
0,491
|
0,355
|
0,226
|
0,107
|
|
1,1
|
0,986
|
0,944
|
0,873
|
0,774
|
0,655
|
0,523
|
0,385
|
0,249
|
0,119
|
|
1,2
|
0,988
|
0,950
|
0,885
|
0,794
|
0,681
|
0,552
|
0,413
|
0,272
|
0,131
|
|
1,3
|
0,989
|
0,955
|
0,895
|
0,811
|
0,703
|
0,577
|
0,438
|
0,291
|
0,143
|
|
1,4
|
0,990
|
0,959
|
0,904
|
0,825
|
0,723
|
0,600
|
0,462
|
0,310
|
0,155
|
|
1,5
|
0,991
|
0,962
|
0,912
|
0,838
|
0,740
|
0,620
|
0,487
|
0,328
|
0,166
|
Пример расчета
Ограждающая конструкция образована трехслойными панелями из
листовых материалов шириной В=6 м, примыкающих торцами друг к другу. Панель
выполнена из стальных облицовочных листов толщиной 1 мм, между которыми
расположен слой утеплителя из пенополиуретана толщиной 150 мм. Торцы панели выполнены
из того же стального листа без разрыва мостика холода.
Определить приведенное сопротивление теплопередаче R0r 1 м
длины ограждения (L=1 м).
А. Исходные данные

Б. Порядок расчета
Расчет тепловых сопротивлений
1. По формуле
(К.12) найдем тепловое сопротивление поверхностей панели:
re=1/(6×23)=0,007 °С/Вт;
ri=1/(6×8,7)=0,019 °С/Вт.

2. По формуле (К.4)
найдем тепловое сопротивление обшивок:
а) наружной

°C/Вт
б) внутренней

°C/Вт
3. По формуле (К.7)
найдем тепловое сопротивление стенки, образованной торцевыми листами:
rw=0,152/(58×0,002×1)=1,31
°С/Вт.
4. По формуле
(К.11) найдем тепловое сопротивление теплоизоляционного слоя:
rins=0,15/(0,04×6×1)=0,625
°С/Вт.
Расчет цепи тепловых сопротивлений
1. Сумма последовательно соединенных тепловых сопротивлений
правой ветви [формула (K.1)]
равна:
rm=rse+rw+rsi=0,426+1,31+0,685=2,421 °С/Вт.
2. Суммарное тепловое сопротивление параллельных ветвей по формуле (К.2) равно:
1/r=1/rm+1/rins=1/2,421+1/0,625=2,013
Вт/°С;
r=1/2,013=0,497 °С/Вт.
3. Результирующее приведенное сопротивление теплопередаче
ограждения всей панели определим по формуле
(К.3):
R0r=r0A=(re+r+ri)А=(0,007+0,497+0,019)×6=3,138 м2×°С/Вт.