Страница 5: РСН 58-86. Рекомендации по проектированию наружных стен панельных жилых зданий для северной строительно-климатической зоны. (41472)

6.1.15. Долговечность наружного защитного слоя наружной стеновой панели без применения ЭВМ определяется по формуле (1) при коэффициентах ?? (ti), найденных для середины этого слоя по ее полному температурному полю, отыскиваемому с учетом указаний разделов 6.2 или 6.3.

6.1.16. Долговечность тела наружной стеновой панели без применения ЭВМ определяется по формуле (1) при коэффициентах ?? (ti), найденных для середины слоя устойчивого промерзания при активных периодах года, по ее полному температурному полю, отыскиваемому с учетом указаний разделов 6.2 или 6.3.

Толщина слоя устойчивого промерзания стены при активных периодах года устанавливается в соответствии с указаниями п.п. 6.2.6 или 6.3.7.

6.1.17. Массовые отношения влаги в материале ??э(з) и ??э(л) в зоне промерзания стены в условиях ее эксплуатации в зимне-весеннем (з) и летне-осеннем (л) периодах года при расчете ее долговечности без применения ЭВМ принимаются соответственно равными

(2)

где ??о и ??оmin - плотности материала стены в сухом состоянии соответственно расчетная и минимальная из указанных в приложении 3 СНиП II-3-79Х [1] для такого материала из данной родственной группы;

?? - соответствующее расчетное массовое отношение влаги в материале при теплофизическгх расчетах, приведенное в этом приложении;

????ср - его предельно допустимое приращение, принимаемое по табл. 14 СНиП II-3-79Х [1].

6.2. Расчет нестационарного температурного поля однослойной наружной ñòåíû в çèìíå-âåñåííåì и летне-осеннем периодах года для прогнозирования ее долговечности без применения ЭВМ

6.2.1. Стена с защитным слоим считается однослойной. При определении ее температурнoгo поля различия в теплофизических характеристиках защитного слоя и тела стены не учитываются. Их значения принимаются соответствующими материалу тела стены.

6.2.2. Теплофизические характеристики материала стены ??(??), с(??), ??(??) и принимаются постоянными, а их значения -соответствующими расчетному массовому отношению влаги в материале для теплотехнических расчетов ??, и определяются по приложению 3 СНиП II-3-79Х [l].

6.2.3. Квазистационарная составляющая температурного поля в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года однослойной стены общей толщиной ??, связанная с годовым ходом среднемесячных температур наружного воздуха t см, при температуре внутреннего воздуха tв определяется по формуле

t(x, ??) = ??1 + ??3x + ??5x2 + ??6x3 + (??2 + ??4x) ?? ,(3)

где х - координата точки стены, отсчитываемая от ее наружной поверхности;

?? - время, отсчитываемое от середины месяца зимне-весеннего или, соответственно, летне-осеннего периодов года, предшествующего началу периодических оттепелей или соответственно заморозков на этих периодах с переходом через tнз;

??i - постоянные коэффициенты, определяемые по формулам:

(4)

в которых

(5)

(6)

причем a - коэффициент температуропроводности материала стены;

b - темп изменения среднемесячных температур наружного воздуха в зимне-весеннем или летне-осеннем периодах года, определяемый в соответствии с указаниями п. 6.4.4;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая по ГОСТ 12.1.005-76 и нормам проектирования жилых зданий, а

(7)

Здесь

(8)

где ??в и ??н - коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности стены и наружной поверхности стены для зимних условий, определяемые, соответственно, по табл. 4 и 6 СНиП II-3-79Х [l].

6.2.4. Гармонические составляющие температурного поля однослойной стены определяются с учетом соответствующих амплитуд и периодов, назначаемых в соответствии с указаниями п.п. 6.4.3 и 6.4.6.

Учитываются две таких составляющих:

составляющая, связанная с суточными колебаниями температуры наружного воздуха со средней амплитудой Ас (см. п. 6.4.3) и периодом Р=24 ч;

составляющая, связанная с устойчивыми периодическими заморозками и оттепелями со средними амплитудами Ар, периодами Рр и числом mp в году (см. п. 6.4.6).

6.2.5. Амплитуды суточных колебали температуры в слое стены, отстоящем на расстоянии Х от ее наружной поверхности, определяются по формуле

(9)

где Ап - амплитуда суточных колебаний температуры на наружной поверхности стены, равная

(10)

В формулах (9) и (10): Р - период суточных колебаний температуры, равный 24 ч; Ас - средняя амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, принимаемая по указаниям п. 6.4.3.

6.2.6. Амплитуды колебаний температуры в слое стены, отстоящем на расстоянии Х от ее наружной поверхности, связанные с устойчивыми периодическими заморозками и оттепелями с периодом Рр (см. п. 6.4.6), находится по формуле

(11)

где Ар - средняя расчетная амплитуда этих заморозков и оттепелей на данном зимне-весеннем или, соответственно, летне-осеннем периодах года, определяемая в соответствии с указаниями п. 6.4.6;

?? - толщина стены.

6.2.7. Полное температурное поле однослойной стены находится наложением на его составляющую (3) двух гармонических колебаний (см. п. 6.2.4) с амплитудами и периодами, назначаемыми в соответствии с указанием п.п. 6.2.5, 6.2.6, 6.4.3 и 6.4.6.

6.2.8. Глубина устойчивого промерзания однослойной стены в активном периоде года находится приравниванием 0°С левой части уравнения (3). Она определяется дважды: для начала зимне-весеннего и конца летне-осеннего периодов, находится как средне-арифметическое из этих двух ее значений.

6.3. Расчет нестационарного температурного поля трехслойной наружной стены с эффективным утеплителем на зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года дли прогнозирования ее долговечности без применения ЭВМ

6.3.1. Расчет нестационарного температурного поля трехслойной наружной стены производится с учетом указаний п.п. 6.2.1 и 6.2.2.

6.3.2. Квазистационарная составляющая температурного поля трехслойной стены (рис. 10) на зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года, связанная с годовым ходом среднемесячных температур наружного воздуха t см, при температуре внутреннего воздуха tв для каждого из трех слоев стены определяется, соответственно, по формулам:

(12)

Здесь: х и ?? - имеют тот же смысл, что и в формуле (3);

а1, а2, а3 - коэффициенты температуропроводности отдельных слоев стены;

??i и сi - постоянные коэффициенты, которые определяются по формулам

(13)

гдес = ??1 ??0 (tв - tсм) ;(14)

(15)

??1, ??2, ??3 - коэффициенты теплопроводности слоев стены;

??1, ??2, ??3 - толщины этих слоев;

(16)

где ??8 = -b??0 ;(17)

с4 = hнс3 ,(18)

а остальные постоянные сi находятся решением системы совместных уравнений

(19)коэффициенты ki и правые части bi которых равны:

(20)(21)

Рис. 10. Схема трехслойной стены с эффективным утеплителем

6.3.3. Гармонические составляющие температурного поля трехслойной стены с соответствующими амплитудами и периодами определяются в соответствии с указаниями п. 6.2.4. При этом суточные колебания температуры учитываются только для наружного слоя стены.

6.3.4. Амплитуды суточных колебаний температуры в наружном слое трехслойной стены определяются в соответствии с указаниями п. 6.2.5.

6.3.5. Амплитуды колебаний температуры каждого из трех слоев трехслойной стены, связанные с устойчивыми периодическими заморозками и оттепелями с периодом Рр (см. п. 6.4.6), определяются, соответственно по формулам:

(22)

где Ар имеет тот же смысл, что и в формуле (11).

6.3.6. Полные температурные поля для каждого из трех слоев трехслойной стены находятся наложением на их соответствующую квазистационарную составляющую (12) двух гармонических колебаний (см. п.п. 6.З.З и 6.2.4) с амплитудами и периодами, назначаемыми в соответствии с пп. 6.3.4, 6.2.5, 6.3.5 и 6.4.6.

6.3.7. Глубина устойчивого промерзания трехслойной стены в активные периоды года принимается равной толщине ??1 ее наружного холодного слоя (рис. 10).

6.4. Определение характеристик климатической активности района строительства, влияющих на долговечность наружных ограждающих конструкций, при ее прогнозировании без применения ЭВМ

6.4.1. Для расчета полных нестационарных температурных полей наружных ограждающих конструкций в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года, с учетом которых производится прогнозирование их долговечности, необходимо располагать данными о характеристиках климатической активности района строительства. К их числу относятся следующие данные о температуре наружного воздуха:

среднемесячные температуры t см по месяцам года;

средние амплитуды Ас суточных колебаний температуры по месяцам года с периодом Р = 24 ч;

среднесуточные температуры tсс по дням месяцев года;

темп в изменениях среднемесячных температур tсм в их годовом ходе в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года;

средние расчетные полупериоды Рр устойчивых периодических заморозков и оттепелей по отношению к годовому ходу среднемесячных температур tсм в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года;

средние расчетные амплитуды Ар этих заморозков и оттепелей с полупериодом Рр в зимне-весеннем к летне-осеннем периодах года;

среднее расчетное число mр указанных заморозков и оттепелей в году в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года;

средняя календарная дата начала устойчивых периодических оттепелей по отношению к годовому ходу среднемесячных температур tсм в зимне-весеннем периоде года;

средняя календарная дата начала устойчивых периодических заморозков по отношению к годовому ходу среднемесячных температур tсм в летне-осеннем периоде года.

Указанные характеристики климатической активности района строительства определяются с помощью указаний п.п. 6.4.2-6.4.7.

П р и м е ч а н и е. Зимне-весенним и летне-осенним периодами года называются его активные периоды в указанное время, на которых возможны периодические оттепели и заморозки с переходами температуры наружного воздуха через 0??С.

6.4.2. Среднемесячные температуры tcì наружного воздуха определяются по СНиП 2.01.01-82 [32].

6.4.3. Средние амплитуды Ас суточных колебаний температуры наружного воздуха определятося по приложению 2 СНиП 2.01.01-82.

П р и м е ч а н и е. В приложении 2 СНиП 2.01.01-82 [32] указаны удвоенные значения Ас.

6.4.4. Темп в изменении среднемесячных температур tсм наружного воздуха в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года определяется по графику их годового хода (см. п. 6.4.2) на указанных его участках, где эти температуры изменяются практически линейно (см. приложение 5).

6.4.5. Среднесуточные температуры tcc наружного воздуха определяются по наблюдениям за год близлежащей к району строительства метеорологической станции, публикуемым в специальных ежегодно выпускаемых метеорологических ежемесячниках (см. приложение 5).

6.4.6. Средние расчетные, амплитуд Ар, средние расчетные периоды Рр, среднее значение mp и календарные даты начала устойчивых периодических оттепелей и заморозков в зимне-весеннем и летне-осеннем периодах года определяются как средние арифметические за последние 5 лет по графикам годового хода его среднемесячных температур (п .6.4.2). При этом учитываются только периодические оттепели и периодические заморозки с переходом на tнз (см. приложение 5).

6.4.7. Для ряда городов северной строительно-климатической зоны средние расчетные характеристики климатической активности Рр, Ар, mр, связанные с устойчивыми периодическими заморозками и оттепелями, и календарные даты начала последних, найденные в соответствии с указаниями п. 6.4.6, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Средние расчетные характеристики климатической активностидля ряда городов северной строительно-климатической зоны