TCVN 4605:1988 KĨ THUẬT NHIỆT – KẾT CẤU NGĂN CHE – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ


Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
TCVN 4605:1988
KĨ THUẬT NHIỆT – KẾT CẤU NGĂN CHE – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Heating techniques – Insulating components – Design standard

1. Phạm vi và đối tượng áp dụng
Tiêu chuẩn này dùng để thiết kế cách nhiệt cho kết cấu ngăn che cho các nhà và công trình có điều kiện vi khí hậu quy định.
Chú thích:
1. Khi thiết kế tường ngoài phải tính trước các biện pháp chống ẩm.
2. Thiết kế che nắng cho kết cấu ngăn che cần tuân theo các chỉ dẫn riêng.

  1. Tính nhiệt trở và ẩm trở của kết cấu ngăn che

2.1 Tổng nhiệt trở của kết cấu ngăn che nhiều lớp R0 ,tính bằng (m2.h 0C)/kcal, xác định theo công thức:

R0 =Rt + RkC + Rn (m2.h. 0C)/kcal. (1)

Trong đó:

Rt = – Nhiệt trở mặt trong kết cấu ngăn che, tính bằng (m2.h. 0C)/kcal;

Rn = – Nhiệt trở mặt ngoài kết cấu ngăn che, tính bằng (m2.h. 0C)/kcal;

αt; αn – Hệ số trao đổi nhiệt mặt trong và mặt ngoài kết cấu ngăn che xác định theo bảng 3 và bảng 4.

RkC – Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che đồng nhất xác định theo công thức (2);

Trong đó:

RkC = R1+ R2 + Rkk + … + Ri                                 (2)

R1 , R2 , Ri – Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che riêng biệt, tính bằng (m2.h. 0C)/kcal xác định theo chỉ dẫn điều 2.2;

Rkk – Nhiệt trở của lớp không khí kín trong kết cấu ngăn che tính bằng (m2.h. 0C)/kcal lấy theo chỉ dẫn điều 2.3;

Chú thích: Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che không đồng nhất xác định theo chỉ dẫn điều 2.5

2.2 Nhiệt trở các kết cấu ngăn che một lớp hoặc từng lớp riêng biệt của kết cấu ngăn che nhiều lớp R, tính bằng (m2.h. 0C)/kcal, xác định theo công thức:

                          (3)

Trong đó:

δ – Chiều dày của kết cấu một lớp hoặc mỗi lớp kết cấu trong kết cấu ngăn che nhiều lớp, tính bằng m;

– Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu lớp kết cấu trên, tính bằng kcal/(m.h.oC), xác định theo phụ lục 3;

2.3 Nhiệt trở các lớp không khí kín trong kết cắu ngăn che Rkk ,tính bằng (m2 .h.oC)/kcal, phụ thuộc vào chiều dày, vị trí của nó và hướng truyền nhiệt, xác định theo bảng 1.

Bảng 1

Chiều dày của lớp không khí kín mm Nhiệt trở của lớp không khí kín, Rkk
Đối với lớp không khí nằm ngang khi dòng nhiệt từ dưới lên trên và đối với lớp không khí thẳng đứng Đối với không khí nằm ngang khi dòng nhiệt từ trên đi xuống
Khi nhiệt độ của không khí trong lớp khí là
Dương Âm Dương Âm
1 2 3 4 5
10

20

30

50

100

150

Từ 200 đến 300

0,15

0,16

0,16

0,16

0,17

0,18

0,18

0,17

0,18

0,19

0,20

0,21

0,21

0,22

0,16

0,18

0,19

0,20

0,21

0,22

0,22

0,18

0,22

0,24

0,26

0,27

0,28

0,28

Chú thích:

  1. Giá trị Rkk ghi trong bảng 1 tương ứng với mức chênh lệch nhiệt độ trên hai mặt các lớp không khí là = 100C. Khi nhỏ hơn 10oC thì trị số ghi trong bảng 1 cần nhân với các hệ số hiệu chỉnh sau :

– Khi mức chênh lệch nhiệt độ 80C thì hệ số hiệu chỉnh là 1,05

”                       60C                  ”                       1,10

”                        40C                  ”                       1,15

”                        20C                  ”                       1,20

  1. Khi ốp thêm lớp giấy aluminium trên bề mặt kết cấu một phía hay hai phía lớp không khí thì nhiệt trở của tầng không khí kín Rkk sẽ xấp xỉ gấp hai lần.

2.4 Trị số tổng nhiệt trở Ro cửa chiếu sáng (cửa sổ, cửa trời, cửa ban công) lấy theo bảng 2.

Bảng 2

Loại cửa chiếu sáng Khoảng cách giữa các lớp kính, mm Rc (m2.h.0C)/kcal
1. Khung đơn (một lớp kính)

2. Khung kép (hai lớp kính)

3. Khung đặt rời (hai lớp kính)

4. Các hộp kính rỗng thẳng đứng

Từ 50 đến 55

Từ 100 đến 110

0,20

0,40

0,44

0,50

Chú thích:

  1. Trong bảng 2 trị số nhiệt trớ ghi trong bảng dùng cho cửa sổ, cửa ban công, cửa trời có khung gỗ khi áp dụng đối với các cửa sổ có khung kim loại giá trị ghi trong bảng phải giảm10%.
  2. Đối với các cửa chiếu sáng khác không ghi trong bảng 2 cần xác định bằng thực nghiệm.

2.5 Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che không đồng nhất (ví dụ: tường xăy bằng gạch có lỗ rỗng ở giữa được lấp bằng vật liệu cách nhiệt, tường bằng panen kiểu cũ chữ U hay kiểu ô cờ được lấp bằng bê tông xỉ bọt.. .) cần xác định theo các bước sau:

  1. Khi kết cấu ngăn che được cắt bởi các mặt song song với phương dòng nhiệt thì nhiệt trở của nó (kí hiệu là R//) tính bằng (m2.h.oC)/kcal, xác định theo công thức sau:

Trong đó:

R1, R2, …Rn – Nhiệt trở của các phần kết cấu 1, 2, …n do các mặt vỏ cứng cách nhiệt chia ra, xác định theo công thức (3) , tính bằng (m2.h. 0C)/kcal.

F1, F2,…Fn – Diện tích các phần kết cấu riêng biệt tính bằng m2 ;

  1. Khi kết cấu ngăn che được cắt bởi các mặt thẳng góc với phương dòng nhiệt thì nhiệt trở của nó (kí hiệu là ) được xác định như sau:

Đối với lớp đồng chất tính theo biểu thức (3) , không đồng chất tính theo biểu thức (4) . Và nhiệt trở – của toàn bộ kết cấu được xác định bằng tổng nhiệt trở của các lớp riêng biệt, tính bằng (m2h.0C)/kcal;

= R1+ R2 + … + Rn               (5)

Trong đó: R1, R2, Rn, – Nhiệt trở của các lớp riêng biệt, tính bằng (m2.h.0C)/kcal

  1. Khi R// lớn hơn 25% thì nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che tính theo biểu thức sau:

                     (6)

Trong đó:

RKC– Nhiệt trở của kết cấu ngăn che nhiều lớp không đồng nhất tính bằng (m2.h.oC)/kcal.

d – Khi R// lớn hơn quá 25% thì nhiệt trở của các lớp kết cắu ngăn che không đồng nhất được xác định trên cơ sở tính toán trường nhiệt độ như sau:

Trong đó:

t.tb; n.tb – Nhiệt độ trung bình bề mặt trong và bề mặt ngoài kết cấu ngăn che, 0C, cần xác định bằng thực nghiệm hoặc bằng phương pháp tính theo “sơ đồ mắt lưới”;

q – Nhiệt lượng truyền qua kết cấu ngăn che tính bằng kcal/(m2.h), xác định theo biểu thức (8);

q =αt (ttt.tb) = αn (n.tb – tn)                                     (8)

Trong đó:

– αt , αn – Xác địnhbằng bảng 3 và 4;

tt , tn – Nhiệt độ không khí bên trong và bên ngoài kết cấu ngăn che;

Tổng nhiệt trở của kết cấu ngăn che có thể được xác định theo công thức;

                               (9)

Chú thích: Các biểu thức (7), (8), (9) thiết lập trong điều kiện tt , lớn hơn tn. Nếu tn lớn hơn tt, thì dạng công thức giữ nguyên, nhưng đại lượng tt và tn đổi chỗ cho nhau.

2.6 Hệ số trao đổi nhiệt mặt trong kết cấu ngăn che tính bằng kcal/(m2.h. 0C), xác định theo bảng 3.

Bảng 3

Bề mặt kết cấu ngăn che αt , kcal/(m2.h.0C)
1. Đối với phòng đóng kín cửa

a. Mặt trong tường, sàn, trần phẳng hoặc có sườn (gờ) lồi khi tỉ lệ

chiều cao của sườn (h) trên khoảng cách (a) giữa các sườn :

nhỏ hơn hoặc bằng 0,3

b. Như trên, với lớn hơn 0,3

c. Đối với trần có sườn ô cờ, khi lớn hơn 0,3 (trong đó: a – cạnh ngắn của ô cờ)

2. Đối với phòng mở cửa thông thoáng

Trong đó: Vt – Tốc độ chuyển động của không khí

Trong phòng tính bằng m/s

 

7,5

 

6,5

 

6,0

 

0.8

 

 

 

4,3 + 3,3.

2.7 Hệ số trao đổi nhiệt mặt ngoài kết cấu ngăn che tính bằng kcal/(m2.h. oC), xác định theo bảng 4.

Bảng 4

Bề mặt kết cấu ngăn che αn, kcal/(m2.h.0C)
1. Tường và cửa chiếu sáng thẳng đứng

2. Mái

5 + 10

7,9 + 2,2.Vn

Trong đó:

Vn – Vận tốc gió ngoài nhà dùng cho tính toán, lấy theo TCVN 4088- 85; mùa đông:

là vận tốc lớn nhất tháng lạnh nhất; mùa hè: là vận tốc nhỏ nhất tháng nóng nhất.

2.8 ẩm trở của kết cấu ngăn che (Rai) được xác định theo công thức sau:

           (10)

Trong đó:

δi– Chiều dài của lớp vật liệu thứ i, (mm);

µj – Hệ số xuyên ẩm xác định theo phụ lục 3, tính bằng g/mhmmHg;

  1. Quán tính nhiệt và độ ổn định nhiệt của kết cấu.

3.1 Chỉ số nhiệt quán tính (D) của kết cấu ngăn che được xác định theo công thức

D = R1.S1 + R2S2 + … + RnSn      (11)

Trong đó:

R1, R2,…,Rn – Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che xác định theo công thức (3)

S1, S2,…,Sn – Hệ số ổn định nhiệt của vật liệu các lớp kết cấu ngăn che với chu kỳ 24 giờ xác định theo phụ lục 1 được tính bằng kcal/(m2.h.0C)

3.2 Hệ số bắt đầu dao động nhiệt độ của kết cấu ngăn che (0) được xác định theo công thức (12), (13):

  1. Khi D lớn hơn hoặc bằng 1,5:

                            (12)

  1. Khi D nhỏ hơn hoặc bằng 0,5:

0 = Vmin = R0αt                                                 (13)

  1. Khi D nhỏ hơn 1,5 và lớn hơn 0,5:

0 = Vmin + (0,8 + 1,15Rkc) 0. k – 0,16 min D2 (14)

Trong đó: ở các biểu thức (12), (13), (14):

k – Hệ số hiệu chỉnh kể đến ảnh hưởng của tầng không khí kín làm tăng hệ số tắt dần dao động nhiệt của kết cấu được xác định theo công thức sau:

( Rkk – Nhiệt trở của lớp không khí kín);

0 – Hệ số hiệu chỉnh kể đến ảnh hưởng của thứ tự các lớp kết cấu:

S1, S2 Hệ số ổn định nhiệt của vật liệu lớp cách nhiệt và lớp chịu lực, lấy theo phụ lục 1, kcal/(m2.h.0C) , thứ tự chỉ số l, 2 lấy theo chiều đồng nhiệt.

RkC – Nhiệt trở của các lớp kết cấu ngăn che:

Đồng nhất                                   – Xác định theo công thức (2);

Không đồng nhất                         – Xác định theo chi dẫn Điều 2.5;

D – Chỉ số nhiệt quán tính xác định theo chỉ dẫn Điều 3.1;

R0 – Tính theo công thức (l);

αt– Lấy theo bảng 3;

  1. Thiết kế cách nhiệt cho nhà có điều kiện vi khí hậu tự nhiên

4.1 Thiết kế cách nhiệt chống lạnh cho nhà trong mùa đông.

4.1.1. Tổng nhiệt trở (R0) của kết cấu ngăn che xác định theo biểu thức (1) – ứng với các thông số khí hậu mùa đông – không được nhỏ hơn nhiệt độ yêu cầu (R0) theo điều kiện chống đọng sương trên mặt trong kết cấu được xác định bằng công thức sau:

Trong đó:

tn – Trị số tính toán của nhiệt độ không khí ngoài nhà được quy định trong

TCVN 5687: 1992 “Thông gió, điều tiết không khí và sưởi ấm” và theo

TCVN 4088: 1985 “Số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng”;

Rt – Lấy như trong công thức (l);

tt – Nhiệt độ trung bình của không khí trong nhà mùa đông dùng cho tính toán lấy theo yêu cầu công nghệ của nhà hoặc công trình có chức năng tương ứng;

t8 – Nhiệt độ điểm sương của không khí trong phòng, tính bằng 0C, lấy theo biểu đồ I – d, hoặc tra bảng;

n – Hệ số phụ thuộc vào vị trí mặt ngoài kết cấu ngăn che, xác định theo bảng 5

Bảng 5

Kết cấu ngăn che n
1 2
1.Tường ngoài, mái nhà, sàn nằm trên tầng hầm lạnh

2. Sàn hầm mái với mái lợp bằng thép lẻ, ngói, xi măng amiăng và có lớp không khí thông gió.

3. Tường và sàn phân chia các phòng sưởi ấm và thông với không khí ngoài nhà.

4.Tường và sàn ngăn cách các phòng có sưởi ấm và không có sưởi

ấm không thông với không khí ngoài nhà.

5. Sàn trên tầng hầm lạnh có cửa chiếu sáng ở xung quanh.

6. Như trên không có cửa chiếu sáng ở xung quanh tường.

1,0

0,9

 

0,7

 

0,4

0,75

0,6

4.1.2. Tổng nhiệt trở (R0 ) của kết cấu ngăn che xác định theo công thức (l) – ứng với các thông số khí hậu mùa đông không được nhỏ hơn nhiệt trở yêu cầu theo điều kiện tiện nghi nhiệt xác định theo công thức (18):

Trong đó:

tt , tn , Rt ,n – Tương ứng như công thức (17);

– Nhiệt độ cho phép của bề mặt trong kết cấu ngăn che,0C đối với nhà dân dụng được xác định như sau:

(19)

jng.x – Hệ số bức xạ giữa vi phân diện tích bề mặt cơ thể con người và bề mặt kết cấu”X” và được giới hạn như sau: không nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 và không lớn hơn và bằng l xác định bởi công thức sau:

          (20)

Trong đó:

jng.x – Khoảng cách giữa bề mặt cơ thể con người và bề mặt kết cấu cần xét, tính bằng m:

Đối với tường thì                                     jng.x = 0,8

Đối với trần nhà dân dụng thì                    jng.x = H – 1,2

Đối với trần nhà công nghiệp thì:               jng.x = H – 1,6

(H là chiều cao phòng được tính bằng m)

1 – Kích thước đặc trưng của bề mặt kết cấu được tính bằng m, xác định theo (21);

        (21)

F – Diện tích bề mặt kết cấu, được tính bằng m2;

Chú thích:Sau khi đã tính được theo cả hai biểu thức (17), (18), ta sẽ lấy có giá trị lớn hơn làm tiêu chuẩn thiết kế. Xem ví dụ tính toán 9.1;

4.1.3. Chiều dày của lớp cách nhiệt được tính bằng m, xác định theo công thức (22):

δ =.R = (R0 yc – Rt – Rn – Rkc) (22)

Trong đó:

– Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu lớp cách nhiệt tính bằng kcal/(m2.h.0C);

Rkc – Nhiệt trở của kết cấu tính theo công thức (2) không kể lớp cách nhiệt;

Rt , Rn – Theo công thức (1);

4.2 Thiết kế cách nhiệt chống nóng cho nhà về mùa hè

4.2.1. Tổng nhiệt trở (R0) của kết cấu ngăn che, tính bằng (m2.h.0C)/kcal xác định theo biểu thức (1) – ứng với các thông số khí hậu mùa hè – Không được nhỏ hơn nhiệt trở yêu cầu () xác định theo công thức (23);

Trong đó:

t1 – Nhiệt độ trung bình của không khí trong nhà về mùa hè lấy theo yêu cầu công nghệ của nhà và công trình có chức năng tương ứng;

[∆t] – Trị số cho phép của chênh lệch nhiệt độ phòng và nhiệt độ không khí trong phòng tạm thời lấy [∆t] bằng 1,5 0C;

– Nhiệt trở mặt trong kết cấu ngăn che tính bằng (m2.h.0C)/kcal,

αt – Lấy theo bảng 3;

KV – Hệ số kể đến ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí trong phòng theo bảng 6.

ttg.tb – Nhiệt độ tổng trung bình ngoài nhà mùa hè dùng cho tính toán, xác định theo biểu thức (24);

Trong đó:

αn – Hệ số trao đổi nhiệt mặt ngoài kết cấu ngăn che tính bằng kcal/(m2.h.0C) lấy theo bảng 4 (ứng với tốc độ gió ngoài nhà mùa hè);

j- Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của mặt ngoài kết cấu ngăn che xác định từ phụ lục 4;

Itb – trị số trung bình của tổng xạ mặt trời chiếu lên bề mặt kết cấu tính bằng kcal (m2.h) lấy theo số liệu của đài trạm khí tượng;

tn.tb – Trị số trung bình của nhiệt độ không khí ngoài nhà mùa hè dùng cho tính toán được quy định trong TCVN 5687: 1992 “thông gió – điều tiết không khí – sưởi ấm” và theo TCVN 4088- 85 “số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng”

Bảng 6

V(m/s) 0,05 0,1 0,2 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1
KV 0,5 0,59 0,67 0,73 0,78 0,82 0,84 0,86 0,87 0,88

4.2.2. Hệ số tắt dần dao động nhiệt độ của kết cấu ngăn che (0) xác định theo chỉ dẫn

Điều 3.1; 3.2 không được nhỏ hơn hệ số tắt dần dao động nhiệt độ yêu cầu () xác định bằng biểu thức sau:

Trong đó:

R0 – Xác định như công thức (l);

ttg.tb , tt Rt – Xác định như trong công thức (23) ;

– Nhiệt độ bề mặt trong cho phép của kết cấu ngăn che xác định như sau:

At,tg – Biên độ dao động nhiệt độ tổng ngoài nhà được xác định:

Trong đó: ở các biểu thức (26) , (28), (29):

jng.x – Xác định theo công thức (20);

Atn – Biên độ dao động nhiệt độ của không khí ngoài nhà, được tính bằng 0C;

tn.tb – Xác định như trong công thức (24);

tn,max – Trị số max của nhiệt độ không khí ngoài nhà xác định theo TCVN 4088- 85 “số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng”;

A1 – Biên độ dao động của bức xạ mặt trời chiếu lên bề mặt kết cấu, kcal/(m2.h)

Imax , Itb – Trị số max và trị số trung bình của tổng xạ mặt trời chiếu lên bề mặt kết cấu: kcal/(m2.h), lấy theo số liệu của đài trạm khí tượng;

Chú thích:

  1. Với những công trình yêu cầu đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt tổng thể, chỉ cần tính toán theo công thức (23).
  2. Với những công trình có yêu cầu đảm bảo cả hai điều kiện tiện nghi nhiệt (tiện nghi nhiệt tổng thể và tiện nghi nhiệt cục bộ) thì phải tính toán theo cả hai công thức thỏa mãn (23) và (25).

TCVN 4605:1988 KĨ THUẬT NHIỆT – KẾT CẤU NGĂN CHE – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
TCVN 4605:1988 KĨ THUẬT NHIỆT – KẾT CẤU NGĂN CHE – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
TCVN-4605_1988_Ki-thuat-nhiet-Ket-cau-ngan-che-Tieu-chuan-thiet-ke.pdf
Version: TCVN 4605:1988
644.1 KiB
324 Downloads
Details
Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:
Loading Facebook Comments ...

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *