Расчет инфильтрационных теплопотерь

 

Район строительства – г. Новосибирск. Температура наружного воздуха в ХП по параметрам "Б" t_н5 = – 39 °С [1], средняя по зданию температура внутреннего воздуха в ХП для расчета системы отопления t_в = +20 °С [З].

Характеристика здания

Высота Н₁ = 11.2 м; Н₂ = 8,0 м; длина L =42 м; ширина В =39 м; площадь остекления фасадов F_общ. = 123.61 м²;

F_с.в = 28.95 м²; F_ю.з = 37.86 м²; F_с.з = 31.18 м²;. F_ю.в = 17.82 м²; F_з = 7.8 м²;

h_1э = 1.9 м – высота от уровня земли до центра окна 1-го этажа, м;

h_2э = 5.0 м – высота от уровня земли до центра окна 2-го этажа, м;

Сопротивление окон воздухопроницанию: R_И.ок = 0,32 (м²·ч)/кг

Экономайзерный коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкции окна: А_Э = 0,8.

Средние величины аэродинамических коэффициентов фасада – по[9]:

наветренный фасад – С_Н = + 0,8;

заветренный фасад – С_З = – 0,6

боковой фасад – С_Б = – 0,4.

Предварительный расчет

Плотность воздуха снаружи:

 

 кг/м³

Плотность воздуха в здании:

 

 кг/м³

 

Разность удельного веса воздуха снаружи и в здании:

 

 Н/м³

 

Максимальная величина избыточного гравитационного давления на уровне земли:

 

 Па

 

Избыточное ветровое давление на наветренном фасаде:

 

 Па

 

Избыточное ветровое давление на боковом фасаде:

 

 Па

 

Направление ветра на 1-й фасад (СВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 

 Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

 

 Па

 

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 

 Па

 Па

 

2-й этаж:

 

 Па

 Па

 

боковой фасад:

 

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

 

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

 

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

 

Боковой фасад.

 

1-й этаж:

 

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СВ):

 

 Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СВ):

 

 Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):  Вт/м².

 

Направление ветра на 2-ой фасад (СЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 

 Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

 

 Па

 

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 

 Па

 Па

 

2-й этаж:

 

 Па

 Па

боковой фасад:

 

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

 

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада)

Наветренная сторона.

 

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

 

Боковой фасад.

1-й этаж:  кг/(ч.м²).

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад СЗ):

 

 

 

Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад СЗ):

 

 Вт/м².

 

1-й этаж (боковой фасад):

 

 Вт/м².

 

Направление ветра на 3-й фасад (ЮЗ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 

 Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

 

 Па

 

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 

 Па

 Па

 

2-й этаж:

 

 Па

 Па

 

боковой фасад:

 

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

 

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

 

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

 

Боковой фасад.

 

1-й этаж:  кг/(ч.м²).

 

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

 

 Вт/м²;

 

2-й этаж (наветренный фасад ЮЗ):

 

 Вт/м².

1-й этаж (боковой фасад):  Вт/м².

 

Направление ветра на 4-й фасад (ЮВ):

1. Вычисляем внутреннее избыточное давление воздуха в здании:

 Па – гравитационная составляющая Р₀;

Па – ветровая составляющая Р₀.

 

 Па

 

2. Вычисляем избыточное давление воздуха с наветренной стороны здания на уровне центра окон каждого этажа:

1-й этаж:

 

 Па

 Па

 

2-й этаж:

 

 Па

 Па

 

боковой фасад:

 

1-й этаж:  Па

2-й этаж:  Па

 

3. Вычисляем расчетную разность давления с двух сторон окон каждого этажа:

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

Так как , продолжаем расчеты;

боковой фасад:

 

1-й этаж: Па;

2-й этаж:  Па.

 

4. Вычисляем расчет воздуха, проходящего через 1 м² окна на каждом этаже (только для наветренной стороны и для 1 этажа бокового фасада):

Наветренная сторона.

 

1-й этаж:  кг/(ч.м²);

2-й этаж:  кг/(ч.м²).

 

Боковой фасад.

 

1-ый этаж:  кг/(ч.м²).

 

5. Вычисляем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха:

1-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

 

 Вт/м²;

2-й этаж (наветренный фасад ЮВ):

 

 Вт/м².

1-ый этаж (боковой фасад):  Вт/м².

Таблица 7