Теплотехнический расчет наружних ограждаемых конструкций

теплотехнический ограждение радиатор отопление

В основе теплотехнического расчета лежит определение сопротивления теплопередаче наружной ограждающей конструкции здания, которое должно быть не меньше нормируемого значения. От теплотехнических качеств наружных ограждений зданий зависит:

− благоприятный микроклимат зданий, т. е. обеспечение температуры и влажности воздуха в помещении не ниже нормативных требований;

− количество тепла, теряемого зданием в зимнее время;

− температура внутренней поверхности ограждения, гарантирующая защиту от образования на ней конденсата;

− влажностный режим ограждения, влияющий на теплозащитные качества ограждения и его долговечность.

Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограждений для холодного периода года с учетом района строительства, назначения здания, санитарно-гигиенических требований и условий энергосбережения.

Индивидуальный жилой дом располагается в Вологодской области, в 15-ти километров от города Вологды. Количество этажей – 2. Высота этажа – 3 метра. Конструкция наружных ограждений многослойная. Покрытие принимаю совмещенное. Конструкция пола – пол по грунту (монолитный фундамент). Остекление – тройное.

В качестве расчетной температуры наружного воздуха принята температура наиболее холодной пятидневки равная – 31°С. Параметры внутренней температуры помещения принимаем 20°С для жилых комнат и 24°С для ванных комнат и санузлов, для подсобных помещений и котельных 18°С.

Для данного здания необходимо спроектировать систему теплоснабжения.

 

1.1 Теплотехнический расчет наружной многослойной стенки здания

 

Рис. 1. Наружная многослойная стена: 1 – пеноблоки на цементно-клеевом растворе; 2 – маты из минеральной ваты; 3– воздушная прослойка; 4,5,6,7 – облицовка из облицовочного кирпича на цементно-песчаном растворе.

 

Ограждающая конструкция жилого здания, состоящая из четырех слоев: раствора известково-песчаного толщиной δ1=0,02 м; пеноблока на цементно-клеевом растворе толщиной δ2=0,2 м; слоя утеплителя из матов стеклянно-штапельного волокна «URSA» толщиной δут=0,15 м и ρ3=25 кг/м3; воздушной прослойки толщиной δ4=0,06 м; облицовки из кирпича δ5=0,12 м.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Согласно прил. В [1] г. Вологда находится в нормальной зоне влажности, влажностный режим нормальный, следовательно, рассчитываемая ограждающая конструкция будет эксплуатироваться в условиях Б [1].

Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

text = - 31°C - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по данным [1];

zht=231 сут - продолжительность отопительного периода, принимаемая по данным [3];

tint=20 0C - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, принимаемая по данным [1];

λ1=0,81 Вт/(м·0С) - расчетный коэффициент теплопроводности принимаемый, по таблице прил. Д [5];

λ2=0,76 Вт/(м·0С) по таблице прил. Д [5];

λут=0,05 Вт/(м·0С) по таблице прил. Д [5];

Ra.l=0,17 м2·0С/Вт – термическое сопротивление воздушной прослойки, принимаемое по данным [5];

λ5=2,91 Вт/(м·0С) по таблице прил. Д [5];

αint=8,7 Вт /(м2·0С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по данным [1];

Δtn=4 °С - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по данным [1];

n =1,0 - коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по данным [1];

αext=23 Вт /(м2·0С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по данным [5].

Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из санитарно-гигиенических требований, по формуле:

R_req=(n(t_int-t_ext))/(∆t_n∙α_int)=(1,0∙(20+35))/(4∙8,7)=1,58 (м^2∙℃)/Вт. (1)

 

Рассчитываем градусо-сутки отопительного периода по формуле:

 

D_d=(t_int-t_ht)∙z_ht=(20+5,9)∙229=5931℃∙сут. (2)

 

Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения с учетом табл. 4 [1] равна:

 

R_req=a∙D_d+b=0,00035∙5931+1,4=3,48 м^2∙℃/Вт. (3)

 

Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. R_req=3,48〖 м〗^2∙℃/Вт.

Термическое сопротивление R,м^2∙℃/Вт, однородного слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле:

 

R=δ/λ, (4)

 

где δ - толщина слоя, м;

λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С).

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_k, м ·°С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев:

 

R_k=R_1 〖+R〗_2 〖+⋯+R〗_n 〖+R〗_(a,l), (5)

 

где R_1, R_2,〖…,R〗_n, - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м ·°С/Вт, определяемые по формуле (4);

R_(a,l) - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки.

Сопротивление теплопередаче R_0, м ·°С/Вт, многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле:

 

R_0=R_si 〖+R〗_k 〖+R〗_se, (6)

где R_si=1/α_int, R_se=1/α_ext. [5]

 

Подбираем толщину утеплителя, исходя из условия R_0≥R_req, где R_0 - общее фактическое сопротивление теплопередаче:

 

R_0=1/α_int +δ_1/λ_1 +δ_2/λ_2 +δ_ут/λ_ут +R_(a,l)+δ_5/λ_5 +1/α_ext ≥R_req;

δ_ут=[R_req-(1/α_int +δ_1/λ_1 +〖δ_2/λ_2 +R〗_(a,l)+δ_5/λ_5 +1/α_ext)]∙λ_ут=[3,48-(1/8,7+0,02/0,81+0,51/0,76+0,17+0,01/2,91+1/23)]∙0,05=0,123м.

 

Принимаем общую толщину утеплителя δ_ут=0,13м.

Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле:

 

R_0=1/α_int +δ_1/λ_1 +δ_2/λ_2 +δ_ут/λ_ут +R_(a,l)+δ_5/λ_5 +1/α_ext =1/8,7+0,02/0,81+0,51/0,76+0,13/0,05+0,17+0,01/2,91+1/23=3,63 (м^2∙℃)/Вт.

 

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как R_0>R_req.

Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению:

 

k_0^ст=1/R_0 =1/3,63=0,276 Вт/(м^2∙℃). (7)

 

1.2 Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

 

Ограждающая конструкция, совмещенное многослойное покрытие – железобетонная плита шириной 0,8 м с четырьмя пустотами объемным весом ρ1=2500 кг/м3 и толщиной δ1=0,25 м; пароизоляция – рубероид толщиной δ2=0,01 м; утеплитель – экструдированный пенополистирол.

Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

text =-31°C с обеспеченностью 0,92 по данным [3];

tht=-5,9 °C по данным [3];

zht=231 сут по данным [3];

tint=20 °C по данным [4];

λ1=2,04 Вт/(м·°С) по таблице прил. Д [5];

λ2=0,17 Вт/(м·°С) по таблице прил. Д [5];

λут=0,031 Вт/(м·0С) по таблице прил. Д [5];

λ4=0,93 Вт/(м·°С) по таблице прил. Д [5];

λ5=0,17 Вт/(м·°С) по таблице прил. Д [5];

αint=8,7 Вт /(м2·°С) по данным [1];

Δtn=3 °С по данным [1];

n =1,0 по данным [1];

αext=23 Вт /(м2·°С) по данным [5].

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче, исходя из санитарно-гигиенических требований по формуле (1):

 

R_req=(n(t_int-t_ext))/(∆t_n∙α_int)=(1,0∙(20+35))/(3∙8,7)=2,11 (м^2∙℃)/Вт.

 

Рассчитываем градусо-сутки отопительного периода по формуле (2):

 

D_d=(t_int-t_ht)∙z_ht=(20+5,9)∙229=5931℃∙сут.

Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения с учетом табл. 4 [1] равна:

 

R_req=a∙D_d+b=0,0005∙5931+2,2=5,17 м^2∙℃/Вт.

 

Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. R_req=5,17м^2∙℃/Вт.

Находим термическое сопротивление теплопередаче железобетонной конструкции многопустотной плиты R_k^r. Для упрощения круглые отверстия – пустоты плиты диаметром 150мм – заменяем равновеликими по площади квадратными со стороной:

 

δ_a=√((πd^2)/4)=√((3,14∙〖150〗^2)/4)=134мм.

 

Термическое сопротивление теплопередаче плиты вычисляем отдельно для слоев, параллельных А – А и Б – Б и перпендикулярных В – В, Г – Г, Д – Д движению теплового потока (рис. 3).

Термическое сопротивление плиты R_aT, м^2∙℃/Вт, в направлении, параллельном движению теплового потока, вычисляем для двух характерных сечений (А – А и Б – Б).

В сечении А – А (два слоя железобетона суммарной толщиной δ_жб^(А-А)=0,058+0,058=0,116м с коэффициентом теплопроводности λ_1=2,04□(Вт/(м∙℃)) и воздушная прослойка δ_a=0,134м с термическим сопротивлением Ra.l=0,15 м2·0С/Вт по данным СП 23-101-04) термическое сопротивление составит:

 

R_(А-А)^r=(δ_жб^(А-А))/λ_1 +R_(a,l)=0,116/2,04+0,15=0,21 (м^2∙℃)/Вт.

 

В сечении Б – Б (слой железобетона δ_жб^(Б-Б)=0,25м с коэффициентом теплопроводности λ_1=2,04Вт/(м∙℃)) термическое сопротивление составит:

 

R_(Б-Б)^r=(δ_жб^(Б-Б))/λ_1 =0,25/2,04=0,12 (м^2∙℃)/Вт.

 

Затем получаем следующее по формуле:

 

R_aT=A/(∑_(i=1)^n▒(A_i/(R_0i^r)))=(A_(A-A)+A_(Б-Б))/(A_(A-A)/(R_(А-А)^r)+A_(Б-Б)/(R_(Б-Б)^r))=(0,429+0,183)/(0,429/0,21+0,183/0,12)=0,172 (м^2∙℃)/Вт.

 

Площадь слоев в сечении А – А равна A_(A-A)=(0,134∙0,8)∙4=0,429м^2.

Площадь слоев в сечении Б – Б равна A_(Б-Б)=(0,076∙0,8)∙3=0,183м^2.

Термическое сопротивление плиты R_bT, м^2∙℃/Вт, в направлении, перпендикулярном движению теплового потока, вычисляют для трех характерных сечений (В – В, Г – Г, Д – Д).

Для сечения В – В и Д – Д (два слоя железобетона):

 

δ_жб^(В-В)=δ_жб^(Д-Д)=0,058+0,058=0,116м с λ_1=2,04Вт/(м∙℃).

R_(В-В)^r=R_(Д-Д)^r=0,116/2,04=0,057 (м^2∙℃)/Вт.

 

Для сечения Г – Г термическое сопротивление составит:

 

R_(Г-Г)^r=(А_(Г-Г)^(a,l)+А_(Г-Г)^жб)/((А_(Г-Г)^(a,l))/(R_(Г-Г)^(a,l))+(А_(Г-Г)^жб)/(R_(Г-Г)^жб))=(0,429+0,183)/(0,429/0,150+0,183/0,066)=0,11 (м^2∙℃)/Вт.

 

Площадь воздушных прослоек в сечении Г – Г равна А_(Г-Г)^(a,l)=A_(A-A)=0,429м^2.

Площадь слоев из железобетона в сечении Г – Г равна А_(Г-Г)^жб=A_(Б-Б)=0,183м^2.

Термическое сопротивление воздушной прослойки в сечении Г – Г с δ_a=0,134м равно R_(Г-Г)^(a,l)=0,15м^2∙℃/Вт по данным СП 23-101-04.

Термическое сопротивление слоя железобетона в сечении Г – Г δ_(Г-Г)^жб=0,134м с λ_1=2,04Вт/(м∙℃):

 

R_(Г-Г)^жб=(δ_(Г-Г)^жб)/λ_1 =0,134/2,04=0,066 (м^2∙℃)/Вт.

 

Затем определяем величину

 

R_bT=R_(В-В)^r (R_(Д-Д)^r)+R_(Г-Г)^r=0,057+0,11=0,167м^2∙℃/Вт.

 

Полное термическое сопротивление железобетонной конструкции плиты определится по уравнению:

 

R_k^r=(R_aT+2R_bT)/3=(0,172+2∙0,167)/3=0,169 (м^2∙℃)/Вт.

 

Подбираем толщину утеплителя, исходя из условия R_0≥R_req:

 

δ_ут=[R_req-(1/α_int +R_k^r+δ_2/λ_2 +δ_4/λ_4 +δ_5/λ_5 +1/α_ext)]∙λ_ут=[5,17-(1/8,7+0,169+0,01/0,17+0,03/0,93+0,02/0,17+1/23)]∙0,031=0,144м.

 

Принимаем общую толщину утеплителя δ_ут=0,15м.

Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле (6):

 

R_0=1/α_int +R_k^r+δ_2/λ_2 +δ_ут/λ_ут +δ_4/λ_4 +δ_5/λ_5 +1/α_ext =1/8,7+0,169+0,01/0,17+0,15/0,031+0,03/0,93+0,02/0,17+1/23=5,38 (м^2∙℃)/Вт.

 

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как R_0>R_req.

Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по формуле (7):

 

k_0^покр=1/R_0 =1/5,38=0,186 Вт/(м^2∙℃).

 

1.3 Теплотехнический расчет конструкции пола

 

Многослойная конструкция: железобетонная плита без пустот с объемной массой ρ1=2500 кг/м3 и толщиной δ1 = 0,25 м; пароизоляция – битумная мастика с ρ2 = 1400 кг/м3 и δ2 = 0,003 м; утеплитель – пенополистирол с ρут = 18 кг/м3; выравнивающий слой – цементно-песчаный раствор с ρ3 = 1800 кг/м3 и δ3 = 0,05 м; ламинат с ρ4 = 700 кг/м3 и δ4 = 0,025 м.

Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

text = - 31 °C с обеспеченностью 0,92 по данным [3];

tht = -5,9 °C по данным [3];

zht = 231 сут по данным [3];

tint = 20 °C по данным [4];

λ1 = 2,04Вт/(м⋅ºС) по таблице прил. Д [5];

λ2 = 0,27 Вт/(м⋅ºС) по таблице прил. Д [5];

λут = 0,043 Вт/(м⋅ºС) по таблице прил. Д [5];

λ4 = 0,93 Вт/(м⋅ºС) по таблице прил. Д [5];

λ5 = 0,23 Вт/(м⋅ºС) по таблице прил. Д [5];

αint = 8,7 Вт/(м2⋅ºС) по данным [1];

Δtn = 2 ºС по данным [1];

n = 0,75 по данным [1];

αext = 12 Вт/(м2⋅ºС) по данным [5].

Задаемся конструкцией перекрытия над подвалом и определяем требуемое общее термическое сопротивление по формуле (1):

 

R_req=(n(t_int-t_ext))/(∆t_n∙α_int)=(0,75∙(20+35))/(2∙8,7)=2,37 (м^2∙℃)/Вт.

 

Рассчитываем градусо-сутки отопительного периода по формуле (2):

 

D_d=(t_int-t_ht)∙z_ht=(20+5,9)∙229=5931℃∙сут.

 

Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения с учетом табл. 4 [1] равна:

 

R_req=a∙D_d+b=0,00045∙5931+1,9=4,57 м^2∙℃/Вт.

 

Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. R_req=4,57м^2∙℃/Вт.

Подбираем толщину утеплителя, исходя из условия R_0≥R_req:

 

δ_ут=[R_req-(1/α_int +δ_1/λ_1 +δ_2/λ_2 +δ_4/λ_4 +δ_5/λ_5 +1/α_ext)]∙λ_ут=[4,57-(1/8,7+0,25/2,04+0,003/0,27+0,05/0,93+0,025/0,23+1/23)]∙0,043=0,177м.

 

Принимаем общую толщину утеплителя δ_ут=0,18м.

Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по формуле (6):

 

R_0=1/α_int +δ_1/λ_1 +δ_2/λ_2 +δ_ут/λ_ут +δ_4/λ_4 +δ_5/λ_5 +1/α_ext =/8,7+0,25/2,04+0,003/0,27+0,18/0,043+0,05/0,93+0,025/0,23+1/23=4,64 (м^2∙℃)/Вт.

Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как R_0>R_req.

Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по формуле (7):

 

k_0^пол=1/R_0 =1/4,64=0,216 Вт/(м^2∙℃).

 

2.4 Теплотехнический расчет светового проема здания

 

Определяем с учетом табл. 4 [1] для световых проемов требуемое термическое сопротивление теплопередаче по формуле (3):

 

R_req=a∙D_d+b=0,000075∙5931+0,15=0,595м^2∙℃/Вт.

 

По значению R_req выбираем конструкцию окна с приведенным сопротивлением теплопередаче R_0^r, м^2∙℃/Вт по прил. Л [5], при условии R_0^r≥R_req.

Таким образом, для нашего примера по прил. Л [5] принимаем окно с тройным остеклением с твердым селективным покрытием в раздельно-спаренном деревянном переплете с фактическим сопротивлением теплопередаче R_0^r=0,6〖0м〗^2∙℃/Вт.

Для принятой конструкции светового проема коэффициент теплопередачи определяется по формуле (7):

 

k^окно=1/(R_0^r)=1/0,60=1,67 Вт/(м^2∙℃).

 

2.5 Теплотехнический расчет наружной двери здания

 

Фактическое общее сопротивление теплопередаче наружных дверей можно найти по формуле:

 

R_ed^r = 0,6 (n(t_int-t_ext))/(∆t_n∙α_int) = 0,6 (1,0∙(20+35))/(4∙8,7)=0,948 (м^2∙℃)/Вт.

 

Коэффициент теплопередачи наружных дверей вычисляется по формуле (7):

 

k^дверь=1/(R_ed^r)=1/0,948=1,06 Вт/(м^2∙℃).

 

3. РАСЧЕТ РАСХОДОВ ТЕПЛОТЫ НА НАГРЕВАНИЕ ИНФИЛЬТРУЮЩЕГОСЯ ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ

 

Инфильтрация – это неорганизованное поступление в помещение холодного наружного воздуха через неплотности в ограждающих конструкциях стен, дверей, окон за счет разности давлений воздуха снаружи и внутри здания.

Расчет тепловых потерь на нагрев инфильтрующегося воздуха проводим в соответствии с приложением 10 [6]. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха следует определять по формуле:

 

, Вт, (9)

 

где Gi – расход инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг⋅оС);

tp, ti – расчетные температуры воздуха, °С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года;

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха в помещениях жилых при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует принимать равным большей из величин, полученных по расчету по формулам (9) и (10):

 

Qi = 0,28 Ln·ρ·c· (tp - ti)k, (10)

 

где Ln – расход удаляемого воздуха, м3/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений;

ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м3.

Инфильтрация воздуха через наружные стены, как показала практика, очень незначительна, поэтому в виде добавочных потерь теплоты будем учитывать только теплопотери на нагрев воздуха, инфильтрующегося через световые проемы.

Следовательно, расход инфильтрующегося воздуха в помещении Gi через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле (11):

 

, кг/ч, (11)

 

где A1 – площадь световых проемов, м2;

Δpi – расчетная разность между давлениями, Па, на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже при Δp1 = 10 Па;

Ru – сопротивление воздухопроницанию, м2·ч·Па/кг;

Расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях каждой ограждающей конструкции Δpi принимается после определения условно-постоянного давления воздуха в здании pint (отождествляется с давлениями на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций), на основе равенства расхода воздуха, поступающего в здание Σ Gi и удаляемого из него Σ Gext за счет теплового и ветрового давлений и дисбаланса расходов между подаваемым и удаляемым воздухом системами вентиляции с искусственным побуждением и расходуемого на технологические нужды.

Расчетная разность давлений Δpi определяется по формуле:

 

Δpi = (H - hi) (γi - γp) + 0,5 ρi ϑ 2 (ce,n - ce,p) kl - pint; (12)

где H – высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза;

hi – расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон;

γi, γp – удельный вес, Н/м3, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле:

γ =; (13)

ρi – плотность наружного воздуха, кг/м3;

ϑ – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с;

ce,n, ce,p– аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;

kl – коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по [4];

pint – условно-постоянное давление воздуха в здании, Па, в нашем проекте принимаем, что существует баланс по притоку и вытяжке в помещениях здания.

В таблице 3.1 приведены сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций здания.

 

Таблица 1.1 – Сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций здания

	НАРУЖНАЯ СТЕНА
	1 этаж	Rк1	4,022	2 этаж	Rк2	2,161	ТИП №3 \ Rк3	Rк3	0,147	ТИП №4 \ Rк4	Rк4	0,000
	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ
1	Пенополистиролбетон	0,10	0,400	Бетон	1,86	0,300	Бетон	1,86	0,300		1,00
2	Раствор цем-пес.	0,93	0,020	Пенополистирол	0,05	0,100		1,00			1,00
3		1,00			1,00			1,00			1,00
4		1,00			1,00			1,00			1,00
5		1,00			1,00			1,00			1,00
6		1,00			1,00			1,00			1,00
	ПОЛ / ПОТОЛОК
	1 этаж	Rк1	2,031	ТИП №2 \ Rк2	Rк2	0,000	Крыша	Rк3	4,278	ТИП №4 \ Rк4	Rк4	0,000
	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ
1	Политерм	0,05	0,100		1,00		Пенополистирол	0,05	0,200		1,00
2	Бетон	1,86	0,200		1,00		Дерево	0,18	0,050		1,00
3		1,00			1,00			1,00			1,00
4		1,00			1,00			1,00			1,00
5		1,00			1,00			1,00			1,00
6		1,00			1,00			1,00			1,00
	ВНУТРЕННЯЯ СТЕНА
	ТИП №1 \ Rк1	Rк1	0,000	ТИП №2 \ Rк2	Rк2	0,000	потолок 2-го этажа	Rк3	0,000	ТИП №4 \ Rк4	Rк4	0,000
	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ
1		1,00			1,00			1,00			1,00
2		1,00			1,00			1,00			1,00
3		1,00			1,00			1,00			1,00
4		1,00			1,00			1,00			1,00
5		1,00			1,00			1,00			1,00
6		1,00			1,00			1,00			1,00
	ДВЕРЬ
	ТИП №1 \ Rк1	Rк1	0,278	ТИП №2 \ Rк2	Rк2	1,239	ТИП №3 \ Rк3	Rк3	0,000	ТИП №4 \ Rк4	Rк4	0,000
	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ	МАТЕРИАЛ	λ	δ
1	дерево	0,18	0,050	Дерево	0,18	0,050		1,00			1,00
2		1,00		Пенополистирол	0,05	0,050		1,00			1,00
3		1,00			1,00			1,00			1,00
4		1,00			1,00			1,00			1,00
5		1,00			1,00			1,00			1,00
6		1,00			1,00			1,00			1,00
	ОКНО / БАЛКОННАЯ ДВЕРЬ
	Стеклопакет	Rк1	0,510		Rк2			Rк3			Rк4

 

 

4. ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ ПОМЕЩЕНИЙ ЗДАНИЯ

 

Расчетные тепловые потери отдельного помещения определяются в соответствии с выражением (14):

 

 (14)

 

где  – теплопотери с учетом добавок, Вт;

 – теплопотери на инфильтрацию, Вт;

 - бытовые тепловыделения, Вт.

В таблице 4.1 приведены результаты расчетов потерь тепла здания.

 

Таблица 4.1 – Результаты расчетов теплопотерь здания

										ЗДАНИЕ				ВОДА
		№	№	ПОТРЕБИТЕЛЬ	tвнут	tнар	А, M	В, M	S, M^2	Qm/S, Вт/М^2	Qmin, Вт	Qmax, Вт	Qоп, Вт	G, КГ/Ч	G, М^3/Ч
1	0	1	0	Тамбур	22	-26	1,04	1,91	1,9864	248,48	374,18	493,57	490	23,10	0,0237
1	0	2	0	Гардеробная	18	-26	2,3	3,9	8,97	90,34	810,39	810,39	841	39,65	0,0407
1	0	3	0	Раздевалка	22	-26	2,3	4,4	10,12	76,77	776,94	776,94	821	38,70	0,0397
1	0	4	0	Сауна	18	-26	2,21	2,28	5,0388	112,62	567,45	567,45	567	26,73	0,0274
1	0	5	0	С/у	25	-26	1,89	1,23	2,3247	97,49	226,63	226,63	220	10,37	0,0106
1	0	6	0	Тамбур	22	-26	1,47	1,89	2,7783	41,96	116,58	116,58	0	0,00	0,0000
1	0	7	0	Кухня	22	-26	5,28	3,33	17,5824	115,86	2037,07	2037,07	2001	94,33	0,0968
1	0	8	0	Гостиная	22	-26	6,28	4,59	28,8252	83,73	2413,41	2413,41	2404	113,33	0,1162
1	0	9	0	Холл	22	-26	6,85	1,8	12,33	79,88	984,93	984,93	2239	105,55	0,1083
1	0	10	0	С/у	25	-26	2,04	1,69	3,4476	50,79	175,11	175,11	186	8,77	0,0090
1	0	11	0	Котельная	18	-26	2,38	1,47	3,4986	95,88	335,44	335,44	0	0,00	0,0000
									96,902	92,23	8818,13	8937,53	9769	460,54	0,4723
2	0	1	0	С/у	25	-26	1,88	2,16	4,06	95,93	389,54	389,54	385	18,15	0,0186
2	0	2	0	Постирочная	18	-26	2,41	1,34	3,23	111,14	358,91	358,91	371	17,49	0,0179
2	0	3	0	Спальня	22	-26	4,21	4,3	18,10	78,16	1414,95	1414,95	1442	67,98	0,0697
2	0	4	0	Спальня	22	-26	3,33	5,28	17,58	89,23	1568,90	1568,90	1563	73,68	0,0756
2	0	5	0	Хозяйская спальня	22	-26	4,58	5,15	23,59	93,82	2212,97	2212,97	2164	102,02	0,1046
2	0	6	0	Холл	22	-26	8,47	2,15	18,21	70,14	1277,26	1277,26	0	0,00	0,0000
2	0	7	0	Санузел	25	-26	2,46	3,6	8,86	83,99	743,78	743,78	727	34,27	0,0352
									93,63	85,08	7966,32	7966,32	6652	313,59	0,3216
				ИТОГО ПО ЗДАНИЮ					190,53	88,72	16784,45	16903,85	16421	774,13	0,7940

 

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ

 

Значение удельной тепловой характеристики здания используется при определении ориентировочных затрат теплоты на отопление здания.

Удельная тепловая характеристика здания q представляет собой количество теплоты, теряемое 1 м3 здания по внешнему наружному обмеру при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1 0С и расчитывается по формуле:

 

q=Q/(V_н (t_в^ср-t_н)),Вт/(м^3∙℃),

 

где Q - суммарные теплопотери здания, Вт;

V_н - объем отапливаемой части здания по внешнему наружному обмеру. При определении V_н высота здания отсчитывается от поверхности земли.

t_в^ср - усредненная расчетная температура внутреннего воздуха в отапливаемой части здания, 0С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха, 0С;

В результате получается q=0,141 Вт/(м^3∙℃), что несколько меньше нормативной удельной тепловой характеристики здания. Это вызвано тем, что в результате теплотехнического расчета наружных ограждений выбран утеплитель с высоким сопротивлением теплопередаче.

 

6. РАСЧЕТ И ПОДБОР РАДИАТОРОВ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

 

Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности приняты согласно СНиП-II-3-79* и равны для Вологодской области (Б).

Расчётная зимняя температура наружного воздуха принята в соответствии со СНиП 2.01.01-82 и равна средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (-31 °С).

Расчётная температура внутреннего воздуха принята согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, и равна:

• Для жилых помещений – (+22 °С);

• Для подсобных помещений (гардеробная и т.п.) – (+18 °С).

• Для котельной - (+18 °С).

Основные расчётные зависимости, коэффициенты и порядок расчёта приняты в соответствии со СНиП 2.04.05-91* и СНиП II-3-79*.

В качестве отопительных приборов системы отопления здания приняты стальные радиаторы “Dia Norm” с боковым подключением трубопроводов. Тип радиатора и его размеры указаны на поэтажных планах.

Обвязка радиаторов выполнена с использованием вентилей фирмы “OVENTROP”. Удаление воздуха из отопительных приборов осуществляется через встроенный кран Маевского, из стоя-ков – через автоматические воздухоотводчики на коллекторах.

Теплоносителем в системе отопления здания является ВОДА с параметрами:

• Максимальная температура, °С 50;

• Минимальная температура, °С 30;

• Разность температур, °С 20;

• Удельная теплоёмкость, кДж/(кг*°С) 4,2;

• Плотность при температуре 75 °С, кг/м^3 975.

Система отопления здания – двухтрубная, коллекторная. Теплоноситель от источника тепла поступает по трубопроводу или стоякам к горизонтальному коллектору, установленному на каждом этаже, от которого по трубопроводам к отопительным приборам.

Стояки и трубопроводы монтируются из универсальной многослойной трубы PE-X/Al (сши-тый полиэтилен армированный алюминием) фирмы “TeCeflex”, все стыковые соединения долж-ны иметь к себе свободный доступ для проведения профилактического осмотра.

Трубопроводы от коллекторов к радиаторам проходят под чистым полом вдоль стен.

Тепловую изоляцию необходимо предусматривать для подающих и обратных трубопроводов системы, включая стояки, а также ветви трубопроводов, соединяющих коллекторы и отопи-тельные приборы.

В качестве изоляционного материала используются трубы “Энергофлекс“ δ = 9мм

 

7. РАСЧЕТ И ПОДБОР СИСТЕМЫ «ТЕПЛЫЕ ПОЛЫ»

 

Условия эксплуатации ограждающих конструкций («стяжка», верхние слои покрытия системы «тёплый пол» (плитка и т.п.)) в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажно-сти приняты согласно СНиП-II-3-79* и равны для Вологодской (Б).

Расчётная температура помещений в которых устанавливаются системы «тёплый пол» приня-та согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, и равна:

• Для жилых помещений – (+22 °С);

Средняя температура теплоносителя в системе и средняя температура поверхности системы зависят от теплотехнических характеристик ограждающих конструкций системы. При стандарт-ных параметрах системы «тёплый пол»:

• Толщина бетонной «стяжки» - 7 см;

• Верхний слой – керамическая плитка;

• Диаметр трубы отопительной «спирали» – 16 мм;

• Шаг трубы отопительной «спирали» – 0,2 м;

• Температура помещения – 20 °С;

Средняя температура теплоносителя в системе равна 42 °С;

Средняя температура поверхности системы «тёплый пол» равна 29 °С.

В качестве отопительного прибора в системе «тёплый пол» принята труба PE-MDXc “ТеСе” фирмы “TeCeflex”.

Теплоносителем в системе является ВОДА.

Система отопления «тёплый пол» – двухтрубная, коллекторная. Теплоноситель от источника тепла поступает по трубопроводу к горизонтальному коллектору, установленному на цокольном этаже, от которого по трубопроводам к отопительным трубам «теплого пола».

Стояки и трубопроводы монтируются из универсальной многослойной трубы PE-X/Al фирмы “TeCeflex” и должны заделываться в пол или стены «заподлицо», однако, все стыковые соедине-ния должны иметь к себе свободный доступ для проведения профилактического осмотра.

Тепловую изоляцию необходимо предусматривать для подающих и обратных трубопроводов системы, соединяющих коллекторы и трубу «теплого пола».

В качестве изоляционного материала используются трубы “Энергофлекс“, δ = 9мм.

Результаты расчёта системы «тёплый пол» приведены в нижеследующей таблице.

 

Таблица 7.1 – Таблица расчетов системы теплый пол

"ПРЯМОЙ" РАСЧЁТ СИСТЕМЫ "ТЁПЛЫЙ ПОЛ"
		№	А, М	В, М	S, M^2	D трубы, м	ШАГ, м	материал трубы	t пом, С	tср т\н, С	tср пов, С	tmin, C
1	0	1	1,69	1	1,69	0,016	0,2	ТеСе	22	40	29,5	27,44
1	0	3	10,2	1	10,2	0,016	0,2	ТеСе	22	40	29,5	27,44
1	0	5	1,7	1	1,7	0,016	0,2	ТеСе	22	40	29,5	27,44
1	0	7	13	1	13	0,016	0,2	ТеСе	22	40	29,5	27,44
1	1	0	Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:    Сейчас читают про: Нарушения слоговой структуры слова у детей Основные экономические группировки стран современного мира РАВНОМЕРНЫЙ ПРОКАТ ОБОЗНАЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА ЧЕРТЕЖАХ Требования к тексту документа Константа химического равновесия Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть  В полнолуние устрица широко раскрывает свою раковину, и тогда краб кладет между створками раковины камешек или водоросль, после чего устрица не может закрыться, и краб съедает ее. Такова же судьба того, кто широко открывает свой рот и оказывается во власти слушателя. © Леонардо да Винчи ==> читать все изречения... 6411 6273 Понравился сайт? Поделись им с друзьями: