Расчётные потери теплоты определяют для последующего проектирования системы отопления с целью обеспечения в помещениях расчётной температуры воздуха в пределах допустимых норм:

а) потери теплоты Q через ограждающие конструкции зданий и помещений;

б) расход теплоты Qi на нагревание инфильтрующегося в помещение воздуха;

в) тепловой поток Qr регулярно поступающий в помещение от электрических приборов, освещения, людей и других источников.

Потери тепла через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать.

Таким образом, теплопотери помещений определяются по формуле :

Qn = Q+ Qi - Qr , Вт (12)

Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений Q, Вт, складываются из теплопотерь через отдельные ограждения или их части площадью А, определяемые с округлением до 10 Вт по формуле:

Q = A/R×( tp - text)×(1+åb)n , (13)

где A — расчётная площадь ограждающей конструкции, м2;

R — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, обоснованное теплотехническим расчётом, м2×°С/Вт;

tp — расчётная температура воздуха в помещении, °С;

text — расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года, °С, принимается равной температуре наиболее холодной пятидневки ;

b — Добавочные потери теплоты бета через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05;

в угловых помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 - в других случаях;

б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях - 0,13;

в) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40°С и ниже (параметры Б) - в размере 0,05;

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:

0,2H - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27H - для двойных дверей с тамбурами между ними;

0,34H - для двойных дверей без тамбура;

0,22H - для одинарных дверей;

д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, - в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 - при наличии тамбура у ворот.

Примечание. Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам "г" и "д" не следует учитывать.

n — коэффициент учёта положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху из теплотехнического расчёта.

Определение площадей ограждающих конструкций выполняется по следующим правилам, с округлением до 0,1 м2:

1)  высота стен первого этажа, если пол на лагах, — от наружного уровня подготовки пола на лагах до уровня пола второго этажа;

2)  высота стен промежуточного этажа — между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей, а для верхнего этажа — от уровня его чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия;

3)  длина наружных стен в угловых помещениях – от кромки наружного угла до осей внутренних стен, а в неугловых между осями внутренних стен;

4)  длина внутренних стен – по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен;

5)  площади окон, дверей — по наименьшим размерам строительных проёмов в свету ;

6)  площади потолков и полов над подвалами и подпольями в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен, а в неугловых — между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружных стены до оси противоположной стены;

7)  площади наружных стен следует уменьшать на величину, равную площади окон и балконных дверей, расположенных в этих стенах.

Расход теплоты Qi на нагревание инфильтрующегося в помещение воздуха определяется по [9], однако ввиду ограниченного объёма контрольной работы допускается Qi не вычислять по данной методике, а принимать это значение для каждого помещения равным 50% суммарных теплопотерь данного помещения через все наружные ограждения т. е.:

Qi = 0,5SQ, Вт. (14)

Тепловой поток Qr, регулярно поступающий в комнаты и кухни жилых домов принимается равным 21 Вт на 1 м2 площади поверхности т. е.:

Qr = 21An, Вт (15)

Где An — площадь поверхности пола, м2.

Расчёт теплопотерь выполняется для жилых комнат и кухонь всех квартир здания. В неотапливаемых помещениях (кладовых, коридорах, санузлах) теплопотери не определяются, а площади этих помещений добавляются к площадям жилых смежных комнат и кухонь при расчёте теплопотерь последних. Все отапливаемые помещения здания нумеруются слева направо (начиная с № 000 и далее — помещения первого этажа; с № 000 и далее — второго и т. д.), причём лестничные клетки обозначают отдельно буквами или римскими цифрами и независимо от этажности здания рассматривают как одно помещение.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Для лучшей организации техники расчёта исходные данные и вычисленные значения записывают в таблицу, форма которой приведена в примере расчёта (п. 4).

4. ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

4.1. Исходные данные.

Номер зачетной книжки

Номер варианта 1

Город Белгород

Средняя температура наружного воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 tхс= -28 °С;

средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 tхп= -23 °С;

условия эксплуатации ограждающих конструкций – параметр А.

Расчетная температура внутреннего воздуха tint= +20 °С.

Расчетный перепад температур теплоносителя tr- t0= 105-70 °С.

Воздухообмен помещений:

жилых комнат Lв = 3 м3/(ч×м2) ;

ванных Lв = 25 м3/ч;

туалетов Lт = 25 м3/ч;

кухни Lкух = 90 м3/ч;

407
 

406
 

405
 
4.2. Теплотехнический расчет наружных ограждений.

4.2.1. Теплотехнический расчет наружных стен.

Определяем градусо-сутки отопительного периода Dd по формуле

Dd = (tint — tht) zht = (20-(-1,9))∙191=4183, (2)

где tint — то же, что в формуле (1);

tht, zht. — средняя температура, °С, и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01 или по прил. 2.

По табл. 4 определяем приведённое сопротивление теплопередаче, для жилых помещений оно составит:

Rreq=0,00035∙4183+1,4 = 2,864 м2°С/Вт

Задаемся конструкцией и материалами стены:

6

5

4

3

2

1

Теплотехнические показатели материалов

(по прил.3, параметры А, табл. 6)

№ слоя

Наименование слоя

Плот­ность

g, кг/м3

Коэффициент теплоусвоения S, Вт/(м2∙°С)

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м∙°С)

Толщина слоя

d, м

1

Внутренняя штукатурка из известково-песчаного раствора

1600

8,69

0,7

0,02

2

Кладка из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе

1800

9,2

0,7

0,25

4

Воздушная прослойка

Rвп=0,15 м2°С/Вт

0,02

3

Плиты минераловатные «Paroc»

70

0,034

х

(требуется найти)

5

Кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе

1800

9,77

0,76

0,12

6

Наружная штукатурка из сложного раствора

1700

9,6

0,7

0,02

Определяем толщину утеплителя:

αн = 23 Вт/(м2×К); αв = 8,7 Вт/(м2×К); (табл. 3, 5)

Требуемая толщина утеплителя не должна быть меньше 0,067 м. Так как величина для данного утеплителя должна быть кратна 5 мм - принимаем 0,07 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче составит:

Условие Ro≥ Rreq соблюдено:

2,94 м2°С/Вт ≥ 2,864 м2°С/Вт.

4.2.2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия (покрытия).

По табл. 4 определяем приведённое сопротивление теплопередаче, для жилых помещений оно составит:

Rreq=0,0005∙4183+2,2 =4,292 м2°С/Вт

Принимаем конструкцию перекрытия (покрытия):


5

4

3

2

1

Теплотехнические показатели материалов

(по прил.3, параметры А)

№ слоя

Наименование слоя

Плотность

g, кг/м3

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м∙°С)

Толщина слоя

d, м

1

Железобетонная плита

2500

1,92

0,22

2

Пароизоляция – слой рубероида

600

0,17

0,005

3

Плиты минераловатные «Paroc» AKL 501

110

0,033

х

(требуется найти)

4

Стяжка из цементно-песчаного раствора

1800

0,76

0,02

5

Трёхслойное рубероидное покрытие

600

0,17

0,015

Требуемая толщина утеплителя не должна быть меньше 0,128 м.

Принимаем 0,13 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче составит:

Условие Ro≥ Rreq соблюдено:

4,356 м2°С/Вт ≥ 4,292 м2°С/Вт.

4.2.3. Теплотехнический расчет полов первого этажа.

По табл. 4 определяем приведённое сопротивление теплопередаче, для жилых помещений оно составит:

Rreq =0,00045∙4183+1,9 =3,782 м2°С/Вт

Принимаем конструкцию пола согласно серии 2.144-1/88 «Узлы полов жилых зданий» (узлы 63-66):

1

2

3

4

5

6

Лаги 40х80 мм через 500 мм.

Теплотехнические показатели материалов

(по прил.3, параметры А, табл. 6)

№ слоя

Наименование слоя

Плотность

g, кг/м3

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м∙°С)

Толщина слоя

d, м

1

Доска из сосны

500

0,14

0,028

2

Воздушная прослойка

Rвп=0,165 м2°С/Вт

0,04

3

Плиты минераловатные «Paroc» VL(302)

100

0,034

х

(требуется найти)

4

Пароизоляция – слой рубероида

600

0,17

0,005

5

Стяжка из цементно-песчаного раствора

1800

0,76

0,02

6

Железобетонная плита

2500

1,92

0,22

αн = 23 Вт/(м2×К); αв = 8,7 Вт/(м2×К); (табл. 3, 5)

Лага 40х80 мм через 500 мм g=500 кг/м3; l=0,14 Вт/м°С; d=0,04 м.

Требуемая толщина утеплителя не должна быть меньше 0,102 м.

Принимаем 0,11 м.

Фактическое сопротивление теплопередаче составит:

Условие Ro≥ Rreq соблюдено:

4,006 м2°С/Вт ≥ 3,782 м2°С/Вт.

Проверяем показатель теплоусвоения поверхности полов Yn, Вт/(м2×°С) . Для первого, по отношению к внутреннему воздуху, слоя конструкции тепловая инерция составит:

D1 = R1s1 = d1/l1×S1 = 0,028/0,14×3,87 = 0,774

поскольку D ³ 0,5, то показатель теплоусвоения пола определяем по формуле:

Yn = 2 s1 = 2×3,87 = 7,74 Вт/(м2°С),

что меньше 12 (см. п. 10[2]), т. е. условие выполнено.

4.2.4. Теплотехнический расчет заполнений световых проемов.

При расчёте значение Roтр подбирается сразу по табл. 4 в соответствии с Dd=4183, для жилых помещений оно составит:

Rreq=0,000075∙4183+0,15 =0,464 м2°С/Вт.

Приведённое сопротивление теплопередаче заполнений световых проёмов (окон, балконных дверей и фонарей) необходимо принимать по табл. 8.

Следует обратить внимание, что в отдельных обоснованных случаях, связанных с конкретными конструктивными решениями заполнения оконных и других проемов, допускается применять конструкции окон, балконных дверей и фонарей с приведенным сопротивлением теплопередаче на 5 % ниже устанавливаемого в таблице 4.

Для нашего случая, руководствуясь этим замечанием, вполне подходит двойное остекление в раздельных переплётах из дерева или ПВХ с приведённым сопротивлением теплопередаче Ro = 0,44 м2×°С/Вт.

4.3. Расчет теплопотерь помещений.

Расчет теплопотерь помещениями заданных квартир выполняем в соответствии с методикой, описанной в п. 2.2. методических указаний.

Предварительно задаем высоту этажа (разность отметок поверхности полов предыдущего и следующего этажей) Нэт = 2,8 и высоту окон Но = 1,5 м. Горизонтальные размеры определяем по плану квартиры.

Рассмотрим расчет теплопотерь на примере помещения № 000, т. е. кухни первого этажа.

Площадь оконного проема с двойным остеклением

Aдо = 1,5×1,5 = 2,25 м2.

Площадь наружной стены за вычетом площади окна

Анс =(2,8+0,42)×3,0 – 2,25 = 7,4 м2.

При этом вертикальный размер стены принимается с учётом толщины перекрытия над подвалом (из теплотехнического расчёта Sd=0,42 м).

Площадь поверхности пола вычисляем с учетом площадей ванной, туалета и прихожей, считая, что указанные помещения отапливаются прибором, установленном в помещении кухни:

Aп = 3×5,8 = 17,4 м2.

Потери теплоты через ограждающие конструкции с округлением до 10 Вт определяем по формуле (13), учитывая ориентацию наружных стен и окон (åb = 0,1) и принимая значения сопротивления теплопередаче Rо и коэффициента n из теплотехнического расчета соответствующих конструкций

Q = A/Rо×( tр- text)×(1+åb)n

Суммарные теплопотери через ограждающие конструкции помещения № 000

Q = 120 + 250 + 140 = 510 Вт

Расход теплоты Qi на нагревание инфильтрующегося воздуха определяем по формуле (14)

Qi = 0,5 × 510 = 260 Вт.

Регулярный тепловой поток Qr вычисляем по формуле (15):

Qr = 21×17,4 = 365,4 = 370 Вт.

Теплопотери помещений определяем по формуле (12);

Qпом = 510 + 260 – 370 = 400 Вт.

Аналогично выполняется расчет для всех остальных помещений. Для помещений, расположенных на промежуточных этажах, наружными ог­раждениями являются стены и световые проемы, для помещений четвертого этажа — стены, световые проемы и потолок.

Расчет теплопотерь представляем в табличной форме.

Расчет теплопотерь помещений

Ограждение

(tp – text)n

tpкух=19°С; tpжк=20°С

Сопротивление теплопередаче

Ro, м2°С/Вт

Σ β

Составляющие теплового баланса, Вт

Расчетные теплопотери помещения

Qпом Вт.

Наименование

Ориентация

Размеры,

м × м

Площадь, м2

Q

Qi

Qr

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

105

кухня

НС

ДО

П

С

С

-

3×(2,8+0,42)-2,25

1,5×1,5

3×5,8

7,4

2,25

17,4

43

43

32,25

2,94

0,44

4

0,1

0,1

-

120

250

140

510

260

370

400

205,

305 кухня

НС

ДО

С

С

3×2,8-2,25

1,5×1,5

6,15

2,25

43

43

2,94

0,44

0,1

0,1

100

250

350

180

370

160

405

кухня

НС

ДО

Пт

С

С

-

3×(2,8+0,18)-

-2,25

1,5×1,5

3×5,8

6,69

2,25

17,4

43

43

38,7

2,94

0,44

4,36

0,1

0,1

-

110

250

150

510

260

370

400

106

жил.

комн.

НС

ДО

П

С

С

-

4,5(2,8+0,42)-3,15

2,1×1,5

4,5×5,8

11,34

3,15

26,1

43

43

32,25

2,94

0,44

4

0,1

0,1

-

190

340

210

740

370

550

560

206,

306

жил.

комн.

НС

ДО

С

С

4,5×2,8-3,15

2,1×1,5

9,45

3,15

43

43

2,94

0,44

0,1

0,1

160

340

500

250

550

200

406

жил.

комн.

НС

ДО

Пт

С

С

-

4,5×(2,8+

+0,18)-3,15

2,1×1,5

4,5×5,8

10,26

3,15

26,1

43

43

38,7

2,94

0,44

4,36

0,1

0,1

-

170

340

240

750

380

550

580

107

жил.

комн.

(угл.)

НС

НС

ДО

П

С

В

С

-

3,5(2,8+0,42)-2,25

6,3(2,8+0,42)

1,5×1,5

3×5,8

9,02

20,3

2,25

17,4

43

43

43

32,25

2,94

2,94

0,44

4

0,15

0,15

0,15

-

160

350

260

170

940

430

370

1000

207

307

жил.

комн.

(угл.)

НС

НС

ДО

С

В

С

3,5×2,8-2,25

6,3×2,8

1,5×1,5

7,55

17,64

2,25

43

43

43

2,94

2,94

0,44

0,15

0,15

0,15

130

300

260

690

330

370

650

407

жил.

комн.

(угл.)

НС

НС

ДО

Пт

С

В

С

-

3,5(2,8+

+0,18)-2,25

6,3(2,8+

+0,18)

1,5×1,5

5,8×3

8,18

18,77

2,25

17,4

43

43

43

38,7

2,94

2,94

0,44

4,36

0,15

0,15

0,15

-

140

320

260

180

900

420

370

950

Продолжение расчета теплопотерь помещений

ЛК

tp=16°С

НС

ДО

НД

Пт

ВД

ВС

П

С

С

С

3,2×(1+2,8×4+

+0,18)-6,75-

-3,52

3×1,5×1,5

1,6×2,2

5,8×3,2

12×1,6×2,2

2(5,6×2,8×4)+

+(2,8×2,8×4)-

-12×1,6×2,2

5,8×3,2

29,35

6,75

3,52

18,56

42,24

114,6

18,56

39

39

39

35,1

16-20

16-20

29,25

2,94

0,44

0,429

4,36

0,483

0,663

2,5

0,1

0,1

0,1+

+4,32

430

660

1750

150

-350

-700

170

2110

1060

390

2780

Рис. 2.

ЛИТЕРАТУРА

1.  СНиП *. Сторительная климатология. М.: Стройиздат, 1999 — 68с.

2.  СНиП . Тепловая защита зданий.

3.  СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания.

4.  СНиП . Отопление, вентиляция и кондиционирование.

5.  Тихомиров , теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1991 – 48 С.

6.  Внутренние санитарно-технические устройства: В З. ч. 1. Отопление/ Под ред. и - M.: Стройиздат, 1990 – 344с. — (Справочник проектировщика).

7.  Внутренние санитарно - технические устройства: В 3ч. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Кн. 2 /Под ред. и . — М.: Стройиздат, 1992. — 416с. (Справочник проектировщика).

8. ГОСТ . Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

9. , Сканави : Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1991. – 735 с.: ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Планы типовых этажей секций жилых зданий для выбора вариантов зданий.

План №1.

План №2.

План №3.

План №4.

План №5.

План №6.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Климатические характеристики районов застройки. [1]

Но­мер

ва­риан­та

Средняя продолжитель­ность, сут, пе­ри­о­да со сред­ней суточной температурой

Средняя темпе­ратура, °С периода со средней суточной температурой

Город

Ориен­тация глав­ного фасада

Этажность

здания/

№ плана

Условия эксплуа­та­ции ограж­- даю­щих

Средняя температура, °С, обеспеченностью 0,92

воздуха ниже или равной 8 °С по [1].

воздуха ни­же или рав­ной 8 °С по [1].

конструк­­ций

наиболее холодных суток

наиболее холодной пятидневки

1

2

3

4

5

6

7

8

9

191

-1,9

Белгород

Ю

4/2

А

-28

-23

0

167

-1,2

Астрахань

С

3/1

А

-26

-23

1

253

-4,4

Архангельск

С

4/6

А

-37

-31

2

231

-4,1

Вологда

В

5/3

Б

-36

-31

3

240

-8,5

Иркутск

З

3/4

А

-39

-37

4*

193

1,1

Калининград

СВ

4/5

Б

-22

-19

5

210

-2,9

Калуга

СЗ

5/6

Б

-31

-27

6

216

-7,7

Курган

ЮВ

3/2

А

-41

-37

7

288

-7,1

Магадан

ЮЗ

4/3

Б

-32

-29

8

230

-8,7

Новосибирск

С

5/4

А

-42

-39

9

229

-5,9

Пермь

Ю

3/5

Б

-39

-35

10

196

-3,9

Владивосток

В

4/6

Б

-26

-24

11

171

-0,4

Ростов-на-Дону

З

5/1

А

-27

-22

12

168

0,9

Ставрополь

СВ

3/2

Б

-23

-19

13

201

-3,7

Тамбов

СЗ

4/3

А

-32

-28

14

236

-8,4

Томск

ЮВ

5/4

Б

-44

-40

15

211

-9,3

Хабаровск

ЮЗ

3/5

Б

-34

-31

16

218

-6,5

Челябинск

С

4/6

А

-38

-34

17

217

-4,9

Чебоксары

В

5/7

Б

-35

-32

18

208

-3,5

Рязань

З

3/8

Б

-33

-27

* Согласно ТСН Расчётная температура внутреннего воздуха для:

- жилых помещений - +20 оС;

- кухонь - +20 оС;

- ванных комнат - + 25 оС;

- туалетов - + 19 оС.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3