Практическое занятие 3. Потери теплоты через ограждения ЧПП
Цель работы: Анализ теплопотерь через ограждающие поверхности ЧПП
Продолжительность занятия 4 ч.
Теоретические сведения и методика выполнения задания
Потери тепла через ограждения определяют по формуле (5.1)
Где – расчетная площадь ограждения (м2), - температура внутреннего воздуха (по С), - температура наружного воздуха, принимаемая как средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, - коэффициент зависящий от расположения наружного ограждения, - термическое сопротивление ограждения, определяемое в теплотехническом расчете, - коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты через ограждения.
Таблица.1. Коэффициент, учитывающий расположение ограждающей конструкции
Ограждающие конструкции | Коэффициент |
1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне | 1,0 |
2. Перекрытия над холодными повалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с охлаждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне | 0,9 |
3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах | 0,75 |
4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемах в стенах, расположенные выше уровня земли | 0,6 |
5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли. | 0,4 |
Определение площадей и линейных размеров ограждений
Площади окон, дверей, фонарей измеряют по наименьшим строительным проемам.
Площади потолков и полов определяют по расстояниям между внутренней поверхностью наружных стен и осями внутренних стен или между осями внутренних стен.
Ширину наружных стен углового помещения измеряют от внешней поверхности наружных стен до осей внутренних стен. Ширину наружных стен рядовых помещения – по расстоянию между осями внутренних стен.
Высоту стен первого этажа при наличии неотапливаемого подвала определяют как расстояние от потолка подвала до уровня чистого пола 2-го этажа: (5.2)
Где – высота наружной стены, - высота этажа, определяемая как расстояние между уровнем чистого пола и потолком одного этажа, - толщина перекрытия над неотапливаемыми подвалами, - толщина межэтажного перекрытия (обычно 0,3 м).
При расположении пола на грунте высоту стен измеряют от уровня чистого пола 1-го этажа до уровня чистого пола 2-го этажа:
При конструкции пола на лагах высоту стен определяют как расстояние от нижнего уровня подготовки под конструкцию пола 1-го этажа до уровня чистого пола 2-го этажа: (5.3)
Где – высота конструкции пола на лагах.
Высоту стен промежуточного этажа измеряют между уровнями чистого пола данного и соседнего верхнего этажей:
Высоту стен верхнего этажа при наличии чердака определяют как расстояние от уровня чистого пола до верха утеплителя чердачного перекрытия; при отсутствии чердака – как расстояние от уровня чистого пола последнего этажа до внешней поверхности покрытия.
Потери теплоты через пол, расположенный на лагах или на грунте, рассчитывают по зонам. Площадь пола делят на четыре зоны, параллельные наружной стене. Отсчет ведут от внутренней поверхности наружной стены, а если помещение заглублено в грунт – от уровня земли по наружной стене и далее по полу. Ширина каждой из первых трех зон составляет 2 м, четвертая зона охватывает остальную часть поверхности пола. Часть площади первой2 зоны, примыкающую к наружному углу помещения, учитывают дважды вследствие повышенных потерь теплоты через эту часть пола.
Определение термического сопротивления пола и добавочных потерь теплоты
Для каждой зоны неутепленного пола, расположенного на грунте, принимают следующие значения термического сопротивления и коэффициента теплопередачи:
Термическое сопротивление утепленных полов лежащих на грунте, и стен, расположенных ниже уровня земли, определяют с учетом термического сопротивления утепляющего слоя (слоев): (5.4)
Где и – соответственно толщина и коэффициент теплопроводности утепляющего слоя.
Термическое сопротивление каждой зоны пола на лагах принимают равным (5.5)
Воздушную прослойку и настил по лагам учитывают как утепляющий слой.
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции принимают в долях от основных потерь: (5.6)
Добавку, учитывающую ориентацию по сторонам горизонта, делают для всех наружных вертикальных и наклонных ограждений.
Таблица.2. Добавочный коэффициент потери теплоты, учитывающий ориентацию по сторонам света
Ориентация по сторонам горизонта | Ориентация по сторонам горизонта | ||
Север | 0,1 | Северо-запад | 0,1 |
Юг | 0 | Северо-восток | 0,1 |
Запад | 0,05 | Юго-запад | 0 |
Восток | 0,1 | Юго-восток | 0,05 |
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции угловых помещений при наличии двух и более наружных стен для всех указанных выше ограждений увеличивают на 0.1, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток, северо-запад, и на 0.05 – в других случаях. В типовом проектировании значение коэффициента бета независимо от ориентации принимают равным 0.08 при одной наружной стене в помещении и 0.13 – при двух и более.
Добавочные теплопотери через горизонтальные ограждения учитывают только через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха не более -40 С по параметрам Б. Их учитывают добавкой бета = 0.05.
Добавку на нагревание холодного воздуха, поступающего через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, принимают в зависимости от типа входных дверей и высоты здания Н:
Тип дверей | |
Одинарные | 0,22Н |
Двойные без тамбура | 0,34Н |
Двойные с тамбуром между ними | 0,27Н |
Тройные с двумя тамбурами между ними | 0,20Н |
Н (м) измеряют от средней планировочной отметки земли до центра вытяжных отверстий фонаря или устья вентиляционной шахты.
Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха
Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха:
Фла
Где G – воздухопроницаемость ограждающей конструкции (кг/)м2 ч)); F – площадь окон ограждающей конструкции; с = 1,005 кДж/(кг С) – удельная теплоемкость воздуха; А – коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока в ограждающей конструкции, равный: 0,7 – для стыков панелей и окон с тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплетами, 1,0 – для окон с одинарными или спаренными переплетами; 0,28 – числовой коэффициент, приводящий в соответствие принятые размерности удельной теплоемкости (кДж/(кг С)) и теплового потока (Вт).
Таблица. 3. Нормируемые значения воздухопроницаемости ограждающих конструкций
№ | Вид ограждающих конструкций | Воздухопроницаемость G, (кДж/(кг С), не более |
1 | Наружные стены, перекрытия и покрытия жилых, общественных, административных и бытовых зданий и помещений | 0,5 |
2 | Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий и помещений | 1,0 |
3 | Стыки между панелями наружных стен: а) жилых зданий б)производственных зданий | 0,5* 1,0* |
4 | Входные двери в квартиры | 1,5 |
5 | Входные двери в жилые, общественные и бытовые здания | 7,0 |
6 | Окна и балконные двери в деревянных переплетах в жилых, общественных и бытовых зданиях и помещениях; окна и фонари производственных зданий с кондиционированием воздуха | 6,0 |
7 | Окна и балконные двери в пластмассовых или алюминиевых переплетах в жилых, общественных и бытовых зданиях и помещениях | 5,0 |
8 | Окна, двери и ворота производственных зданий | 8,0 |
9 | Фонари производственных зданий | 10,0 |
*размерность кг/(м ч)
Как видно из таблицы, наибольшей воздухопроницаемостью характеризуются окна.
По значениям G, приведенным в таблице, можно определить требуемое сопротивление воздухопроницанию окон 
:
м2чПа/кг, (3.1)
Где 
– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окна (Па),
(3.2)
Здесь Н – высота здания от уровня пола первого этажа до устья вентиляционной шахты, 
, 
- удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха (Н/м3):
(3.3)
Температура внутреннего воздуха принимается по оптимальным параметрам, а наружного – по температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92.
р=10 П, v = максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет не менее 16%.
Расчетная разность давлений зависит от величины гравитационного давления и работы вентиляции:
(3.4)
Где Н – высота от земли до устья вентиляционной шахты (м), h – высота от земли до верха окна расчетного этажа (м), = плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха (кг/м3),
(3.5)
Провести расчет теплопотерь через ограждения помещений со следующими исходными данными:
Параметр | Значение параметра |
Ограждающие конструкции | Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах |
Ориентация по сторонам горизонта | Запад |
Тип дверей | Двойные с тамбуром между ними |
Вид ограждающих конструкций | Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий и помещений |
Требования к отчету
1. Краткий конспект;
2. Расчетные материалы по предложенной методике;
3. Основные выводы.
Литература
1. Краснов вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию для производственных и общественных зданий.
2. , , Антипов вентиляции и кондиционирования. Рекомендации по проектированию испытаниям и наладке.
