1.2 Теплотехнический расчет подвального перекрытия
Согласно принятой конструкции (рис. 2), подвальное перекрытие представляет собой многопустотный железнобетонный настил с круглыми пустотами, толщиной 220 мм, на который укладывается слой утеплителя, толщину которого необходимо найти. Поверх утеплителя кладется цементно-песчаная стяжка толщиной 20 мм и наверх настилаются дубовые доски (15 мм).
Рисунок 2 – Конструкция перекрытия на подвалы
Теплотехнический расчёт подвального перекрытия ведётся аналогично расчёту наружной стены. Результаты расчёта сводятся в таблицу 1.
1.3 Теплотехнический расчёт чердачного перекрытия
Конструктивная схема чердачного перекрытия изображена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема чердачного перекрытия
Теплотехнический расчёт чердачного перекрытия ведётся аналогично расчёту наружной стены. Результаты расчёта сводятся в таблицу 1.
2 Отопление здания
2.1 Расчет теплопотерь помещений
Расчёт теплопотерь здания состоит из расчёта теплопотерь по всем помещениям для каждого ограждения. Теплопотери здания складываются из теплопотерь всех помещений, а теплопотери каждой комнаты рассчитываются как сумма теплопотерь ограждающих конструкций, относящихся к данной комнате. Заносим все расчеты теплопотерь в таблицу 2.
Общая расчётная потеря тепла каждой ограждающей конструкции вычисляется по формуле:
,
где Q –потери тепла, определяется по формуле:
,
где F – площадь ограждающей конструкции [м2]; tв – расчётная температура внутреннего воздуха [°С], для жилых комнат принимается равной 18 °С, для объединенных санитарных узлов tв = 25 °С, для лестничной клетки 16 °С, для кухни 15 °С; tн – расчётная зимняя температура наружного воздуха, принимается по таблице 5.2 СНБ 2.01.01, tн = -23 °С (для брестской области); n – коэффициент учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимается по таблице 5.3 СНБ 2.01.01, n принимается равным 0,4 для полов первого этажа, n = 1 во всех остальных случаях. R0 – термическое сопротивление, (м2·0С)/Вт; К – коэффициент теплопередачи, (м2·0С)/Вт.
.
Просуммировав общие потери каждой комнаты в таблице 2, получаем сумму теплопотерь равную 37816.
2.2 Определение удельных расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания
Определим удельную тепловую характеристику здания:
,
где Q – сумма теплопотерь, Вт; Vн – строительный объём здания, определяемый по наружным размерам здания, м3; tср – средняя температура отапливаемого помещения, tср =18 °С; tн – расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года (температура наиболее холодной трёхдневки с обеспечением 0,92), °С (для брестской области -26 °С); α – температурный коэффициент, учитывающий изменение требуемого термического сопротивления наружных ограждающих конструкций в зависимости от tн.
Вычислим температурный коэффициент:
,
.
2.3 Расчет нагревательных приборов
Нагревательные приборы являются основным элементом системы отопления. Они устанавливаются непосредственно в помещении и должны удовлетворять теплотехническим, санитарно-гигиеническим и технико-экономическим требованиям.
В жилых зданиях устанавливаются нагревательные приборы с высоким коэффициентом теплоотдачи. Их поверхность в тоже время не должна нагреваться выше температуры 90 °С, т.к. уже при этой температуре может возникнуть сухая возгонка оседающей на приборе пыли. В качестве нагревательных приборов используются стальные радиаторы типа РСВI-1.
Расчетная площадь поверхности нагрева прибора Fр определяется по формуле:
,
где Qпр – требуемая теплоотдача прибора в рассматриваемом помещении; Qп – теплопотребность помещения, Qпр = Qп; qпр – расчетная плотность теплового потока, Вт/м2. Расчетная плотность теплового потока находится по формуле:
,
где qном – номинальная плотность теплового потока, Вт/м2; Δtср – температурный напор, °С; Gпр – расход в приборе, кг/ч; n и p – экспериментальные числовые показатели. Найдем средний температурный напор:
,
где tср – средняя температура воды в нагревательном приборе; tв – температура воздуха в помещении. Для двухтрубной системы имеем:
°С;
°С,
где tо – температура охлажденной воды; tг –температура горячей воды, выходящей из нагревательного прибора.
Расход воды в приборе для помещения с температурой воздуха 18 °С:
кг/ч.
Расчетная плотность теплового потока для помещения с температурой воздуха 18 °С:
Вт.
Рассчитаем те же характеристики для помещений с температурой воздуха 15 °С и 20 °С. Расход воды в приборе равен 13,2 кг/ч и 11,5 кг/ч, а расчетная плотность теплового потока равна 294 Вт и 252 Вт соответственно.
Число секций радиаторов определяется по формуле:
,
где β4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении, при открытой установке β4 = 1; β3 – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе. Коэффициент β3 определяют по формуле:
Все расчёты нагревательных приборов приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Расчет нагревательных приборов
Номер помещения |
Наименование помещения |
Теплопотери Qпр, Вт |
Средняя температура теплоносителя tср |
Температура помещения tв |
Тип нагревательного прибора |
Коэффициент теплопередачи К, Вт/м2°С |
Поверхность нагрева Fр, м2 |
Количество секций |
|
101(+104) |
кухня |
1245 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
102(+103) |
жилая комната |
985 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
105(+108) |
жилая комната |
832 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
106(+107) |
жилая комната |
1301 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
109 |
жилая комната |
1518 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
110 |
жилая комната |
868 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
111(+112) |
кухня |
619 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
113 |
жилая комната |
950 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
114 |
кухня |
1127 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
201(+204) |
кухня |
1051 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
202 |
жилая комната |
633 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
205 |
жилая комната |
556 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
206(+207) |
кухня |
1143 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
209 |
жилая комната |
1261 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
210 |
жилая комната |
582 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
212(+213) |
жилая комната |
1113 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
214 |
жилая комната |
1022 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
301(+304) |
кухня |
1051 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
302 |
жилая комната |
633 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
305 |
жилая комната |
556 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
306(+307) |
кухня |
1143 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
309 |
жилая комната |
1261 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
|
310 |
жилая комната |
582 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
312(+313) |
жилая комната |
1113 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
314 |
жилая комната |
1022 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
|
401(+404) |
кухня |
1463 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
402(+403) |
жилая комната |
1237 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
405(+408) |
жилая комната |
970 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
406(+407) |
жилая комната |
1379 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
409 |
жилая комната |
1687 |
68 |
20 |
РСВI-1 |
11,5 |
3 |
1х3 |
410 |
жилая комната |
1012 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
411(+412) |
кухня |
722 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
413 |
жилая комната |
1102 |
68 |
18 |
РСВI-1 |
11,5 |
1 |
1х1 |
414 |
кухня |
1268 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
2 |
1х2 |
ЛК 1 |
лестничная клетка |
3061 |
68 |
15 |
РСВI-1 |
11,5 |
5 |
2х2+1х1 |