2 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

2.1 Определение коэффициента теплопередачи наружной стены

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , (м²·°С)/Вт, следует определять по формуле 1:

, (м²·°С)/Вт. (1)

где: - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, (м²·°С)/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), °С·сут/год, региона строительства и определять по таблице 3[Л.2];

m_р - коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента m_р в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по методике приложения Г выполняются требования п. 10.1[Л.2] к данной удельной характеристике. Значения коэффициента m_р при этом должны быть не менее: m_р = 0,63 - для стен, m_р = 0,95 - для светопрозрачных конструкций, m_р = 0,8 - для остальных ограждающих конструкций.

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) определяем по формуле 2:

°С∙сут. (2)

где: t_{от. пер}, z_{от. пер} - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 [Л2]: по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С); по поз. 2 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16 - 21 °С); по поз. 3 - по нормам проектирования соответствующих зданий.

Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле

, (м²∙ °С)/Вт.

где: ГСОП - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта;

a, b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 3 [Л2] для соответствующих групп зданий

(м²∙ °С)/Вт.

В первом приближении в качестве расчетного значения сопротивления теплопередаче принимаем и определяем толщину утепляющего слоя по формуле 3:

, м. (3)

где: Rк - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями по формуле 4:

, (м² ·°С)/ Вт. (4)

где: в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, для стен в = 8,7 Вт/ (м ·°С) по таблице 4 [Л.2];

н - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности ограждающей конструкции. Для наружных стен н =12 Вт/(м² ·°С) по таблице 6 [Л2];.

м²∙ °С/Вт.

м.

К расчету принимаем = 0,19 м.

Стандартный блок Д×Т×В - 390×190×190

Определяем фактическую тепловую инерцию стеновой панели по формуле 5:

(5)

.

Тепловую инерцию D ограждающей конструкции следует определять как сумму значений тепловой инерции D_i всех слоев многослойной конструкции, определяемых по формуле 6:

(6)

где: R_i - термическое сопротивление отдельного i-го слоя ограждающей конструкции, (м²·°С)/Вт, определяемое по формуле

где: δ_i - толщина i-го слоя конструкции, м;

λ_i - расчетный коэффициент теплопроводности материала i-го слоя конструкции, Вт/(м·°С).

При суммарной тепловой инерции ограждающей конструкции D ≥ 4, расчет на теплоустойчивость не требуется [Л2].

Полученное значение D лежит в пределах 4 < 6,2 < 7 , т.е. стеновая панель обладает средней тепловой инерцией;

При выполнении теплотехнического расчета для зимних условий, прежде всего, необходимо убедиться, что конструктивное решение проектируемого ограждения позволяет обеспечить необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия микроклимата. Для этого требуемое сопротивление теплопередаче, (м^2.°С)/Вт, определяют по формуле. В соответствии с фактической величиной D произведем перерасчет по формуле 7:

м²∙ °С/Вт. (7)

где: tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 [Л2]: по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С); по поз. 2 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16 - 21 °С); по поз. 3 - по нормам проектирования соответствующих зданий;

tн - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330. tн = - 35 °С (исходные данные);

tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции. Для наружных стен жилых зданий tн = + 4,0 °С по таблице 5 [Л.2].

Уточним значение толщины утепляющего слоя

м.

К расчету принимаем = 0,2 м.

Стандартный блок Д×Т×В - 390×240×190

Расчетный коэффициент теплопередачи стеновой панели равен:

Вт/( м²·°С).

2.2 Определение коэффициентов теплопередачи чердачного покрытия, перекрытия над неотапливаемым подвалом, остекления и входной двери

2.2.1 Требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия

Определяем нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия по формуле 7 таблице 5 [Л.2]:

(м²∙ °С)/Вт.

Расчетный коэффициент теплопередачи равен

Вт/ (м ·°С).

2.2.2 Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия над подвалом

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче над подвалом по формуле 7 таблице 5 [Л.2]:

(м²∙ °С)/Вт.

Расчетный коэффициент теплопередачи равен:

Вт/ (м ·°С).

2.2.3 Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей по формуле 1 таблице 3 [Л.2]:

(м²∙ °С)/Вт.

Расчетный коэффициент теплопередачи окон равен

Вт/(м² ·°С).

Величина скорректированного коэффициента теплопередачи окон и балконных дверей составляет:

Вт/ (м ·°С).

2.2.4 Сопротивление теплопередаче входной двери

Сопротивление теплопередачи входной двери принимаем в размере – 60 % от - стеновой панели требуемое расчетное. Расчетный коэффициент теплопередачи входной двери равен:

Вт/ (м ·°С).

3 Расчет тепловой мощности системы отопления. Уравнение теплового баланса здания

Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения здания устраивают системы отопления.

Расчетные теплопотери помещений жилого здания вычисляют по уравнению теплового баланса формулф 8-9:

, (8)

= + (9)

= + (10)

где: - суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт, [Л.5];

- добавочные потери теплоты на инфильтрацию Вт, [Л.5];

- бытовые тепловыделения, Вт, [Л.5];

- основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт, [Л5];

- дополнительные потери теплоты через ограждающие конструкции на ориен­та­цию по сторонам све­та, Вт;

- дополнительные потери теплоты на открывание наружных дверей лестничной клетки, Вт.

Методика расчета величин, входящих в формулы (8,9), приводится в разделах 2.3.1 – 2.3.6 [Л.5] .