4.3. Тепловой баланс помещения

Система отопления должна компенсировать потери теплоты для обеспечения нормируемой температуры воздуха в помещениях, при этом учитываются:

а) потери теплоты через ограждающие конструкции;

б) расход теплоты на нагревание наружного воздуха, поступающего в помещение;

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

Таким образом, расчетная мощность системы отопления Q_от, Вт, рассчитывается на основе теплового баланса помещения по формулам:

– для комнат жилых зданий

Q_от = Q_огр + Q_в – Q_быт , (4.2)

– для помещений лестничных клеток

Q_от = Q_огр + Q_и , (4.3)

– для кухонь жилых зданий

Q_от = Q_огр + Q_и – Q_быт , (4.4)

где Q_огр – основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции, Вт;

Q_в – расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха, исходя из норм вентиляции, Вт;

Q_и – расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха, инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений, Вт;

Q_быт – бытовые тепловыделения, Вт.

4.4. Потери теплоты через наружные ограждения

Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции Q_огр, Вт, определяются отдельно для каждого элемента теплозащитной оболочки здания по формуле (с округлением до 10 Вт):

= А  К( t_в – t_н) n_t (1 + ), (4.5)

где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² С) (см. п.4.1);

t_в, t_н – то же, что в формуле (2.3);

n_t – коэффициент, рассчитываемый по формуле (2.2);

 – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь, определяемые в соответствии с [6].

Для жилых зданий учитываются добавочные теплопотери на ориентацию наружных ограждений по сторонам света (табл. 4.1), а также для наружных дверей лестничных клеток в размере =0,34Н (где Н – высота здания, м).

Т а б л и ц а 4.1

Значения коэффициента учета добавочных теплопотерь 

Ориентация наружного ограждения	Значение 		Ориентация наружного ограждения	Значение 
С	0,1		З	0,05
СВ	0,1		ЮВ	0,05
В	0,1		Ю	0
СЗ	0,1		ЮЗ	0

Потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать, если разность температур воздуха в этих помещениях равна 3С и менее.

Расчет потерь теплоты через наружные ограждения сводим в таблицу [прил. Д, графы 7-11].

4.5. Расход теплоты на нагрев наружного воздуха, поступающего в помещение

В жилых зданиях проектируется естественная вытяжная вентиляция, при которой наружный воздух поступает в помещения через неплотности в наружных ограждениях (в основном окнах) либо через специальные регулируемые устройства. Система отопления должна обеспечить нагрев поступающего наружного воздуха до расчетной температуры.

Количество приточного воздуха L_вент, м³/ч, поступающего в помещения жилых зданий, принимается равным [4]:

а) для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м² общей площади на человека — 3 A_ж (A_ж – площадь жилых помещений) ;

б) для других жилых зданий – 0,35·h_эт·А_ж (h_эт – высота этажа от пола до потолка), но не менее 30 т; где т – расчетное число жителей в здании.

Расход теплоты Q_в, Вт, на нагревание поступающего в помещение воздуха, исходя из нормы вентиляции, определяется по формуле

Q_в = 0,28  L_вент  _В  с (t_в – t_н), (4.6)

где L_вент – расход приточного воздуха, м³/ч;

с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгС);

t_в, t_н – то же, что в формуле (2.3);

_в – плотность воздуха в помещении, кг/м³, определяемая по формуле

. (4.7)

Расход теплоты Q_и, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха определяют по формуле

Q_и = 0,28  G_ин  с (t_в – t_н) , (4.8)

где G_ин – расход воздуха, инфильтрующегося в помещение, кг/ч;

с, t_в и t_н – то же, что в формуле (4.6).

Расход инфильтрующегося воздуха G_ин , кг/ч, определяется по формуле

, (4.9)

где R_nв – сопротивление воздухопроницанию оконных конструкций, (м² ч Па)/кг. Для современных окон R_nв= 0,4-0,75 (м² ч Па) /кг;

p – расчетная разность давления на внутренней и наружной поверхности ограждения, Па, определяемая по формуле

р=(H -h)(_н-_в)+0,5 ²_н (c_н - с_п) k_v, (4.10)

где H – высота здания от уровня земли до верха вентиляционной шахты,м;

h – высота от уровня земли до верха окон, м;

 – скорость ветра за январь, м/с;

с_н , с_п – аэродинамические коэффициенты для наветренной и подветренной поверхностей, с_н=0,8, с_п= - 0,6;

k_v – коэффициент учета изменения скоростного давления, для городской застройки при высоте здания 15 м k_v=0,5;

_в, _н – удельный вес внутреннего и наружного воздуха, Н/м³, определяется в зависимости от соответствующей расчетной температуры воздуха по формуле

, (4.11)

_н – плотность наружного воздуха, кг/м³, определяется по формуле

. (4.12)

Расчет сводим в табл. 4.2

Т а б л и ц а 4.2.