186847
.pdfТаблица 4 - Норма удельного расхода тепловой энергии системой
отопления здания за отопительный период, |
кВт ч / м 2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этажность зданий |
|
|
|
|
||||
Типы зданий |
|
1-3 |
|
4-5 |
|
6-9 |
|
|
10 и более |
||||
|
|
|
|
Год принятия норм |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1994 |
|
1999 |
1994 |
|
1999 |
|
1994 |
|
1999 |
|
1994 |
1999 |
Жилые |
200 |
|
160 |
160 |
|
130 |
|
140 |
|
110 |
|
115 |
95 |
Учебные и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лечебные |
200 |
|
175 |
195 |
|
165 |
|
185 |
|
155 |
|
- |
- |
учреждения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дошкольные |
280 |
|
245 |
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
- |
учреждения |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальные дома, помимо своей «легкости» в сравнении с |
|||||||||||||
традиционными типовыми |
крупнопанельными домами, |
являются |
более |
«теплыми» и для них удаѐтся достичь удельного показателя расхода тепла на 1 ì 2 общей площади 27 Вт / м2 .
7 Основные формулы
Тепловой баланс здания определяется по формуле, Вт :
Q Q0 Qд Qи Qб , |
(3) |
где Q0 - основные теплопотери через ограждающие конструкции
здания, Вт ;
Qд - дополнительные теплопотери через ограждающие конструкции
здания, Вт ;
Qи - дополнительные теплопотери на инфильтрацию, Вт ;
Qб - бытовые тепловыделения (для жилых помещений), Вт .
Основные теплопотери для каждой ограждающей конструкции здания
определяются по формуле, Вт : |
|
|
|
|
Q |
А В tв |
tн |
n 1 SВ |
(4) |
|
R |
|
||
|
|
|
|
31
где А, В - размеры поверхности ограждения, м ;
R- сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции,
м2 0C / Вт , следует определять по [2], кроме полов на грунте ;
tн - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения, 0C ;
tв - расчетная температура воздуха в помещении с учетом
повышения по высоте для помещений высотой более 4 м , 0C ;
n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху,
принимаемый по таблице 3 [2];
SВ - добавочные теплопотери в долях от основных потерь,
принимаемые по п.2 приложения 9 [1].
Для ограждающих конструкций высотой более 4 м. программой
подсчитывается коэффициент увеличения теплопотерь на высоту помещения
- 0,02 на каждый 1 м высоты сверх 4 м., но не более 0,15.
Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений по сторонам света (в долях от основных теплопотерь)
рассчитываются по формуле:
|
Q Q0 D |
(5) |
где‚ D - коэффициент |
добавки на |
ориентацию, принимаемый в |
соответствии с приложением 9, |
п.2,а [1]; |
|
Q0 - основные теплопотери через данное ограждение, Вт .
В типовых проектах значения этих коэффициентов, независимо от ориентации, принимаются следующими: D 0,08 при одной наружной стене в помещении и D 0,13 при двух и более стенах в помещении (кроме проектов жилых зданий) в соответствие с приложением 9, п. 2, 6 [1].
32
Расчет пола производится в соответствии с п.3 приложения 9 [1]:
1) для не утеплѐнных полов на грунте и стен, расположенных ниже
уровня земли, с коэффициентом теплопроводности 1,2Вт / м2 0 С по зонам шириной 2 м , параллельным наружным стенам, программа устанавливает сопротивление автоматически:
а) 1 зона - |
2,1 |
Вт /( м2 |
0 С) , |
б) 2 зона - |
4,3 |
Вт /( м2 |
0 С) , |
в) 3 зона - |
8,6 |
Вт /( м2 |
0 С) , |
г) 4 зона - |
14, 2 Вт /( м2 0 С) , если в таблице ограждений |
для пола по зонам указаны ноль или "пробел";
2) для утеплѐнных полов на грунте и стен, расположенных ниже
уровня земли, с коэффициентом теплопроводности |
1,2Вт / м2 0 С |
|||
утепляющего слоя толщиной |
, м, принимая R (м2 0С) / Вт , сопротивление |
|||
теплопередаче определяется по формуле: |
|
|||
R |
Rзоны |
|
|
(6) |
|
для полов на лагах поправка имеет следующий вид:
R 1,18 Rзоны |
|
(7) |
|
Примечание - Тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни
жилых домов ( |
) ,учитывается в размере 10 Вт на 1 м2 пола. |
|
||
Расход теплоты QI (Вт) на нагревание инфильтрирующегося воздуха |
||||
определяется по формуле: |
|
|
||
|
|
QI |
0,28 SG C tв tн К |
(8) |
где SG |
|
- расход |
инфильтрирующегося воздуха, кг / ч , |
через |
ограждающие конструкции (далее ОК) помещения; |
|
|||
C |
- |
удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж / кг 0 С ; |
|
|
tв |
- |
расчетная температура воздуха в помещении, 0С ; |
|
33
t н - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года (параметры Б), 0С ;
К - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный:
0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами;
0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами;
1,0 - для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.
Расход теплоты QI (Вт) , для нагревания инфильтрирующегося воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует принимать равным большей из величин, полученных по расчету по формулам (6) и (7):
|
|
|
|
|
|
QI |
0,28 |
Lп |
|
|
C |
tв |
tн |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
(9) |
|
|
где |
|
Lп |
- расход удаляемого воздуха, |
м 3 / ч , не компенсируемый |
|||||||||||||||||||
подогретым |
|
приточным |
воздухом; |
для |
жилых |
зданий удельный |
||||||||||||||||||
нормативный |
расход принимается |
равным 3 м 3 / ч |
на 1 м 2 площади жилых |
|||||||||||||||||||||
помещений и кухни; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
- |
плотность наружного воздуха, кг / м 3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Расход инфильтрирующегося |
воздуха |
в |
помещение Gi |
|
в кг / ч , |
через |
|||||||||||||||||
неплотности наружных ограждающих конструкций по формуле (3) [1]: |
|
|||||||||||||||||||||||
0,216 |
A |
pi0,6 7 |
|
|
p |
|
|
0,6 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
||||
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
pi0,5 |
|
|
|
i |
|
|
|||||||||
GI |
|
|
|
1 |
|
A2 |
Gн |
|
|
|
3456 |
|
A3 |
0,5 |
l |
|
|
(10) |
||||||
|
|
Ru |
|
|
|
p1 |
|
|
|
p1 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где |
A A |
- |
площади |
наружных |
ограждающих |
конструкций, |
м2 , |
|||||||||||||||||
|
|
1, |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
соответственно световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и
других ограждений;
A3 - площадь щелей, неплотностей и проемов в наружных ограждающих конструкциях, м2 ;
34
- расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на
расчетном этаже при p1 |
10Па ; |
|
|
Ru - сопротивление воздухопроницанию, м2 |
ч Па / кг , принимаемое по |
||
[2]; |
|
|
|
Gн - нормативная |
воздухопроницаемость |
наружных |
ограждающих |
конструкций, кг / м 2 ч , принимаемая по [2]; |
|
|
|
l - длина стыков стеновых панелей, м . |
|
|
|
Расчетная разность |
между давлениями на |
наружной |
и внутренней |
поверхностях каждой ограждающей конструкции pi , Па , принимается
после определения условно-постоянного давления воздуха в здании pin t , Па .
Расчетная разность давлений отождествляется с давлениями на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций. Расчетная разность давлений определяется исходя из равенства расхода воздуха, поступающего
в здание Gi , кг / ч , и удаляемого из него Gext , кг / ч , за счет теплового и
ветрового давлений и дисбаланса расходов между подаваемым и удаляемым воздухом системами вентиляции с искусственным побуждением и расходуемого на технологические нужды.
Расчетная разность давлений |
pi , определяется по формуле: |
|
||||||
pi H hi |
|
|
0,5 i |
2 |
ce.n |
ce. p k1 |
pint |
(11) |
i |
p |
|
||||||
где H - высота здания, |
м , от уровня средней планировочной отметки |
земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты;
hi - расчетная высота, м , от уровня земли до верха окон, балконных
дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;
i , p - удельный вес, н / м 3 , соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле:
35
3463 |
|
|
||
|
|
|
|
(12) |
273 |
t |
|
||
|
|
|||
i - плотность наружного воздуха, кг / м 3 ; |
||||
- скорость ветра, м / с , принимаемая по обязательному приложению |
||||
8 и в соответствии с п.3.2; |
|
|
|
|
ce.n , ce. p - аэродинамические |
|
коэффициенты соответственно для |
наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания,
принимаемые по [3], в программе приняты ce.n |
0,8 и ce. p |
0,6 ; |
|
k1 - |
коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в |
||
зависимости от высоты здания, принимаемый по [3]; |
|
||
pin t |
- условно-постоянное давление |
воздуха в |
здании, Па . В |
помещениях (зданиях), имеющих системы с искусственным побуждением при расчете pin t , следует учитывать дисбаланс масс воздуха, подаваемых и удаляемых этими системами из помещения (здания).
Инфильтрацию воздуха в помещение через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий.
Примечания
1 Максимальный расход теплоты на нагревание наружного воздуха следует учитывать для каждого помещения, при наиболее неблагоприятном для этого помещения направлении ветра. При расчете тепловой нагрузки здания с автоматическим регулированием, расход теплоты на инфильтрацию следует принимать при наиболее неблагоприятном направлении ветра для всего здания.
2 Инфильтрацию воздуха в помещении через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий.
В таблице "Характеристика ограждающих конструкций" при общей шапке трудно указать единицы измерения величин, меняющиеся в графе в зависимости от назначения строки, поэтому следить за правильностью внесения записей в строку Вы должны сами. Например:
а) для светового проѐма - указать Ru , м2 ч Па / кг ;
36
б) другие ограждающие конструкции - указать Gн , кг / м 2 ч ;
в) проѐм - площадь щели, проѐма, м 2 ;
г) стык панели - длину стыка, |
м . |
Инфильтрация через стены очень мала и ею, как правило, |
|
пренебрегают. |
|
Для промышленных зданий |
с достаточной точностью условно- |
постоянное давление pin t можно определить по формуле:
|
pint |
L V |
|
|
(13) |
|
|
|
|||
|
F 2 |
g |
|
||
|
|
|
|
|
|
где |
L - разность объѐмов приточного и вытяжного |
воздуха, если |
|||
воздухообмен определен по специальному расчету, м 3 / c ; |
|
||||
V - |
объѐм помещения, м3 ; |
|
|
|
|
F- нормируемая площадь неплотностей оконных и дверных проѐмов
врассчитываемом помещении, м 2 ;
- удельный вес воздуха в помещении, н / м 3 ; g - ускорение свободного падения, м / с 2 .
Разность давлений учитывается со знаком минус при подпоре в помещении, со знаком плюс - при разрежении.
7.1 Приведение к условиям параметров «Б»
В соответствии с требованиями [1], определение теплопотерь и расчетной тепловой нагрузки для теплогидравлического расчета систем отопления производится следующим образом:
1 если расчетная скорость ветра при параметрах Б большей, чем при параметрах А, определение теплопотерь и расчет системы отопления производится традиционным методом;
2 если расчетная скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б , теплопотери (трансмиссионные и от инфильтрации наружного воздуха) определяются дважды - при параметрах Б и при
37
параметрах А. Затем теплопотери |
при параметрах |
А |
искусственно |
|||||
приводятся к условиям параметров Б по формуле: |
|
|
||||||
|
|
QАВ |
QА |
tв |
tнБ |
|
|
(14) |
|
|
|
tв |
tнА |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
где |
QА - теплопотери, при параметрах А, Вт ; |
|
|
|||||
tв |
- |
расчетная температура воздуха в помещении, |
0С ; |
|
||||
tнА |
- |
расчетная температура наружного воздуха при параметрах А, 0С ; |
||||||
tнБ |
- то же при параметрах Б, |
0С . |
|
|
После этого проводится сравнение теплопотерь каждого помещения при параметрах Б ( QБ ) и теплопотерь при параметрах А, приведенных к условиям параметров Б ( QАВ ).
Система отопления рассчитывается по большему из двух значению теплопотерь для каждого отдельного помещения.
7.2 Удельная тепловая характеристика здания и определение
теплопотерь по укрупненным показателям
Показателями теплотехнической оценки конструктивно-
планировочных решений и тепловой эффективности здания являются его
фактическая тепловая характеристика qф и удельный расход теплоты на 1 м 2
общей площади.
Фактическая удельная тепловая характеристика здания любого
назначения, |
Вт /(м2 0С) определяется по формуле П.С. Ермолаева: |
|||||||
|
|
qф |
|
p |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(15) |
|
|
|
A kст |
q0 Koк |
Kст |
|
|||
|
|
|
|
H 0,9 kпот 0, 6 kпол |
||||
где |
р |
- периметр здания, м ; |
|
|
|
|||
А |
- площадь здания, м ; |
|
|
|
|
38
q0 - коэффициент, учитывающий остекление (отношение площади остекления к площади ограждения);
kок , kст , kпот , kпол - соответственно коэффициенты теплопередачи окон,
стен, потолков, полов, Вт /(м 0С) , принимаемые по данным теплотехнического расчета;
Н - высота здания, м .
Теплотехническую оценку проектируемого здания производят методом сравнения фактической удельной характеристики здания qф с нормативной удельной тепловой характеристикой на отопление q0 , в соответствие с таблицей 6.2 [6].
39
Список использованных источников
1 СНиП 2.04.05-91* Отопление, вентиляция и кондиционирование/
Госстрой России. – М., 1998. - 72 с.
2 СНиП II-3-79** Строительная теплотехника/ Госстрой России.- М.,
1998. - 32 с.
3 СНиП 2.01.07.85 Нагрузки и воздействия/ Госстрой России.- М., 1987.-
61 с.
4СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий - М., ГУП ЦПП, 2004. – 140 с.
5СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий - М., ГУП ЦПП, 2004. - 26
с.
6 ТСН 23-358-2004 Оренбургской области/ Комитет по архитектуре
администрации Оренбургской области. - О., 2005.- 57 с.
40