pdf.php@id=6162

переменная в данной задаче, оптимальное значение которой надо определять; 5Т.И— стоимость изоляции в конструкции в руб1м'6.

Если также, упростив задачу, считать эксплуатационные за­ траты Э зависящими только от стоимости теряемого тепла, то

мость теряемого через ограждение тепла в руб/ккал; R i; — терми­ ческое сопротивление конструктивных слоев (без слоя теплоизоля­ ции) ограждения. В этом случае

определим R0,OUT, соответствующее оптимальной толщине изоля­ ции 5 Т.И.0ПТ, которое будет равно:

Вприведенном решении не учитываются капитальные вложения

всмежные отрасли промышленности и их изменение с измене­

нием Яо.опт-

Пример 1.4. Определить расчетное сопротивление теплопередаче бесчердачного покрытия канализационной насосной в Архангельске. Температура

32

§7. ТЕПЛОВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМ ОГРАЖДЕНИЙ

Впомещениях гражданских зданий и в большинстве промышлен­ ных помещений не допускается конденсация водяных паров на по­ верхности и накопление влаги в толще наружных ограждений. Конденсация на поверхности ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении и, так же как конденсация в толще, может привести к переувлажнению конструкции. Увеличение влажности материала конструкции обычно связано со значительным ухудше­ нием теплозащитных качеств и, как правило, приводит к быстрому разрушению ограждений.

Проверку принятой конструкции ограждения на отсутствие кон­ денсации на его поверхности необходимо производить из условия удовлетворения требования

где ев — упругость водяных паров в воздухе помещения в мм pm. cm. Если условие (1.48) не удовлетворяется, то необходимо увеличить сопротивление теплопередаче ограждения.

Проверка возможности конденсации в толще ограждения яв­ ляется более сложной. Поры материала толщи ограждения запол­ нены влажным воздухом. Через конструкцию происходит диффузия водяного пара. Пар диффундирует из помещения, где упругость высокая, к наружному воздуху, у которого упругость водяных паров зимой заметно меньше, чем у внутреннего воздуха. В воздухе, за­ полняющем поры материала, устанавливается определенное распре­ деление упругости водяных паров е по толщине ограждения. Если в отдельных слоях или сечениях ограждения упругость е окажется выше упругости полного насыщения воздуха Е при соответствую­ щих им температурах /, то произойдет выпадение конденсата. Таким образом, расчет состоит в построении кривых распределения е, t и Е по сечению ограждения и в выявлении слоев или сечений, где е оказывается выше Е.

Кривая распределения температур t по толщине ограждения может быть построена с помощью формулы (1.26). Распределение упругости водяного пара ех по толщине ограждения может быть построено по формуле (1.50), которая аналогична формуле (1.26):

сти от внутреннего воздуха до сечения х в ограждении, в котором рассчитывается упругость ех\ Н0 — сопротивление паропроницаемости всей толщи ограждения от внутреннего до наружного воздуха.

33

Сопротивления паропроницаемости # в_ х и Я0 по аналогии с формулой (1.19) складываются из сопротивлений паропропицае-

влажностного режима конструкций необходимо плотные материаль­ ные слои располагать с внутренней поверхности ограждений.

Особенности теплопередачи при конденсации водяных паров на поверхности ограждения

В помещениях бань, прачечных, а также в некоторых «мокрых» производственных помещениях зданий водопроводно-канализацион­ ного хозяйства допускается конденсация водяных паров на внутрен­ них поверхностях наружных стен в расчетных условиях.

34

В результате конденсации водяных паров на внутренней поверх­ ности ограждения выделяется количество тепла дк, которое замет­ но изменяет обычную для ограждения картину распределения тем­ пературящие. 1.9). Величину дк можно определить по формуле

где Р — коэффициент влагообмена на поверхности, равный

р = здг1W /s ,

Д/ — теплота конденсации водяных па­ ров, равная

597,3 + 0,44 tв—тв ккал/г

1000

(в расчетах Д/ можно принимать в среднем равной 0,58 ккал/г); ев— упру­ гость водяного пара в воздухе помеще­

Дополнительный тепловой поток ql{ на поверхности может быть учтен при теплотехническом расчете ограждений условным уве­ личением температуры tBна величину Д/к, равную:

(1 .5 4 )

Такое повышение температуры позволяет при подсчетах учесть увеличение теплового потока за счет конденсации водяных паров. В этом случае полный тепловой поток через ограждение равен:

Величина общего потока тепла состоит из потока сухого или явного тепла qc, передаваемого конвекцией и излучением, и потока скры­ того тепла конденсации qK:

Рассмотрение уравнений (1.55) и (1.56) позволяет написать формулу для определения требуемого термического сопротивления

35

<7к = 17*0,58 (25,4 —23,95) = 14,2,

а

q = - l — (30 + 0,133-14,2+26) = 50,3. 1,15

Проверяем условие теплового баланса:

Таким образом, можно получить требуемое сопротивление теплопередаче ограждения &0,к.тр> соответствующее фактически допустимому перепаду температур tB— тв, который будет наблюдаться в расчетных условиях, когда на внутренней поверхности происходит конденсация водяных паров.

§ 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ОТДЕЛЬНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ, А ТАКЖЕ ПОМЕЩЕНИЕМ И ЗДАНИЕМ

Расчетные потери тепла Q в ккал/ч через отдельные ограждения или их части площадью F м2 определяются по формуле

где tB— расчетная температура внутри помещения;

/н — температура холодной пятидневки для района строитель­ ства;

п — коэффициент, учитывающий уменьшение разности темпе­ ратур (см. приложение 7);

т] — коэффициент, учитывающий добавочные потери.

Теплопотери помещения равны сумме потерь тепла через все его наружные ограждения, рассчитанные по формуле (1.58). Кроме того, в этой сумме должны быть учтены потери тепла или поступ­ ление тепла через внутренние ограждения, если температура возду-

37

Уй ё соседних помещениях ниже или Выше te.Mnepatypbi в Данном помещении на 5° и более. Полученные таким образом теплопотери принимаются за расчетные при выборе тепловой мощности системы отопления.

Рассмотрим, как при расчете определяются величины, входящие в формулу (1.58).

Коэффициенты теплопередачи для наружных стен и перекрытий принимаются по теплотехническому расчету. Для теплотехнического расчета окон и балконных дверей в СНиП приводятся две таблицы (см. приложения 4 и 5). По одной из них можно определить мини­ мально допустимое или требуемое сопротивление теплопередаче окна

тивления теплопередаче различных конструкций окон и балконных дверей. С помощью этих таблиц можно подобрать конструкцию или определить сопротивление теплопередаче заполнения свето­ вого проема известной конструкции.

Для наружных дверей коэффициент теплопередачи определяется в зависимости от конструкции (приложение 4).

fr Коэффициенты теплопередачи для полов, расположенных на грунте, определяются по условным термическим сопротивлениям для отдельных зон пола. Передача тепла из помещения через конст­ рукцию пола и толщу грунта под зданием подчиняется сложным за­ кономерностям. Учитывая сравнительно небольшой удельный вес теплопотерь через пол в общих теплопотерях помещения, для их расчета применяют упрощенную методику. Теплопотери через полы, расположенные на грунте, рассчитывают по зонам. Для этого по­ верхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные на­ ружным стенам (рис. 1.10, а). Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают зоной /, следующие две полосы — зоной II и III, а остальную поверхность пола — зоной IV.

38

Теплопо1,ери каждой зоны рассчитывают по формуле (1.58), при­

= 16,5 м2-ч-град/ккал.

Если в конструкции пола, расположенной на грунте, имеются слои материалов, коэффициенты теплопроводности которых мень­ ше 1, то такой пол называют у т е п л е н н ы м . В этом случае тер­ мические сопротивления утепляющих слоев в каждой зоне прибав­ ляют к сопротивлениям RH.n. В связи с этим условное сопротивле­ ние теплопередаче зоны утепленного пола Ry,n равно:

(1.59)

где Ru.n — сопротивление теплопередаче неутепленного пола со­ ответствующей зоны; 6у.с и ^у.с — толщины и коэффициенты теп­ лопроводности материала утепляющих слоев.

Теплопотери через полы на л а г а х рассчитываются также по зонам, только условное сопротивление теплопередаче каждой зоны пола на лагах Rn принимают равным:

где Ry,п — величина, полученная по формуле (1.59) с учетом утеп­ ляющих слоев. Здесь в качестве утепляющих слоев учитывают воз­ душную прослойку, настил пола на лагах и пр.

Поверхность пола в первой зоне, примыкающая к наружному углу, имеет повышенные теплопотери, поэтому ее площадь размером 2 x 2 м учитывается при определении площади первой зоны дважды (на рис. 1.10, а заштрихована дважды).

Подземные части наружных стен рассматриваются при расчете теплопотерь как продолжение пола. Разбивка на полосы-зоны в этом случае делается от уровня поверхности подземной части стен (рис. 1.10, б). Условные сопротивления теплопередаче для зон при­ нимаются так же, как для утепленного пола при наличии утепляю­ щих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.

Обмер площадей наружных ограждений помещений

Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь тепла должна определяться в формуле (1.58) с соблюдением правил обмера (рис. 1.11). Эти правила по возможности учитывают слож­ ность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предус­ матривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или

39

меньше подсчитанных по принятым простейшим формулам. Правила обмера площадей ограждения следующие:

1)площади окон (О), дверей (Д) и фонарей (Ф) измеряются по наименьшему строительному проему;

2)площади потолка (Пт) и пола (Пл) измеряются между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены. Оп­ ределение площадей зон полов, расположенных по лагам или на грунте, производится с условной их разбивкой по зонам, как ука­ зано было выше;

3)площади наружных стен (НС) измеряются: а) в плане — по внешнему периметру между осями внутренних стен и наружному

Рис. I. 11. Правила обмера площадей теплотеряющих ограждений

а —в разрезе здания; б —в плане

углу стены; б)~по высоте — в первом этаже (в зависимости от кон­ струкции пола) или от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкцию пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над подпольем или неотапливае­ мым подвальным помещением до чистого пола второго этажа; в сред­ них этажах от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхних этажах от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия. При необхо­ димости определения теплопотерь через внутренние стены их площа­ ди берутся по внутреннему обмеру.

Добавочные теплопотери через ограждения

Основные теплопотери через ограждения часто оказываются меньше действительных теплопотерь, так как принятая форму­ ла не учитывает влияния некоторых факторов. Потери тепла

40