книги из ГПНТБ / Сорокин, Н. С. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на текстильных предприятиях учебник

возрастает, так как во влажном состоянии материала поры его за­ полняются водой — веществом значительно более теплопроводным, чем воздух. Поэтому часто пористые материалы во влажном со­ стоянии теряют свои теплоизоляционные свойства и становятся достаточно теплопроводными.

Отношение— = R называется термическим сопротивлением од-

X

породного слоя.

3. Количество тепла Q3, проходящего через 1 м2 наружной по­ верхности стены в 1 ч в окружающую среду (по аналогии с первой стадией), можно подсчитать по формуле

где си, — коэффициент теплоперехода в окружающую среду в кДж/м2-ч-град, т. е. количество тепла, проходящего че­ рез 1 м2 наружной поверхности стены в 1 ч при разности температур в 1°С.

Величина—— =RU называется сопротивлением теплопереходу

а„

унаружной поверхности ограждения.

Коэффициент ай зависит от тех же факторов, что и коэффи­ циент ав, но в числовом выражении он больше последнего, так как зависит не только от свободной конвекции, вызванной разностью температур воздуха и поверхности стены, но и от вынужденной конвекции, происходящей под действием ветра.

Значения коэффициентов an, RB и ап, Rn приведены в табл. 4 и 5 (по данным СНпП).

При установившемся состоянии, когда стена не аккумулирует и не отдает тепла, можно считать, что количество тепла во всех трех стадиях будет одинаковым, т. е.

Ql=Q2=Q3 = Q/-

Решая'уравнения (20), (21) и (22) относительно разности тем­ ператур и заменяя Qi, Q2 и Q3 на Q', найдем

Отметим, что по формулам (23) и (24) можно определить тем­ пературу внутренней и наружной поверхности стены.

30

Складывая далее почленно уравнения (23), (24) и (25), по­ лучим

Если взять не 1 м2, а всю площадь F стены, то общее количе­ ство тепла Q, проходящего через стену, составит

Обозначим далее

где Ro — сопротивление теплопередаче.

Величина, обратная Ro, т. е . н а з ы в а е т с я коэффициентом

теплопередачи, который характеризует количество тепла, переда-

31

ваемого через 1 м2 данного ограждения в 1 ч при разности тем­ ператур воздуха по обе стороны ограждения в ГС. Подставляя коэффициент теплопередачи в формулу (26), получим

Это общее выражение служит для определения величины теп­ лопотерь через данное ограждение.

Теперь определим R0 для многослойной плоской стены (рис. 9). Рассматривая слой как однородную стену и применяя предыду­ щие рассуждения при расчете каждого слоя, получим

Значения термических сопротивлений в зависимости от тол­ щины воздушной прослойки, ее расположения и направления теп­ лового потока приведены в табл. 6.

Из данных табл. 6 видно, что величина термического сопро­ тивления воздушного слоя растет значительно медленнее значения толщины воздушной прослойки. Это объясняется тем, что внутри

32

Т а б л и ц а 6

воздушной прослойки вследствие разности температур образуются конвекционные токи воздуха, переносящие большое количество тепла.

Коэффициенты теплопередачи в производственных помещениях с повышенной влажностью воздуха должны подбирать с таким рас­ четом, чтобы на внутренних поверхностях верхних перекрытий и наружных стен зданий не происходило конденсации влаги. По­ этому температура внутренней поверхности ограждения тв должна быть не ниже точки росы внутреннего воздуха tp, т. е.

На основе ранее приведенных рассуждений можем записать уравнение для установившегося теплового состояния, при котором количество тепла, проходящего через все фазы теплопередачи, оди­ наково:

с влажностью воздуха от 61 до 75%, вводя при этом поправочный

где п — коэффициент, зависящий от положения наружной поверх­ ности ограждения по отношению к наружному воздуху; для на­ ружных стен и бесчердачных покрытий «=1,0; для чердачных перекрытий и бесчердачных покрытий с вентилируемыми проду­ хами п=0,9.

33

Чтобы избежать конденсации влаги и уменьшить солнечную радиацию в летнее время, коэффициент теплопередачи массивных частей верхних ограждений зданий (потолков, наклонных частей шедов и фонарей) в условиях сурового, умеренного и жаркого кли­ мата принимается равным 0,5—0,8.

Следует заметить, что согласно СНиП в производственных по­ мещениях, где осуществляются мокрые процессы, например в кра­ сильных отделах и т. п., в целях экономии строительных материа­ лов допускается образование конденсата на внутренних поверхно­ стях наружных ограждений. В этих исключительных случаях' рекомендуется стену (во избежание проникания влаги в ее толщу) изнутри покрывать гидроизоляционными материалами (плитки, цементная штукатурка и т. п.).

Обычно конденсат на внутренних поверхностях кирпичных стен незаметен, даже когда тв< /Р. Это объясняется тем, что кирпич и штукатурка как гигроскопичные материалы поглощают водяные пары, конденсирующиеся из воздуха.

Как уже указывалось, конденсация допускается на остекленных поверхностях. Для удобства отвода конденсата остекление должно быть вертикальным. Конденсат под остекленными поверхностями фонарей и шедов собирается и отводится по желобам.

Остекление окон, фонарей и шедов на всех текстильных фабри­ ках, как правило, делается двойным (две остекленные рамы). При двойном остеклении уменьшаются теплопотери в окружающую среду (сокращаются расходы на отопление) и конденсация влаги на внутренних поверхностях стекол, а также значительно сокра­ щается передача в цех солнечного тепла в летнее время. Поэтому двойное остекление применяют в условиях как сурового, так и жар­ кого климата.

Расчетные температуры для проектирования отопительных си­ стем определяются следующим образом:

расчетные внутренние температуры tn в производственных це­ хах для рабочего времени принимают согласно данным таблиц, приведенных в соответствующих главах (для различных видов во­ локон), а в бытовых и подсобных помещениях — по данным табл. IV приложения;

расчетную зимнюю температуру наружного воздуха при проек­ тировании систем центрального отопления принимают по данным табл. III приложения;

на расчетную разность температур /в—7Иберут поправочный ко­ эффициент: для чердачных покрытий со стальной, черепичной или асбестоцементной кровлями по разреженной обрешетке — 0,9; то же, по сплошному настилу— 0,8; для чердачных покрытий с кров­ лями из рулонных материалов — 0,75;

теплообмен через ограждения между двумя смежными отапли­ ваемыми помещениями с разными температурами учитывают лишь в том случае, если разность температур в этих помещениях состав­ ляет более 5° С.

34

Теплопотери через полы

Теплопотери через полы, расположенные на грунте, через полы на лагах и через подземную часть ограждений отапливаемых под­ валов определяются следующим образом.

1. Теплопотери Q через неутепленные полы *, расположенные на грунте, определяют по формуле

где Кв. п — коэффициент теплопередачи соответствующей зоны не­ утепленных полов в кДж/м2-ч • град;

F — площадь соответствующей зоны пола в м2.

Значения Кв. п для разных зон пола зависят от расстояния зоны от наружных стен: при расстоянии до 2 м Кв. п=1,7; от 2 до 4 м Кв. 11= 0 ,8 ; от 4 до 6 м Кв. п=0,4; для остальной площади пола Кв. п= 0,25 кДж/м2 • ч- град.

Площадь пола двухметровой зоны, примыкающей к углу на­ ружных стен, измеряется' дважды, т. е. по направлению обеих на­ ружных стен.

2. Теплопотери через утепленные полы, расположенные непо­ средственно на грунте, определяют так же, как теплопотери через

проводности утепляющего слоя пола; утепляющими слоями счи­ таются те, у которых ?ѵ<4 кДж/м-ч-град.

3.Теплопотери через полы на лагах определяют так же, как теплопотери через неутепленные полы, расположенные на грунте.

4.Теплопотери через подземную часть наружных стен отапли­ ваемых подвальных помещений определяют так же, как теплопо­ тери через полы, расположенные на грунте; значения К для на­ ружной стены принимают те же, что и для полов, а соответствую­ щие зоны стены отсчитывают от поверхности земли вниз по той же градации, что и для полов.

5.При определении теплопотерь полы подвалов рассматривают как продолжение подземной части наружных стен.

* Неутепленными считаются полы, конструкция которых, независимо от их

35

Поверхность и линейные размеры ограждений

поверхность потолков и полов — по расстояниям между осями внутренних стен п от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

высоту стен первого этажа при наличии пола, расположенного на грунте,— между уровнями полов первого и второго этажей;

высоту стен промежуточного этажа — между уровнями полов данного и лежащего выше этажа;

высоту стен верхнего этажа — от уровня пола до верха утеп­ ляющего слоя чердачного покрытия;

высоту стен одноэтажных производственных зданий с .бесчер­ дачными покрытиями — от уровня пола до пересечения внутрен­ ней грани стены с верхней плоскостью бесчердачиого покрытия;

длину наружных стен — между осями'внутренних стен, а в уг­ ловых помещениях — от внешних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен;

длину внутренних стен — от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен;

поверхность участков пола на грунте, расположенных около угла наружных стен (в первой двухметровой зоне), вводится в рас­ чет дважды, т. е. по направлению обеих наружных стен, состав­ ляющих угол.

Примечания: 1. Линейные размеры при обмере ограждений определяют с точностью до 0,1 м. 2. Площади наружных ограждении подсчитывают с точ­ ностью до 0,1 м2. 3. Зоной называется полоса пола шириной 2 м, параллельная линии наружной стены. Нумерация зон начинается от стены.

Надбавки к теплопотерям

К основным теплопотерям через ограждения, вычисленным по формуле (28), делают следующие надбавки (табл. 7).

Для характеристики здания в теплотехническом отношении на основании подсчитанных теплопотерь определяют удельную тепло­ вую характеристику здания q по формуле

36

рики, план которой изображен на рис. 11.

Ткацкий зал находится в верхнем этаже, в связи с чем теплопотери будут происходить через наружные стены, окна и потолок. Для удобства расчета все данные записывают по особой форме, приведенной в табл. 8. Отметим, что при массовых подсчетах в графах 3 и 4 записывают размеры и поверхности наруж­ ных стен без вычета поверхностей окон, а при определении теплопотерь через

37

• Поверхности ограждения и части света обозначаются следующим образом: НС — наружные стены: ВС — внутренние стены; ОО — одинарное окно; ДО — двойное окно; Пт —

потолок; С — север; Ю — юг; В — восток; 3 — запад. В скобках указано число ограждений.

38

не учитываются теплопотери через внутренние стены с западной стороны по­ мещения. Подсчитав теплопотери по каждому ограждению в отдельности и про­ суммировав их, получаем общую величину теплопотерь в рабочем зале, равную 329240 кД ж /ч. При наружной кубатуре зала

V = 61,12 -30,43 -4,6 = 8550 м3 удельная тепловая характеристика

_ 329 240_ Q Q2 кДж/м3 ч-град . 8550-47

2.Теплопоступления в рабочие залы

Впроизводственных залах имеются:

периодически действующие источники теплопоступлений — сол­ нечная радиация и искусственное освещение.

Рассмотрим каждый из этих источников в отдельности.

Теплопоступления от машин

Теплопоступления от машин или станков происходят в резуль­ тате перехода механической энергии в тепловую. Известно, что ко­ личество тепла, выделяемого в одну секунду при расходе мощно­ сти 1 Вт, составляет 1 Дж или 1 кВт-4= 3600 кДж. Исходя из этого, теплопоступления Qi от машин составят

-Кспр — коэффициент спроса, характеризующий отношение мощ­ ности, фактически потребляемой оборудованием, к уста­ новленной мощности электродвигателей (значение этого коэффициента берется по данным электротехнической части проекта предприятия);

Кв— коэффициент выделения тепла в помещение.

39