книги из ГПНТБ / Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция учеб. для вузов

Ч =

е

в - ( RB.

п - I - "JS

) ел^-1мм

рт. ст.],

(2-5)

\

в

/

^о. п

л—1

где 2Rn—-сумма

сопротивлений

паропроницанию для

(п—1)

в

слоев

ограждения,

считая

от его внутренней

поверхности.

На

рис. 2-2

— характерные

варианты расположения линий е и

денсации влаги

в

толще

ограждения (всегда

е<іЕ),

схема б —

о конденсации

в толще,

так как в отдельных

сечениях

упругость

Go. к (пунктирная

линия)

выше максимальной

упругости Е.

располагать

и пароизоляционные

слои

(прилож. 4) : битум, рубе­

роид, цементную затирку, торкрет, керамические плитки.

П р и м е р

5. Кирпичная

стена

(рис. 2-3) толщиной

в один кирпич (ук

=

= 1800

кг/м3)

утеплена с внутренней

стороны

пеносиликатом толщиной 10

см.

' Произвести расчет

на конденсацию

влаги

в

толще

стены,

если: (,П = 18°С; ф п =

= 60%;

е„=9,29 мм рт. ст.; /„=15° С; <рп =80%; е„ = 1 мм рт. ст.

Примем для пеносиликата

объемным

весом

500

кг/м3

(после экстраполяции

данных

прилож.

1)

Хп .с = 0,15 ккал/ч-

ч-град;

|іп.с = 0,0305 г/м-ч-мм.

рт.

ст.;

для кирпичной

кладки Хк=0,70

ккал/м

• ч - град,

Цц = 0,014 г/м-ч-мм.

рт. ст.;

R0 = 0,13 +

0,10/0,15 +

0,25/0,70 +

0,05 =

1,19

ч-м2-град/ккал;

Ro. п =

Яв. п +

Д„. с + Як +

R«. п = 0,2 +

О.Ю/0,0305 +

0,25/0,014 + 0,1 =

=

0,2 +

3,28 +

17,9 +

0,1 =

21,48

м"-ч-мм рт. ст.Іг.

Значения действительной упругости [уравнение (2-5)] водяного пара, которые

были бы при отсутствии конденсации влаги в толще стены,

о 29

10

ев п = 9,29 — 0,2 —:

—

=

9,21 мм

рт.

ст.;

21,48

9 29

10

е0. к = 9,29 — (0,2 +

3,28) —

— =7,95 мм рт. ст.;

21,48

о 29

10

еа. п = 9,29 -

(0,2 +

3,28 +

17,9)

'

'

= 1,04 мм рт.

ст.

На

рис. 2-3 проведены линии t (в масштабе температур), а так­

же е

(пунктиром) для случая отсутствия конденсации в толще

секает кривую Е, что указывает па наличие

конденсации

в толще.

Для построения действительной линии падения

упругости

водяного пара е

при наличии конденсации влаги в стене проводим из

точек eD.n

и еп.п

касатель­

ные к линии £. Лежащая между точками

касания «зона

конденсации»

имеет толщину

10 см и

располагается

частично в пеносиликате — 2

см и частично в кирпич­

ной стене —8

см. Согласно

формуле (2-2) количество

водяного пара, проходящего через сухую зону пеноси­

ликата,

<

°-г5

, :Ji;.

Рис. 2-3. Зона конденсации в стене,

Рис.

2-4.

Расположение линий t,

утепленной пеносиликатом изнутри

Е и

е в

стене с

пеносиликатом

снаружи

тельна. Правильнее будет более плотный слой (кирпич)

располо­

жить изнутри, а менее плотный и менее теплопроводный

(пеноси­

ликат) — с внешней

стороны ограждения. Тогда при тех

же пара­

метрах внутреннего

и наружного воздуха возможность

конденса­

§ 6.

Воздухопроницаемость

ограждений

Воздухопроницание (фильтрация) считается

с к в о з н ы м ,

если

при

прохождении

воздуха

через ограждение

воздухосодержание

его

не меняется.

Сквозное

воздухопроницание

делится на

и н -

имоизоляции

этажей и лестничных клеток.

Сопротивление Ru воздухопроницанию (инфильтрации) отдель­

ных слоев

ограждения

определяется из выражения

R„

=

ô/i

[мй-ч-мм

вод. ст./кг],

(2-6)

где

б — толщина слоя, м; і — коэффициент воздухопроницаемости,

кг/м-ч-мм

вод. ст.

Коэффициент і — часовое количество

воздуха

в кг,

проходящее

через 1 мг

материала толщиной 1 м при

разности

давлений на

его

поверхностях

1 мм

вод. ст. Значение

Ra

дано в

прилож. 5.

Общее сопротивление воздухопроницанию многослойного ог­

раждения

Яо.и =

Яні

+

Я я а

+

• • • + Я „ „ .

(2"7)

Количество воздуха, инфильтрирующегося через ограждение,

G =

- ^

- [кг/м2-ч],

(2-8)

Ro. и

мм

где

АР — разность

давлений

на

поверхностях

ограждения,

вод.

ст. (или

кгс/м2).

Расход тепла на нагревание инфильтрирующегося

воздуха

оп­

ределяется

из

выражения

Q = Gc (іъ —

tH)

[кшл/м*-ч],

где

с — весовая

теплоемкость

(с = 0,24),

ккал/кг-град

воздуха;

tt,

tu — расчетные

температуры

внутреннего

и

наружного

воз­

духа, °С.

Т а б л и ц а

2-1

Приближенное

количество

наружного

воздуха,

инфильтрирующегося

через 1

м

притвора

(G,

кг/ч-м)

с при

скорости

ветра, м/сек

Р а с п о л о ж е н и е притвора,

вид

переплета

ДО 1

2

3

4

5

Одинарные окна и фонари в деревянных

переплетах

5,6

9,1

11,2

12,6

17,5

То же, в металлических переплетах

. . . .

2,5

3,9

4,8

5,5

7,7

Двойные

окна и фонари

в деревянных пе­

реплетах

2,8

4,6

5,6

6,3

8,7

То же, в металлических переплетах

. . . .

1,25

2,0

2,5

2,8

3,9

Двери и

ворота

11,2

18,2

22,4

25,2

35,0

скорости

ветра, господствующего

в данной местности в течение

j трех наиболее холодных месяцев

(см. СНиП ІІ-А.6-62, табл. 5;

прилож.

3 учебника).

Из СНиП ІІ-А. 6-62

средняя

скорость

ветра

за три наиболее холодных

ме­

сяца — 3,2 м/сек.

инфильтрирующегося через 1 м

Согласно табл. 2-1 количество воздуха,

при­

твора, будет

5,6

+ (6,3

— 5,6) 0,2

= 5,74

кг/м-ч,

а через притворы окна

Т а б л и ц а

2-2

Надбавки

на

подогрев

инфильтрирующегося

воздуха

в

процентах

от общих

теплопотерь

помещения

Рассчитываемый э т а ж

Числи с ло

этажей

в здании

I

I I

I I I

I V

V

V I

V I I

V I I I

3

5

5

—

—

—

—

—

—

4

10

5

10

10

5

—

—

—

—

6

15

10

5

5

7

20

15

10

5

—

—

5

—

8

20

15

10

10

5

—

—

5

с закрытыми

полотнищами: 25% —при

двойных

притворах

и

40% —при

одинарных.

§ 7.

Теплоустойчивость

ограждений

В

силу

периодического

изменения

воздействия

ветра,

солнеч­

а)

3 4

5)

2

3

л,

R2

1

1

U Si

s,

S2

S3

SA

-

1

SP«

1

Tl1

s„ s

S

..

Il1

'

Рис. 2-5. Колебания тем­

Рис. 2-6. Варианты расположения

слоя

ператур в однослойном ог­

резких

колебаний в

многослойном

ог­

раждении

раждении

внутренней поверхности ограждения.

Под т е п л о у с т о й ч и ­

в о с т ь ю ограждения как раз и понимают способность его умень­

шать амплитуду колебания At-

* Амплитуда Aq колебания теплового

потока, поступающего в ог­

ройства, может

быть выражена

в долях от среднечасового расхода

тепла

q

Ад = Mq

[ккал/м'-ч],

(2-9)

где M — к о э ф ф и ц и е н т

н е р а в н о м е р н о с т и

работы

отопи­

тельного

устройства,

зависящий

от длительности перерыва

между

топками,

от

теплоемкости

отопительного

устройства (табл. 2-3).

Т а б л и ц а

2-3

Значения

коэффициента M

Отопительные

устройства

и р е ж и м и х

работы

M

Водяное

отопление

0,1

Паровое

отопление:

топка

18 ч,

перерыв

6 ч .

1,12

топка

12 ч,

перерыв

12 ч

1,52

топка

6 ч, перерыв 6

ч .

1,03

" топка 3 ч, перерыв 3

ч .

0,76

Печное

отопление

0,10—1,5

Величина,

связывающая

Aq

и AtBn,

— к о э ф ф и ц и е н т

т е п -

л о у с в о е н и я

в н у т р е н н е й

п о в е р х н о с т ь ю

ограждения

SB =

[ккал/м2-ч-град],

(2-10)

А*в.п

где 5 В

— доля

теплопотока

Aq,

которая

за час усваивается

1

м2

родно, этот

коэффициент

равен коэффициенту теплоусвоения

материала слоя SM и подсчитывается по выражению

SB

=

S„ ] / " 2 п ^

= 2,5 | / " ^

[ к т л / м г . ч . град],

(2-11)

где z — период

колебания

теплопотока,

ч.

S0 =

— [ккал/м2-ч-град],

(2-12)

1 -f-

Д і 5 2

где Si и S2 — коэффициенты

теплоусвоення материалов

слоев

/ и 2,

ккал/м1 •

• ч • град;

R\ — термическое сопротивление слоя 1, мг

• ч •

град/ккал.

Если,

например, граница

слоя

резких колебании

находится в слое 4,

то опре­

деление Su следующее: вначале подсчитывают коэффициенты Su

S2, S3,

S4 мате­

риалов слоев 1—4 по выражению

(2-11) и, предварительно

определив

термические

сопротивления отдельных слоев {R\, R2, R3), вычисляют

коэффициент

теплоусвое­

ння S" на поверхности слоя 3, обращенной к помещению

(рис. 2-6, б),

S'

=

R.Sl

+ S"

2

R.S"

1 +

и, наконец,

находят

коэффициент

теплоусвоення

SD

внутренней

поверхности ог­

раждения

SB

Rtf

+ s'

[ккал/м2-ч-град].

=

1 +

R,S'

П р и м е р

7.

Определить

амплитуду

колебания

AtB.n

на

внутренней

по­

верхности

деревянной

наружной

стены

из

брусьев

толщиной

15 см

(с=

= 0,6 кка.і/кг

• град;

у=550

кг/м3;

Л.=0,15

ккаА/м

• ч • град)

при

двухразовой

топке за сутки.

Пусть для печи M = 0,8; /„ = +20° С; г1,, = —20° С:

До =

1/7,5

+

0,15/0,15 +

1/20

=

1,18

м2-ч-град/ккал.

Теплопоток через стену при стационарном

режиме

q =

(ta

— tn)/R0

=

(20 +

20)/1,18 =

33,8

ккал/м2-ч;

_

_

0

_ 0.15-0.6-550

,

,

. .

SB =

SM

=

2,5 •

—

=

5,1

ккал/м2-ч-град;

в

Д

М а

33,8-0,8

=

'в-п

s B

• 5,1

Среднее

(для стационарного

режима)

значение

температуры

на внутренней

поверхности ограждения (1-27)

t a . „ = t B

- R B * B

~ t n

=

20 - 0 , 1 3 2 0

+

2 °

= 15,6° С.

Ro

1,18

D = RSM.

(2-13)

Для многослойного

ограждения

D

= RXS1 +

R2S2

+

. . . +

RnSn.

•

(2-14)

Исследования

показали,

что

если

£> = 8,5,

то

в ограждении рас­

полагается около одной температурной волны;

при

£ > < 8 , 5 — не­

полная волна; при £ > > 8 , 5 — больше

одной

волны. Понятие о сте­

пени

массивности

ограждения

D уточняет суждение о толщине бр .к

слоя

резких колебаний.

Для однослойного ограждения

D =

Rp. к SM =

ôp. К

Д Р . к • SM

= 1 ;

VK

= VK/S„.

(2-15)

При многослойном ограждении и когда ôp .K включает несколько

слоев, используется выражение:

D = R1S1

+ R2S2

+ . . . + RnSn

= 1.

(2-16)

§ 8. Теплоустойчивость

помещений

дельная

величина

Ata

амплитуды

этого

колебания: при

печном

отоплении — не более

± 3 , 0 ° С

(при

одноразовой топке в сутки) или

± 2 , 5 ° С

(двухразовая); при водяном отоплении.— не более

± 1 , 5 ° С .

Если

амплитуду теплового

потока Aq,

поглощаемого при

нагре­

вании помещения

внутренней

поверхностью ограждения,

отнести

мещении, то по аналогии для

SB

возникает понятие о

к о э ф ф и ­

ц и е н т е т е п л о п о г л о щ е н и я В:

B = AqIAtB

[ккал/м2-ч-град];

(2-17)

В =

.

(2-18)

i / o ,

+ 1/SB

ZBF = BXFX + B2F2 + : . . +BnFn.

(2-19)

А.

["С],

(2-20)

'в

2 BF

'

Т а б л и ц а 2-4

Значения

коэффициента

В, ккалім-чград

(при значениях

г = 24 и 12 ч)

Х а р а к т е р и с т и ка о г р а ж д е н и я

Ли

2,5

3,1

2,8

3,6

3,8

4,5

3,7

4,3

2,1

2,6

2,8

3,6

1,8

2,4

3,4

3,9

2,8

3,6

Перекрытие

из бетонных

плит оштукатуренное

3,1

3,7

4,5

5,5

2,1

2,6

2,5

3,1

П р и м е р

8. Определить

Ata

в

жилом

помещении 102 (рис. 4-1). Ширина

внутренней поверхности кирпичной стены 3,5

м;

высота — 2,8 м. Ширина

внут­

ренних поверхностей поперечных

стен

и деревянной перегородки 4,0 м. Внутрен­

ние площади

двойного окна

и дощатой двери

по 3,0 м2. Пол паркетный, потолок

деревянный

оштукатуренный-

Отопление печное

(Л4 = 0,5 при двухразовой

топке

в сутки). Расчетные теплопотери помещения

при гв = 18°С и ta = —30° С состав­

ляют Q = 1200

ккал/ч.

Значения оіг принимаются по данным

табл.

2-4. Вычисление теплопоглоще-

ния всеми ограждениями

ведется

по форме, приведенной в табл. 2-5. Поверхность

стен принимается за вычетом площади окон и дверей.

Величина

^

0,7-0,5-1200 =

7 6

<

'в

239,4

1. е. допустима.

Т а б л и ц а

2-5

Подсчет теплопоглощения

Размеры

внутрен ­

Наименование ограждения

них

поверхностей

ккал/ч

град

о г р а ж д е н и я ,

м

Кирпичные

наружные

и

(3,5X2,8X2) -4-

внутренние

стены . . .

+

(4,0X2,8)—3,0

Деревянная

перегородка

(4,0X2,8) —3,0

Потолок

4,0X2,8

Пол

4,0X2,8

Требуемое (минимальное)

общее сопротивление теплопередачи

Rr0pl наружных ограждений

должно обеспечивать непревышение

ружных

ограждений А^ г =^ в — ^в.п,

которые отвечают назначению

помещения

(табл. 3-1). Этим исключается излишнее холодное об­

лучение

от внутренних

поверхностей и

опасность

конденсации

на них влаги.

Т а б л и ц а 3-1

Нормируемые величины

At" =

( / в — ' в . п)> °С

П о м е щ е н ия

Д л я

Д л я чердачных

н а р у ж н ы х стен

перекрытий

Ж и л ы е, детские и больничные (повышен­

ные гигиенические требования) . . . .

4,5

Учебные,

административные,

клубные,

ожидальные,

производственные с нор­

мальным

температурно-влажностным

M"

п.

(3-1)

П р и м е р 9. Кирпичная

стена сложена

на

теплом

растворе

(б„=52

см;

Vit = 1800 кг/м3;

Я„ = 0,7

ккал/м-ч

град;

S,,24=8,3ккал/м2 -ч • град)

и имеет с внут­

ренней стороны

листовую

сухую

штукатурку

на

относе

30

мм

( о с . ш = 2

см;

Ycm = 1000 кг/м3;

Я с . ш =0, 2

ккал/м

• ч • град; 5 С .Ш 24=3 ,4 ккал/м2

•

ч-град).

Установить

возможность

применения

стены для жилого

дома

(f„=18°C)

в г. Пензе. Расчетные

наружные

температуры

(см. прилож.

3)

для Пензы:

1 Подробно об RT0P

сказано в СНиП ІІ-А. 7-62*