книги / Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций зданий

Таблица 12

Примечание.1.Длярегионов,длякоторыхрасчетноезначениеDd=8000°С сут

иболее, нормируемые qhreq следует снизить на 5 %.

2.Для всех типов зданий числовые значения qhreq приведены в порядке, соответствующем нарастанию этажности.

31

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhdes , кДж / (м2 °С сут) или кДж / (м3 °С сут), определяется по формулам

где Qh – общие теплопотери здания через наружные ограждающиеконструкции,МДж; βh –коэффициент,учитывающийдопол- нительное теплопотребление системы отопления, принимаемой для многосекционных зданий βh = 1,13; для зданий башенного типа βh = 1,11;длязданий сотапливаемымиподвалами βh =1,07; для зданий с отапливаемыми чердаками βh = 1,05.

Общие теплопотери здания Qh (МДж) за отопительный период определяют по формуле

32

где Km – общий коэффициент теплопередачи здания, Вт / (м2 °С), определяемый по формуле

где Kmtr – приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт / (м2 °С), определяемый по формуле

Aw , Rwr – площадь (м2) и приведенное сопротивление теплопередаче, м2 °С / Вт, наружных стен (за исключением проемов);

AF , RFr – то же, заполнений светопроемов (окон, витражей,

фонарей); Aed , Redr – то же, наружных дверей и ворот; Ac , Rcr – то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами); Acl ,

Rclr – то же, чердачных перекрытий; Af , Rrf – то же, цокольных перекрытий; Afl , Rrfl – то же, перекрытий над проездами и под

эркерами; n – то же, что и в формуле (4) для чердачных перекрытий теплых чердаков и цокольных перекрытий техподполий и подвалов с разводкой в них трубопроводов систем

отопления и горячего водоснабжения; Aesum – общая площадь внутренней поверхности всех наружных ограждающих конструкций отапливаемого объема здания, м2; Kminf – условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт / (м2 °С), определяемый по формуле

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж / (кг °С); βv – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающийналичиевнутреннихограждающихконструкций,βv =0,85;

33

Vh и Aesum – то же, что и в формулах (23) и (25); ρаht – средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг / м3.

где na – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч–1; tint, text – расчетная температура внутреннего и наружного воздуха соответственно, °С.

Средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период na, ч–1, рассчитывается по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле

где Lv – количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции, м3 / ч, равное:

–  для жилых зданий с расчетной заселенностью квартиры 20 м2 общей площади и менее на человека – 3 Al;

–  других жилых зданий – 0,35 3 Аl, но не менее 30 m; где m – расчетное число жителей в здании;

–  общественных и административных зданий (принимают условно для офисов и объектов сервисного обслуживания) – 4Аl;

–  учреждений здравоохранения и образования – 5Аl;

–  спортивных, зрелищных и детских дошкольных учрежде-

ний – 6Аl;

Al – для жилых зданий – площадь жилых помещений, для общественных зданий – расчетная площадь, определяемая как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м2; nv – число часов работы механической вентиляции в течение

34

недели; 168 – число часов в неделе; Ginf – количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг / ч; ρаht , βv, Vh – то же, что и в формуле (28); k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, равный: для стыков панелей стен – 0,7; окон и балконных дверей с тройными раздельными переплетами – 0,7; то же, с двойными раздельными переплетами – 0,8; то же, со спаренными переплетами – 0,9; то же, с одинарными переплетами – 1,0; ninf – время учета инфильтрации в течение недели, ч, равно 168 для зданий с сбалансированной приточно-вытяж- ной вентиляцией и (168 – nv) для зданий, в помещениях которых поддерживается подпор воздуха во время действия приточной механической вентиляции.

Для жилых зданий количество инфильтрующегося воздуха Ginf , поступающего в лестничные клетки в течение суток отопительного периода через неплотности заполнений проемов, следует определять по формуле

где AF и Aed – соответственно для лестничной клетки суммарная площадь окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м2; Ra.F – для лестничной клетки требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей; Ra.ed – то же, для входных наружных дверей; ∆PF и ∆Ped – соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, определяют по формуле (13) СНиП 23-02–2003 с заменой в ней величины 0,55 на 0,28.

Для общественных зданий количество инфильтрующего воздуха Ginf , поступающего через неплотности светопрозрачных кон-

35

струкций и дверей, допускается принимать в нерабочее время равным0,5βvVh.

Если в результате расчета удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше нормируемого значения, то допускается уменьшение сопротивления теплопередаче Rreq отдельных элементов ограждающих конструкций здания по сравнению с нормируемыми величинами, но не ниже минимальных величин установленных Rmin,: для стен групп зданий, указанных в поз. 1 и 2 табл. 3, Rmin = Rreq 0,63; для остальных ограждающих конструкций Rmin = Rreq 0,8.

8. Расчетные характеристики теплотехнических показателей строительных материалов и изделий

Расчетные характеристики теплотехнических показателей наиболее часто применяемых в наружных ограждениях зданий строительных материалов и изделий, приведенные в прил. 3, необходимо принимать в зависимости от условия эксплуатации ограждающих конструкций (для условия эксплуатации А или Б) согласно табл. 13. Условия эксплуатации выбираются в зависимости от влажного режима помещений (табл. 14) и зоны влажности района строительства (прил. 2).

Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует принимать по табл. 14.

36

Таблица 14

Влажностный режим помещений зданий

Зону влажности районов строительства на территории России необходимо принимать по прил. 2.

37

9. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Пример 1

Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены слоистой конструкции (определение толщины утеплителя и проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания)

А. Исходные данные Место строительства – г. Пермь. Зона влажности – нормальная [3].

Продолжительность отопительного периода zht = 229 сут [1]. Средняя расчетная температура отопительного перио-

да tht = –5,9 °С [1].

Температура холодной пятидневки text = –35 °С [1]. Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома: температура внутреннего воздуха tint = + 21 °С [2]; влажность воздуха ϕ = 55 %; влажностный режим помещения – нормальный.

Условияэксплуатацииограждающихконструкций–Б(прил.2 [2] или табл. 13 настоящего пособия).

Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограж-

дения аint = 8,7 Вт / м2·°С [2] или табл. 8 настоящего пособия.

Коэффициент теплоотдачи наружной

поверхностиогражденияaext=23Вт / м2·°С ([2] или табл. 9 настоящего пособия).

Схема наружного ограждения приведена на рис. 3.

Необходимые данные о конструктивных слоях стены для теплотехнического расчёта сведены в табл. 15.

Рис. 3

38

Б. Порядок расчета Определение градусо-суток отопительного периода по фор-

муле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:

Dd = (tint – tht) zht = (21–(–5,9))229 = 6160,1.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен по формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:

Rreq = aDd + b = 0,00035 · 6160,1 + 1,4 = 3,56 м2·°С / Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче R0r наружных кирпичных стен с эффективным утеплителем жилых зданий рассчитывается по формуле

R0r = R0услr ,

где R0усл –сопротивлениетеплопередачекирпичныхстен,условно определяемое по формулам (9) и (11) без учета теплопроводных включений, м2·°С / Вт; R0r – приведенное сопротивление теплопередаче с учетом коэффициента теплотехнической однородности r, который принимается равным 0,74, как для стен толщиной

510 мм.

39

Расчёт ведётся из условия равенства

R0r = Rreq

следовательно,

R0усл = Rrreq = 3,56 / 0,74 = 4,81 м2·°С / Вт,

R0усл = Rsi + Rк + Rse,

отсюда

Rк = R0усл. −(Rsi + Rse ) = 4,81 – (1 / 8,7 + 1 / 23) = 4,652 м2·°С / Вт.

Термическое сопротивление наружной кирпичной стены слоистой конструкции может быть представлено как сумма термических сопротивлений отдельных слоев, т. е.

Rк = R1 + R2 + Rут + R4 .

Определяем термическое сопротивление утеплителя:

Rут = Rк −(R1 + R2 + R4 ) = 4,652 – ( 0,025 + 0,731 + 0,207 ) = = 3,689 м2·°С / Вт.

Находим толщину утеплителя:

δут = λ · Rут = 0,052 · 3,689 = 0,192 м.

Принимаем толщину утеплителя равной 200 мм. Окончательнаятолщинастеныбудетравна(380+200+120)=

= 700 мм.

Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

Условие R0r = 3,68 > Rreq = 3,56 м2·°С / Вт выполняется.

40