книги / Физико-техническое проектирование ограждающих конструкций зданий
..pdfПринимаем толщину утеплителя (газобетонная плита) 100 мм.
В. Проверка выполнения санитарно-гигиенических требований тепловой защиты здания
I. |
Проверяем выполнение условия At* < At„ для чердачного |
||
перекрытия. |
|
|
|
Величину |
At* определяем по формуле (1.36): |
||
|
|
21 -15 |
1,23 °С. |
|
|
АГ8 = |
|
|
|
0,56-8,7 |
|
Условие |
выполняется, так как |
согласно табл. 1.12 At„ = |
|
= 3 ° С ,а At* =1,23 °С.
II. Проверяем наружные ограждающие конструкции чердака на условия невыпадения конденсата на их внутренних поверхно
стях, т.е. на выполнение условия т*с(т£*’)> td :
- для покрытия |
над теплым чердаком, приняв а*, = |
= 9,9 Вт /м2 °С, |
|
tf* = 1 5 - |
15 + 35 = 1 5 -4 ,1 2 = 10,85 °С; |
"0,98-9,9
- для наружных стен |
теплого чердака, приняв а*, = |
= 8,7 В т/м 2 -°С, |
|
x f = 1 5 - |
1 5 -1 ,4 9 = 13,5 °С. |
я3,08-8,7
III. Вычисляем температуру точки росы tdf °С, в теплом чер даке и для этого:
-рассчитываем влагосодержание наружного воздуха /„ ,,
г/м3, при расчетной температуре tex, по формуле (1.38):
0,794-1,9
1,73 г/м3;
- т о же, воздуха теплого чердака f g, г/м3, по формуле
(1.37), приняв приращение влагосодержания Д/для домов с газо выми плитами равным 4,0 г/м3:
f g = f exl+ A f = 1,73 + 4,0 = 5,73 г/м3;
- определяем парциальное давление водяного пара воздуха eg, Па, в теплом чердаке по формуле (1.39):
5,73-[ | + Л
I 273
7,613 гПа.
0,794
По приложению С (табл. 2) СП 23-101-04 при равенстве значений Е = eg находим температуру точки росы tj = 3,05 °С.
Полученные значения температуры точки росы сопоставля ем с соответствующими значениями т*с и xf*
i f = 13,5 > td = 3,05 °С; x f = 10,88 > td= 3,05 °C.
Температура точки росы значительно меньше соответст вующих температур на внутренних поверхностях наружных ог раждений, следовательно, конденсат на внутренних поверхно стях покрытия и на стенах чердака выпадать не будет.
Вывод. Горизонтальные и вертикальные ограждения тепло го чердака удовлетворяют нормативным требованиям тепловой защиты здания.
322
Пример 5. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление 9-этажного односекционного жилого дома (башенного типа)
План и размеры типового этажа 9-этажного односекционно го жилого дома приведены на рисунке.
- |
150. |
J20,L |
„ |
150. |
.120. |
. 1 5 0 . |
|
f { |
I |
'[ Г |
1 |
i |
I |
I |
I |
150 \ |
\120\ |
I. 150 \ |
I Щ |
L |
150 . |
650 |
| |
320 |
I |
650 |
|
|
* |
1600 |
4 |
|
|
А. Исходные данные
Место строительства - г. Пермь. Климатический район - IB. Зона влажности - нормальная.
323
|
Влажностный режим помещения - нормальный. |
|
Условия эксплуатации ограждающих конструкций - Б. |
|
Продолжительность отопительного периода zht = 229 сут. |
|
Средняя температура отопительного периода th, = -5,9 °С. |
|
Температура внутреннего воздуха tM = +21 °С. |
|
Температура холодной пятидневки наружного воздуха |
'« |
= -35 °С. |
|
Здание оборудовано «теплым» чердаком и техническим |
подвалом. |
|
|
Температура внутреннего воздуха в техническом подвале |
С |
= +2 °С. |
|
Высота здания от уровня пола первого этажа до верха вы |
тяжной шахты Н = 29,7 м. Высота этажа - 2,8 м.
Максимальная из средних скоростей ветра по румбу за ян варь v = 5,2 м/с.
Б.Порядок расчета
1.Определение площадей ограждающих конструкций. Вычисление площадей ограждающих конструкций базиру
ется на основе плана типового этажа 9-этажного здания и исход ных данных раздела А.
Общая площадь пола здания
Ah = (42,5 + 42,5 + 42,5 + 57,38) • 9 = 1663,9 м2 Жилая площадь квартир и кухонь:
А, = (27,76 + 27,76 + 27,76 + 42,54 + 7,12 + 7,12 + + 7,12+ 7,12)-9 = 1388,7 м2
Площади перекрытия над техническим подвалом Аьс, чер дачного перекрытия А# и покрытия над чердаком Agc оди наковые:
Аьс = Agf= Agc = 16 • 16,2 = 259,2 м2.
Общая площадь оконных заполнений и балконных дверей А/, при их количестве на этаже:
324
- оконных заполнений шириной 1,5 м - |
6 шт., |
||
- |
оконных заполнений шириной 1,2 м - |
8 шт., |
|
- |
балконных дверей шириной 0,75 м - 4 шт. |
||
Высота окон - |
1,2 м, высота балконных дверей - 2,2 м. |
||
A f= [(1,5 6 + |
1,2 8) • 1,2 + (0,75 • 4 • 2,2)] • 9 = 260,3 м2 |
||
Площадь входных дверей в лестничную клетку при их ши рине 1,0 и 1,5 м и высоте 2,05 м:
Aed= (1,5 + 1,0) • 2,05 = 5,12 м2.
Площадь оконных заполнений лестничной клетки при ши рине окна 1,2 м и высоте 0,9 м:
Ар = (1,2 0,9) • 8 = 8,64 м2
Общая площадь наружных дверей квартир при их шири не 0,9 м, высоте 2,05 м и количестве на этаже 4 шт.:
Aed= (0,9 • 2,05 • 4) • 9 = 66,42 м2.
Общая площадь наружных стен здания с учетом оконных и дверных проемов
Aw = (16 + 16 + 16,2 + 16,2) -2,8 9 = 1622,88 м2
Общая площадь наружных стен здания без оконных и двер ных проемов
Aw= 1622,88 - (260,28 + 8,64 + 5,12) = 1348,84 м2
Общая площадь внутренних поверхностей наружных огра ждающих конструкций, включая чердачное перекрытие и пере крытие над техническим подвалом,
А*ит = (16 + 16 + 16,2 + 16,2) • 2,8 • 9 + 259,2 + 259,2 = 2141,3 м2
Отапливаемый объем здания:
К„= 16 • 16,2 2 ,8 -9 = 6531,84 м3
2. Вычисление градусо-суток отопительного периода. Градусо-сутки определяем по формуле (1.20) для следую
щих ограждающих конструкций:
325
- наружных стен и чердачного перекрытия при = +21°С:
Д л = (21 + 5,9) • 229 = 6160,1 °С сут; - покрытия и наружных стен теплого «чердака» при
& - + 1 5 °С:
Да = (15 + 5,9) • 229 = 4786,1 °С сут;
-перекрытия над техническим подвалом при tfnl = +2 °С:
До = (2 + 5,9) • 229 = 1809,1 °С сут.
3.Определение требуемых сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций.
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяем по формуле (1.21) в зависимости от со ответствующих значений градусо-суток отопительного периода
икоэффициентов а и Ь:
-для наружных стен здания
7^*= 0,00035 • 6160,1 + 1,4 = 3,56 м2-°С/Вт;
- для чердачного перекрытия
R ? = п R r‘q = 0,107(0,0005 • 6160,1 + 2,2) = 0,56 м2оС/Вт;
/ |
- t g |
2 1 -1 5 |
0,107; |
|
|
п = lint |
*/л/ |
21 + 35 |
|
||
^ini ~~^exl |
|
|
|||
- для наружных стен теплого чердака |
|
||||
R ^ = 0,00035 • 4786,1 + 1,4 = 3,08 м2 оС/Вт; |
|||||
- для покрытия над теплым чердаком |
|
||||
*о8С=- |
|
(15 + 35) |
|
|
|
|
|
|
128,8 |
||
|
|
|
|
(15 + 35)- |
|
0,28 • 19,5 • 1 ■(22,5 -1 5 )+ |
(21 15) + 25' 64,4 |
259,2 |
|||
3,07 |
|||||
|
|
0,49 |
128,8 |
||
= 0,87 м2-°С/Вт;
326
- для перекрытия над техническим подвалом
Rb0c = nbcRreq= 0,34(0,00045 |
1809,1 + 1,9) = 0,92 м2 °С/Вт, |
||
пЬс _ |
t |
—t |
2 1 - 2 |
lmt |
lmt |
0,34; |
|
|
tml ~^ext |
21 + 35 |
|
- для оконных заполнений и балконных дверей с тройным остеклением в деревянных переплетах (приложение Л СП 23-101-04)
RrF = 0,55 м2оС/Вт.
4. Расчет расхода тепловой энергии на отопление здания. Для определения расхода тепловой энергии на отопле
ние здания в течение отопительного периода необходимо уста новить:
-общие теплопотери здания через наружные ограждения Qh, МДж;
-бытовые теплопоступления Q,nt, МДж;
-теплопоступления через окна и балконные двери от сол нечной радиации, МДж.
При вычислении общих теплопотерь здания Qh, МДж, сле дует рассчитать два коэффициента:
-приведенный коэффициент теплопередачи через наруж
ные ограждающие конструкции здания К " , Вт/(м2-°С); |
|
|||||
- |
условный |
коэффициент теплопередачи здания, учиты |
||||
вающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции |
K 'jf, |
|||||
Вт/(м2оС). |
|
|
|
|
|
|
Величину коэффициента К"т определяем по формуле (1.49): |
||||||
"1348,84 |
260,28 |
5,12 |
259,2 |
0,107-259,2 0,34-259,2 ^ |
||
, |
3,56 |
0,55 |
+ 0,61 + |
0,87 |
0,49________ 0,92 |
у |
К |
|
|
|
2141,28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,59 Вт/(м2-°С).
327
Для определения коэффициента K'^f необходимо уста
новить:
—среднюю плотность приточного воздуха за отопительный
период Р д , кг/м3, по формуле (1.51):
,А/ - |
___353______ |
|
1,19 кг/м3; |
|
273 + 0,5(2! 4 35) |
- количество приточного воздуха в здание при неорганизо ванном притоке Lv, м3/ч, по формуле
Lv = ЗЛ/ = 3 1388,7 = 4166,1 м3/ч,
где АI - площадь жилых помещений и кухонь, м2;
- среднюю |
кратность воздухообмена здания |
за отопитель |
|
ный период па, ч-1, по формуле (1.52): |
|
|
|
|
4166,1 |
= 0,75 ч-1 |
|
|
Па |
|
|
|
(0,85 • 6531,84) |
|
|
Величину |
коэффициента К '$ |
рассчитываем |
по формуле |
(1.50). При этом принимаем коэффициент снижения объема воз духа в здании, учитывающий наличие внутренних ограждений, Pv= 0,85; удельную теплоемкость воздуха с = 1 кДж/кг °С; ко эффициент учета влияния встречного теплового потока в свето прозрачных конструкциях к = 0,7:
К ,п/ = |
0,28 • 1 • 0,75 • 0,85 • 6531,84 • 1,19 • 0,7 |
" |
= 0,45 Вт/(м2 оС). |
2142,28 |
Значение общего коэффициента теплопередачи здания Кт, Вт/(м2-°С), определяем по формуле (1.48):
Кт = 0,59 + 0,45 = 1,04 Вт/(м2оС).
Рассчитываем общие теплопотери здания за отопительный период Qh, МДж, по формуле (1.45):
Qh = 0,0864- 1,04 - 6160,1 2141,28 = 1185245,3 МДж.
328
Бытовые теплопоступления в течение отопительного перио да QIM, МДж, определяем по формуле (1.46), приняв величину удельных бытовых тепловыделений qinh равной 17 Вт/м2:
Qin, - 0,0864-17-229-1132,4 = 380888,62 МДж.
Теплопоступления в здание от солнечной радиации за ото пительный период Qs, МДж, определяем по формуле (1.47), при няв значения коэффициентов затенения световых проемов не прозрачными элементами заполнения xF = 0,5 и относительного проникновения солнечной радиации для светопропускающих за полнений окон кр= 0,70 (см. табл. 1.14).
Среднюю за отопительный период величину солнечной ра диации на вертикальные поверхности /ср, Вт/м2, принимаем по приложению Г СП 23-101-04 для географической широты рас положения г. Перми (56° с.ш.):
/ov= 201 Вт/м2,
Qs = 0,5 • 0,70(100,44 • 201 + 100,44 201 +
+ 29,7 -201 +29,7 201) = 19880,18 МДж.
Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода Q I, МДж, определяем по формуле
(1.44), приняв численное значение следующих коэффициентов:
-коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепло вой инерции ограждающих конструкций у = 0,8;
-коэффициент эффективности авторегулирования в систе мах отопления без термостатов и без авторегулирования на вводе
С= 0,5;
-коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номи нального теплового потока номенклатурного ряда отопительных
приборов для зданий башенного типа Рл = 1,11.
Q%= [1185245,3 -(380882,6 + 19880,2) • 0,8 • 0,5] 1,11 = = 1024940,2 МДж.
329
Устанавливаем удельный расход тепловой энергии здания
qf*, кДж/(м2-°С-сут), по формуле (1.42):
des= 103 |
1024940,2 |
= 25,47 |
кДж/(м2-°С-сут). |
||
h |
6531,84-6160,1 |
|
|
|
|
Вывод. Согласно данным табл. 9 СНиП 23-02-03 норми |
|||||
руемый удельный |
расход тепловой |
энергии |
на отопление |
||
9-этажного |
жилого |
здания |
составляет 25 |
кДж/(м2-°С-сут), |
|
что на 1,02 % ниже расчетного удельного расхода тепловой энергии q f s = 25,47 кДж/(м2-°С-сут), поэтому при теплотехниче ском проектировании ограждающих конструкций корректировку нормируемых сопротивлений теплопередаче производить не ре комендуется.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
П рим еры расчетов звукоизоляции ограждающ их конструкций (примеры взяты из СП 23-103-03)
Пример 1. Определить индекс изоляции воздушного шума R£ перегородки из тяжелого бетона плотностью у = 2500 кг/м3 и толщиной 100 мм.
Решение. Для построения частотной характеристики изоля ции воздушного шума определяем эквивалентную поверхност ную плотность ограждения по формуле (2.9):
т 3 = т к = у hk = 2500 • 0,1 1 = 250 кг/м2.
Устанавливаем значение абсциссы точки В - /в (см. табл. 2.4) в зависимости от плотности бетона и толщины перегородки:
/в = 29000/100 = 290 Гц.
Округляем найденную частоту / в = 290 Гц до среднегеомет рической частоты согласно данным табл. 2.5:
/в = 315 Гц.
330