2. Теплопоступлениячерезограждающиеконструкциипомещений

Общиетеплопоступлениячерезограждающиеконструкциипомещений

Q_огр,Вт

Q_огр=Q_н.с+Q_покр+Q_пол+ , (7.3)

гдеQ_н.с–теплопоступлениячерезнаружныестены,Вт;

Q_покр–теплопоступлениячерезпокрытие,Вт;

Q_пол–теплопоступлениячерезпол,Вт;

Q_в.с–теплопоступлениячерезвнутренниестены,Вт.

1. ТеплопоступлениячерезнаружныестеныQ_н.с,Вт

Наружныестеныбольшинствазданийсостоятизстроительныхмате- риалов(кирпич,железобетонныеплиты,силикатныеблоки,деревянные

брусья и др.) и каких-либо технологических проѐмов для удобства пребы- вания в помещениях людей, протекания технологических процессов, переме- щения товаров (двери, окна, витражи, ворота и т. д.). В этом случае тепло- поступления считаются отдельно для строительных материалов и для техно- логических проѐмов

Q_н.с=Q_с.м+Q_т.пр, (7.4)

гдеQ_с.м–теплопоступлениячерезстроительныематериалынаружнойстены,Вт;Q_т.пр–теплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмывнаружной стене,Вт.

1. Теплопоступления через строительные материалынаружной стеныQ_с.м,Вт

Тѐплыйпериодгода

ВтеплыйпериодгодачерезстроительныематериалытеплотаQ_с.м.т,Вт

проникает в помещение как за счѐт разности температур между наружным и внутренним воздухомQ_р.т.т,так и от действия солнечного облученияQ_с.р.т

^Qс.м.т^=Qр.т.т^+Qс.р.т^{, (7.5)}

гдеQ_р.т.т –теплопоступлениячерезстроительныематериалынаружнойстены от разности температур воздуха в тѐплый период года,Вт;

Q_с.р.т–теплопоступления через строительные конструкции наружной стены от действия солнечной радиации,Вт.

Теплопоступления через строительные конструкции наружной стены от разности температур воздуха в тѐплый период годаQ_р.т.т,Вт;

Q_р.т.т= ∙ ( – _.т) / R_н.с, (7.6)где –площадьповерхностистроительныхматериаловнаружнойстены,м²;

–расчетнаятемпературанаружноговоздухадля теплогопериодагода˚С;

–расчетнаятемпературавнутреннеговоздуха втѐплыйпериодгода,°С;R_н.с– термическое сопротивление теплопередачи наружной стены,(м²·К)/Вт.

Действительное сопротивление теплопередаче ограждения может быть рассчитано, если известна конструкция ограждения как термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции по формуле

R_н.с=R_o=R_н+R_i+R_в, (7.7)

где R_o– общее сопротивление теплопередачи многослойной ограждающей конструкции, (м²К)/Вт;

R_н– сопротивлениетеплоотдачи снаружной стороныограждения,(м²К)/Вт;R_i–сопротивление теплопередачи строительных слоѐвнаружной стены,

(м²К)/Вт;

R_в–сопротивлениетеплоотдачисвнутреннейстороныограждения,(м²К)/Вт. Сопротивление теплоотдаче с наружной стороны ограждения,R_н,(м²К)/Вт

R_н=1/_н, (7.8)

где_н–коэффициенттеплоотдачиснаружнойстороныограждения,Вт/(м²К).

СопротивлениетеплопередачистроительныхслоѐвконструкцииR_i,(м²К)/Вт

R_i=∑(_i/_i), (7.9)

где_i–толщинаотдельныхстроительныхслоевконструкции,м;

λ_i–коэффициенттеплопроводностиотдельныхстроительныхслоев конструкции по ТКП 45-2.04-43-2006,Вт/(м²К).

СопротивлениетеплоотдачесвнутреннейстороныогражденияR_в,(м²К)/Вт

R_в=1/_в, (7.10)

где _в – коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны ограждения,

Вт/(м²К).

Если конструкция ограждения не задана, то можно руководствоваться нормативными сопротивлениям теплопередаче ограждающих конструкций.

Расчетные значения коэффициентов теплоотдачи и сопротивления теплоотдаче приведены в таблице 7.1.

В наших резко континентальных климатических условиях наружные ограждающие конструкции зданий и сооружений проектируются, как пра- вило, для наиболеетеплонапряженных зимних условий. Для наружных стен и покрытий, исходяиз санитарно-гигиенических и комфортных условий, тре- буемоесопротивлениетеплопередачеR^тр_н.с,(м²К)/Втопределяютпоформуле

R^тр_н.с=(t_в.х–t_н.х) /(∆t^н∙α_в), (7.11)

где t_в.х –расчетнаятемпературавоздухавнутрипомещениявхолодный период года,^оС;

t_н.х – расчетная температура наружного воздуха дляхолодногопериодагода, ^оС;

∆t^н– нормативнаяразностьмеждутемпературойвоздухавпомещениии температурой на внутренней поверхности ограждения,^оС;

α_в–коэффициенттеплоотдачисвнутреннейстороныстены,Вт/(м²·^оС).

Таблица7.1–Расчетныезначениякоэффициентовтеплоотдачии сопротивления теплоотдаче для различных ограждений и условий

Поверхности	Коэффициент теплоотдачи αв,Вт/(м2∙К)	Сопротивление теплоотдаче Rв,(м2∙К)/Вт
Наружнаяповерхностьнаружныхстени бесчердачныхпокрытий	23	0,043
Внутренниеповерхностистенпомещений	8	0,125
Внутренниеповерхностипокрытий,полы, перекрытия	6–7	0,167–0,143
Внутренние поверхности помещений с умеренной циркуляцией воздуха(коридоры, лестничные клетки)	9	0,111

Нормативная разность между температурой воздуха в помещении и температурой на внутренней поверхности ограждения∆t^нпринимается по таблице 7.2.

Таблица 7.2 – Нормативная разность температур∆t^н,^оСмежду температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции

Зданияипомещения	Наружные стены	Покрытияичердачные перекрытия
Здания жилые, больницы, родильные дома,детскиесады,школыит.п.	4	3
Общественные,административные, офисные,кромеп.1	4,5	4,0
Производственные здания с сухим и нормальнымрежимами	Неболее7	Неболее6

При современном строительстве зданий большое значение имеет энер- госбережение,т. е.минимальные затраты тепловой энергии при эксплуатации зданий, особенно в зимний период.

Минимально допустимое значение сопротивления теплопередачи из условия энергосбережения определяется по таблице 7.3.

Таблица 7.3 – Минимально допустимые значения сопротивлениятеплопередаче из условия энергосбережения

Здания ипомещения	Градусо-сутки отопительногопериода(Г-С)о.п	Приведѐнноесопротивление теплопередачеограждающих конструкций Rтрэ.с, (м2К)/Вт
		стен	перекрытий	окон
Жилые,лечебные и детскиеучреждения, школы	2000	2,1	2,8	0,35
	4000	2,8	3,7	0,4
	6000	3,5	4,6	0,45
	8000	4,2	5,5	0,50
Общественные, административные	2000	1,6	2,0	0,33
	4000	2,4	2,7	0,38
	6000	3,0	3,4	0,43
	8000	3,6	4,1	0,48
Производственные	2000	1,4	1,4	0,21
	4000	1,8	1,8	0,24
	6000	2,2	2,2	0,27
	8000	2,6	2,6	0,30

Необходимые для определения «градусо-сутки отопительного периода» (Г-С)_о.пследует определять по формуле

^(Г-С)о.п^=(tв.х^{– t}от.пер.^{)zот.пер., (7.12)}

где t_в.х–расчетнаятемпературавнутреннеговоздухавхолодныйпериод года,^оС;

t_от.пер.–средняя температура отопительногопериода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной8^оС;

z_от.пер.– продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8^оС, сут.

Среднюю температуруt_от.пер,и продолжительность z_от.перпериода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8^оС можно определить по таблице 3.1 СНБ 2.04.02-2000. Для областных центров Республики Беларусь эти данные приведены в таблице 7.4.

Расчетное значение сопротивления теплопередачи по санитарно- гигиеническим и комфортным требованиям R^тр_н.ссравнивают с минимально допустимым значением, полученным из условий энергосбережения R^тр_э.си принимают за расчетноенаибольшее значение.

Таблица7.4–Климатическиепараметрыотопительногопериода

№	Наименование пункта	геогр. Широта	Продолжительность, сут, и средняя температуравоздуха,оС,периодасо среднесуточнойтемпературойниже8оС
			Продолжительность	Средняя температура
1	Брест	52	186	+0,1
2	Витебск	56	207	–2,1
3	Гомель	54	194	–0,7
4	Гродно	52	194	–0,5
5	Минск	54	202	–1,6
6	Могилѐв	54	204	–1,9

Расчетные температуры наружного воздуха для теплого ,˚С и холодного периода года ,˚Спринимается в зависимости от конкретного населѐнного пункта, где расположено здание, принятой группы расчѐтных параметров наружного воздуха, коэффициента обеспеченности и др.

Расчетная температура внутреннего воздуха для теплого периода года ,˚Спринимается в зависимости от назначения помещения. Для областных центров Республики Беларусь расчетные параметры наружного воздуха в теплый период представлены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 – Расчетные параметры наружного воздуха для теплого периода года

Номер региона	Наименование пункта	Геогр. Широта	ПараметрыА		ПараметрыБ		ПараметрыВ(max)
			темпе- ратура оС	удельная энталь-пия кДж/кг	темпе- ратура, оС	удельная энталь-пия кДж/кг		темпе- ратура, оС	удельная энтальпия кДж/кг
1	Брест	52	22,8	49,6	27,2	53,0		37	56
2	Витебск	56	21,1	47,8	25,7	51,4		35	61
3	Гродно	54	21,7	47,6	26,3	51,4		36	57
4	Гомель	52	2,3	50,3	26,9	54,0		38	55
5	Минск	54	21,2	47,8	25,8	50,6		35	58
6	Могилев	54	21,7	47,8	26,2	51,6		36	58

Теплопоступления через строительные конструкции наружной стены от действия солнечной радиации в тѐплый период годаQ_с.р.т,Вт

^Qс.р.т^=Fн.с.^·Δtс.н.с^,/Rн.с^{, (7.13)}

гдеΔt_с.н.с–избыточнаяразностьтемператур,отсолнечнойрадиациина наружной стене,°С.

Теплопоступления через строительные конструкции наружной стены от действия солнечной радиации в тѐплый период годаQ_с.р.т,Вт.

^Qс.р.т^=Fн.с.^∙Δtс.н.с^,/Rн.с, ^(7.14)

гдеΔt_с.н.с–избыточнаяразностьтемператур,отсолнечнойрадиациина наружной стене,°С.

Избыточную разность температур, от солнечной радиации на наружной стене в зависимости от ориентации стены по сторонам света можно принимать по таблице 7.6.

Таблица 7.6 – Избыточная разность температур за счет солнечной радиации для наружных стен

Стена	ИзбыточнаяразностьтемпературΔtс.н.с,оСпри ориентациипосторонамгоризонта
	Ю				ЮВ		ЮЗ		В		З		СВ		СЗ		С
	Географическаяширота
	40о	50о	60о	от40одо60о
Бетонная	5,9	8,0	9,8	8,8		10,0		9,8		11,7		5,1		5,6		0
Кирпичная	6,6	9,1	11,0	9,9		11,3		11,0		13,2		5,8		6,3		0
Побеленная светлой штукатуркой	3,6	4,9	6,0	5,4		6,1		6,0		7,2		3,2		3,5		0
Покрытатѐмной штукатуркой	5,1	7,1	8,5	7,7		8,8		8,5		10,2		4,5		4,9		0
Облицованнаябелы- ми глазурованными плитками	2,3	3,2	3,9	3,5		4,0		3,9		4,7		2,0		2,2		0

Холодныйпериодгода

Вхолодныйпериодгодачерезстроительныематериалынаружнойстены теплота проникает в помещение только за счѐт разности температур между наружным и внутренним воздухомQ_р.т.х.Теплопоступления от действия солнечногооблучениявхолодныйпериоднеучитываетсякакнезначительные.

Теплопоступления через строительные конструкции наружной стены в холодный период года,Q_с.м.х,Вт

Q_с.м.х=Q_р.т.х, (7.15)

гдеQ_р.т.х–теплопоступлениячерезстроительныеконструкциинаружнойстены от разности температур воздуха в холодный период года,Вт.

Теплопоступления через строительные конструкции наружной стены от разности температур воздуха в холодный период годаQ_р.т.х,Вт

Q_р.т.х=F_н.с∙(t_в–t_н.х)//R_н.с, (7.16)

гдеR_н.с–сопротивлениетеплопередаченаружнойстены,(м²·К)/Вт;F_н.с– площадь поверхности материала наружной стены,м²;

t_в– температура внутреннего воздуха в холодный период года,°С;t_н.х–температуранаружноговоздухадляхолодногопериодагода^оС.

2. Теплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмывнаружнойстене

Тѐплыйпериодгода

Теплопоступления через технологические проемы в наружной стене (окна, двери, витражи, ворота и т. д.) в теплый период годаQ_т.пр.т,Втвклю- чают в себя теплопоступления через технологические проѐмы в наружной стене от разности температур внутреннего и наружного воздуха и теплопос- тупления через технологические проѐмы в наружной стене от действия солнечной радиации.

^Qт.пр.т^=Qр.т.т^+Qс.р.т^{, (7.17)}

гдеQ_р.т.т–теплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмывнаружнойстене от разности температур воздуха в тѐплый период года,Вт;

Q_с.р.т–теплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмывнаружнойстене от действия солнечной радиации,Вт.

Теплопоступления через технологические проѐмы в наружной стене от разности температур воздуха в тѐплый период годаQ_р.т.т,Вт

^Qт.пр.т^=Fт.пр^{∙ (t}н.т.^{– t}в^)/Rт.пр^{, (7.18)}гдеR_т.пр–сопротивлениятеплопередачитехнологическихпроемов,(м²·К)/Вт;

F_т.пр–суммарнаяплощадьповерхностиконструкцийпроемов,м².

В таблице 7.7даны значения требуемых сопротивлений теплопередачи оконных и стеклянных дверных проѐмов с учетом назначения здания, разноститемпературвоздухавнутрипомещения ,ирасчетнойтемпературой наружного воздуха для холодного периода годаt_н.х.

Теплопоступления через технологические проѐмы в наружной стене от действия солнечной радиации в тѐплый период годаQ_с.р.т,Вт

Q_н.с.т=q_солн∙F_окн,·k₁·k₂, (7.19)

гдеq_солн–удельныйтепловойпотоксолнечнойрадиации,поступающийна поверхность проѐма,Вт/м²;

k₁– коэффициент, учитывающий условия затенения остеклѐнной поверх- ности окон и стеклянных дверей;

k₂–коэффициентотражениярадиацииостеклением(принимаетсяравным: 1 – для одинарного, 0,8 – для двойного и 0,5 – для тройного остекления).

Таблица 7.7 – Требуемое сопротивление теплопередаче заполнений световыхпроемовдляокон,стеклянныхдверей,витражейR^тр,(м²·К/Вт) с учѐтом энергосбережения

Зданияипомещения	Разность температур tв–tн.х,оС	Требуемоесопротивлениетеплопередаче, Rт.пр,(м2К)/Вт
Здания жилые, больницы, родильные дома, детские сады, ясли, школы	до25 25–44 44–49 свыше49	0,18 0,39 0,42 0,53
Общественные здания и вспо- могательныезданияпромыш- ленных предприятий (кромевлажного и мокрого режимов)	до30 30–49 свыше49	0,15 0,31 0,48
Производственные здания ссухиминормальнымрежимом	до35 35–49 свыше49	0,15 0,31 0,34

Удельный тепловой поток от солнечной радиации, поступающий на остекленные поверхностиq_солн,Вт/м²можно принять по таблице 7.8. Коэф- фициент, учитывающий условия затенения остеклѐнной поверхностиk₁определяется по таблице 7.9.

Таблица 7.8 – Удельный тепловой поток солнечной радиации через вертикальное однослойное остекление.

Географическая	Потоктеплаотсолнечнойрадиации(Вт/м2)
широта	С	СВ,СЗ	В,З	ЮВ,ЮЗ	Ю
1	2	3	4	5	6
36	58	165	315	200	270
40	58	165	315	220	245
44	58	165	315	270	300
48	58	165	325	270	300
52	70	165	325	290	300
56	82	165	340	300	300
60	93	165	340	325	340
64	105	150	340	340	340

Таблица7.9–Коэффициент,учитывающийусловиезатененияпроема

Видзатенения	Коэффициентk1
Внутренниежалюзи: светлые	0,56
средниепоокраске	0,65
темные	0,75
Внутренниешторыизтонкойткани:
светлые	0,56
средниепоокраске	0,61
темные	0,66
Внутренниешторы: изплотногоматер.
светлые	0,25
темные	0,59
Наружн.жалюзи:подуглом45окстеклу	0,15
перпендикулярнокстеклу	0,22
Маркиза: закрытаясбоков	0,35
открытаясбоковсредняяпоокраске	0,2
открытаясбоковтемная	0,25
Примечание – При одновременном действии двух факторов, общий коэффициент затенения определяется как произведение двух коэффи-циентов, взятых из таблицы 7.9.

Холодныйпериодгода

Теплопоступлениячерезтехнологическиепроемывнаружнойстене (окна,двери,витражи,воротаит.д.)вхолодныйпериодгодаQ_т.пр.х,Вт

включаютвсебятеплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмыв наружной стене от разности температур внутреннего и наружного воздуха.

Теплопоступления через технологические проѐмы в наружной стене от действия солнечной радиации не учитываются как незначительные

^Qт.пр.т^=Qр.т.т^{, (7.20)}

гдеQ_р.т.т–теплопоступлениячерезтехнологическиепроѐмывнаружнойстене от разности температур воздуха в тѐплый период года,Вт.

Теплопоступления через технологические проѐмы в наружной стене от разности температур воздуха в холодный период годаQ_р.т.х,Вт

Q_т.пр.х=F_{т.пр∙ (}t_{н.х– tв}) /R_т.пр, (7.21) гдеR_т.пр–сопротивлениятеплопередачитехнологическихпроемов,(м²·К)/Вт;

F_т.пр–суммарнаяплощадьповерхностиконструкцийпроемов,м².

2. ТеплопоступлениячерезпокрытияQ_покр,ВтТѐплый период года

В тѐплый период года теплопоступления через покрытияQ_покр.т,Втскладываются из теплопоступлений от разности температур воздуха и теплопоступлений от действия солнечной радиации:

^Qпокр.т^=Qр.т.т^+Qс.р.т^{, (7.22)}

гдеQ_р.т.т–теплопоступлениячерезпокрытиеотразноститемпературвоздуха в тѐплый период года,Вт;

Q_с.р.т – теплопоступления через покрытие от действия солнечнойрадиации,Вт.

Теплопоступления через покрытие от разности температур воздуха в тѐплый период годаQ_р.т.т,Вт

Q_р.т.т=F_покр∙(t_н.т.–t_в)/R_покр, (7.23)

гдеR_покр–сопротивлениетеплопередачипокрытии,(м²·К)/Вт;F_покр– площадь поверхности покрытий,м².

СопротивлениетеплопередачипокрытияK_покр,рассчитываетсяанало- гично сопротивлению теплопередачи наружной стеныR_н.с(см. п. 7.2.1.2).

Теплопоступлениячерезпокрытиеотдействиясолнечнойрадиации,

^Qс.р.т^,Вт

^Qс.р.т^=Fпокр^∙Δtс.покр^/Rпокр^{, (7.24)}

где Δt_с.покр – избыточная разность температур, учитывающая действиесолнечной радиации на покрытия, °С.

Избыточная разность температур для плоской кровлиΔt_с.покр,не зависит от ориентации по сторонам света и может приниматься для зданий, распо- ложенных в местности с географической широтой 40–60^о, покрытой толем, асфальтом, ; темным рубероидом = 17,7 ˚С; светлым рубероидом = 14,9.

Холодныйпериодгода

В холодный период года теплопоступления через покрытияQ_покр.т,Втсостоят только из теплопоступлений от разности температур воздуха. Теплопоступления от действия солнечной радиации не учитываются какнезначительные

^Qпокр.х^=Fпокр^∙(tв.х^–tн.х^)/Rпокр^{, (7.25)}

гдеR_покр–сопротивлениетеплопередачипокрытии,Вт/(м²·К);F_покр– площадь поверхности покрытий,м²;

t_н.х–расчетнаятемпературанаружноговоздухадляхолодногопериода года, ˚С;

t_в.х–расчѐтнаятемпературавнутреннеговоздуха,˚С.

3. Теплопоступлениячерезвнутренниеограждающиеконструкции

Q_в.с.,кВт

Теплопоступления через внутренние стены, межэтажные перекрытия, пол, расположенный над подвалом не зависят от времени года и рассчи- тываются как

Q_в.с=q_в.с∙F_в.с=F_в.с∙(t_см–t_в)/R_в.с, (7.26)

гдеq_в.с–удельныйтепловойпотокнаодинквадратныйметрплощади внутренней ограждающей конструкции,Вт/м²;

R_в.с–сопротивлениетеплопередачивнутреннейстены,Вт/(м²·К);F_в.с– площадь поверхности внутренней стены,м²;

t_см–температуравоздухавсмежномпомещении,°С.

Расчет теплопоступлений через перегородки и межэтажные перекрытия ведутся аналогично расчету теплопоступлений через наружные стены, учи- тываяотсутствиесолнечногооблученияповерхности,различиявтемпературе и коэффициенте теплоотдачи на внешней поверхности ограждения.

При расчете теплопритоков через внутренние ограждения (стены, пере- городки, межэтажные перекрытия), отделяющие кондиционируемое помеще- ние от другого, вместо температуры наружного воздуха принимают темпера- туру смежного помещения (для помещения без кондиционирования воздуха как допустимуюв теплый период года.

При отсутствии сведений по структуре и толщинам слоев ограждения значения удельного теплового потока ориентировочно можно принять для перегородок из кирпича, бетона, дереваq_в.с= 9Вт/м², для легких перего- родок из стекла, тонких панелейq_в.с= 16Вт/м².

Теплопоступлениячерезполы1-гоэтажа,расположенныенагрунтеили над подвалом в расчетах не учитываются.