Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тепловой режим зданий. Ч.1. Строительная теплофизика. Учебное пособие по направлениям подготовки 08.03.01, 08.04.01 «Строительство» направленности «Те
.pdf
9. Расчетная температура наружного воздуха (холодной пятидневки)
= –27 С, [11, табл. 1].
t
хп
10. Коэффициент, учитывающий положение наружного ограждения по
отношению к наружному воздуху, n = 1 (см. пример 3.1).
Порядок расчета
Расчет основных теплопотерь для каждого помещения здания записы-
ваем по форме табл. 9.1, графы 1–11.
1. Вычерчиваем планы этажей здания с указанием всех размеров
(см.рис. 9.2). На планах здания все отапливаемые помещения номеруем по-
этажно по ходу часовой стрелки, начиная с помещения, расположенного в
верхнем левом углу плана здания. Первая цифра соответствует номеру
этажа,
две последующие – номеру помещения. Например, для пятого этажа – 501,
502, 503 и т.д. Лестничные клетки обозначаем большими буквами алфавита А,
Б, В и т.д. Данные заносим в графу 1 табл. 9.1.
2. В графе 2 записываем температуру внутреннего воздуха: в жилой ком-
нате t
; на кухне t
= 20 С (в угловой комнате tв = 22 С); на лестничной клетке tв = 16 С
в
= 18 С
в
3. В графе 3 указываем условное обозначение ограждения: НС – наружная
стена; ВС – внутренняя стена; ДО – окно с двойным остеклением;
ОО – окно с одинарным остеклением; БД – балконная дверь; Пт – потолок;
Пл – пол; ДН – дверь наружная; Пл
; Пл; Пл
; Пл
– пол по зонам I, II, III, IV.
V
4. В графе 4 отмечаем ориентацию каждого вертикального наружного
ограждения помещения (НС, ДО) по сторонам света в зависимости от ориентации фасада здания на юго-запад.
5. В графе 5 с учетом правил обмера указываем размеры (а×b),
м, наружных
ограждений с точностью до 0,1 м. Например, в помещении 101 размеры
наружной стены, ориентированной на С, составляют 4,5×2,99 м,
на З – 8,4×2,99 м, размеры окна, ориентированного на С, – 1,8×1,4 м и т.д.
Полы, расположенные на грунте, разделяем на зоны; записываем размеры
тех зон, которые находятся в данном помещении (см. далее пример 9.2). В
помещении
501 размеры потолка равны 3,8×7,7.
6. В графе 6 указываем площади наружных ограждений с точностью до
0,1 м
2
.
7. В графе 7 записываем расчетную температуру наружного воздуха для г.
Пензы равную расчетной температуре холодной пятидневки t
= t
н
= –27 С.
хп
8. В графе 8 проставляем расчетную разность температуры внутреннего
и наружного воздуха, равную t
– t
комнат t
в
= 22 – (–27) = 49 С.
н
– t
в
= 20 – (–27) = 47 С или для угловых
н
9. В графе 9 записываем коэффициенты, уточняющие расчетную разность температуры (для ограждений, соприкасающихся с наружным воздухом, n = 1.
81
10. В графе 10 указываем коэффициенты теплопередачи ограждающих
конструкций стены, покрытия, полов, наружных дверей, приведенные в исходных данных (коэффициент теплопередачи световых проемов принимается из условия: если при расчете теплопотерь из площади стены не вычи-
тается площадь окна, то k
Аналогично для дверей k
дв
ок
= k
= k
– kст, т.е. kок = 2,4 – 0,51 = 1,89 Вт/(м
ок
– kст, т.е. kдв = 1,23 – 0,51 = 0,72 Вт/(м
дв
С)).
С)).
11. В графе 11 записываем основные теплопотери через каждое наруж-
ное ограждение помещения.
9.3. Основные потери теплоты
через утепленные полы на грунте и лагах
Известно, что температурное поле грунта под полом неравномерно: чем
ближе к наружной стене, тем температура грунта ниже, поэтому принято
теплопотери через данные ограждения и стены (подвальные этажи, технические подвалы), расположенные ниже уровня земли, рассчитывать по зонам (рис. 9.3). В соответствии с формулой (9.2), основные теплопотери че-
рез полы Q
где R
, R2, R3, R4 – условные термические сопротивления теплопередаче
1
A
, A2, A3, A4 – площади пола, соответствующие первой, второй, тре-
1
, Вт определяются как:
оп
AA A A
1234
Q
оп
RR R R
1234
первой, второй, третьей, четвертой зон, (м
тьей, четвертой зонам, м
I
tt
int ext
2
.
n, (9.3)
2
С)/Вт;
Рис. 9.3. Схема расположения зон:
а – утепленные полы на грунте и лагах;
б – стены, расположенные ниже уровня земли
82
При расчете A
, A2, A3, A4, полы разграничиваются на четыре зоны ши-
1
риной 2 м параллельно наружным стенам (см. рис. 9.3). Площадь первой
зоны (см.рис. 9.3, а), примыкающей в пределах ее ширины к наружным углам, учитывают дважды (на рис. 9.3, а – участок с двойной штриховкой 2×2).
Разграничение зон для наружных стен, расположенных ниже уровня
земли, начинается от поверхности земли (
см. рис. 9.3, б), – вдоль стен и далее по полу. Ширина четвертой зоны не регламентируется и принимается по
оставшимся фактическим значениям и в зависимости от размеров площади
пола.
ПРИМЕР 9.2
Расчет основных теплопотерь через утепленные полы,
расположенных на грунте и на лагах
Исходные данные
Определить теплопотери через полы жилой комнаты №101
(см. рис. 9.2). Фрагмент плана с указанием размеров наружных ограждений
и отдельных зон полов показан на рис. 9.4. Район строительства, расчетные
температуры наружного и внутреннего воздуха, значения коэффициента
теплопередачи отдельных зон утепленных полов на лагах приведены в исходных данных к примеру 3.4.
Рис. 9.4. Фрагмент плана и расположение зон полов в жилой комнате
№ 101 (к примеру 9.2)
83
Порядок расчета
Расчет теплопотерь через полы для каждого помещения здания записы-
ваем по форме табл.9.1, графы 1-11.
1. Вычерчиваем план первого этажа здания в масштабе 1:100 с указа-
нием всех размеров (см. рис. 9.2) и наносим расположение всех четырех зон
(см. рис. 9.3, а).
2. В графе 3 указываем условное обозначение отдельных зон полов ПЛ
ПЛ
и т.д. Например, в жилой комнате 101 (рис. 9.4) размещаются только
II
I
первая и часть второй зоны.
3. В графе 5 записываем размеры каждой зоны, расположенной в данном
помещении. Например, размеры первой зоны составляют 2,0×7,72 и
2,0×3,82, а второй зоны – 1,82×5,72. Расчеты производятся с точностью до
0,1 м.
4. В графе 6 указываем площади каждой зоны с точностью
до 0,1 м.
5. В графе 10 записываем значения коэффициента теплопередачи для
каждой зоны. Например, k
=0,33 Вт/(м С); k
пл
=0,18 Вт/(м С).
пл
6. В графе 11 указываем основные теплопотери через каждую зону пола
с точностью до 10 Вт.
,
9.4. Дополнительные потери теплоты
через ограждающие конструкции
Основные теплопотери через наружные ограждения, обусловленные
разностью температуры внутреннего и наружного воздуха, оказываются
меньше фактических теплопотерь, так как в уравнении (9.1) не учитывается
целый ряд факторов, вызывающих дополнительные потери теплоты, исчисляемые в долях от основных теплопотерь или определяемые расчетом.
9.4.1. Дополнительные теплопотери,
определяемые ориентацией зданий
Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждений
по сторонам света (в долях от основных теплопотерь), рассчитываются как:
QQ
д.ор 0 ор
где
Q
коэффициент добавки на ориентацию (рис. 9.5);
–
ор
– основные теплопотери через данное ограждение, Вт.
0
В типовых проектах значения этих коэффициентов, независимо от ори-
, (9.4)
ентации, принимаются в размере
мещении и
=0,13 при двух и более стенах в помещении (кроме проектов
ор
=0,08 при одной наружной стене в по-
ор
жилых зданий).
84
Рис. 9.5. Значения коэффициентов добавок на ориентацию
ПРИМЕР 9.3
Расчет дополнительных теплопотерь на ориентацию
Исходные данные
1. Определить дополнительные теплопотери на ориентацию через вер-
тикальные наружные ограждения жилой комнаты номер 101 (см. рис. 9.2).
2. Фасад здания ориентирован на север (см. рис. 9.5).
Порядок расчета
Расчет дополнительных теплопотерь на ориентацию отдельных вертикальных ограждений для каждого помещения здания записываем по форме
табл.9.1 (графы 4 и 12).
1. В графе 4 записываем ориентацию каждого вертикального наружного
ограждения помещения №101 (см. рис. 9.2) по сторонам света с учетом ориентации фасада на С. Например, одна наружная стена НС ориентирована на
С, другая
НС – на З и световой проем ДО – на С.
2. Определяем значение коэффициента добавок на ориентацию
(см. рис. 9.5). Например, для ориентации стены и окна на С:
ориентации стены на З:
=0,05.
ор
=0,1; для
ор
3. В графе 12 записываем величину дополнительных теплопотерь для
каждого вертикального ограждения. Например, для ориентации стены на За-
пад (З) величина Q
= 627 0,05 = 31 Вт.
д.ор
85
9.4.2. Дополнительные теплопотери
на открывание наружных дверей
Дополнительные потери теплоты на нагревание холодного воздуха, поступающего при кратковременном открывании наружных входов, не оборудованных воздушно-тепловыми завесами, принимаются по [2, прил.9, п.2,г]
(в долях от основных теплопотерь через наружные двери) в зависимости от
типа входных дверей и высоты здания
, м:
– для тройных дверей с двумя тамбурами между ними
Q
д.нд
= Q
(0,2Н)=Q
о.лк
о.лклк;
(9.5)
– для двойных дверей с тамбурами между ними
Q
д.нд
= Q
(0,27Н)=Q
о.лк
о.лклк
; (9.6)
– для двойных дверей без тамбура
Q
д.нд
= Q
(0,34Н)=Q
о.лк
о.лклк
; (9.7)
– для одинарных дверей
Q
д.нд
= Q
(0,22Н)=Q
о.лк
о.лклк
; (9.8)
где 0,2Н, 0,27Н, 0,34Н, 0,22Н – значения коэффициентов добавок, учи-
тывающих тип дверей и высоту здания;
Q
– основные теплопотери через двери в по-
о.лк
мещении лестничной клетки, Вт;
коэффициент добавки на открывание
–
лк
наружных дверей.
В жилых зданиях эти теплопотери Q
, следует учитывать только для
д.нд
дверей лестничных клеток.
В производственных зданиях для наружных ворот при отсутствии тамбура и воздушно-тепловых завес коэффициент добавки
тамбура
=1, [17].
нд
=3, при наличии
нд
В общественных зданиях при частом открывании дверей также рекомендуется введение дополнительной добавки
=4–5, [17].
нд
ПРИМЕР 9.4
Расчет дополнительных теплопотерь
на открывание наружных дверей
Исходные данные
1. Вычислить дополнительные теплопотери на нагревание холодного
воздуха, врывающегося при открывании наружных дверей лестничной
клетки Б пятиэтажного жилого дома (см. рис. 9.2).
2. Высота здания Н=13,6 м.
86
3. Конструкция входных дверей лестничной клетки: двойные двери с
тамбуром.
Порядок расчета
Расчет дополнительных теплопотерь на открывание дверей лестничной
клетки записываем по форме табл.9.1, графа 14.
В графу 9.1 записываем величину добавочных теплопотерь на открыва-
ние наружных дверей лестничной клетки. Например, для наружной двери
значение Q
= 111(0,27х13,6) = 408 Вт.
д.нд
9.4.3. Дополнительные теплопотери
при наличии в помещении двух и более наружных стен
Дополнительные потери теплоты через ограждения общественных, административно-бытовых и производственных зданий (кроме жилых зданий)
при наличии двух и более наружных стен в одном помещении принимаются
в соответствии с [2, п.2, а и б]. В угловых помещениях жилых зданий повы-
шают расчетную температуру внутреннего воздуха на 2 С, [17]. Для осталь-
ных видов
зданий принимают дс=0,05 в долях от основных теплопотерь Q
о
Вт, на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на
север, восток, северо-восток и северо-запад и
где
Q
д.дс=Qо
коэффициент добавки, учитывающий наличие двух и более
–
дс
0,1= Qо
= 0,1 – в других случаях.
дс
, (9.9)
дс
наружных стен.
Расчет добавочных теплопотерь при наличии двух и более наружных
стен записывают по форме табл. 9.1, графа 13.
9.4.4. Дополнительные теплопотери
через полы над проветриваемыми холодными подпольями
,
Дополнительные теплопотери через необогреваемые полы Q
, Вт, пер-
д.нп
вого этажа над холодными проветриваемыми подпольями в местностях с
расчетной температурой наружного воздуха (холодной пятидневки) минус
40 С и ниже применяются согласно 1, п.2,в для
новных теплопотерь через полы Q
Q
д.нп
, Вт):
о
= Q
0,05 = Qо
о
= 0,05 в долях от ос-
нп
(9.10)
нп.
Эти добавочные теплопотери записывают в табл. 9.2, графа 15.
9.4.5. Дополнительные теплопотери на высоту помещений
Коэффициенты добавки на высоту [17] для помещений высотой более
4 м равны
= 0,02 на каждый метр высоты стен свыше 4 м, но не более
д.вп
87
0,15. Эти добавки учитывают увеличение теплопотерь в верхней части по-
мещения: температура воздуха возрастает с высотой. Для лестничных клеток добавочные теплопотери на высоту не учитываются.
9.4.6. Дополнительные бытовые теплопоступления в помещения
При расчете тепловой мощности систем отопления необходимо учитывать регулярные бытовые теплопоступления в помещение от электрических
приборов, освещения, технологического оборудования, коммуникаций, материалов, тела человека и других источников. При этом значения бытовых
тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов, следует
принимать в количестве 10 Вт на 1 м площади пола и определять
по уравне-
нию, Вт:
Q
где
= 10
д.бт
– площадь пола отапливаемого помещения, м2.
п
п,
(9.11)
Расчет добавочных бытовых теплопоступлений записывают по форме
табл.9.1, графа 19.
Все добавочные теплопотери Q
ключением бытовых тепловыделений Q
суммируются с основными Qо, за ис-
д
.
д.бт
ПРИМЕР 9.5
Расчет дополнительных бытовых теплопоступлений в помещения
Исходные данные
1. Вычислить дополнительные бытовые теплопоступления в жилую
комнату номер 101 (см.рис.9.2).
2. Площадь пола жилой комнаты A
=29,5 м.
п
Порядок расчета
Расчет дополнительных бытовых теплопоступлений для каждого помещения здания записываем по форме табл.9.1, графа 19.
В графе 12 записываем величину добавочных бытовых теплопоступлений для всех помещений здания. Например, Q
= 10×29,5= 295 Вт.
д.бт
9.4.7. Добавочные потери теплоты
на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха
В жилых и общественных зданиях инфильтрация происходит, главным
образом, через окна, балконные двери, световые фонари, наружные и внутренние двери, ворота, открытые проемы, щели, стыки стеновых панелей.
Инфильтрацию воздуха через оштукатуренные кирпичные и панельные
стены практически можно не учитывать из-за их высокого сопротивления
воздухопроницанию.
88
Добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наруж-
ного воздуха и внутренних поверхностей ограждений необходимо определять для двух случаев: при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой притоком подогретого воздуха Q
ветрового давления Q
, Вт, (Q
и.тв
определяется для каждого помещения от-
н.тв
Вт; при действии теплового и
и.в
дельно).
За расчетное следует принимать большее из полученных значений Q
и Q
и.тв.
Расход теплоты Q
, Вт, для жилых зданий определяется для каждого
и.в
и.в
помещения отдельно по формуле
0, 28 ( )
н.тв (б)
3
/ч на 1 м2 площади жилых помещений и кухни
ext int ext
, (9.12)
где
QLс tt
L
– расход удаляемого воздуха, м3/ч, принимаемый для жилых зда-
ний равным 3 м
(в общественных зданиях определяется расчетом воздухообмена);
t
–
int
расчетная температура воздуха помещения, С;
с –
удельная теплоемкость воздуха, 1 кДж/(кг
3
плотность наружного воздуха, кг/м
–
int
– расчетная температура наружного воздуха для холодного пери-
t
ext(Б)
, принимаемая по табл. 9.2;
С);
ода года, принимаемая по параметрам Б.
Расход теплоты Q
для жилых зданий, общественных и производствен-
н.тв
ных зданий определяется для каждого этажа и помещения отдельно по формуле
(9.13)
где t
int
, c, t
QGс tt k
– см. уравнение (9.12);
ext(б)
k
– коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрую-
и
0,28 ( ) ,
н.тв (б) и
int ext
щегося воздуха в ограждении встречным тепловым потоком, равный: 0,7 – для стыков панелей стен и для окон
с тройными переплетами; 0,8 – для окон и балконных
дверей с раздельными переплетами; 1,0 – для одинарных окон и окон и балконных дверей со спаренными пе-
GИ –
реплетами и открытых проемов;
количество инфильтрующегося воздуха, поступающего
в помещение через неплотности наружных ограждающих конструкций, кг/ч.
Для окон лестничной клетки многоэтажного здания теплопотери за счет
инфильтрации рассчитывают с учетом разности давления воздуха р, Па, на
уровне расположения верха каждого окна по высоте здания.
89
Суммарный расход инфильтрующегося воздуха G
, кг/ч, зависит от
И
вида и характера неплотностей в наружных ограждениях и определяется для
каждого этажа и помещения отдельно по формуле
где р, р
A1, A2 – соответственно площадь, м2, окон, балконных дверей и фо-
A
R
GApRА G рр
–
1
0, 216 / /
И 121
3456 0,5 / ,
соответственно разность давлений воздуха на наружную и
0,67
ИИ
Ар lp p
0,5
3
11
0,67
(9.14)
внутреннюю поверхности, Па, окон, балконных дверей и
фонарей, наружных дверей, ворот и открытых проемов,
щелей, стыков стеновых панелей на расчетном этаже и на
уровне пола первого этажа;
l – длина, м, стыков стеновых панелей (инфильтрация через
стыки стеновых панелей учитывается только для жилых
зданий);
нарей и других ограждений (входная дверь в квартиру);
– площадь щелей (наружные двери лестничной клетки ши-
3
рина щели 2 мм в деревянных переплетах,5мм – в металлических переплетах), неплотностей и открытых проемов, ворот, наружных дверей, м
–
сопротивление
и
*
воздухопроницанию, (м
2
;
2
ч, Па)/кг, окон,
балконных дверей и фонарей (см. табл. 7.2);
Таблица 9.2
Плотность воздуха в зависимости от температуры
t,C
,кг/м3
t,C
,кг/м3
t,C
,кг/м3
t,C
,кг/м3
t,C
,кг/м3
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1,248 1,243 1,239 1,235 1,230 1,226 1,222 1,217 1,213 1,209 1,205
21 22 23 24 25 26 27 –10 –11 –12 –13
1,201 1,197 1,193 1,189 1,185 1,181 1,177 1,242 1,348 1,358 1,363
–14 –15 –15 –17 –18 –19 –20 –21 –22 –23 –24
1,363 1,368 1,374 1,379 1,385 1,394 1,396 1,401 1,406 1,412 1,418
–25 –26 –27 –28 –29 –30 –31 –32 –33 –34 –35
1,423 1,429 1,435 1,441 1,447 1,453 1,459 1,465 1,471 1,477 1,483
–36 –37 –38 –39 –40 –41 –42 –43 –44 –45
1,489 1,496 1,502 1,509 1,515 1,523 1,528 1,535 1,542 1,549
Расчетная разность давления
р
, Па, воздуха на наружную и
внутреннюю поверхность ограждений, в общем случае зависящая от величины гравитационного (теплового) и ветрового давления и работы системы
*
Конструкция светового проема принимается по данным теплотехнического расчета.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]