1.2 Расчет ограждающих конструкций теплых подвалов

Требуемое сопротивление теплопередаче части цокольной стены, расположенной выше планировочной отметки грунта

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части подвала, расположенных ниже уровня земли

Высота заглубленной части подвала – 2м; ширина подвала – 3м

l = 22 + 3 =7м

По СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» принимаем для неутепленных полов на грунте:

Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над "теплым" подвалом считаем по формуле (1.14)

(1.14)

, (1.15)

где, температура воздуха в подвале, °С;

то же, что и в формуле (1.10);

то же, что и в формуле (1.10)

Примем , равной 20,995 °С:

 Температуру воздуха в подвале определим по формуле (1.16):

где, то же, что и в формуле (1.12);

- линейная плотность теплового потока,;;

- объём воздуха в подвале, ;

- длина трубопровода i-того диаметра, м; ;

- кратность воздухообмена в подвале; ;

–плотность воздуха в подвале,;

с – удельная теплоемкость воздуха,;;

- площадь подвала, ;

- площадь пола и стен подвала, контактирующего с грунтом;

- площадь наружных стен подвала над уровнем земли,

1.3 Теплотехнический расчет окон

Градусо-сутки отопительного периода вычислим по формуле (1.1)

ГСОП ==(+21С-(-4,2С) 199суток=5014,8°С×сут

Приведенное сопротивление теплопередаче определяем по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» методом интерполяции:

Выбираем окна, исходя из найденного сопротивления теплопередаче R₀:

Однокамерный стеклопакет из стекла с мягким селективным покрытием в деревянных или ПВХ переплётах:

Вывод: приведенное сопротивление теплопередаче, температурный перепад и температура внутренней поверхности ограждающей конструкции соответствуют требуемым нормам. Значит, запроектированная конструкция наружной стены и толщина утеплителя подобраны верно.

В связи с тем, что за ограждающие конструкции в заглубленной части подвала мы приняли конструкцию стен, получили недопустимое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия, что влияет на температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции.

2 Расчёт удельного расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период

Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период определим по формуле (2.1):

где, расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, МДж;

- сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м²

Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода вычислим по формуле (2.2)

(2.2)

где, общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж;

- бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж;

- теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж;

– коэффициент снижения теплопоступления за счёт тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемое значение υ = 0,8 ;

– коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления, рекомендуемое значение  = 0,7 ;

– коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения, для зданий с отапливаемыми подвалами =1,07;

Общие теплопотери здания, МДж, за отопительный период определяем по формуле (2.3):

(2.3)

где, -общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м²·°С), определяется по формуле (2.4);

- суммарная площадь ограждающих конструкций, м²;

, (2.4)

где, - приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м²·°С);

- условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м²·°С).

Приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания определяем по формуле:

, (2.5)

где, площадь, м² и приведенное сопротивление теплопередаче, м²·°С/Вт, наружных стен (за исключением проемов);

, –то же, заполнений светопроемов (окон, витражей, фонарей);

, –то же, наружных дверей и ворот;

то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами);

то же, чердачных перекрытий;

то же, цокольных перекрытий;

то же, перекрытий над проездами и под эркерами.

=0,4 Вт/(м²·°С);

Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м²·°С), определяем по формуле (2.6):

, (2.6)

где, -коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. Принимаем _св = 0,85;

- объём отапливаемых помещений;

– коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, равный для окон и балконных дверей со спаренными переплетами 0,9;

- средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м³, определяемая по формуле (2.7);

кг/м³

- средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч^1

Среднюю кратность воздухообмена здания за отопительный период рассчитываем по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле (2.8):

, (2.8)

где, — количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции, м³/ч, равное для жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы (с расчетной заселенностью квартиры 20 м² общей площади и менее на человека) — 3 А;3 А = 627м²;

- площадь жилых помещений;=209м² ;

- число часов работы механической вентиляции в течение недели, ч; ;

– число часов учета инфильтрации в течение недели, ч;=168;

- количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч;

Количество инфильтрующегося воздуха в лестничную клетку жилого здания через неплотности заполнений проемов определим по формуле (2.9):

, (2.9)

где, –соответственно для лестничной клетки суммарная площадь окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м²;

соответственно для лестничной клетки требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м²·°С/Вт;

- соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, Па, определяемая по формуле (2.10):

, (2.10)

где, _н, _в - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяемый по формуле (2.11):

- максимум из средних скоростей ветра по румбам за январь (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»); =5,1 м/с

 = 3463/(273 + t), (2.11)

_н = 3463/(273 -19)= 13,74 Н/м³;

_в = 3463/(273+21)=11,78 Н/м³;

Па;

Отсюда находим:

кг/ч

Находим среднюю кратность воздухообмена здания за отопительный период, используя полученные данные:

= 0,1299 ч^1

На основе полученных данных считаем по формуле (2.6):

= 0,023 Вт/(м²·°С)

Используя данные, полученные в формулах (2.5) и (2.6), находим общий коэффициент теплопередачи здания:

=0,4+0,023= 0,423 Вт/(м²·°С)

Рассчитываем общие теплопотери здания по формуле (2.3):

=0,08640,423447,4=81998 МДж

Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж, определяем по формуле (2.12):

, (2.12)

где, величина бытовых тепловыделений на 1 м² площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания, Вт/м², принимаем;

площадь жилых помещений; =245м² ;

Теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определим по формуле (2.13):

, (2.13)

где, - коэффициенты, учитывающие затемнение светового проёма непрозрачными элементами; для двойного остекления в спаренных переплетах – 0,75 и 0,7;

- коэффициент относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений; для двойного остекления в спаренных переплетах – 0,85;

– площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м²;

- средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, МДж/м²;

Используя данные, полученные при расчете формул (2.3), (2.12) и (2.13) находим расход тепловой энергии на отопление здания по формуле (2.2):

==49744 МДж

По формуле (2.1) рассчитываем удельный расход тепловой энергии на отопление:

=кДж/(м²·°С·сут)

Вывод: удельный расход тепловой энергии на отопление здание соответствует нормируемому расходу, определяемому по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»