Курсач ООМЗ
.docМинистерство образования и науки Российской Федерации
ФГАОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Кафедра теплогазоснабжение и вентиляция
Оценка работы____________
КУРСОВАЯ РАБОТА
Расчет теплозащиты здания
в г. Мурманск
Руководитель ______________ __________________ Ю.И. Толстова
уч. степень, звание подпись, дата ФИО преподавателя
Студент СЗ - 320706 _________________ _____________
группа подпись, дата ФИО студента
г. Екатеринбург
2015 год
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Номер варианта |
Номер схемы стеновой панели
|
Номер плана комнаты |
Город и зона влажности |
Температура наружного воздуха, ° С |
Продолжительность отопительного периода, Ƶоп, сут. |
|
Холодной пятидневки tхп (tн) |
Средняя за отопительный период, tоп |
|||||
20 |
10 |
5 |
Мурманск 1 |
-27 |
-3.3 |
281 |
Расчетная температура внутреннего воздуха tв принимается для жилых комнат в холодный период года равной + 18°С при температуре холодной пятидневки tн= 27 ° С, относительная влажность воздуха φ= 55%.
Коэффициенты теплопроводности приведены на рисунке 1.
Рисунок 1.
Схема наружной стены
1,7 – асбестоцементный лист (p = 1800) (λ = ____ Вт / (м °С);
2,4,6 – плиты древесно - волокнистые(p = 200) (λ = _____ Вт / (м °С);
3,5 – воздушная прослойка (λ = 0,16 Вт / (м °С)
-
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Согласно строительным нормам [2] сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R0 следует принимать равным большему из двух R0тр.
2.1 Требуемое сопротивление теплопередаче
Расчет производится по формуле:
R0тр =
где: Rтр = требуемое сопротивление теплопередаче, м2 °С / Вт
n – поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху;
для наружных стен согласно [2] n=1;
tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;
tн – расчетная температура наружного воздуха, равна температуре холодной пятидневке, °С;
∆ tн – нормируемый температурный перепад (разность) между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, принимаемый по таблице п. 7.1;
αв – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт / (м °С);
R0тр = м2 °С / Вт
-
Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения
Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R0H принимается по табл. 4 в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода В :
Находим В = (tв – tоп) Ƶоп
где, tоп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;
Ƶоп – продолжительность отопительного периода, сут.;
В =
-
Определение толщины утепляющего слоя
Расчетное сопротивление теплопередаче R0 ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений и . Из уравнения находится термическое сопротивление слоя утеплителя , по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:
Определение толщины утепляющего слоя:
-
ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЕ
Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, не плотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наружный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норм по инфильтрации и расчет количества тепла на нагревание проникающего в помещение воздуха.
При выполнении расчетов в этом разделе количество этажей в здании принять равным 10, а номер этажа расчетного помещения - по последней цифре номера задания.
Проверка ограждающих конструкций на инфильтрацию
Требуемое сопротивление инфильтрации для стен и окон определяется по формулам
Rитр нс = ∆ P/Gн ;
Rитр ок = ∆ P2/3/Gн
где:
Rитр нс – требуемое сопротивление инфильтрации для стен, м2 ч Па/кг;
Rитр ок - требуемое сопротивление инфильтрации для окон, м2 ч Па/кг;
∆P – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций;
Gн – нормативная воздухопроницаемость:
для стен Gн = 0,5 кг/(м2 ч);
для окон Gн = 6 кг/(м2 ч);
∆P = 0,55 Н (γн – γв) + 0,03·γн·ν2 ,
где H - высота здания, принимаемая равной 30 м;
YH, Yb - удельный вес наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый как Y = 3463 / (273+t) при подстановке tH для YH и tB для YB;
v – cкорость ветра, для расчетов принять v = 5 м\с
Фактическое сопротивление Rи для наружных стен
Выбираем оконный проем из таблицы
Сопротивление воздухопроницанию световых проемов
Наименование светового проема |
Количество уплотненных притворов |
Rи, |
Одинарное и двойное остекление в спаренных переплетах |
1 |
1.19 |
Двойное остекление в раздельных переплетах |
1 2 |
1,33 1,74 |
Тройное остекление в раздельных и спаренных переплетах |
1 2 3 |
1,37 2,02 2,57 |
На основании сопоставления значений требуемых и фактических сопротивлений воздухопроницанию проверяется выполнение условий
Rи.н.с.> Rитр нс >
Rи.о.к.> Rитр ок >
Вывод: Для достижения оптимальных параметров сопротивления воздухопроницанию ОК тип заполнения светового проема принять с тройным остеклением в раздельных и спаренных переплетах.
-
Расчет затрат тепла на инфильтрацию
В этом разделе работы необходимо определить затраты тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха, затраты тепла на компенсацию тепловых потерь через наружные ограждения (стены и окна) и определить долю затрат тепла на инфильтрацию от общих теплопотерь помещения.
Расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха Qи определяется по формуле:
где с - удельная теплоемкость воздуха; с = 1000 Дж/(кг-°С);
Снс, Сок- расходы воздуха, инфильтрующегося через наружные стены и окна, кг/(м2-ч);
Fнс, Fок- площади наружных стен и остекления, ;
Анс, Аок- коэффициенты, учитывающие действие встречного теплового потока; Анс = 0,8; А ок = 0,6;
- температура внутреннего воздуха, С:
tн- расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболеехолодной пятидневки, С.
Фактический расход инфильтрующегося воздуха рассчитывается для наружных стен и остекления по формулам:
Gнс = ; Gок =
где РФ- фактическая разность давлений воздуха, Па;
R ; R - фактические сопротивления инфильтрации
Фактическая разность давлений находится по выражению:
∆Pф = (H-h)·(γн-γв)+0,05·γн·ν2(Cн – Cз)К
где h- расстояние от уровня земли до оси рассчитываемого ограждения, м;
СН, С3- значения ветровых коэффициентов на наветренной и заветренной сторонах здания по [6]; в расчетах принять СН = 0,8; С3 = - 0,6;
к - коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности по [5]; в расчетах принять к = 1.
План комнат выбираем по приложению 3
Вариант № 5
После определения Qи следует рассчитать потери тепла через наружные ограждения расчетного помещения QTn:
где R0,HC; R0,0K - общие сопротивления теплопередаче для наружных стен и остекления, принимаемые по данным раздела 2.
Общие теплопотери расчетного помещения Q0 равны сумме теплопотерь через наружные ограждения и потерь тепла на инфильтрацию:
Q0= Qтп+ Qи
Q0= общие теплопотери, а доля затрат тепла на инфильтрацию в общих теплопотерях составит:
-
РАСЧЕТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА
Необходимо найти распределение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха tн, равной температуре наиболее холодной пятидневки txп.
Искомые температуры можно определить аналитическим или графическим методом.
где:
tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;
tн – температура наружного воздуха, °С;
R0 – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м2 °С / Вт;