Тепловой баланс помещения

Наибольшие потери теплоты через отдельные ограждения определяются по формуле:

,

Таблица 4.1 - Значение коэффициента п

	Характеристики ограждающих конструкций	п
1.	Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подполья в Северной строительно-климатической зоне
2.	Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне	0,9
3.	Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенках	0,75
4.	Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли	0,6
5.	Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенные ниже уровня земли	0,4

Значение β

1. Добавка на ориентацию по сторонам горизонта для вертикальных и наклонных стен (см. рис. 4.1)

2. Для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха «ниже» 40˚С β = 0,05.

3. Добавка на врывание холодного воздуха через наружные двери не имеющие воздушных заслонок при высоте здания Н, м:

- для тройных дверей с двумя тамбурами - β = 0,05· Н;

- для двойных дверей с тамбуром - β = 0,27· Н;

- для двойных дверей без тамбура - β = 0,34· Н;

- для одинарных дверей - β = 0,22· Н;

- для наружных ворот при отсутствии тамбура и воздушно-тепловых завес - β = 3;

- при наличии тамбура - β = 1;

- в общественных зданиях вводится добавка на открывание дверей в размере - 400 - 500 %.

4. Добавка на высоту для помещений высотой более 4 м 2 % на каждый метр высоты стен сверх 4 м, но не более 15 %.

Затраты теплоты Q_n, Вт для нагревания инфильтрующего воздуха:

,

L = 3 м³/час на 1 м² – норма воздухообмена на 1 м² площади жилых помещений и кухни;

ρ_н = 1,429 – плотность наружного воздуха;

с = 1 - массовая теплоемкость наружного воздуха 1 кДж/(кг ˚С).

Например, при размерах помещения 2,9 х 3,7 м t_в = 20˚С; t_н = -37˚С получим Вт.

Таким образом, чтобы определить потери теплоты помещения необходимо знать величины F_i, R_o, t_в, t_н, п, β. Теплообмен через ограждения между смежными отапливаемыми помещениями при расчете теплопотерь учитывается, если разность температур воздуха этих помещений более 3 ˚С.. Для угловых помещений жилых зданий температура внутреннего воздуха принимается на 2 ˚С выше нормативной. Площадь окон не вычитается из площади стен, а при определении теплопотерь через окна из коэффициента теплопередачи окна вычитается коэффициент теплопередачи наружной стены. Подсчет потерь тепла лестничной клетки ведется как для одного помещения, а при определении теплопотерь через наружную стену из ее площади вычитается площадь дверей.

Площади F, м², отдельных ограждений – наружных стен (Нс), внутренних стен (Вс), окон (О), дверей (Д), фонарей (Ф), потолка (Пт), пола (Пл) – измеряются по планам и разрезам здания следующим образом (рис. 4.2).

1. Высота стен первого этажа, если пол находится непосредственно на грунте, - между уровнями полов первого и второго этажей (h ₁), если пол на лагах – от наружного уровня подготовки пола на лагах до уровня пола второго этажа (), при неотапливаемом подвале или подполье – от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа (), а в одноэтажных зданиях с чердачным перекрытием высота измеряется от пола до верха утепляющего слоя перекрытия.

2. Высота стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей (h ₂), а верхнего этажа – от уровня его чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия (h ₃) или бесчердачного покрытия.

3. Длина наружных стен в угловых помещениях – от кромки наружного угла до осей внутренних стен (l ₁ и l ₂), а в неугловых – между осями внутренних стен (l ₃).

4. Длина внутренних стен – по размерам от внутренних стен (m ₁) или между осями внутренних стен (m).

5. Площади окон, дверей и фонарей – по наименьшим размерам строительных проемов в стене (а и b).

6. Площади потолков и полов над подвалами и подпольями в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен (m ₁ и п), в неугловых – между осями внутренних стен (m) и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены (п).

Для подсчета площадей ограждающих конструкций линейные размеры их принимаются с погрешностью до ± 0,1 м, а величины площадей округляются с погрешностью ± 0,1 м². потери теплоты через полы, расположенные на грунте или на лагах, из-за сложности точного решения задачи определяются на практике упрощенным методом – по зонам-полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам (рис. 4.3, а).

Приведенное сопротивление теплопередаче R_н.п., м²·˚С/Вт, отдельных зон шириной 2 м, неутепленных полов на грунте и стен ниже уровня земли, имеющих Вт/(м·˚С) в соответствии со СНиП 2.04.05-86, прил. 8, принимается равным: для 1-й зоны R _{1, н.п.} = 2,1; для 2-й зоны R _{2, н.п.} = 4,3; для 3-й зоны R _{3, н.п.} = 8,6; для 4-й зоны (для оставшейся площади пола) R _{4, н.п.} = 14,2.

Основная расчетная формула при подсчете потерь теплоты Q_пл, Вт, через пол, расположенный на грунте, принимает следующий вид:

,

где F ₁, F ₂, F ₃, F₄ – площади, соответственно 1, 2, 3, 4 зон-полос, м²;

R _{1, н.п.} , R _{2, н.п.} , R _{3, н.п.} , R _{4, н.п.} – сопротивление теплопередаче отдельных зон пола, м²·˚С /Вт;

п = 1.

Сопротивление теплопередаче конструкций утепленных полов, расположенных непосредственно на грунте R_у.п., м²·˚С/Вт, надлежит определить также для каждой зоны, но по формуле:

,

где R_н.п. – сопротивление теплопередаче отдельных зон неутепленного пола, м²·˚С /Вт (см. рис. 4.3);

- сумма термических сопротивлений утепляющих слоев, м²·˚С /Вт.

Утепляющими слоями считаются слои из материалов, имеющих теплопроводность Вт/(м·˚С).

Сопротивление теплопередаче конструкций полов на лагах R_л., м²·К/Вт, определяется по формуле

.

При подсчете потерь через полы, расположенные на грунте или лагах, поверхность участков полов возле угла наружных стен (в первой двухметровой зоне) вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих стен, составляющих угол.

Пример 4.1: Рассчитываем теплопотери через ограждения помещений общежития, расположенного в г. Иркутске (t_в = 18 ˚С) (рис. 4.4).

Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений, определенные в предыдущем примере следующие, Вт/(м²·˚С): для наружных стен (Нс) k = 0,28, рассчитываемый по приведенному сопротивлению теплопередаче по наружному обмеру; для чердачного перекрытия (Пт) k =0,78; для окон с двойным остеклением в деревянных переплетах (До) k =2,38; для наружных двойных деревянных дверей без тамбура (Нд) k = 2,33.

Внутренние стены лестничной клетки (Вс) выполнены из обыкновенного кирпича толщиной 0,38 м (λ = 0,7 Вт /(м·˚С)) с двусторонней известково-песчаной штукатуркой толщиной 0,015 м (λ = 0,7 Вт/(м·˚С)). Их сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи равны:

˚С ·м²/ Вт;

Вт /(м²·˚С).

Полы первого этажа (Пл) выполнены на лагах. Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки R_в.п. = 0,172 м²·˚С/Вт, толщена дощатого настила δ = 0,04 м, λ = 0,175 Вт/(м·˚С). Термическое сопротивление утепляющих слоев конструкции пола равно:

˚С ·м²/ Вт.

Теплопотери через пол на лагах определяются по зонам. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи для I и II зон:

˚С ·м²/ Вт; Вт /(м²·˚С);

; .

Для неутепленного пола лестничной клетки

; ; ; .

Коэффициент теплопередачи одинарной двери из лестничной клетки в коридоры Вт /(м²·˚С).

Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по основной формуле, и результаты сводим в таблицу 4.2.

Определив теплопотери всеми помещениями здания (Q_зд) следует найти удельную тепловую характеристику здания по формуле:

;

где V – объем здания по наружному обмеру, м³;

а – поправочный температурный коэффициент, определяемый для жилых зданий по формуле:

.

Справочное значение q для жилых зданий объемом до 3000 м³ равно 0,49 Вт /(м³·˚С), от 3000 до 5000 м³ – 0,44 0,49 Вт /(м³·˚С). Полученное значение q необходимо сравнить со справочным (отклонение должно быть не более 15 %).

В нашем примере ­ V = 11,41×4,81×7=384,2 м²,

Дата добавления: 2015-08-05