1.1 Определение теплотехнических характеристик.

1. По приложению 2 в зависимости от назначения здания и климатической зоны района строительства Самарской области (ТСН 23-349-2003) необходимо определить нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций стены, покрытия, перекрытия, окон, фонарей и дверей из условия предписывающего подхода (см. по числителю). В общем случае для различных регионов нормируемое сопротивление теплопередаче определяется в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП) согласно требованиям СНиП 23-02-2003 (приложение 3).

2. По таблице вариантных данных c учетом конструкций наружных ограждений (приложение 4) и теплотехнических характеристик строительных материалов (приложение 5,6) определяем расчетные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной 4-х слойной стены из условия

(7)

где R^req_w – нормативное сопротивление теплопередаче стены по пункту 1;

r – коэффициент теплотехнической однородности. Для стен жилых зданий из кирпича с утеплителем r должна быть не менее 0,74 при δ_ст =510 мм; не менее 0,69 при δ_ст =640 мм; не менее 0,64 при δ_ст =780 мм;

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (по таблице 6);

Таблица 6 – Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (СНиП 23-02-2003)

Внутренняя поверхность ограждения	Коэффициент теплоотдачи
1. Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отноше­нии высоты ребер к расстоянию между гранями соседних ребер	8,7
2. Потолков с выступающими ребрами при отношении	7,6
3. Окон	8,0
4. Зенитных фонарей	9,9
Примечание — Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций животновод­ческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СНиП 2.10.03.

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода (по таблице 7);

R₁, R₂, R₄ – сопротивление теплопередаче соответственно 1, 2 и 4-го слоя ограждающей конструкции

(8)

здесь δ_n – толщина слоя ограждающей конструкции, м;

λ_n – коэффициент теплопередачи данного слоя ограждающей конструкции, Вт/м²˚С.

Таблица 7 - Значение коэффициента теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (СНиП II-3-79* изд. 98 г.)
№ п.п.	Наружная поверхность ограждающих конструкций	Коэффициент теплоотдачи для зимних условий,
1	Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне	23
2	Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытий над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне	17
3	Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проёмами в стенах, а также наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом	12
4	Перекрытий над неотапливаемыми подвалами без световых проёмов в стенах, расположенных выше уровня земли, и над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли	6

Если в одном из конструктивных слоев ограждающей конструкции встречается воздушная прослойка, то ее термическое сопротивление определяется по прил. 7.

После уточнения действительной (стандартной) толщины утеплителя δ^факт₃ пересчитываем R_3(факт)= δ^факт₃ ∙ λ₃ и принимаем окончательное расчетное значение сопротивления теплопередаче наружной стены

(9)

где R^min_w – минимально допустимое сопротивление теплопередаче стены при потребительском подходе (см. знаменатель таблицы приложения 2)

(10)

Аналогично определяются расчетные значения приведенного сопротивления теплопередаче многослойной конструкции покрытия и перекрытия 1-го этажа R_f .

Нормируемое сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций и наружных дверей следует принимать по приложению 2 или 3.

Для входных дверей в одноквартирные и многоэтажные жилые здания и квартиры, расположенные на первых этажах многоэтажных зданий, а также ворот для хранения автомобилей в жилых зданиях R_ed=1,2 м²˚С/Вт.

Для зенитных фонарей общеобразовательных учреждений R^req_F = 0,47, лечебных учреждений R^req_F = 0,481, дошкольных учреждений R^req_F = 0,487.

Приведенное (расчетное) сопротивление теплопередаче входных дверей и дверей (без тамбура) квартир первых этажей и ворот, а так же дверей квартир с неотапливаемыми лестничными клетками должно быть не менее 0,6 R^req_W. Для входных дверей в одноквартирные дома не менее 0,8 R^req_W. Для дверей в квартиры выше первого этажа зданий с отапливаемыми лестничными клетками не менее 0,55 м²˚С/Вт.

Расчетное (проектное) значение R_F (окон, витражей) принимается по приложению 8. По всем случаям приведённое расчетное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемого R^r₀≥R^req₀.

3. Определяем приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания

(11)

где β – коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий β=1,13, для прочих зданий β=1,1;

А_W, A_F, A_ed, A_C, A_f – площадь соответственно стен, светопроёмов (окон, фонарей, витражей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, полов по грунту, исходя из разделения их на зоны;

R_W, R_F, R_ed, R_C, R_f – приведенное сопротивление теплопередаче соответственно этих же ограждающих конструкций.

Термическое сопротивление теплопередаче отдельных зон неутепленных полов по грунту:

R^I=2,2 м²˚С/Вт; R^II=4,3 м²˚С/Вт; R^III=8,6 м²˚С/Вт; R^iv=14,2 м²˚С/Вт.

А^sum_e – по формуле (3)

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по таблице 8.

Таблица 8 — Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по от­ношению к наружному воздуху (СНиП 23-02-2003)

Ограждающие конструкции	Коэффициент
1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), зенитные фонари, перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне	1
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 стенах	0,75
4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли	0,6
5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли	0,4
Примечание — Для чердачных перекрытий теплых чердаков и цокольных перекрытий над подвалами с температурой воздуха в них большей , но меньшей коэффициент следует определять по формуле

4. Определяем кратность воздухообмена.

Кратность воздухообмена n_a (ч ^-1) принимается по нормам проектирования соответствующих зданий:

- для жилых зданий, исходя из удельного нормативного расхода воздуха

3 м³/ч на 1 м² жилых помещений. Произведение n_a∙β_v∙V_h=3A_i →n_a=3A _i / β_v∙V_h

при расчетной заселенности квартиры 20 м² на человека и менее;

- для общеобразовательных учреждений 16 – 20 м³/ч на 1 человека или 5А _i ;

- для дошкольных учреждений 1,5 ч^-1 или 6 А_i ;

- для спортивных и зрелищных учреждений 6 А_i ;

- для учреждений здравоохранения 2 ч^-1 или 5А_i ;

- для офисов и объектов сервисного обслуживания 0,5 ч^-1 или 4А _i

где А _i – площадь жилых помещений и кухонь или полезная площадь общественных зданий (кроме коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт).

5. Рассчитываем условный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания:

(12)

Здесь с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/кг˚С;

n_a – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч^-1;

β_v – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать β_v=0,85;

V_h – отапливаемый объем здания, м³;

γ^nt_a – средняя плотность приточного (наружного) воздуха за отопительный период, кг/м³;

(13)

где t^av_ext – средняя температура воздуха за отопительный период, ˚С (принимаем по таблице 4;

к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 – для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплетами, 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами со стеклопакетами, при устройстве приточных клапанов и открытых проемов;

А^sum_e – общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая покрытие верхнего этажа и перекрытия пола нижнего отапливаемого помещения, м².

6. Рассчитываем общий коэффициент теплопередачи здания

(14)