- •Методические указания к контрольным работам по курсу «основы обеспечения микроклимата в помещении» Контрольная работа №1
- •1. Выбор расчетных параметров
- •1.1 Расчетные параметры наружного воздуха
- •1.2 Расчетные параметры внутреннего воздуха
- •2. Определение мощности системы отопления
- •2.1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
- •2.2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
- •2.3. Расход теплоты на нагревание наружного воздуха, инфильтрующегося через ограждающие конструкции помещений
- •3.1. Тепловлагопоступления от людей
- •3. Расчет поступления теплоты и влаги в расчетное помещение
- •3.2.Теплопоступления в помещения от солнечной радиации
- •3.3. Теплопоступления от источников искусственного освещения
- •3.4. Тепловлагопоступления от остывающей пищи
- •3.5. Составление тепловлажностного баланса для расчетного помещения
- •4. Расчет воздухообменов в помещениях.
- •4.1.Определение воздухообменов по нормам и кратностям
- •4.2 Определение воздухообменов на ассимиляцию тепловлагоизбытков
- •Библиографический список
2.2. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции
Расчет тепловой мощности системы отопления гражданских зданий определяется как сумма расчетных теплопотерь через все ограждающие конструкции и затрат на нагревание инфильтрующегося воздуха.
Теплопотери определяются для каждого отапливаемого помещения. Рассматриваются теплопотери через наружные стены (НС), окна (ДО), наружную дверь (НД), полы (Пл) для помещений первого этажа над неотапливаемым подпольем, потолок (Пт) для помещений второго этажа. Через внутреннюю стену (ВнС) считаем теплопотери, если разность температур более 3 °С.
Теплопотери через наружные ограждающие конструкции определяют суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции.
|
(7) |
где |
А - |
расчетная площадь рассматриваемого ограждения, м2; |
|
tint - |
расчетная температура внутреннего воздуха помещений, °С |
|
|
наружная температура наиболее холодной пятидневки, °С; |
|
к - |
расчетный коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, ; |
|
n - |
коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций. n=1 – для наружных стен, окон, дверей; n=0,9 – для чердачных перекрытий; n=0,6 – для неотапливаемого подвала, |
|
- |
добавочные потери тепла через ограждающие конструкции в долях от основных теплопотерь. |
В помещениях любого назначения через наружные вертикальные ограждения (стена, окно, наружная дверь) обращенные на:
1) Север, СВ, СЗ и В считают =0,1 на каждое вертикальное наружное ограждение;
2) З, ЮВ считают =0,05;
3) Ю считают =0;
В угловых помещениях дополнительно устанавливается надбавка дополнительно 0,05 на каждую стену, окно, дверь, если хотя бы одно из ограждений обращено C, СВ, СЗ, В.
Через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами устанавливается дополнительно надбавка:
0,27×Н – для двойных дверей с тамбуром между ними;
0,34×Н – для двойных дверей без тамбура;
0,22×Н – для одинарных дверей.
Н – высота здания от средней планировочной отметки земли до верха карниза или центра вытяжных отверстий устья шахты.
Теплопотери через полы по зонам.
|
(8) |
где |
Rзоны |
- сопротивление теплопередаче для не утепленного пола: |
|
Рис. 1 Правила обмера помещений |
2.3. Расход теплоты на нагревание наружного воздуха, инфильтрующегося через ограждающие конструкции помещений
Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений административных, промышленных зданий и кухонь жилых домов.
|
(9) |
где |
tн, tв |
- температура соответственно наружного и внутреннего воздуха, С |
|
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 и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и для стеклопакетов. |
|
с |
- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгС); |
|
Gi |
– количество воздуха, поступающего в помещение, кг/ч. |
|
(10) |
где |
А |
– площадь окна, м2; |
|
Rи |
- сопротивление воздухопроницанию, м2чПа/ кг. |
|
(11) |
где |
Gн |
– нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/м2ч; - для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в деревянных переплетах - Gн = 6,0 кг/(м2·ч); - для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в пластмассовых или алюминиевых переплетах - Gн = 5 кг/(м2·ч); - для окон, дверей и ворот производственных зданий - Gн = 8 кг/(м2·ч); |
|
р |
– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па; |
|
р0 |
– разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию, Па. р0 = 10 Па. |
р = 0,55 Н (н - в) + 0,03 н 2, Па |
(12) |
где |
Н |
– высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты, м. Н = отм земли + nhэт + hчердака+hвент. шахт; |
|
n |
- количество этажей здания; |
|
н, в |
- удельный вес, соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м; |
|
|
=3463/273+t , Н/м |
|
|
- скорость ветра в холодный период года, м/с; |
рi = (H - hi)(н - в) + 0,5н2(cн – сп)к1 – рint, Па |
(13) |
|
(14) |
где |
hi |
- расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей; |
|
н |
- плотность наружного воздуха, кг/м3; |
|
сн, сп |
- аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания; сн = 0,8, сп = -0,6; |
|
к1 |
- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания [Приложение 2] |
рint = 0,5H(н - в) + 0,25н2(cн– сп)к1, Па |
(15) |
Пример:
, Вт
для первого этажа:
Вт
для второго этажа:
Вт
Для лестничной клетки:
Вт
где |
|
- температура наружного tн = -25 С и внутреннего воздуха, tв = 18 С; |
|
К= 1 |
коэффициент учета влияния встречного теплового потока для двойного остекления из обычного стекла в спаренных переплетах; |
|
с |
- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кгС); |
|
Gi |
– количество воздуха, поступающего в помещение, кг/ч. |
кг/ч
для первого этажа:
,
кг/ч
для второго этажа:
,
кг/ч
для лестничной клетки:
,
кг/ч
где |
А |
– площадь окна равная произведению высоты окна на ширину окна, например 1,2х1,5 =1,8м2; |
|
Rи |
- сопротивление воздухопроницанию, м2чПа/ кг. |
м2чПа/
кг.
где |
Gн |
– нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций для окон и балконных дверей общественных зданий в деревянных переплетах Gн = 6,0 кг/(м2·ч); |
|
р |
– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па; |
|
р0 |
– разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию, Па. р0 = 10 Па. |
р
= 0,55
Н (н
-
в)
+ 0,03н
2
= 0,5512,5(13,96-11,9)+0,0313,968,12
= 40,9 Па
где |
Н |
=отм земли + nhэт + hчердака+hвент. шахт = 0,5+ 33,0+2,5+0,5 = 12,5м |
|
n |
- количество этажей здания – 3 этажа; |
|
н |
- удельный вес наружного воздуха н =3463/273-25 = 13,96 Н/м; |
|
в |
- удельный вес внутреннего воздуха в =3463/273+18 = 11,9 Н/м; |
|
|
- скорость ветра в холодный период года, = 8 м/с; |
рi = (H - hi)(н - в) + 0,5н2(cн – сп)к1 – рint, Па
для первого этажа:
р1= (12,5 – 2,8)(13,96-11,9) + 0,51,428,12(0,8 +0,6)0,65 – 33,5 = 27,83 Па
для второго этажа:
р1= (12,5 – 5,8)(13,96-11,9) + 0,51,428,12(0,8 +0,6)0,65 – 33,5 = 21,65Па
Для лестничной клетки:
р1= (12,5 – 4,3)(13,96-11,9) + 0,51,428,12(0,8 +0,6)0,65 – 33,5 = 24,74Па
рint = 0,5H(н - в) + 0,25н2(cн– сп)к1 =
0,512,5 (13,96-11,9)+ 0,251,4282(0,8+0,6)0,65 = 33,55Па
где |
hi - расчетная высота, м, для первого этажа: h1 = 0, 5 отм. земл.+ 0,8 расст. от пола до низа окна +1,5 высота окна = 2,8 м для второго этажа: h2 = 0, 5 отм. земл.+ 0,8 расст. от пола до низа окна +1,5 высота окна + 3,0 высота этажа =5,8 м для лестничной клетки: h3 = 0, 5 отм. земл. + 0,8 расст. от пола до низа окна + 1,5 высота окна + 0,5х3,0 высота этажа = 4,3м |
|
н
- плотность
наружного воздуха, кг/м3;
|
|
сн, сп - аэродинамические коэффициенты сн = 0,8, сп = -0,6; |
Результаты расчетов тепловых потерь через ограждающие конструкции и расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха сводятся в таблицу.
Расчетные теплопотери необходимо округлять до десятков.
Пример
Расчета теплопотерь приведен в таблице 3.
Таблица 3 Результаты расчета тепловых потерь
-
№ помещ
Наименование помещения и его температура
ОГРАЖДЕНИЯ
К, коэффициент теплопередачи, Вт/ (м2С)
tв – tн
n
Основные теплопотери Q, Вт
Q= F∙ К∙ (tв – tн)n
Добавочные теплопотери
Теплопотери через ограждения, Вт, Qогр = Q∙ (1+)
Теплопотери на инфильтрацию, Qинф, Вт
Расчетные теплопотери, Qрасч
Qрасч = Qогр+Qинф , Вт
Наименование
ориентация
Размеры, м
Площадь F, м2
F=а∙б
На ориентацию
прочие
1+∑
а
б
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
111
Зал совещаний на 10 человек
19С
нс
СВ
6,4х
3,5
22,44
0,44
44
1
434
0,1
0,05
1,15
499
нс
ЮВ
6,4х
3,5
22,44
0,44
44
1
434
0,05
0,05
1,1
477
2хок
ЮВ
2х1,5х1,2
3,6
2,2
44
1
348
0,05
0,05
1,1
383
2хок
СВ
2х1,5х1,2
3,6
2,2
44
1
348
0,1
0,05
1,15
400
пл
5,8х
5,8
33,64
0,39
44
0,6
346
1
346
2105
200
2310
204
Отдел кадров
19 С
нс
ЮВ
3,4х
3,6
12,24
0,44
44
1
237
0,05
-
1,05
249
ок
ЮВ
1,5х
1,2
1,8
2,2
44
1
97
0,05
-
1,05
102
нс
ЮЗ
6,1х
3,6
21,96
0,44
44
1
425
-
1,0
425
пт
2,8х
5,4
15,12
0,39
44
0,9
233
-
1,0
233
1009
68
1080
Контрольная работа №2

,
Вт
-
,Вт
,
Вт
,
кг/ч
,
м2чПа/
кг
,
кг/м3
кг/м3;