3. Параметры микроклимата в помещениях

При проектировании системы отопления температура воздуха в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений принята минимальная из оптимальных температур по ГОСТ 30494-96:

• жилая комната - плюс 20 °С;

• кухня - плюс 19 °С;

• совмещенный санузел - плюс 24°С;

• лестничная клетка - 16 °С.

Температура воздуха в помещениях технического подполья принята плюс 5 °С, в помещении индивидуального теплового пункта - плюс 16 °С.

4. Расчет теплотехнических характеристик ограждающих конструкций Показатели тепловой защиты здания

Основное назначение системы отопления заключается в компенсации потерь теплоты определенными помещениями здания и поддержании температуры воздуха в помещениях на заданном уровне. Основные тепловые потери помещений обусловлены теплопередачей через ограждающие конструкции (стены, потолок, пол, окна, двери). Интенсивность теплопередачи зависит от термического сопротивления ограждающей конструкции. Термическое сопротивление, в свою очередь, определяется толщиной ограждения, теплопроводностью материала, ориентацией ограждения в пространстве, температурным режимом и другими факторами.

По СНиП 23-02-2003 установлены три показателя тепловой защиты здания:

• «а» - приведенное сопротивление теплопередаче отдельных

элементов ограждающих конструкций здания;

• «б» - санитарно-гигиенический, включающий температурный

перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

• «в» - удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

Требования тепловой защиты жилого здания будут выполнены, если будут соблюдены требования показателей «а» и «б», либо «б» и «в».

В курсовом проекте тепловой расчет производится на соблюдение требований показателей «а» и «б».

Расчет градусо-суток отопительного периода

Градусо-сутки отопительного периода D_d, определены по формуле:

Dd = (t_mt - tht) • zht = (20 - (-3,9)) • 196 = 4684,4 °Осут, где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принятая по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494-96 - плюс 20 °С;

t_ht, z_ht - средняя температура наружного воздуха - минус 3,9 °С, и продолжительность отопительного периода - 196 сут, принятые по СНиП 23-01­99* для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С.

Сопротивление теплопередаче элементов ограждающих конструкций

Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений приняты по таблице 2 СНиП 23-02-2003 для (зона влажности по приложению В СНиП 23-02-2003 - влажная) - режим Б.

Наружные стены

Согласно задания к курсовому проекту, наружная стена здания представляет собой многослойную конструкцию:

• слой 1 - пустотный силикатный кирпич:

о толщина 5₁ = 0,120 м;

о расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя (режим Б) - Х₁ = 0,81 Вт/(м-°С);

• слой 2 - теплоизоляционный слой,

в качестве теплоизоляционного слоя приняты жесткие гидрофобизированные теплоизоляционные плиты, изготовленные из каменной ваты на основе базальтовых пород Бетон Элемент Баттс (Rockwool) (http: //www.rockwool .ru/):

о расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя (режим Б) - Х₂ = 0,04 Вт/(м-°С);

• слой 3 - сплошной силикатный кирпич:

о толщина 5₃ = 0,12 м;

о расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя (режим Б) - к₃ = 0,87 Вт/(м-°С);

• штукатурка (цементно-песчаный раствор): о толщина 5₄ = 0,015 м;

о расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя (режим Б) - Х₄ = 0,93 Вт/(м-°С).

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче наружных стен R_req определено по формуле:

Rreq = a • Dd + b = 0,00035 • 4684,4 + 1,4 = 3,04 м²-°С/Вт, где a = 0,00035, b = 1,4 - коэффициенты, значения которых приняты по данным таблицы 4 СНиП 23-02-2003.

Расчет требуемого сопротивления теплоизоляционного слоя Ro₂ для обеспечения нормируемого значения сопротивления наружных стен произведен по формуле:

R02 = 62/^2 = Rreq - 1/aext - 81А4 - 83/^3 - 84/^4 - 1/ajnt =

= 3,04 - 1/23 - 0,12/0,81 - 0,12/0,87 - 0,015/0,93 - 1/8,7 = 2,58 м²-°С/Вт, где

Л

a_ext = 23 Вт/(м ^°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности

стен;

Л

a_int = 8,7 Вт/(м ^°С)- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стен по данным таблицы 7 СНиП 23-02-2003.

Необходимая толщина теплоизоляционного слоя 5₂ определена по формуле: S₂ = Ro₂ • k₂ = 2,58 • 0,04 = 0,103 м.

Согласно номенклатуре жестких гидрофобизированных теплоизоляционных плиты из каменной ваты на основе базальтовых пород Бетон Элемент Баттс (Rockwool), принята ближайшая большая толщина - 5₂' = 0,11 м.

Реальное сопротивление теплопередаче наружных стен R0 составляет:

R0 = 1/a_ext + 61/^1 + 62/^2 + 83/^3 + 84/^4 + 1/ain =

= 1/23 + 0,12/0,81 + 0,11/0,04 + 0,12/0,87 + 0,015/0,93 + 1/8,7 = 3,21 м²-°С/Вт.

Л

Коэффициент теплопередачи наружных стен K = 1/Ro = 0,31 Вт/ м -°С.

Внутренние капитальные стены

Сопротивление теплопередаче внутренних капитальных стен R0 составляет: R0 = 1/aext + 2 • 83/^3 + 1/aint = 1/23 + 2 • 0,12/0,87 + 1/8,7 = 0,43 м²-°С/Вт.

Л

Коэффициент теплопередачи наружных стен K = 1/R = 2,33 Вт/ м -°С.

Перегородки

Сопротивление теплопередаче перегородок R составляет:

Ro = 1/aext + 53/Х3 + 1/aint = 1/23 + 0,12/0,87 + 1/8,7 = 0,30 м²-°С/Вт.

Л

Коэффициент теплопередачи наружных стен K = 1/R₀ = 3,33 Вт/ м -°С.

Перекрытие над техническим подпольем и чердачное перекрытие Нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия над техническим подпольем и чердачного перекрытия R_req составляет:

R_req = а • Dd + b = 0,00045 • 4684,4 + 1,9 = 4,01 м²-°С/Вт, где а = 0,00045, b = 1,9 - коэффициенты, значения которых приняты по данным таблицы 4 СНиП 23-02-2003.

В рамках курсового проекта фактические сопротивления теплопередаче перекрытия над техническим подпольем и чердачного перекрытия R0 приняты

^R0 = ^Rreq.

Коэффициент теплопередачи перекрытия над техническим подпольем и

Л

чердачного перекрытия K = 1/R₀ = 0,25 Вт/ м -°С.

Наружные двери

Нормируемое сопротивление теплопередаче наружных дверей Rreq

составляет:

Rreq = 0,6 • n • (tint - text) / (Atn • a_mt) = 0,6 • 1 • (20 - (-24)) / (4 • 8,7) = = 0,76 м²-°С/Вт, где

n = 1 - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принят по таблице 6 СНиП 23-02-2003;

Atn = 4 °С - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции принят по таблице 5 СНиП 23-02-2003.

Л

Коэффициент теплопередачи наружных дверей K = 1/R₀ = 1,32 Вт/ м -°С.