Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания

При выполнении курсового проекта необходимо использовать теплотехнические расчеты, выполненные для рассматриваемого здания в курсовой работе по дисциплине «Строительная теплофизика». Из пояснительной записки к этой курсовой работе необходимо выписать значения коэффициентов теплопередачи наружных ограждающих конструкций: стен, полов, потолков, окон, балконных и вход­ных дверей.

Если задание, выданное студенту по отоплению, не совпадает с ранее выданным ему заданием по строительной теплофизике, то расчет коэффициентов теплопередачи про­изводится по следующей упрощенной методике: определя­ют по таблице 16 СНиП (1), затем определяют коэф­фициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле:

. (1)

Толщину утеплителя принимают: для полов 1 этажа - 0,1 м, для потолков - 0,2 м. Толщину наружных стен при­нимают равной указанной в паспорте здания. Если толщина стен в паспорте не указана, то ее принимают: 0,64 м для кирпичных стен, 0,3 м для трехслойных панелей.

Тип заполнения световых проемов (окон и балконных дверей) и R₀ для них определяют /1, прил. 6/ с учетом требуемого сопротивления теплопередаче заполнений оконных проемов /1, табл. 91.

Сопротивление теплопередаче R_о входных дверей ле­стничных клеток принимаем в размере стены здания, определённого по формуле (1) СНиП при расчетной зимней температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки.

Расчёт теплопотерь помещениями здания

Определение потерь тепла каждым помещением в от­дельности производят с учетом основных и добавочных по­терь тепла путем суммирования потерь тепла через отдель­ные наружные ограждающие конструкции, рассчитанные по формуле

(2)

где K - коэффициент теплопередачи ограждающей конст­рукции, полученный при выполнении курсовой работы по строительной теплофизике или определенный по формуле (1); F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м², вычисленная после её обмера в соответствии с правилами обмера 19, с.91; 10, с.35/; t_В - расчетная температура воздуха внутри помещения, °С, принимается в зависимости от вида здания по соответствующей главе СНиП /3, 16/ или по данным ведомственных строительных норм /5-8/ и санитар­ных правил /20/; t_Н - температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, определенная по СНиП /15, табл./ для требуемой обеспеченности в зависимости от вида здания или по параметрам Б для холодного периода года 12, прил. 8/; п - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструк­ции по отношению к наружному воздуху /1, табл. 3/; –добавочные теплопотери в долях от основных теплопотерь/2, прил. 91.

Теплопотери неотапливаемых помещений (таких, где не устанавливаются отопительные приборы), имеющие небольшую величину, прибавляют к теплопотерям ближайших отапливаемых помещений. К неотапливаемым поме­щениям относят помещения первого и последнего этажа, не имеющие наружных стен и теряющие тепло через пол или потолок. Например, в жилых зданиях теплопотери коридоров, уборных и ванных прибавляют к теплопотерям бли­жайших отапливаемых помещений квартиры.

Теплопотери лестничной клетки определяют как для одного помещения, без деления по этажам.

Расчёт теплопотерь сводится в табл. 1, которая заполняется следующим способом.

Графа 1. Поэтажно пронумеровываются помещения здания: для первого этажа - 101, 102 и т.д., для 2 этажа – 201, 202 и т.д., начиная с первого верхнего помещения на плане этажа и далее по часовой стрелке. Лестничные клетки нумеруются заглавными буквами – А, Б и т.д.

Графа 2. Наименование ограждений помещения: НС – наружная стена. Пл – пол, Пт – потолок, Вх.Д – входная дверь, Б.Д. – балконная дверь, ТО – тройне остекление, ДО – двойное остекление, ОО – одинарное остекление.

Графа 3. Ориентация здания по сторонам света принимается такой же, как в работе по строительной физике, или выбирается самостоятельно. В этой работе стороны света обозначаются сокращённо: С – 4 север, Ю – юг, В – восток, З – запад СВ – северо-восток, ЮЗ – юго-запад и т.д.

Графа 4. Линейные размеры ограждающих конструкций определяются с точностью до 0,1 м согласно правилам обмера /9, с.91; 10, с.35.

Таблица 1

Расчёт теплопотерь

№ помеще- ния, его наименова­ние и тем- пература воздуха	Наружные ограждения помеще- ния				(tВ-tП)-n, °С	Коэфф. тепло- передачи К, Вт/(м2 °С)
	на- име- но-вание	ориен- тация	разме ры, м	пло- щадь, м2
1	2	3	4	5	6	7

Продолжение табл.1

Добавочные теплопотери в долях, учитывающие			Множитель, учитываю­щий доба­вочные теплопотери (1+∑β)	Теплопотери, Вт
ориента­цию ограж­дения	инфиль- трацию	наличие входных на­ружных две­рей		ог-ра-жде ний	помеще ний
8	9	10	11	12	13

Графа 5. Площадь наружных ограждающих конструкций определяется с точностью до 0,1 м².

Графа 6. Указывается коэффициент п сомножителем к расчетной разности температур для пола и потолка. Например, при t_В =22 °С, t_Н= -37 °С, n=0,6 записываем 59'0,6. Коэффициент п=1 в эту графу не записывается.

Графа 7. Записывается коэффициент теплопередачи. Для окон и балконных дверей записывается разность коэффициентов теплопередачи для окон и наружных стен.

Графа 8. Добавочные потери тепла на ориентацию по сторонам света /2, прил. 9/ принимаются для наружных стен, дверей, светопроёмов, обращённых на север, восток, северо-восток и северо-запад - 0,10, на юго-восток и запад -0,05, на юг и юго-запад - 0,00.

Графа 9. Добавочные потери тепла на нагревание наружного воздуха, поступающего путем инфильтрации в помещение, следует определять расчетом /2, прил. 10/. При большом числе помещений допускается определить потери тепла на инфильтрацию для одного характерного помещения на этаже, затем определить долю потерь на инфильтра­цию от основных теплопотерь и подставить это значение в графу 9. Для жилых зданий в курсовом проекте допускается теплопотери на инфильтрацию принимать в размере 0,08 от основных для вертикальных поверхностей.

Графа 10. Добавочные потери тепла для наружных дверей, не оборудованных воздушными и воздушно-тепловыми завесами, при высоте здания Н м, принимаются /2, прил. 9/ в размере: 0,2-Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27-Н - для двойных дверей с тамбуром между ними; 0,34-Н - для двойных дверей без тамбу­ра; 0,22-Н - для одинарных дверей.

Графа 11. Множитель, учитывающий добавочные теплопотери,, определяется по сумме добавочных потерь тепла. Например, добавочные потери тепла составили 0,18 от основных теплопотерь - множитель 1,18; добавочные теплопотери 1,78 - множитель 2,78.

Графа 12. Перемножают числа в графах 5, 6, 7, 11.

Графа 13. Теплопотери помещения с округлением до 10 Вт определяют путем суммирования теплопотерь через отдельные ограждающие конструкции помещения.

После определения теплопотерь всех помещений в здании определяют теплопотери здания Q₃д, суммируя теплопотери отдельных помещений по графе 13. Расчет теплопотерь можно проводить с помощью ЭВМ, используя опубликованную программу расчета /19, прил. 11/.

Удельная тепловая характеристика здания на отопление определяется по формуле:

, (3)

где V_н - строительный объем отапливаемой части здания, м ; – усредненная расчетная внутренняя температура отапливаемых помещений, °С, для жилых зданий принимается равной температуре воздуха в жилой не угловой комнате, для общественных зданий - температура в преобладающих помещениях /11, табл. 7.1/; - поправочный коэффициент на изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от местных климатических условий, определяется по формуле:

. (4)

Удельная тепловая характеристика не является показателем тепловой эффективности здания, а применяется для определения ориентировочных теплопотерь здания. Имеются таблицы /11, табл. 7, 8/ для определения q₀ зависимости от объема и назначения здания.

Тепловая эффективность здания характеризуется удельным расходом тепла на его отопление. Удельный расход тепла на отопление вычисляется по формуле (28) путем деления тепловой нагрузки в Вт на общую площадь здания в м², определяемую в соответствии с требованиями /3, прил. 2/.