Отопление и вентиляция здания

 м²°С/Вт (для наружной стены)

 м²°С/Вт (для чердачного перекрытия)

 м²°С/Вт (для окон)

 

1.2. Расчет коэффициентов теплопередачи через наружные ограждения

1.2.1 Коэффициент теплопередачи через наружные ограждения зданий (стена, чердачное перекрытие, окно, двери, пол), Вт/(м^2°С), вычисляется по формуле

                                 

где Ro - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м²°С/Вт.

Для наружной стены и чердачного перекрытия, Ro определяется по формуле:

                       

где α_н — коэффициент  теплоотдачи   наружной   поверхности   ограждающих        конструкций, Вт/(м^2° С), определяемый по таблице 1.3;

Таблица 1.3

Наружная поверхность  ограждения	αн,Вт/(м2°С)
Наружные стены	23
Перекрытия чердачные	12

R_K — термическое   сопротивление   ограждающей   конструкции, м²С/Вт, вычисляем по формуле:

где R₁ R₂;,..., Rn - термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей   конструкции, м²°С/Вт, определяется по формуле:

где d- толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м °С), принимаемый по прил. 3  в зависимости от условий эксплуатации, определяемых по приложению 2.1.

Определим параметры ограждающих  конструкций:

а) Внешняя стена           1     2        3           2 

1. Цементно-песчаный раствор (g=1800, λ=0,93 Вт/(м °С));
2. Керамзитобетон (g=1800, λ=0,92 Вт/(м °С));
3. Плиты минераловатные (g=200, λ=0,08 Вт/(м °С)).

Dt^H = 4,5 °С

Составим уравнение для  стены и приравняем его к  :

 

 

 

Принимаем =0,14 м = 140 мм.

Вычислим толщину стены: =0,02+0,06+0,14+0,125=0,345 м (345 мм).

Уточним , подставим полученное значение толщины утеплителя:

 

Где - фактическое сопротивление теплопередачи наружной стены.

Вычислим коэффициент  теплопередачи наружной стены:

°

б) Чердачное перекрытие

1. Асфальтобетон (λ=1,05 Вт/(м∙◦С));
2. Вермикулит вспученный (λ=0,095 Вт/(м∙◦С))
3. Ж\б панель (λ=2,04 Вт/(м∙◦С))

Dt^H = 4 °С

Составим уравнение для  чердачного перекрытия и приравниваем его к

 

Примем :

Уточним , подставим полученное значение толщины утеплителя.

 

Вычислим толщину чердачного перекрытия:

 

Вычисляем коэффициент теплопередечи чердачного перекрытия:

°

в) Пол на лагах

1. Деревянный пол (λ=0,18 Вт/(м∙◦С),)

2. Воздушная прослойка  ()

3. Гравий керамзитовый (λ=0,21 Вт/(м∙◦С),)

Составим уравнение для  пола:

 

где R_н.п. - сопротивление теплопередаче отдельных зон не утепленного пола, м^2°С/Вт, определяем по табл. 1.4;

 

Таблица 1.4

Зона	1	II	III	IV
Rн.п., м2°С/Вт	2,15	4,3	8,6	14,2

d_1, d₂ — толщина деревянного настила и утеплителя, м;

l_1, l₂ — коэффициент теплопроводности деревянного настила и утеплителя, Вт/(м° С);

R_В.П - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, R_В.П =0,24 (м²С)/Вт.

 

 

 

 

Рис. 3.1. Разбивка пола на условные зоны

Разделим   пол    на   зоны    шириной   по   2 м и определим   сопротивление  теплопередачи для каждой зоны:

1 зона:

2 зона:

3 зона:

4 зона:

Рассчитаем коэффициент  теплопередачи для каждой зоны:

 

 

 

 

Вычислим толщину пола:

 

г) Световой проем

 м²°С/Вт

 Вт/м²°С

 

д) Наружная дверь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.РАСЧЁТ ТЕПЛОВЫХ  ПОТЕРЬ ЗДАНИЯ

 

2.1. Расчет теплопотерь  через ограждающие конструкции

 

Вычерчиваем плае здания а масштабе 1:100 с нанесением всех строительных размеров, с обозначением сторон света, назначением и номером каждого помещения.

 

 

Теплопотери через ограждающие  конструкции,  Вт, определяются  по формуле:

     

где k - коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м^2°С);

f -  площадь  ограждающей   конструкции,   м^2;

∑β- добавочные теплопотери в процентах от основных.

 

 

 

Добавочные теплопотери  принимаются:

1. На ориентацию по отношению к сторонам света: С, СЗ,   СВ, В - 0,1; 3, ЮВ - 0,05; Ю, ЮЗ - 0.

2. На    продуваемость    помещений    для   общественных, административно-бытовых и производственных зданий с двумя наружными стенами и более - соответственно 0,15 и 0,1.

3. На угловые помещения для стен, окон и дверей добавка принимается 0,05.

4. На поступление холодного  воздуха (учитывается поступление  холодного воздуха через входные  двери) для двойной двери с  тамбуром β =0,27 Н (Н-высота здания, м).

 

 

f -  площадь  ограждающей   конструкции,   м²,   определяется   по   рис.   3.2. согласно правилам:

1. Высота стен первого этажа, если пол на лагах - от наружного уровня подготовки пола на лагах до верха утепляющего слоя перекрытия (h).

2. Длина наружных стен в угловых помещениях - от кромки наружного угла до осей внутренних стен, а в не- угловых - между осями внутренних стен.

3. Длина внутренних стен - по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен.

4. Площади окон, дверей и фонарей - по наименьшим размерам строительных проемов в свету.

5. Площади потолков и полов над подвалами и подпольями в угловых помещениях - по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен, а в не угловых - между осями внутренних стен и от внутренней  поверхности  наружной стены до оси  противоположной стены.

 

Расчет теплопотерь помещений  сводим в табл.№2.1

Определим высоту этажа и  высоту здания:

h = 3++=3+0,200+0,240=3,45м

Н=h+0,55=4м

 

 

 

 

 

Рис. 3.2. Схема обмера теплопередающих  ограждений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1

																									Таблица 7.1
Ведомость расчета  теплопотерь помещений
№ пом.	Назначен tн 0 C	Характеристика ограждения							К, Вт/(м2 0С)	n(tв-tн)	Q0,Вт	β				1+∑β			Q огр.Вт
		Наим.	Ориент.	Р-р ,м*м			F, м2					Ориент.		Проч.
1	2	3	4	5			6		7	8	9	10		11		12			13,00
107	СП, 180 С	нс	c	6,06*3,5			20,9		0,469	40	392,22	0,1		0,05		1,15			451,05
		нс	з	6,43*3,5			22,5		0,469	40	422,10	0,1		0,05		1,15			485,42
		до	з	(1,5*1,5)*2			4,5		1,946	40	350,28	0,1		0,05		1,15			402,82
		пт	-	6,43*6,06			39,0		0,314	40	489,41	-		-		1			489,41
		пл1	-	(6,06+6,43)*2			24,98		0,3	40	299,76	-		-		1			299,76
		пл2	-	8,12+4,86			12,98		0,17	40	88,26					1			88,26
		пл3	-	2,43*2,06			5,0		0,09	40	18,00	-		-		1			18,00
																			2247,72
108	СУ, 180 С	нс	с	4*3,5			14,0		0,469	40	262,64	0,1		0		1,1		288,90
		до	с	1,2*1,5			1,8		1,946	40	140,11	0,1		0		1,1		154,12
		пт	-	4*6,43			25,7		0,314	40	323,04	-		-		1		323,04
		пл1	-	4*2			8,0		0,3	40	96,00	-		-		1		96,00
		пл2	-	4*2			8,0		0,17	40	54,40	-		-		1		54,40
		пл3	-	4*2			8,0		0,09	40	28,80	-		-		1		28,80
		пл4	-	0,86*2			1,7		0,06	40	4,13	-		-		1		4,13
																		949,40
А	ЛК, 160 С	нс	c	3,1*3,5			10,9		0,24	54	140,62	0,1		0		1,1		154,68
		нд	с	2,2*1,51			3,3		0,39	54	69,96	0,1		0		1,1		76,96
		пт	-	3,1*6,43			19,9		0,314	54	337,93	-		-		1		337,93
		пл1	-	3,1*2			6,2		0,3	54	100,44	-		-		1		100,44
		пл2	-	3,1*2			6,2		0,17	54	56,92	-		-		1		56,92
		пл3	-	3,1*2			6,2		0,09	54	30,13	-		-		1		30,13
		пл4	-	3,1*0,43			1,3		0,06	54	4,31	-		-		1		4,31
																		761,37
101	СП, 18º С	нс	с	6,4*3,5			22,4		0,469	40	420,22	0,1		0,05		1,15		483,26
		нс	в	6,43*3,5			22,5		0,469	40	422,10	0,1		0,05		1,15		485,42
		до	с	2*(1,5*1,5)			4,5		1,946	40	350,28	0,1		0,05		1,15		402,82
		пт	-	6,4*6,43			41,2		0,314	40	516,87	-		-		1		516,87
		пл1	-	12,86+12,8			25,7		0,3	40	307,92	-		-		1		307,92
		пл2	-	8,8+4,86			13,7		0,17	40	92,89	-		-		1		92,89
		пл3	-	0,8+4,86			5,7		0,09	40	20,38	-		-		1		20,38
		пл4	-	0,43+0,4			0,2		0,06	40	0,41	-		-		1		0,413
																		2309,96
102	СЕК, 180С	нс	з	2,6*3,5			9,1		0,469	40	170,72	0		0		1		170,72
		до	з	1,5*1,5			2,3		1,946	40	175,14	0		0		1		175,14
		пт	-	2,6*6,4			16,4		0,314	40	205,98	-		-		1		205,98
		пл1	-	2,6*2			5,2		0,3	40	62,40	-		-		1		62,40
		пл2	-	0,888+5,2			6,0		0,17	40	40,80	-		-		1		40,80
		пл3	-	0,46+4,8			5,3		0,09	40	18,94	-		-		1		18,94
		пл4	-	0,23*0,4			0,1		0,06	40	0,24	-		-		1		0,24
																		674,22
103	КБ, 180 С	нс	з	3,63*3,5			12,7		0,469	40	238,25	0		0,05		1,05		250,16
		нс	ю	6,4*3,5			22,4		0,469	40	420,22	0		0,05		1,05		441,24
		до	з	1,5*1,5			2,3		1,946	40	179,03	0		0,05		1,05		187,98
		до	ю	(1,5*1,5)*3			6,9		1,946	40	537,10	0		0,05		1,05		563,95
		пт	-	6,4*3,63			23,23		0,314	40	291,77	-		-		1		291,77
		пл1	-	7,26+12,28			19,54		0,3	40	234,48	-		-		1		234,48
		пл2	-	1,63+4,4			6,03		0,17	40	41,00	-		-		1		41,00
																		2010,59
104	СП, 180 С	нс	ю	4*3,5			14,0		0,469	40	262,64	0		0,05		1,05		275,77
		до	ю	(1,2*1,5)*2			3,6		1,946	40	280,22	0		0,05		1,05		294,24
		пт	-	4,6*4			18,4		0,314	40	231,10	-		-		1		231,10
		пл1	-	4*2			8		0,3	40	96,00	-		-		1		96,00
		пл2	-	4*2			8		0,17	40	54,40					1		54,40
		пл3	-	0,6*4			2,4		0,09	40	8,64	-		-		1		8,64
																		960,15
105	А, 180 С	нс	ю	3,1*3,5			10,9		0,469	40	203,55	0		0		1		203,55
		до	ю	1,2*1,5			1,8		1,946	40	140,11	0		0		1		140,11
		пт	-	3,1*4,6			14,26		0,314	40	179,11	-		-		1		179,11
		пл1	-	3,1*2			6,20		0,3	40	74,40	-		-		1		74,40
		пл2	-	3,1*2			6,20		0,17	40	42,16	-		-		1		42,16
		пл3	-	3,1*0,6			1,86		0,09	40	6,70	-		-		1		6,70
																		646,02
106	СП, 180 С	нс	ю	6,06*3,5			21,21		0,469	40	397,90	0		0,05		1,05		417,79
		нс	3	6,23*3,5			21,81		0,469	40	409,06	0		0,05		1,05		429,51
		до	ю	(1,2*1,5)*3			5,40		1,946	40	420,34	0		0,05		1,05		441,35
		до	з	1,5*1,5			2,25		1,946	40	175,14	0		0,05		1,05		183,90
		пт	-	6,06*6,23			37,75		0,314	40	474,19	-		-		1		474,19
		пл1	-	12,2+12,46			24,66		0,3	40	295,92	-		-		1		295,92
		пл2	-	4,46+8,12			12,58		0,17	40	85,54	-		-		1		85,54
		пл3	-	2,23+2,06			4,29		0,09	40	15,44	-		-		1		15,44
																		2343,65
109	К, 18ºС	пт	-	7,1*1,63			11,57		0,314	40	145,36	-		-		1		145,36
		пл3	-	7,1*1,4			9,94		0,09	40	35,78	-		-		1		35,78
		пл4	-	7,1*0,23			1,63		0,06	40	3,92	-		-		1		3,92
																		185,06

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Расчет теплопотерь  на подогрев инфильтрующегося    воздуха

В помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемой подогретым приточным  воздухом, затраты теплоты  , Вт, определяются по формуле:

где ρ - плотность наружного  воздуха, кг/м³, определяется по формуле:

        

с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг°С);

- то же, что и в формуле  (1);

L - расход   удаляемого    воздуха, не    компенсируемый    подогретым приточным воздухом, м³/ч. определяется по формуле:

       L = 3 F_пл - для жилых зданий;

L = Кр V - для общественных зданий;

где, F_пл - площадь пола, м²;

Кр – кратность воздухообмена, l/ч, определяемая по приложению 1;

V - объем помещения, .

 

2.3. Расчет бытовых теплопоступлений

 

Для жилых  зданий учет теплового потока, поступающего в комнаты и кухни в виде бытовых тепловыделений , Вт, вычисляется по формуле:

 

 

 

2.4. Тепловой баланс  здания

 

Тепловая  мощность системы отопления  для компенсации теплового недостатка в помещении определяется по формуле:

        

где    ∑Q_пот, ∑Q_пост  - суммарные    теплопотери    и    теплопоступления    в помещениях, Вт. Тепловой баланс для помещения , Вт, определяется по формуле:

     

где Q_огр - теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;

Q_инф - теплопотери на нагревание инфильтрующегося воздуха, Вт;

Q_быт - бытовые    теплопоступления, Вт (принимаются    только    для жилого здания).

 

Таблица 2.1

Ведомость расчета теплового баланса помещения
№ пом.	Наименов,tв,0С	Fпл,(чистый),м2	V,м3		n		tв-tн	L,м3/ч	QИ,Вт				Qогр,Вт					Qбыт,ВТ	Qп,Вт
1	2	3	4		5		6	7	8				9					10	11
107	СП, 18	38,97	116,9		-		40	117	1841				1750					818	2773
108	СУ, 18	25,72	77,2		-		40	77	1215				848					540	1523
А	ЛК, 16	19,93	59,8		-		38	-	-				651					-	651
101	СП, 18	41,15	123,5		-		40	123	1944				805					864	1885
102	СЕК, 18	16,64	49,9		-		40	50	786				847					349	1284
103	КБ, 18	23,23	69,7		-		40	70	1097				1667					488	2277
104	СП, 18	18,4	55,2		-		40	55	869				1624					386	2107
105	А, 18	14,26	42,8		-		40	43	674				811					299	1185
106	СП, 18	37,75	113,3		-		40	113	1783				800					793	1791
109	К, 18	11,57	34,7		-		40	35	547				800					243	1104
																			16578

 

 

2.5. Расчет удельной  тепловой характеристики здания

 

Для    оценки    теплотехнических    показателей    принятого    конструктивно-планировочного  решения  расчет  потерь теплоты  ограждениями  здания обычно заканчивают определением удельной тепловой характеристикой  здания , Вт/(м³°С) по формуле:                    

где Q_CO - максимальный тепловой поток на отопление здания, Вт;

 V_н - строительный объем здания по наружному обмеру, м³;

t_B - средняя температура воздуха и отапливаемых помещениях, °С;

- то же, что и в формуле  (1);

α - коэффициент  поправки на наружную температуру, который  определяем по таблице 2.3.

 

 

 

 

 

Таблица 2.3

tн, °С	-20	-25	-30	-35	-40	-45
а	1,17	1,08	1	0,95	0,9	0,86

Рассчитанную  величину q_уд сравнивают с нормативной удельной тепловой характеристикой на отопление, значения которой приведены в табл. 2.4 для аналогичных зданий. Она не должна быть выше справочных величин, приведенных в таблице 2.4.

 

 

 

 

Таблица 2.4

Здание	VH, тыс. м3
	до 3	до 5	до 10	до 15	до 20
Жилые здания, гостиницы и общежития	0,49	0,44	0,39	0,36	0,34
Административные здания	-	0,50	0,44	0,41	0,37
Д/сады и ясли	-	0,44	0,40

3. РАСЧЁТПОВЕРХНОСТИ  ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

 

Отопительные приборы  являются основным элементом системы  отопления и должны отвечать определенным теплотехническим, санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажным требованиям.