Отопление жилого здания

 
 
 

    2. По санитарно-гигиеническим требованиям:

                     

                     

                     

    Сравнивая, требуемое термическое сопротивление по ГСОП и по санитарно-гигиеническим нормам принимаем наибольшее значение:

             R_нс = 5,6 ; R_пл = 8,2 ; R_пт = 7,3  
 

3.3 Расчёт толщины  основного теплоизоляционного  слоя 

1. Наружная  стена: 1) Бетон: γ = 2400 кг/м³, λ = 1,92 Вт/м ^оС, δ = 100 мм

      2) Пенополиуретан: γ = 2400 кг/м³, λ =1,92Вт/м^оС,

      δ =? мм.

2. Пол: 1) Монолитная ЖБП: γ = 2500 кг/м³, λ = 1,92 Вт/м ^оС, δ = 100 мм

      2) Минераловатная плита: γ = 125 кг/м³, λ = 0,07 Вт/м ^оС,

            δ = ? мм

      3) Рубероид, один слой: γ = 400 кг/м³, λ = 0,17 Вт/м ^оС, δ = 3 мм

3. Чердачное перекрытие: конструкция аналогична конструкции пола:

 
 

3.4 Определение фактического  термического сопротивление  и коэффициента  теплопередачи ограждающих  конструкций 

    

    

    

                       

                       

                       

    В качестве светового заполнения (окон) принимаем обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах: из стекла с твердым селективным  покрытием и заполнением аргоном. Приведенное сопротивление теплопередаче такого окна составляет: R_o=0,82

    Фактический коэффициент теплопередачи окна равен:

                         
 

 

4. Расчёт теплопотерь  здания

4.1 Расчётная мощность  системы отопления 

    Тепловой  режим помещения здания в зависимости  от назначения помещения может быть переменным или постоянным.

    Постоянный  тепловой режим должен поддерживаться круглосуточно в течении всего  отопительного периода для жилых, производственных, административных учреждений с непрерывным режимом работы, в детских и лечебных учреждениях, в гостиницах, санаториях и т.д.

    Отопительная  нагрузка определяется, исходя из теплового  баланса, составленного отдельно для каждого помещения.

    Отопительная  система должна компенсировать потери теплоты ограждения, на нагревание инфильтрационного воздуха.

    Тепловая  мощность системы отопления, Вт, определяется по формуле: 

                     Q_с.о. =_. Q_огр. + Q_инф – Q_быт (4.1) 

где: Q_огр. – теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;

      Q_инф. – теплопотери на нагревание инфильтрирующего воздуха поступающего через окна, ворота, щели, Вт;

      Q_быт. – теплопоступления от бытовых источников, Вт. 
 

4.2 Теплопотери через  ограждающие конструкции 

    Теплопотери через ограждающие конструкции, Вт, определяются по следующей формуле: 

      Q_огр. = Fnk·(t_в – t_н)·(1 + ∑β) (4.2) 

где: F – площадь ограждения, м²;

      n – коэффициент учитывающий положение наружной ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

      k – коэффициент теплопередачи ограждения, ;

      t_в – температура внутреннего воздуха, °С;

      t_н – температура наружного воздуха, °С;

      ∑β – добавочные потери теплоты: 

                     ∑β = β₁ + β₂ + β₃ + β₄ + β₅ (4.3) 

где: β₁ – добавочные потери теплоты по отношению к сторонам света:

      С, В, С-В, С-З  = 10%   – β₁ =0,1

      З, Ю-В = 5%   – β₁ =0,05

      Ю, Ю-З =0%   –  β₁ =0

      β₂ – добавочные потери теплоты на продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более. В жилых помещениях t_в увеличивается на 2°С, в остальных помещениях добавка принимается равной 5% (β₂ =0,05).

      β₃ – добавочные потери теплоты на расчётную температуру наружного воздуха. Принимается для не обогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями при t_н = -40°С и ниже в размере 5%.

      β₄ – добавочные потери теплоты на подогрев врывающегося холодного воздуха, через наружные двери, не обогреваемые воздушно-тепловыми занавесами.

      β₅ – добавка на высоту помещения. Принимается на каждый последующий метр сверх 4-х метров в размере 2%, но не более 15%. 

4.3. Теплопотери на  нагревание инфильтрирующего  воздуха 

    Затраты теплоты на нагревание инфильтрирующего воздуха в помещениях в жилых  и общественных зданиях при естественной вытяжной вентиляции, не компенсированного  подогретым приточным воздухом, определяется по формуле: 

                     Q_инф = 0,28·L·ρ·с·(t_в – t_н)·k (4.4) 

где: L – объёмный расход удаляемого воздуха некомпенсированного подогретым приточным воздухом. L = 3м³/ч·м² для жилых помещений и кухонь;

     с – удельная теплоёмкость воздуха (с = 1 );

     ρ – плотность воздуха в помещении, кг/м³, определяется по формуле:

                       (4.5)

     k – 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 открытых проемов. 

4.4. Теплопоступления  от бытовых источников 

    Для жилых зданий учёт теплового потока поступающего в комнаты и кухни  в виде бытовых тепловыделений производится в количестве 10Вт на 1м² площади пола, Вт: 

                     Q_быт = 10·F_п (4.6) 

где: F_п – площадь пола отапливаемого помещения, м². 

Расчёт  теплопотерь здания сведён в таблицу  №4.1 

 

«Расчёт теплопотерь здания»

        Таблица №4.1

 

 

    Удельная  тепловая характеристика здания:

                       (4.7)

где: а – коэффициент учёта района строительства здания:

                       (4.8)

   V_н – объём здания по наружному обмеру, м³:

                     

                       
 

5 Разработка системы водяного отопления здания 

    В данном жилом здании рассчитываем местную  систему отопления – это такая  система отопления при которой  все три основных элемента (теплогенератор, теплопроводы, отопительные приборы) объединены в одном устройстве. При этом, отопительные приборы располагаем под каждым окном. Теплогенератор (котёл) располагаем в топочном помещении.

    По  схеме включения отопительных приборов к стояку относим данную систему отопления к однотрубным, с верхним расположением подающей магистрали. Циркуляция теплоносителя естественная за счёт разностей плотностей холодного и горячего теплоносителя. Параметры теплоносителя 95–70 ^оС. Прокладка труб открытая. Горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном не менее 0,002: обратный трубопровод с уклоном в сторону котла – для спуска воды из системы; подающий трубопровод с уклоном от котла – для удаления воздуха из системы.  
 
 
 

 

6. Расчёт нагревательных приборов

6.1. Основные расчётные зависимости 

    Требуемый номинальный тепловой поток, Вт, для  выбора типоразмера отопительного прибора определяется по следующей формуле:

                       (6.1)

где: Q_пр – необходимая теплопередача приборов в рассматриваемом помещении, Вт:

        (6.2)

где: Q_п – потери теплоты в помещении, Вт;

      Q_тр – теплоотдача открыто проложенных, в пределах помещения труб (стояка и подводов), к которым непосредственно присоединён прибор, Вт:

                       (6.3)

где: q_в, q_г – теплоотдача одного метра вертикальных или горизонтальных труб в пределах помещения, Вт/м;