Разделы сайта
Выбор редакции:
- Лицо зимы поэтические цитаты для детей
- Урок русского языка "мягкий знак после шипящих у существительных"
- Щедрое дерево (притча) Как придумать счастливый конец сказки щедрое дерево
- План-конспект урока по окружающему миру на тему "Когда наступит лето?
- Восточная Азия: страны, население, язык, религия, история Являясь противником лженаучных теорий деления человеческих рас на низшие и высшие, он доказал справед
- Классификация категорий годности к военной службе
- Неправильный прикус и армия Неправильный прикус не берут в армию
- К чему снится умершая мама живой: толкования сонников
- Под какими знаками зодиака рождаются в апреле
- К чему снится шторм на море волны
Реклама
Теплотехнический расчет технического подполья Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций Площади наружных ограждающих конструкций, отапливаемые площадь и объем здания, необходимые для расчета энергетического паспорта, и теплотехнические характеристики ограждающих конструкций здания определяются согласно принятым проектным решениям в соответствии с рекомендациями СНиП 23-02 и ТСН 23 – 329 – 2002. Сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций определяются в зависимости от количества и материалов слоев, а также физических свойств строительных материалов по рекомендациям СНиП 23-02 и ТСН 23 – 329 – 2002. 1.2.1 Наружные стены здания Наружные стены в жилом доме применены трех типов. Первый тип - кирпичная кладка с поэтажным опиранием толщиной 120 мм, утепленная полистиролбетоном толщиной 280 мм, с облицовочным слоем из силикатного кирпича. Второй тип – железобетонная панель 200 мм, утепленная полистиролбетоном толщиной 280 мм, с облицовочным слоем из силикатного кирпича. Третий тип см. рис.1. Теплотехнический расчет приведен для двух типов стен соответственно. 1). Состав слоев наружной стены здания: защитное покрытие - цементно-известковый раствор толщиной 30 мм, λ = 0,84 Вт/(м× о С). Внешний слой 120 мм – из силикатного кирпича М 100 с маркой по морозостойкости F 50, λ = 0,76 Вт/(м× о С); заполнение 280 мм – утеплитель – полистиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99, λ = 0,075 Вт/(м× о С); внутренний слой 120 мм - из силикатного кирпича, М 100, λ = 0,76 Вт/(м× о С). Внутренние стены оштукатурены известково-песчаным раствором М 75 толщиной 15мм, λ=0,84 Вт/(м× о С). R w = 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+0,120/0,76+0,015/0,84+1/23 = 4,26 м 2 × о С/Вт. Сопротивление теплопередаче стен здания, при площади фасадов Коэффициент теплотехнической однородности наружных стен r, определяется по формуле 12 СП 23-101: a i – ширина теплопроводного включения, a i = 0,120 м; L i – длина теплопроводного включения, L i = 197,6 м (периметр здания); k i – коэффициент, зависящий от теплопроводного включения, определяемый по прил. Н СП 23-101: k i = 1,01 для теплопроводного включения при отношениях λ m /λ = 2,3 и a/b = 0,23. Тогда приведенное сопротивление теплопередаче стен здания равно: 0,83 × 4,26 = 3,54 м 2 × о С/Вт. 2). Состав слоев наружной стены здания: защитное покрытие - цементно-известковый раствор М 75 толщиной 30 мм, λ = 0,84 Вт/(м× о С). Внешний слой 120 мм – из силикатного кирпича М 100 с маркой по морозостойкости F 50, λ = 0,76 Вт/(м× о С); заполнение 280 мм – утеплитель – полистиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99, λ = 0,075 Вт/(м× о С); внутренний слой 200 мм – железобетонная стеновая панель, λ= 2,04Вт/(м× о С). Сопротивление теплопередаче стены равно: R w
= 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+ Поскольку стены здания имеют однородную многослойную структуру, то коэффициент теплотехнической однородности наружных стен принят r = 0,7. Тогда приведенное сопротивление теплопередаче стен здания равно: 0,7 × 4,2 = 2,9 м 2 × о С/Вт. Тип здания - рядовая секция 9-этажного жилого дома при наличии нижней разводки труб систем отопления и горячего водоснабжения. А b = 342 м 2 . площадь пола тех. подполья - 342 м 2 . Площадь наружных стен над уровнем земли А b , w = 60,5 м 2 . Расчетные температуры системы отопления нижней разводки 95 °С, горячего водоснабжения 60 °С. Длина трубопроводов системы отопления с нижней разводкой 80 м. Длина трубопроводов горячего водоснабжения составила 30 м. Газораспределительных труб в тех. подполье нет, поэтому кратность воздухообмена в тех. подполье I = 0,5 ч -1 . t int = 20 °С. Площадь цокольного перекрытия (над тех. подпольем) - 1024,95 м 2 . Ширина подвала – 17.6 м. Высота наружной стены тех. подполья, заглубленной в грунт, - 1,6 м. Суммарная длина l поперечного сечения ограждений тех. подполья, заглубленных в грунт, l = 17.6 + 2×1,6 = 20,8 м. Температура воздуха в помещениях первого этажа t int = 20 °С. Сопротивление теплопередаче наружных стен тех. подполья над уровнем земли принимают согласно СП 23-101 п. 9.3.2. равным сопротивлению теплопередаче наружных стен R o b . w = 3,03 м 2 ×°С/Вт. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части тех. подполья определим согласно СП 23-101 п. 9.3.3. как для не утепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности λ≥ 1,2 Вт/(м о С). Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений тех. подполья, заглубленных в грунт определено по таблице 13 СП 23-101 и составило R o rs = 4,52 м 2 ×°С/Вт. Стены подвала состоят из: стенового блока, толщиной 600 мм, λ = 2,04 Вт/(м× о С). Определим температуру воздуха в тех. подполье t int b Для расчета используем данные таблицы 12 [СП 23-101]. При температуре воздуха в тех. подполье 2 °С плотность теплового потока от трубопроводов возрастет по сравнению с значениями, приведенными в таблице 12, на величину коэффициента, полученного из уравнения 34 [СП 23-101]: для трубопроводов системы отопления - на коэффициент [(95 - 2)/(95 - 18)] 1,283 = 1,41; для трубопроводов горячего водоснабжения - [(60 - 2)/(60 - 18) 1,283 = 1,51. Тогда рассчитаем значение температуры t int b из уравнения теплового баланса при назначенной температуре подполья 2 °С t int b = (20×342/1,55 + (1,41 25 80 + 1,51 14,9 30) - 0,28×823×0,5×1,2×26 - 26×430/4,52 - 26×60,5/3,03)/ /(342/1,55 + 0,28×823×0,5×1,2 + 430/4,52 +60,5/3,03) = 1316/473 = 2,78 °С. Тепловой поток через цокольное перекрытие составил q b . c = (20 – 2,78)/1,55 = 11,1 Вт/м 2 . Таким образом, в тех. подполье эквивалентная нормам тепловая защита обеспечивается не только ограждениями (стенами и полом), но и за счет теплоты от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения. 1.2.3 Перекрытие над тех. подпольем Ограждение имеет площадь A f = 1024,95 м 2 . Конструктивно перекрытие выполнено следующим образом.
R f = 1/8,7+0,22/2,04+0,020/0,84+0,060/0,029+ 0,010/0,005+0,020/0,180+1/17 = 4,35 м 2 × о С/Вт. Согласно п.9.3.4 СП 23-101 определим значение требуемого сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем Rс по формуле R o = nR req , где n - коэффициент, определяемый при принятой минимальной температуре воздуха в подполье t int b = 2°С. n = (t int - t int b )/(t int - t ext ) = (20 - 2)/(20 + 26) = 0,39. Тогда R с = 0,39×4,35 = 1,74 м 2 ×°С/Вт. Проверим, удовлетворяет ли теплозащита перекрытия над техподпольем требованию нормативного перепада Dt n = 2 °С для пола первого этажа. По формуле (3) СНиП 23 - 02 определим минимально допустимое сопротивление теплопередаче R o min = (20 - 2)/(2×8,7) = 1,03 м 2 ×°С/Вт < R с = 1,74 м 2 ×°С/Вт. 1.2.4 Перекрытие чердачное Площадь перекрытия A c = 1024,95 м 2 . Железобетонная плита перекрытия, толщиной 220 мм, λ = Тогда сопротивление теплопередаче равно: R c = 1/8,7+0,22/2,04+0,200/0,046+0,04/0,84+1/23=4,66 м 2 × о С/Вт. 1.2.5 Покрытие чердачное Железобетонная плита перекрытия, толщиной 220 мм, λ = Тогда сопротивление теплопередаче равно: R c = 1/8,7+0,22/2,04+0,150/0,190+0,12/0,046+0,04/0,84+1/17=3,37 м 2 × о С/Вт. 1.2.6 Окна В современных светопрозрачных конструкциях теплозащитных окон используются двухкамерные стеклопакеты, а для выполнения оконных коробок и створок, в основном, ПВХ профили или их комбинации. При изготовлении стеклопакетов с применением флоат – стекла окна обеспечивают расчетное приведенное сопротивление теплопередаче не более 0,56 м 2 × о С/Вт., что соответствует нормативным требованиям при проведении их сертификации. Площадь оконных проемов A F = 1002,24 м 2 . Сопротивление теплопередаче окна принимаем R F = 0,56 м 2 × о С/Вт. 1.2.7 Приведенный коэффициент теплопередачи Приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м 2 ×°С), определяется по формуле 3.10 [ТСН 23 – 329 – 2002] с учетом принятых в проекте конструкций: 1,13(4989,6 / 2,9+1002,24 / 0,56+1024,95 / 4,66+1024,95 / 4,35) / 8056,9 = 0,54 Вт/(м 2 ×°С). 1.2.8 Условный коэффициент теплопередачи Условный коэффициент теплопередачи здания , учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м 2 ×°С), определяется по формуле Г.6 [СНиП 23 - 02] с учетом принятых в проекте конструкций: где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С); β ν – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, равный β ν = 0,85. 0,28×1×0,472×0,85×25026,57×1,305×0,9/8056,9 = 0,41 Вт/(м 2 ×°С). Средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период рассчитывается по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле n a = [(3×1714,32) × 168/168+(95×0,9× ×168)/(168×1,305)] / (0,85×12984) = 0,479 ч -1 . – количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, поступающего в здание через ограждающие конструкции в течение суток отопительного периода, определяется по формуле Г.9 [СНиП 23-02-2003]: 19,68/0,53×(35,981/10) 2/3 + (2,1×1,31)/0,53×(56,55/10) 1/2 = 95 кг/ч. – соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, определяют по формуле 13 [СНиП 23-02-2003] для окон и балконных дверей с заменой в ней величины 0,55 на 0,28 и с вычислением удельного веса по формуле 14 [СНиП 23-02-2003] при соответствующей температуре воздуха, Па. ∆р е d = 0,55×Η ×(γ ext - γ int ) + 0,03× γ ext ×ν 2 . где Η = 30,4 м– высота здания; – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м 3 . γ ext = 3463/(273-26) = 14,02 Н/м 3 , γ int = 3463/(273+21) = 11,78 Н/м 3 . ∆р F = 0,28×30,4×(14,02-11,78)+0,03×14,02×5,9 2 = 35,98 Па. ∆р ed = 0,55×30,4×(14,02-11,78)+0,03×14,02×5,9 2 = 56,55 Па. – средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3 , , 353/ = 1,31 кг/м 3 . V h = 25026,57 м 3 . 1.2.9 Общий коэффициент теплопередачи Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м 2 ×°С), определяется по формуле Г.6 [СНиП 23-02-2003] с учетом принятых в проекте конструкций: 0,54 + 0,41 = 0,95 Вт/(м 2 ×°С). 1.2.10 Сравнение нормируемых и приведенных сопротивлений теплопередачи В результате проведенных расчетов сравниваются в табл. 2 нормируемые и приведенные сопротивления теплопередаче. Таблица 2 – Нормируемое R reg и приведенные R r o сопротивления теплопередаче ограждений здания 1.2.11 Защита от переувлажнения ограждающих конструкций Температура внутренней поверхности ограждающих конструкций должна быть больше температуры точки росы t d =11,6 о С (3 о С – для окон). Температуру внутренней поверхности ограждающих конструкций τ int , рассчитывается по формуле Я.2.6 [СП 23-101]: τ int = t int -(t int -t ext )/(R r ×α int ), для стен здания: τ int =20-(20+26)/(3,37×8,7)=19,4 о С > t d =11,6 о С; для перекрытия технического этажа: τ int =2-(2+26)/(4,35×8,7)=1,3 о С < t d =1,5 о С, (φ=75%); для окон: τ int =20-(20+26)/(0,56×8,0)=9,9 о С > t d =3 о С. Температура выпадения конденсата на внутренней поверхности конструкции определялась по I-d диаграмме влажного воздуха. Температуры внутренних конструкционных поверхностей удовлетворяют условиям недопущения конденсации влаги, за исключением конструкций перекрытия технического этажа. 1.2.12 Объемно-планировочные характеристики здания Объемно-планировочные характеристики здания устанавливаются согласно СНиП 23-02. Коэффициент остекленности фасадов здания f : f = A F /A W + F = 1002,24 / 5992 = 0,17 Показатель компактности здания , 1/м: 8056,9 / 25026,57 = 0,32 м -1 . 1.3.3 Расход тепловой энергии на отопление здания Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период Q h y , МДж, определяем по формуле Г.2 [СНиП 23 - 02]: 0,8 – коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций (рекомендуемый); 1,11 – коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через не отапливаемые помещения. Общие теплопотери здания Q h , МДж, за отопительный период определяются по формуле Г.3 [СНиП 23 - 02]: Q h = 0,0864×0,95×4858,5×8056,9 = 3212976 МДж. Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода Q int , МДж, определяются по формуле Г.10 [СНиП 23 - 02]: где q int = 10 Вт/м 2 – величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания. Q int = 0,0864×10×205×3940= 697853 МДж. Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода Q s , МДж, определяются по формуле 3.10 [ТСН 23 – 329 - 2002]: Q s =τ F ×k F × ( A F 1 ×I 1 +A F 2 ×I 2 +A F 3 ×I 3 +A F 4 ×I 4 )+τ scy ×k scy ×A scy ×I hor , Q s = 0,76×0,78×(425,25×587+25,15×1339+486×1176+66×1176)= 552756 МДж. Q h y = ×1,11 = 2 566917 МДж. 1.3.4 Расчетный удельный расход тепловой энергии Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, кДж/(м 2 × о С×сут), определяется по формуле 10 3 ×2 566917 /(7258×4858,5) = 72,8 кДж/(м 2 × о С×сут) Согласно табл. 3.6 б [ТСН 23 – 329 – 2002] нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление девяти -этажного жилого здания 80кДж/(м 2 × о С×сут) или 29 кДж/(м 3 × о С×сут). ЗАКЛЮЧЕНИЕ В проекте 9-этажного жилого дома были использованы специальные приемы повышения энергоэффективности здания такие как: ¾ применено конструктивное решение, позволяющее не только осуществлять быстрое возведение объекта, но и использовать в наружной ограждающей конструкции различные конструкционно – изоляционные материалы и архитектурные формы по желанию заказчика и с учетом существующих возможностей стройиндустрии области, ¾ в проекте выполняется теплоизоляция трубопроводов отопления и горячего водоснабжения, ¾ применены современные теплоизоляционные материалы, в частности, полистиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99, ¾ в современных светопрозрачных конструкциях теплозащитных окон используются двухкамерные стеклопакеты, а для выполнения оконных коробок и створок, в основном, ПВХ профили или их комбинации. При изготовлении стеклопакетов с применением флоат – стекла окна обеспечивают расчетное приведенное сопротивление теплопередаче 0,56 Вт/(м×оС). Энергетическая эффективность проектируемого жилого дома определяется по следующим основным критериям: ¾ удельный расход тепловой энергии на отопление в течение отопительного периода q h des ,кДж/(м 2 ×°С×сут) [кДж/(м 3 ×°С×сут)]; ¾ показатель компактности здания k e ,1/м; ¾ коэффициент остекленности фасада здания f . В результате проведенных расчетов можно сделать следующие выводы: 1. Ограждающие конструкции 9-этажного жилого здания соответствуют требованиям СНиП 23-02 по энергетической эффективности. 2. Здание рассчитано на поддержание оптимальных температуры и влажности воздуха с обеспечением наименьших затрат на энергопотребление. 3. Вычисленный показатель компактности здания k e = 0,32 равен нормативному. 4. Коэффициент остекленности фасада здания f=0.17 близок к нормативному значению f=0.18. 5. Степень уменьшения расхода тепловой энергии на отопление здания от нормативного значения составила минус 9 %. Данное значение параметра соответствует нормальному классу теплоэнергетической эффективности здания согласно табл.3 СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ЗДАНИЯ Описание:
В соответствии с последним СНиП «Тепловая защита зданий» для любого проекта обязательным является раздел «Энергоэффективность». Основная цель раздела – доказать, что удельное теплопотребление на отопление и вентиляцию здания ниже нормативной величины. Расчет солнечной радиации в зимнее времяПоток суммарной солнечной радиации, приходящей за отопительный период на горизонтальную и вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, кВт ч/м 2 (МДж/м 2) Поток суммарной солнечной радиации, приходящей за каждый месяц отопительного периода на горизонтальную и вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, кВт ч/м 2 (МДж/м 2) В результате проделанной работы получены данные об интенсивности суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, падающей на различно ориентированные вертикальные поверхности для 18 городов России. Эти данные могут быть использованы в реальном проектировании. Литература1. СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий». – М. : Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. 2. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Ч. 1–6. Вып. 1–34. – СПб. : Гидрометеоиздат, 1989–1998. 3. СП 23–101–2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». – М. : ФГУП ЦПП, 2004. 4. МГСН 2.01–99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению». – М. : ГУП «НИАЦ», 1999. 5. СНиП 23–01–99* «Строительная климатология». – М. : Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003. 6. Строительная климатология: Справочное пособие к СНиП. – М. : Стройиздат, 1990. Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений. Для этого необходимо сохранение равновесия между тепловыми потерями здания и теплопритоком. Условие теплового равновесия здания может быть выражено в виде равенства $$Q=Q_т+Q_и=Q_0+Q_{тв},$$ где $Q$ –суммарные тепловые потери здания; $Q_т$ – теплопотери теплопередачей через наружные ограждения; $Q_и$ – теплопотери инфильтрацией из-за поступления в помещение через неплотности наружных ограждений холодного воздуха; $Q_0$ – подвод теплоты в здание через отопительную систему; $Q_{тв}$ – внутренние тепловыделения. Тепловые потери здания в основном зависят от первого слагаемого $Q_т$. Поэтому для удобства расчета можно тепловые потери здания представить так: $$Q=Q_т·(1+μ),$$ где $μ$ – коэффициент инфильтрации, представляющий собой отношение теплопотерь инфильтрацией к теплопотерям теплопередачей через наружные ограждения. Источником внутренних тепловыделений $Q_{тв}$, в жилых зданиях являются обычно люди, приборы для приготовления пищи (газовые, электрические и другие плиты), осветительные приборы. Эти тепловыделения носят в значительной мере случайный характер и не поддаются никакому регулированию во времени. Кроме того, тепловыделения не распределяются равномерно по зданию. В помещениях с большой плотностью населения внутренние тепловыделения относительно велики, а в помещениях с малой плотностью они незначительны. Для обеспечения в жилых районах нормального температурного режима во всех отапливаемых помещениях обычно устанавливают гидравлический и температурный режим тепловой сети по наиболее невыгодным условиям, т.е. по режиму отопления помещений с нулевыми тепловыделениями. Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций (окон, витражей балконных дверей, фонарей) принимается по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных оно оценивается по методике из приложения К в . Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными прослойками следует рассчитывать в соответствии с приложением К в СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (СНиП 23.02.2003) . Расчет удельной теплозащитной характеристики здания оформляется в виде таблицы, которая должна содержать следующие сведения:
В следующей таблице показана форма таблицы для расчета удельной теплозащитной характеристики здания Удельную вентиляционную характеристику здания, Вт / (м 3 ∙°С), следует определять по формуле $$k_{вент}=0.28·c·n_в·β_v·ρ_в^{вент}·(1-k_{эф}),$$ где $c$ – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С); $β_v$ – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать $β_v=0.85$; $ρ_в^{вент}$ – средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, расчитываемая по формуле, кг/м 3: $$ρ_в^{вент}=\frac{353}{273+t_{от}};$$ $n_в$ – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч –1 ; $k_{эф}$ – коэффициент эффективности рекуператора. Коэффициент эффективности рекуператора, отличен от нуля в том случае, если средняя воздухопроницаемость квартир жилых и помещений общественных зданий (при закрытых приточно-вытяжных вентиляционных отверстиях) обеспечивает в период испытаний воздухообмен кратностью $n_{50}$, ч –1 , при разности давлений 50 Па наружного и внутреннего воздуха при вентиляции с механическим побуждением $n_{50} ≤ 2$ ч –1 . Кратность воздухообмена зданий и помещений при разности давлений 50 Па и их среднюю воздухопроницаемость определяют по ГОСТ 31167. Средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, рассчитывается по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле, ч –1: $$n_в=\frac{\frac{L_{вент}·n_{вент}}{168} + \frac{G_{инф}·n_{инф}}{168·ρ_в^{вент}}}{β_v·V_{от}},$$ где $L_{вент}$ – количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции, м 3 / ч, равное для: а) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м 2 общей площади на человека $3·A_ж$, б) других жилых зданий $0.35·h_{эт}(A_ж)$, но не менее $30·m$; где $m$ – расчетное число жителей в здании, в) общественных и административных зданий принимают условно: для административных зданий, офисов, складов и супермаркетов $4·A_р$, для магазинов шаговой доступности, учреждений здравоохранения, комбинатов бытового обслуживания, спортивных арен, музеев и выставок $5·A_р$, для детских дошкольных учреждений, школ, среднетехнических и высших учебных заведений $7·A_р$, для физкультурно-оздоровительных и культурно-досуговых комплексов, ресторанов, кафе, вокзалов $10·A_р$; $A_ж$, $A_р$ – для жилых зданий – площадь жилых помещений, к которым относятся спальни, детские, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые; для общественных и административных зданий – расчетная площадь, определяемая согласно СП 118.13330 как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м 2 ; $h_{эт}$ – высота этажа от пола до потолка, м; $n_{вент}$ – число часов работы механической вентиляции в течение недели; 168 – число часов в неделе; $G_{инф}$ – количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч: для жилых зданий – воздуха, поступающего в лестничные клетки в течение суток отопительного периода, для общественных зданий – воздуха, поступающего через неплотности светопрозрачных конструкций и дверей, допускается принимать для общественных зданий в нерабочее время в зависимости от этажности здания: до трех этажей – равным $0.1·β_v·V_{общ}$, от четырех до девяти этажей $0.15·β_v·V_{общ}$, выше девяти этажей $0.2·β_v·V_{общ}$, где $V_{общ}$ – отапливаемый объем общественной части здания; $n_{инф}$ – число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, равное 168 для зданий с сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и (168 – $n_{вент}$) для зданий, в помещениях которых поддерживается подпор воздуха во время действия приточной механической вентиляции; $V_{от}$ – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м 3 ; В случаях, когда здание состоит из нескольких зон с различным воздухообменом, средние кратности воздухообмена находятся для каждой зоны в отдельности (зоны, на которые разделено здание, должно составлять весь отапливаемый объем). Все полученные средние кратности воздухообмена суммируются и суммарный коэффициент подставляется в формулу для расчета удельной вентиляционной характеристики здания. Количество инфильтрующегося воздуха, поступающего в лестничную клетку жилого здания или в помещения общественного здания через неплотности заполнений проемов, полагая, что все они находятся на наветренной стороне, следует определять по формуле: $$G_{инф}=\left(\frac{А_{ок}}{R_{и,ок}^{тр}}\right)·\left(\frac{Δp_{ок}}{10}\right)^{\frac{2}{3}}+\left(\frac{А_{дв}}{R_{и,дв}^{тр}}\right)·\left(\frac{Δp_{дв}}{10}\right)^{\frac{1}{2}}$$ где $А_{ок}$ и $А_{дв}$ – соответственно суммарная площадь окон, балконных дверей и входных наружных дверей, м 2 ; $R_{и,ок}^{тр}$ и $R_{и,дв}^{тр}$ – соответственно требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и входных наружных дверей, (м 2 ·ч)/кг; $Δp_{ок}$ и $Δp_{дв}$ – соответственно расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха, Па, для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, определяют по формуле: $$Δp=0.55·H·(γ_н-γ_в)+0.03·γ_н·v^2,$$ для окон и балконных дверей с заменой в ней величины 0.55 на 0.28 и с вычислением удельного веса по формуле: $$γ=\frac{3463}{273+t},$$ где $γ_н$, $γ_в$ – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н / м 3 ; t – температура воздуха: внутреннего (для определения $γ_в$) – принимается согласно оптимальным параметрам по ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.2645; наружного (для определения $γ_н$) – принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 по СП 131.13330; $v$ – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая по СП 131.13330. Удельную характеристику бытовых тепловыделений здания, Вт/(м 3 ·°С), следует определять по формуле: $$k_{быт}=\frac{q_{быт}·A_ж}{V_{быт}·(t_в-t_{от})},$$ где $q_{быт}$ – величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания, Вт/м 2 , принимаемая для:
Удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м ·°С), следует определять по формуле: $$k_{рад}={11.6·Q_{рад}^{год}}{V_{от}·ГСОП},$$ где $Q_{рад}^{год}$ – теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле: $$Q_{рад}^{год}=τ_{1ок}·τ_{2ок}·(A_{ок1}·I_1+A_{ок2}·I_2+A_{ок3}·I_3+A_{ок4}·I_4)+τ_{1фон}·τ_{2фон}·A_{фон}·I_{гор},$$ где $τ_{1ок}$, $τ_{1фон}$ – коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по своду правил; мансардные окна с углом наклона заполнений к горизонту 45° и более следует считать как вертикальные окна, с углом наклона менее 45° – как зенитные фонари; $τ_{2ок}$, $τ_{2фон}$ – коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по своду правил; $A_{ок1}$, $A_{ок2}$, $A_{ок3}$, $A_{ок4}$ – площадь светопроемов фасадов здания (глухая часть балконных дверей исключается), соответственно ориентированных по четырем направлениям, м 2 ; $A_{фон}$ - площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м 2 ; $I_1$, $I_2$, $I_3$, $I_4$ – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, МДж/(м 2 ·год), определяется по методике свода правил ТСН 23-304-99 и СП 23-101-2004; $I_{гор}$ – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/(м 2 ·год), определяется по своду правил ТСН 23-304-99 и СП 23-101-2004. Удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период, кВт·ч/(м 3 ·год) следует определять по формуле: $$q=0.024·ГСОП·q_{от}^р.$$ Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период, кВт·ч/год, следует определять по формуле: $$Q_{от}^{год}=0.024·ГСОП·V_{от}·q_{от}^р.$$ На основе данных показателей для каждого здания разрабатывается энергетический паспорт. Энергетический паспорт проекта здания: документ, содержащий энергетические, теплотехнические и геометрические характеристики как существующих зданий, так и проектов зданий и их ограждающих конструкций, и устанавливающий соответствие их требованиям нормативных документов и класс энергетической эффективности. Энергетический паспорт проекта здания разрабатывается в целях обеспечения системы мониторинга расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданием, что подразумевает установление соответствия теплозащитных и энергетических характеристик здания нормируемым показателям, определенным в настоящих нормах и (или) требованиям энергетической эффективности объектов капитального строительства, определяемых федеральным законодательством. Энергетический паспорт здания составляется согласно Приложению Д. Форма для заполнения энергетического паспорта проекта здания в СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий (СНиП 23.02.2003) . Системы отопления должны обеспечивать равномерное нагревание воздуха в помещениях в течение всего отопительного периода, не создавать запахи, не загрязнять воздух помещений вредными веществами, выделяемыми в процессе эксплуатации, не создавать дополнительного шума, должны быть доступными для текущего ремонта и обслуживания. Нагревательные приборы должны быть легко доступны для уборки. При водяном отоплении температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 90°С. Для приборов с температурой нагревательной поверхности более 75°С необходимо предусматривать защитные ограждения. Естественная вентиляция жилых помещений должна осуществляться путем притока воздуха через форточки, фрамуги, либо через специальные отверстия в оконных створках и вентиляционные каналы. Вытяжные отверстия каналов должны предусматриваться на кухнях, в ванных комнатах, туалетах и сушильных шкафах. Отопительная нагрузка имеет, как правило, круглосуточный характер. При неизменных наружной температуре, скорости ветра и облачности отопительная нагрузка жилых зданий практически постоянна. Отопительная нагрузка общественных зданий и промышленных предприятий имеет непостоянный суточный, а часто и непостоянный недельный график, когда в целях экономии теплоты искусственно снижают подачу теплоты на отопление в нерабочие часы (ночной период и выходные дни). Значительно более резко изменяется как в течение суток, так и по дням недели вентиляционная нагрузка, так как в нерабочие часы промышленных предприятий и учреждений вентиляция, как правило, не работает. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» Архитектурно-строительный институт Кафедра: «Городское строительство и хозяйство» Дисциплина: «Строительная физика» КУРСОВАЯ РАБОТА «Тепловая защита зданий» Выполнил студент: Архарова К.Ю.
Введение
Тепловая защита - комплекс мероприятий и технологий по энергосбережению, позволяющий повысить теплоизоляцию зданий различного назначения, уменьшить теплопотери помещений. Задача обеспечения необходимых теплотехнических качеств наружных ограждающих конструкций решается приданием им требуемых теплоустойчивости и сопротивления теплопередаче. Сопротивление теплопередаче должно быть достаточно высоким, с тем чтобы в наиболее холодный период года обеспечивать гигиенически допустимые температурные условия на поверхности конструкции, обращенной в помещение. Теплоустойчивость конструкций оценивается их способностью сохранять относительное постоянство температуры в помещениях при периодических колебаниях температуры воздушной среды, граничащей с конструкциями, и потока проходящего через них тепла. Степень теплоустойчивости конструкции в целом в значительной мере определяется физическими свойствами материала, из которого выполнен внешний слой конструкции, воспринимающий резкие колебания температуры. В данной курсовой работе будет выполнен теплотехнический расчет ограждающей конструкции жилого индивидуального дома, районом строительства которого является г.Архангельск. Бланк задания 1 Район строительства: г. Архангельск. 2 Конструкция стены (название конструкционного материала, утеплителя, толщина, плотность): 1-ый слой - полистеролбетон модифицированный на шлако-портланд цементе (=200 кг/м 3 ; ?=0,07 Вт/(м*К); ?=0,36 м) 2-ой слой - экструдированный пенополистерол (=32 кг/м 3 ; ?=0,031 Вт/(м*К); ?=0,22 м) 3-ий слой - перлибетон (=600 кг/м 3 ; ?=0,23 Вт/(м*К); ?=0,32 м 3 Материал теплопроводного включения: перлибетон (=600 кг/м 3 ; ?=0,23 Вт/(м*К); ?=0,38 м 4 Конструкция пола: 1-й слой - линолеум (=1800 кг/м 3; s=8,56Вт/(м 2 ·°С); ?=0,38Вт/(м 2 ·°С); ?=0,0008 м 2-й слой - цементно-песчаная стяжка(=1800 кг/м 3; s=11,09Вт/(м 2 ·°С); ?=0,93Вт/(м 2 ·°С); ?=0,01 м) 3-й слой - плиты из пенополистирола (=25 кг/м 3; s=0,38Вт/(м 2 ·°С); ?=0,44Вт/(м 2 ·°С); ?=0,11 м) 4-й слой - плита из пенобетона (=400 кг/м 3; s=2,42Вт/(м 2 ·°С); ?=0,15Вт/(м 2 ·°С); ?=0,22 м) 1 . Климатическая справка
Район застройки - г. Архангельск. Климатический район - II А. Зона влажности - влажная. Влажность воздуха в помещении? = 55%; расчётная температура в помещении =21°С. Влажностный режим помещения - нормальный. Условия эксплуатации - Б. Климатические параметры: Расчётная температура наружного воздуха (Температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) Продолжительность отопительного периода (со средней суточной температурой наружного воздуха? 8°С) - =250 сут.; Средняя температура отопительного периода (со средней суточной температурой наружного воздуха? 8°С) - = - 4,5 °С. ограждающий теплоусвоение отопление 2 . Теплотехнический расчет
2 .1 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций Расчет градусо-суток отопительного периода ГСОП = (t в - t от) z от, (1.1) где, - расчётная температура в помещении, °С; Расчётная температура наружного воздуха, °С; Продолжительность отопительного периода, сут ГСОП =(+21+4,5) 250=6125°Ссут Требуемое сопротивление теплопередаче вычислим по формуле (1.2) где, a и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» для соответствующих групп зданий. Принимаем: a = 0,00035 ; b=1,4 0,00035 6125 +1,4=3,54м 2 °С/Вт. Конструкция наружной стены а) Разрезаем конструкцию плоскостью, параллельной направлению теплового потока (рис.1): Рисунок 1 - Конструкция наружной стены Таблица 1 - Параметры материалов наружной стены Сопротивление теплопередаче R а определим по формуле (1.3): где, А i - площадь i-го участка, м 2 ; R i - сопротивление теплопередаче i-го участка, ; А-сумма площадей всех участков, м 2 . Сопротивление теплопередаче для однородных участков определим по формуле (1.4): где, ? - толщина слоя, м; Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК) Сопротивление теплопередаче для неоднородных участков вычислим по формуле (1.5): R= R 1 +R 2 +R 3 +…+R n +R вп, (1.5) где, R 1 , R 2 , R 3 …R n - сопротивление теплопередаче отдельных слоев конструкции, ; R вп - сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, . Находим R а по формуле (1.3): б) Разрезаем конструкцию плоскостью, перпендикулярной направлению теплового потока (рис.2): Рисунок 2 - Конструкция наружной стены Сопротивление теплопередаче R б определим по формуле (1.5) R б = R 1 +R 2 +R 3 +…+R n +R вп, (1.5) Сопротивление воздухопроницанию для однородных участков определим по формуле (1.4). Сопротивление воздухопроницанию для неоднородных участков определим по формуле (1.3): Находим R б по формуле (1.5): R б =5,14+3,09+1,4= 9,63 . Условное сопротивление теплопередаче наружной стены определим по формуле (1.6): где, R а - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, разрезанной параллельно тепловому потоку, ; R б - сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, разрезанной перпендикулярно тепловому потоку, . Приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены определим по формуле (1.7): Сопротивление теплообмену на наружной поверхности, определяется по формуле (1.9) где, коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, = 8,7 ; где, - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, = 23 ; Расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции определим по формуле (1.10): где, п -- коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, принимаем n=1; расчётная температура в помещении, °С; расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С; коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 ·°С). Температуру внутренней поверхности ограждающей конструкции определим по формуле (1.11): 2 . 2 Расчет ограждающих конструкций "теплых" подвалов Требуемое сопротивление теплопередаче части цокольной стены, расположенной выше планировочной отметки грунта принимаем равным приведенному сопротивлению теплопередаче наружной стены: Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части подвала, расположенных ниже уровня земли. Высота заглубленной части подвала - 2м; ширина подвала - 3,8м По таблице 13 СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» принимаем: Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над "теплым" подвалом считаем по формуле (1.12) где, требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия, находим по таблице 3 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». где, температура воздуха в подвале, °С; то же, что и в формуле (1.10); то же, что и в формуле (1.10) Примем, равной 21,35 °С: Температуру воздуха в подвале определим по формуле (1.14): где, то же, что и в формуле (1.10); Линейная плотность теплового потока,; ; Объём воздуха в подвале, ; Длина трубопровода i-того диаметра, м; ; Кратность воздухообмена в подвале; ; Плотность воздуха в подвале,; с - удельная теплоемкость воздуха,;; Площадь подвала, ; Площадь пола и стен подвала, контактирующего с грунтом; Площадь наружных стен подвала над уровнем земли, . 2 . 3 Теплотехнический расчет окон Градусо-сутки отопительного периода вычислим по формуле (1.1) ГСОП =(+21+4,5) 250=6125°Ссут. Приведенное сопротивление теплопередаче определяем по таблице 3 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» методом интерполяции: Выбираем окна, исходя из найденного сопротивления теплопередаче R 0: Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла с твердым селективным покрытием - . Вывод: Приведенное сопротивление теплопередаче, температурный перепад и температура внутренней поверхности ограждающей конструкции соответствуют требуемым нормам. Следовательно, запроектированная конструкция наружной стены и толщина утеплителя подобраны верно. В связи с тем, что за ограждающие конструкции в заглубленной части подвала мы приняли конструкцию стен, получили недопустимое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия, что влияет на температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции. 3 . Расчёт удельного расхода тепловой энергии на отопление за отопительный период
Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период определим по формуле (2.1): где, расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, Дж; Сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м 2 Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода вычислим по формуле (2.2): где, общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, Дж; Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, Дж; Теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, Дж; Коэффициент снижения теплопоступления за счёт тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемое значение = 0,8 ; Коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения, для зданий с отапливаемыми подвалами =1,07; Общие теплопотери здания, Дж, за отопительный период определяем по формуле (2.3): где, - общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м 2 ·°С), определяется по формуле (2.4); Суммарная площадь ограждающих конструкций, м 2 ; где, - приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м 2 ·°С); Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м 2 ·°С). Приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания определяем по формуле (2.5): где, площадь, м 2 и приведенное сопротивление теплопередаче, м 2 ·°С/Вт, наружных стен (за исключением проемов); То же, заполнений светопроемов (окон, витражей, фонарей); То же, наружных дверей и ворот; то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами); то же, чердачных перекрытий; то же, цокольных перекрытий; то же, . 0,306 Вт/(м 2 ·°С); Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м 2 ·°С), определяем по формуле (2.6): где, - коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. Принимаем св = 0,85; Объём отапливаемых помещений; Коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, равный для окон и балконных дверей с раздельными переплетами 1; Средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3 , определяемая по формуле (2.7); Средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч 1 Среднюю кратность воздухообмена здания за отопительный период рассчитываем по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле (2.8): где, -- количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции, м 3 /ч, равное для жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы (с расчетной заселенностью квартиры 20 м 2 общей площади и менее на человека) -- 3 А;3 А = 603,93м 2 ; Площадь жилых помещений; =201,31м 2 ; Число часов работы механической вентиляции в течение недели, ч; ; Число часов учета инфильтрации в течение недели, ч;=168; Количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч; Количество инфильтрующегося воздуха в лестничную клетку жилого здания через неплотности заполнений проемов определим по формуле (2.9): где, - соответственно для лестничной клетки суммарная площадь окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м 2 ; соответственно для лестничной клетки требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м 2 ·°С/Вт; Соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, Па, определяемая по формуле (2.10): где, н, в - удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м 3 , определяемый по формуле (2.11): Максимум из средних скоростей ветра по румбам за январь (СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»); =3,4 м/с. 3463/(273 + t), (2.11) н = 3463/(273 -33)=14,32 Н/м 3 ; в = 3463/(273+21)= 11,78 Н/м 3 ; Отсюда находим: Находим среднюю кратность воздухообмена здания за отопительный период, используя полученные данные: 0,06041 ч 1 . На основе полученных данных считаем по формуле (2.6): 0,020 Вт/(м 2 ·°С). Используя данные, полученные в формулах (2.5) и (2.6), находим общий коэффициент теплопередачи здания: 0,306+0,020= 0,326 Вт/(м 2 ·°С). Рассчитываем общие теплопотери здания по формуле (2.3): 0,08640,326317,78=Дж. Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, Дж, определяем по формуле (2.12): где, величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания, Вт/м 2 , принимаем; площадь жилых помещений; =201,31м 2 ; Теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, Дж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определим по формуле (2.13): где, - коэффициенты, учитывающие затемнение светового проёма непрозрачными элементами; для однокамерного стеклопакета из обычного стекла с твердым селективным покрытием - 0,8; Коэффициент относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений; для однокамерного стеклопакета из обычного стекла с твердым селективным покрытием- 0,57; Площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м 2 ; Средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, Дж/(м 2 , определяем по таблице 9.1 СП 131.13330.2012 «Строительная климатология»; Отопительный сезон: январь, февраль, март, апрель, май, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь. Принимаем для города Архангельск широту 64°с.ш. С: А 1 =2,25м 2 ; I 1 =(31+49)/9=8,89 Дж/(м 2 ; I 2 =(138+157+192+155+138+162+170+151+192)/9=161,67Дж/(м 2 ; В: А 3 =8,58; I 3 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 Дж/(м 2 ; З: А 4 =8,58; I 4 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 Дж/(м 2 . Используя данные, полученные при расчете формул (2.3), (2.12) и (2.13) находим расход тепловой энергии на отопление здания по формуле (2.2): По формуле (2.1) рассчитываем удельный расход тепловой энергии на отопление: КДж/(м 2 ·°С·сут). Вывод: удельный расход тепловой энергии на отопление здание не соответствует нормируемому расходу, определяемому по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и равному 38,7 кДж/(м 2 ·°С·сут). 4 . Теплоусвоение поверхности полов
Тепловая инерция слоев конструкции пола Рисунок 3 - Схема пола Таблица 2 - Параметры материалов пола Тепловую инерцию слоев конструкции пола вычислим по формуле (3.1): где, s - коэффициент теплоусвоения, Вт/(м 2 ·°С); Термическое сопротивление, определяемое по формуле (1.3) Расчетный показатель теплоусвоения поверхности пола. Первые 3 слоя конструкции пола имеют суммарную тепловую инерцию но тепловая инерция 4 слоев. Следовательно, показатель теплоусвоения поверхности пола определим последовательно расчетом показателей теплоусвоения поверхностей слоев конструкции, начиная с 3-го до 1-го: для 3-го слоя по формуле (3.2) для i-го слоя (i=1,2) по формуле (3.3) Вт/(м 2 ·°С); Вт/(м 2 ·°С); Вт/(м 2 ·°С); Показатель теплоусвоения поверхности пола принимаем равным показателю теплоусвоения поверхности первого слоя: Вт/(м 2 ·°С); Нормируемое значение показателя теплоусвоения определяем по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»: 12 Вт/(м 2 ·°С); Вывод: расчетный показатель теплоусвоения поверхности пола соответствует нормируемому значению. 5 . Защита ограждающей конструкции от переувлажнения
Климатические параметры: Таблица 3 - Значения среднемесячных температур и давления водяных паров наружного воздуха Среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период Рисунок 4 - Конструкция наружной стены Таблица 4 - Параметры материалов наружной стены Сопротивление паропроницанию слоев конструкции находим по формуле: где, - толщина слоя, м; Коэффициент паропроницаемости, мг/(мчПа) Определяем сопротивления паропроницанию слоев конструкции от наружной и внутренней поверхностей до плоскости возможной конденсации (плоскость возможной конденсации совпадает с наружной поверхностью утеплителя): Сопротивление теплопередаче слоев стены от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации определим по формуле (4.2): где, - сопротивление теплообмену на внутренней поверхности, определяется по формуле (1.8) Продолжительность сезонов и среднемесячные температуры: зима (январь, февраль, март, декабрь) : лето (май, июнь, июль, август, сентябрь) : весна, осень (апрель, октябрь, ноябрь): где, приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, ; расчётная температура в помещении, . Находим соответствующее значение упругости водяного пара: Среднее значение упругости водяного пара за год найдем по формуле (4.4): где, Е 1 , Е 2 , Е 3 - значения упругости водяного пара по сезонам, Па; продолжительность сезонов, мес. Парциальное давление пара внутреннего воздуха определим по формуле (4.5): где, парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре внутреннего воздуха помещения; для 21: 2488 Па; относительная влажность внутреннего воздуха, % Требуемое сопротивление паропроницанию находим по формуле (4.6): где, среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за годовой период, Па; принимаем = 6,4 гПа Из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации проверяем условие: Находим упругость водяного пара наружного воздуха за период с отрицательными среднемесячными температурами: Находим среднюю температуру наружного воздуха за период с отрицательными среднемесячными температурами: Значение температуры в плоскости возможной конденсации определим по формуле (4.3): Этой температуре соответствует Требуемое сопротивление паропроницанию определим по формуле (4.7): где, продолжительность периода влагонакопления, сут, принимаемая равной периоду с отрицательными средними месячными температурами; принимаем =176 сут; плотность материала увлажняемого слоя, кг/м 3 ; толщина увлажняемого слоя, м; предельно допустимое приращение влажности в материале увлажняемого слоя, % по массе, за период влагонакопления, принимаемое по таблице 10 СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»; принимаем для пенополистирола =25%; коэффициент, определяемый по формуле (4.8): где, среднее парциальное давление водяного пара наружного воздуха за период с отрицательными среднемесячными температурами, Па; то же, что и в формуле (4.7) Отсюда считаем по формуле (4.7): Из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха проверяем условие: Вывод: в связи с выполнением условия ограничения количества влаги в ограждающей конструкции за период влагонакопления дополнительное устройство пароизоляции не требуется. Заключение
От теплотехнических качеств наружных ограждений зданий зависят: благоприятный микроклимат зданий, то есть обеспечение температуры и влажности воздуха в помещении не ниже нормативных требований; количество тепла, теряемого зданием в зимнее время; температура внутренней поверхности ограждения, гарантирующая от образования на ней конденсата; влажностный режим конструктивного решения ограждения, влияющий на его теплозащитные качества и долговечность. Задача обеспечения необходимых теплотехнических качеств наружных ограждающих конструкций решается приданием им требуемых теплоустойчивости и сопротивления теплопередаче. Допустимая проницаемость конструкций ограничивается заданным сопротивлением воздухопроницанию. Нормальное влажностное состояние конструкций достигается уменьшением начального влагосодержания материала и устройством влагоизоляции, а в слоистых конструкциях, кроме того, - целесообразным расположением конструктивных слоев, выполненных из материалов с различными свойствами. В ходе проведения курсового проекта были проведены расчеты, связанные с тепловой защитой зданий, которые были выполнены в соответствии со сводами правил. Список использованных источников и литературы
1. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий (Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003) [Текст] /Минрегион России.- М.: 2012. - 96 с. 2. СП 131.13330.2012. Строительная климатология (Актуализированная версия СНиП 23-01-99*)[Текст] /Минрегион России.- М.: 2012. - 109 с. 3. Куприянов В.Н. Проектирование теплозащиты ограждающих конструкций: Учебное пособие[Текст]. - Казань: КГАСУ, 2011. - 161 с.. 4. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]. - М. : ФГУП ЦПП, 2004. 5. Т.И. Абашева. Альбом технических решений по повышению тепловой защиты зданий, утеплению конструктивных узлов при проведении капитального ремонта жилищного фонда [Текст]/ Т.И. Абашева, Л.В. Булгакова. Н.М. Вавуло и др. М.: 1996. - 46 стр. Приложение А Энергетический паспорт здания Общая информация Расчетные условия
Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания Геометрические и теплоэнергетические показатели
Коэффициенты
Комплексные показатели Подобные документыТеплотехнический расчет ограждающих конструкций, наружной стены, чердачного и подвального перекрытия, окон. Расчёт теплопотерь и системы отопления. Тепловой расчет нагревательных приборов. Индивидуальный тепловой пункт системы отопления и вентиляции. курсовая работа , добавлен 12.07.2011 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, исходя из зимних условий эксплуатации. Выбор светопрозрачных ограждающих конструкций здания. Расчет влажностного режима (графоаналитический метод Фокина-Власова). Определение отапливаемых площадей здания. методичка , добавлен 11.01.2011 Тепловая защита и теплоизоляция строительных конструкций зданий и сооружений, их значение в современном строительстве. Получение теплотехнические свойства многослойной ограждающей конструкции на физической и компьютерной моделях в программе "Ansys". дипломная работа , добавлен 20.03.2017 Отопление жилого пятиэтажного здания с плоской кровлей и с не отапливаемом подвалом в городе Иркутске. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Тепловой расчет нагревательных приборов. курсовая работа , добавлен 06.02.2009 Тепловой режим здания. Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций. Определение градусо-суток отопительного периода и условий эксплуатации ограждающих конструкций. Расчет системы отопления. курсовая работа , добавлен 15.10.2013 Теплотехнический расчет наружных стен, чердачного перекрытия, перекрытий над неотапливаемыми подвалами. Проверка конструкции наружной стены в части наружного угла. Воздушный режим эксплуатации наружных ограждений. Теплоусвоение поверхности полов. курсовая работа , добавлен 14.11.2014 Подбор конструкции окон и наружных дверей. Расчет теплопотерь помещениями и зданием. Определение теплоизоляционных материалов, необходимых для обеспечения благоприятных условий, при климатических изменениях с помощью расчета ограждающих конструкций. курсовая работа , добавлен 22.01.2010 Тепловой режим здания, параметры наружного и внутреннего воздуха. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, тепловой баланс помещений. Выбор систем отопления и вентиляции, типа нагревательных приборов. Гидравлический расчет системы отопления. курсовая работа , добавлен 15.10.2013 Требования к строительным конструкциям внешних ограждений отапливаемых жилых и общественных зданий. Тепловые потери помещения. Выбор тепловой изоляции для стен. Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций. Расчет и выбор отопительных приборов. курсовая работа , добавлен 06.03.2010 Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций, теплопотерь здания, нагревательных приборов. Гидравлический расчет системы отопления здания. Выполнение расчета тепловых нагрузок жилого дома. Требования к системам отопления и их эксплуатация. |
Читайте: |
---|
Популярное:
Зодиак убийца. Кто он? Под какими знаками зодиака родилось больше всего серийных маньяков |
Новое
- Урок русского языка "мягкий знак после шипящих у существительных"
- Щедрое дерево (притча) Как придумать счастливый конец сказки щедрое дерево
- План-конспект урока по окружающему миру на тему "Когда наступит лето?
- Восточная Азия: страны, население, язык, религия, история Являясь противником лженаучных теорий деления человеческих рас на низшие и высшие, он доказал справед
- Классификация категорий годности к военной службе
- Неправильный прикус и армия Неправильный прикус не берут в армию
- К чему снится умершая мама живой: толкования сонников
- Под какими знаками зодиака рождаются в апреле
- К чему снится шторм на море волны
- Учет расчетов с бюджетом