Toplinskotehnički proračun tehničkog podzemlja

Toplinskotehnički proračuni ogradnih konstrukcija

Površine vanjskih ogradnih konstrukcija, grijane površine i volumena zgrade, potrebne za izračun energetske putovnice i toplinske karakteristike ovojnice zgrade određuju se u skladu s prihvaćenim standardima dizajnerska rješenja u skladu s preporukama SNiP 23-02 i TSN 23 - 329 - 2002.

Otpor prijenosa topline ogradnih konstrukcija određuje se ovisno o broju i materijalima slojeva, kao i fizikalnim svojstvima Građevinski materijal prema preporukama SNiP 23-02 i TSN 23 - 329 - 2002.

1.2.1 Vanjski zidovi zgrade

Postoje tri vrste vanjskih zidova u stambenoj zgradi.

Prva vrsta - zidanje opekom s podnom potporom debljine 120 mm, izolirana polistirol betonom debljine 280 mm, s oblogom od vapnena opeka. Drugi tip je armiranobetonska ploča debljine 200 mm, izolirana polistirol betonom debljine 280 mm, s oblogom od vapneno-pješčane opeke. Treći tip, vidi sl. 1. Izračuni toplinske tehnike dani su za dvije vrste zidova.

1). Sastav slojeva vanjski zid zgrada: zaštitni pokrov- cementno-vapneni mort debljine 30 mm, λ = 0,84 W/(m× o C). Vanjski sloj je 120 mm - izrađen od vapnene opeke M 100 otpornosti na mraz F 50, λ = 0,76 W/(m× o C); ispuna 280 mm – izolacija – polistiren beton D200, GOST R 51263-99, λ = 0,075 W/(m× o C); unutarnji sloj 120 mm - od vapnene opeke, M 100, λ = 0,76 W/(m× o C). Unutarnji zidovi su ožbukani vapneno-pješčanim mortom M 75 debljine 15 mm, λ = 0,84 W/(m× o C).

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 m 2 × o C/W.

Otpor prolaza topline zidova zgrade s površinom pročelja
A w= 4989,6 m2, što je jednako: 4,26 m 2 × o C/W.

Koeficijent toplinske jednolikosti vanjskih zidova r, određeno formulom 12 SP 23-101:

a ja– širina uključaka koji provode toplinu, a i = 0,120 m;

L i– duljina uključka koji provodi toplinu, L i= 197,6 m (građevinski opseg);

k i – koeficijent ovisno o inkluziji koja provodi toplinu, određen prema pril. N SP 23-101:

k i = 1.01 za toplinski vodljiv spoj kod omjera λm/λ= 2,3 i a/b= 0,23.

Tada je reducirani otpor prolazu topline zidova zgrade jednak: 0,83 × 4,26 = 3,54 m 2 × o C/W.

2). Sastav slojeva vanjskog zida građevine: zaštitni premaz - cementno-vapneni mort M 75 debljine 30 mm, λ = 0,84 W/(m× o C). Vanjski sloj je 120 mm - izrađen od vapnene opeke M 100 otpornosti na mraz F 50, λ = 0,76 W/(m× o C); ispuna 280 mm – izolacija – polistiren beton D200, GOST R 51263-99, λ = 0,075 W/(m× o C); unutarnji sloj 200 mm – armirani beton Zidna ploča, λ= 2,04 W/(m× o C).

Otpor prijenosa topline zida jednak je:

R w= 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+
+0,20/2,04+1/23 = 4,2 m 2 × o C/W.

Budući da zidovi zgrade imaju homogenu višeslojnu strukturu, prihvaća se koeficijent toplinske jednolikosti vanjskih zidova. r= 0,7.

Tada je reducirani otpor prolazu topline zidova zgrade jednak: 0,7 × 4,2 = 2,9 m 2 × o C/W.

Vrsta zgrade - obični dio stambene zgrade od 9 katova s ​​nižim razvodom cijevi sustava grijanja i opskrba toplom vodom.

A b= 342 m2.

tehnička površina podzemno - 342 m2.

Područje vanjskih zidova iznad razine tla A b, w= 60,5 m2.

Projektne temperature donjeg sustava grijanja su 95 °C, tople vode 60 °C. Duljina cjevovoda sustava grijanja s donjim ožičenjem je 80 m. Duljina cjevovoda za opskrbu toplom vodom je 30 m. Cijevi za distribuciju plina u tehničkom. Nema podzemlja, pa je učestalost izmjene zraka u tim. pod zemljom ja= 0,5 h -1.

t int= 20 °C.

Podrumski prostor (iznad tehničkog podzemlja) - 1024,95 m2.

Širina podruma je 17,6 m. Visina vanjskog zida je teh. pod zemljom, ukopan u zemlju - 1,6 m. Ukupna dužina l poprečni presjek tehničko mačevanje pod zemljom, zakopan u zemlju,

l= 17,6 + 2×1,6 = 20,8 m.

Temperatura zraka u prostorijama prvog kata t int= 20 °C.

Otpornost na prijenos topline vanjskih zidova. podzemni prostori iznad razine tla prihvaćaju se u skladu sa SP 23-101 klauzulom 9.3.2. jednak otporu prijenosa topline vanjskih zidova R o b . w= 3,03 m 2 ×°C/W.

Smanjena otpornost na prijenos topline ogradnih konstrukcija ukopanog dijela tehničkog prostora. podzemne površine će se odrediti u skladu sa SP 23-101 klauzula 9.3.3. kao i za neizolirane podove na tlu u slučaju kada podni i zidni materijali imaju proračunske koeficijente toplinske vodljivosti λ≥ 1,2 W/(m o C). Smanjena otpornost na prijenos topline tehničkih ograda. pod zemljom, ukopan u zemlju utvrđen je prema tablici 13 SP 23-101 i iznosio je R o rs= 4,52 m 2 ×°C/W.

Zidovi podruma se sastoje od: zidnog bloka debljine 600 mm, λ = 2,04 W/(m× o C).

Odredimo temperaturu zraka u njima. pod zemljom t int b

Za izračun koristimo podatke iz tablice 12 [SP 23-101]. Pri temperaturi zraka u one. pod zemljom 2 °C gustoće protok topline iz cjevovoda će se povećati u odnosu na vrijednosti dane u tablici 12 za vrijednost koeficijenta dobivenog iz jednadžbe 34 [SP 23-101]: za cjevovode sustava grijanja - za koeficijent [(95 - 2)/(95 - 18)] 1,283 = 1,41; za cjevovode za opskrbu toplom vodom - [(60 - 2)/(60 - 18) 1,283 = 1,51. Zatim izračunavamo vrijednost temperature t int b iz jednadžbe toplinske bilance pri naznačenoj podzemnoj temperaturi od 2 °C

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 °C.

Protok topline kroz pod podruma bio je

q b . c= (20 – 2,78)/1,55 ​​= 11,1 W/m2.

Dakle, u onima pod zemljom, toplinska zaštita ekvivalentna standardima osigurava se ne samo barijerama (zidovima i podovima), već i toplinom iz cjevovoda sustava grijanja i opskrbe toplom vodom.

1.2.3 Tehničko preklapanje. pod zemljom

Ograda ima površinu Af= 1024,95 m2.

Strukturno, preklapanje je napravljeno na sljedeći način.

2,04 W/(m× o C). Cementno-pješčani estrih debljine 20 mm, λ =
0,84 W/(m× o C). Izolacijska ekstrudirana polistirenska pjena "Rufmat", ρ o=32 kg/m 3, λ = 0,029 W/(m× o C), debljine 60 mm prema GOST 16381. Zračni raspor, λ = 0,005 W/(m× o C), debljine 10 mm. Ploče za podove, λ = 0,18 W/(m× o C), debljine 20 mm prema GOST 8242.

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 m 2 × o C/W.

Prema klauzuli 9.3.4 SP 23-101, odredit ćemo vrijednost potrebnog otpora prijenosa topline poda podruma iznad tehničkog podzemlja Rs prema formuli

R o = nR zaht,

Gdje n- koeficijent određen pri prihvaćenoj minimalnoj temperaturi zraka u podzemlju t int b= 2°C.

n = (t int - t int b)/(t int - t ekst) = (20 - 2)/(20 + 26) = 0,39.

Zatim R sa= 0,39 × 4,35 = 1,74 m 2 × ° C / W.

Provjerimo zadovoljava li toplinska zaštita stropa iznad tehničkog podzemlja zahtjev standardne razlike D tn= 2 °C za pod prvog kata.

Pomoću formule (3) SNiP 23 - 02 određujemo minimalni dopušteni otpor prijenosu topline

R o min =(20 - 2)/(2×8,7) = 1,03 m 2 ×°C/W< R c = 1,74 m 2 ×°C/W.

1.2.4 Potkrovlje

Površina poda A c= 1024,95 m2.

Ploča od armiranog betona podnice debljine 220 mm, λ =
2,04 W/(m× o C). Izolacija mini-ploča JSC " Mineralna vuna», r =140-
175 kg/m 3, λ = 0,046 W/(m× o C), debljine 200 mm prema GOST 4640. Na vrhu, premaz ima cementno-pješčani estrih debljine 40 mm, λ = 0,84 W/(m× o C).

Tada je otpor prijenosu topline jednak:

Rc= 1/8,7+0,22/2,04+0,200/0,046+0,04/0,84+1/23=4,66 m 2 × o C/W.

1.2.5 Pokrivanje potkrovlja

Armirano betonska međuspratna ploča debljine 220 mm, λ =
2,04 W/(m× o C). Izolacija od šljunka od ekspandirane gline, r=600 kg/m 3, λ =
0,190 W/(m× o C), debljina 150 mm prema GOST 9757; Mineralna ploča Mineral Wool JSC, 140-175 kg/m3, λ = 0,046 W/(m×oC), debljine 120 mm prema GOST 4640. Premaz na vrhu ima cementno-pješčani estrih debljine 40 mm, λ = 0,84 W/ (m×o C).

Tada je otpor prijenosu topline jednak:

Rc= 1/8,7+0,22/2,04+0,150/0,190+0,12/0,046+0,04/0,84+1/17=3,37 m 2 × o C/W.

1.2.6 Windows

Moderni prozirni dizajni toplinski zaštitnih prozora koriste dvostruka stakla i izvode prozorske kutije i ventili, uglavnom PVC profili ili njihove kombinacije. Pri proizvodnji prozora s dvostrukim ostakljenjem od float stakla, prozori pružaju izračunati smanjeni otpor prijenosu topline od najviše 0,56 m 2 × o C/W, što udovoljava regulatornim zahtjevima za njihovu certifikaciju.

Područje otvora prozora A F= 1002,24 m2.

Otpor prijenosa topline prozora je prihvaćen R F= 0,56 m 2 × o C/W.

1.2.7 Smanjeni koeficijent prolaza topline

Smanjeni koeficijent prijenosa topline kroz vanjsku ovojnicu zgrade, W/(m 2 × °C), određuje se formulom 3.10 [TSN 23 - 329 - 2002] uzimajući u obzir strukture usvojene u projektu:

1,13(4989,6 / 2,9+1002,24 / 0,56+1024,95 / 4,66+1024,95 / 4,35) / 8056,9 = 0,54 W/(m 2 × °C).

1.2.8 Uvjetni koeficijent prolaza topline

Uvjetni koeficijent prijenosa topline zgrade, uzimajući u obzir gubitak topline zbog infiltracije i ventilacije, W / (m 2 × ° C), određuje se formulom G.6 [SNiP 23 - 02] uzimajući u obzir nacrte usvojene u projekt:

Gdje S – određena toplina zrak, jednak 1 kJ/(kg×°C);

β ν – koeficijent smanjenja volumena zraka u zgradi, uzimajući u obzir prisutnost unutarnjih ograđujućih konstrukcija, jednak β ν = 0,85.

0,28×1×0,472×0,85×25026,57×1,305×0,9/8056,9 = 0,41 W/(m 2 ×°C).

Prosječna izmjena zraka u zgradi tijekom razdoblja grijanja izračunava se iz ukupne izmjene zraka zbog ventilacije i infiltracije pomoću formule

n a= [(3×1714,32) × 168/168+(95×0,9×

×168)/(168×1,305)] / (0,85×12984) = 0,479 h -1 .

– količina infiltriranog zraka, kg/h, koji ulazi u zgradu kroz ograđene konstrukcije tijekom dana razdoblja grijanja, određuje se formulom G.9 [SNiP 23-02-2003]:

19,68/0,53×(35,981/10) 2/3 + (2,1×1,31)/0,53×(56,55/10) 1/2 = 95 kg/h.

– prema tome za stubište izračunata razlika u tlaku vanjskog i unutarnjeg zraka za prozore i balkonska vrata i vanjska ulazna vrata određuju se formulom 13 [SNiP 23-02-2003] za prozore i balkonska vrata, zamjenjujući vrijednost 0,55 s 0,28 i izračunavajući specifičnu težinu pomoću formule 14 [SNiP 23-02-2003] pri odgovarajućoj temperaturi zraka , tata

∆r e d= 0,55 × Η ×( γ vanj -γ int) + 0,03× γ vanj×ν 2 .

Gdje Η = 30,4 m – visina objekta;

– specifična gravitacija odnosno vanjski i unutarnji zrak, N/m 3.

γ ekst = 3463/(273-26) = 14,02 N/m 3,

γ int = 3463/(273+21) = 11,78 N/m 3 .

∆r F= 0,28×30,4×(14,02-11,78)+0,03×14,02×5,9 2 = 35,98 Pa.

∆r izd= 0,55×30,4×(14,02-11,78)+0,03×14,02×5,9 2 = 56,55 Pa.

– prosječna gustoća dovod zraka za razdoblje grijanja, kg/m3, ,

353/ = 1,31 kg/m3.

V h= 25026,57 m3.

1.2.9 Ukupni koeficijent prijenosa topline

Uvjetni koeficijent prijenosa topline zgrade, uzimajući u obzir gubitak topline zbog infiltracije i ventilacije, W / (m 2 × ° C), određuje se formulom G.6 [SNiP 23-02-2003] uzimajući u obzir dizajne usvojeno u projektu:

0,54 + 0,41 = 0,95 W/(m 2 ×°C).

1.2.10 Usporedba normaliziranih i smanjenih otpora prijenosu topline

Rezultati proračuna uspoređeni su u tablici. 2 standardizirana i smanjena otpora prijenosa topline.

Tablica 2 - Standardizirano Rreg i dano R r o otpor prijenosa topline ograđenih dijelova zgrade

1.2.11 Zaštita od natapanja zatvorenih konstrukcija

Temperatura unutarnja površina ogradne konstrukcije moraju biti veće od temperature rosišta t d=11,6 o C (3 o C za prozore).

Temperatura unutarnje površine zatvorenih konstrukcija τ int, izračunava se pomoću formule Ya.2.6 [SP 23-101]:

τ int = t int-(t int-t ekst)/(R r× α int),

za zidanje zidova:

τ int=20-(20+26)/(3,37×8,7)=19,4 o C > t d=11,6°C;

za oblaganje tehničkog poda:

τ int=2-(2+26)/(4,35×8,7)=1,3 o C<t d=1,5°C, (φ=75%);

za prozore:

τ int=20-(20+26)/(0,56×8,0)=9,9 o C > t d=3 o C.

Temperatura kondenzacije na unutarnjoj površini konstrukcije određena je pomoću Iskaznica dijagram vlažnog zraka.

Temperature unutarnjih konstruktivnih površina zadovoljavaju uvjete za sprječavanje kondenzacije vlage, s izuzetkom tehničkih podnih stropnih konstrukcija.

1.2.12 Prostorno-planske karakteristike građevine

Prostorno-planske karakteristike zgrade utvrđene su u skladu sa SNiP 23-02.

Koeficijent ostakljenja fasada zgrada f:

f = A F /A W + F = 1002,24 / 5992 = 0,17

Pokazatelj zbijenosti zgrade, 1/m:

8056,9 / 25026,57 = 0,32 m -1 .

1.3.3 Potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade

Potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade tijekom ogrjevnog razdoblja Q h y, MJ, određeno formulom G.2 [SNiP 23 - 02]:

0,8 – koeficijent smanjenja dobitka topline zbog toplinske inercije zatvorenih konstrukcija (preporučeno);

1.11 – koeficijent koji uzima u obzir dodatnu potrošnju topline sustava grijanja povezanu s diskretnošću nominalnog toplinskog toka asortimana proizvoda uređaji za grijanje njihov dodatni gubitak topline kroz dijelove ograde iza radijatora, povišena temperatura zrak unutra kutne sobe, gubitak topline cjevovoda koji prolaze kroz negrijane prostorije.

Opći gubitak topline zgrade Q h, MJ, za razdoblje grijanja određuju se formulom G.3 [SNiP 23 - 02]:

Q h= 0,0864×0,95×4858,5×8056,9 = 3212976 MJ.

Toplinski dobici kućanstva tijekom sezone grijanja Q int, MJ, određuju se formulom G.10 [SNiP 23 - 02]:

Gdje q int= 10 W/m2 – količina proizvedene topline kućanstva po 1 m2 stambene površine ili procijenjene površine javne zgrade.

Q int= 0,0864×10×205×3940= 697853 MJ.

Dobivanje topline kroz prozore iz solarno zračenje tijekom sezone grijanja Q s, MJ, određuju se formulom 3.10 [TSN 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 MJ.

Q h y= ×1,11 = 2,566917 MJ.

1.3.4 Procijenjena specifična potrošnja toplinske energije

Procijenjena specifična potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade tijekom razdoblja grijanja, kJ/(m 2 × o S×dan), određena je formulom
D.1:

10 3 × 2 566917 /(7258 × 4858,5) = 72,8 kJ/(m 2 × o S×dan)

Prema tablici. 3.6 b [TSN 23 – 329 – 2002] normalizirana specifična potrošnja toplinske energije za grijanje stambene zgrade od devet katova iznosi 80 kJ/(m 2 × o S×dan) ili 29 kJ/(m 3 × o S×dan).

ZAKLJUČAK

U projektu stambene zgrade od 9 katova korištene su posebne tehnike za povećanje energetske učinkovitosti zgrade, kao što su:

¾ primijenjeno konstruktivno rješenje, omogućujući ne samo izvođenje brza gradnja objekta, ali i koristiti različite konstruktivne i izolacijske materijale i arhitektonske oblike u vanjskoj ogradnoj konstrukciji prema zahtjevu naručitelja i uzimajući u obzir postojeće mogućnosti graditeljstva regije,

¾ projekt uključuje toplinsku izolaciju cjevovoda grijanja i tople vode,

¾ korišteni su moderni materijali za toplinsku izolaciju, posebno polistiren beton D200, GOST R 51263-99,

¾ u modernim prozirnim izvedbama toplinsko-izolacijskih prozora koriste se dvostruka stakla, a za izradu prozorskih okvira i krila uglavnom PVC profili ili njihove kombinacije. Pri proizvodnji prozora s dvostrukim ostakljenjem od float stakla, prozori daju izračunati smanjeni otpor prijenosu topline od 0,56 W/(m×oC).

Energetska učinkovitost projektirane stambene zgrade određena je sljedećim glavni kriteriji:

¾ specifični utrošak toplinske energije za grijanje u razdoblju grijanja q h des,kJ/(m 2 ×°C×dan) [kJ/(m 3 ×°C×dan)];

¾ pokazatelj zbijenosti zgrade k e,1m;

¾ koeficijent ostakljenja fasade zgrade f.

Kao rezultat izračuna, mogu se izvući sljedeći zaključci:

1. Ogradne konstrukcije stambene zgrade od 9 katova u skladu su sa zahtjevima SNiP 23-02 za energetsku učinkovitost.

2. Zgrada je projektirana za podršku optimalne temperature i vlažnosti zraka uz osiguranje najnižih troškova potrošnje energije.

3. Izračunati indeks zbijenosti građevine k e= 0,32 jednak je normativnom.

4. Koeficijent ostakljenja fasade zgrade f=0,17 približan je standardnoj vrijednosti f=0,18.

5. Stupanj smanjenja potrošnje toplinske energije za grijanje zgrade od standardne vrijednosti bio je minus 9%. Ova vrijednost parametra odgovara normalan razred toplinske energetske učinkovitosti zgrade prema tablici 3 SNiP 23.02.2003 Toplinska zaštita građevine.

ENERGETSKA PUTOVNICA ZGRADE

Opis:

U skladu s najnovijim SNiP-om "Toplinska zaštita zgrada", odjeljak "Energetska učinkovitost" obavezan je za svaki projekt. Glavna svrha odjeljka je dokazati da je specifična potrošnja topline za grijanje i ventilaciju zgrade ispod standardne vrijednosti.

Proračun sunčevog zračenja u zimsko vrijeme

Tok ukupnog sunčevog zračenja koji dolazi tijekom razdoblja grijanja na horizontalne i vertikalne površine u stvarnim oblačnim uvjetima, kWh/m2 (MJ/m2)

Tok ukupnog sunčevog zračenja koji dolazi za svaki mjesec razdoblja grijanja na vodoravne i okomite površine u stvarnim oblačnim uvjetima, kWh/m2 (MJ/m2)

Kao rezultat obavljenog rada dobiveni su podaci o intenzitetu ukupnog (izravnog i difuznog) sunčevog zračenja koje pada na različito orijentirane vertikalne površine za 18 ruskih gradova. Ovi se podaci mogu koristiti u stvarnom dizajnu.

Književnost

1. SNiP 23–02–2003 „Toplinska zaštita zgrada.” – M.: Gosstroj Rusije, FSUE TsPP, 2004.

2. Znanstvena i primijenjena referentna knjiga o klimi SSSR-a. Dijelovi 1–6. Vol. 1–34. - St. Petersburg. : Gidrometeoizdat, 1989–1998.

3. SP 23–101–2004 „Projekt toplinske zaštite zgrada.” – M.: Savezno državno jedinstveno poduzeće TsPP, 2004.

4. MGSN 2.01–99 „Ušteda energije u zgradama. Norme toplinske zaštite i opskrbe toplinom i vodom.” – M.: Državno jedinstveno poduzeće “NIAC”, 1999.

5. SNiP 23–01–99* „Građevinska klimatologija”. – M.: Gosstroy of Russia, State Unitary Enterprise TsPP, 2003.

6. Građevinska klimatologija: Referentni priručnik za SNiP. – M.: Strojizdat, 1990.

Sustavi grijanja i ventilacije moraju osigurati prihvatljive mikroklimatske uvjete i zračni okoliš prostorijama. Da bi se to postiglo, potrebno je održavati ravnotežu između toplinskih gubitaka i toplinskih dobitaka zgrade. Uvjet za toplinsku ravnotežu zgrade može se izraziti kao jednakost

$$Q=Q_t+Q_i=Q_0+Q_(tv),$$

gdje je $Q$ ukupni gubitak topline zgrade; $Q_t$ – gubitak topline prijenosom topline kroz vanjske ograde; $Q_and$ – gubitak topline infiltracijom zbog hladnog zraka koji ulazi u prostoriju kroz propuštanja u vanjskim kućištima; $Q_0$ – dovod topline u zgradu kroz sistem grijanja; $Q_(tv)$ – unutarnje stvaranje topline.

Toplinski gubitak zgrade uglavnom ovisi o prvom članu $Q_t$. Stoga se radi lakšeg izračuna toplinski gubici zgrade mogu prikazati na sljedeći način:

$$Q=Q_t·(1+μ),$$

gdje je $μ$ koeficijent infiltracije, koji je omjer gubitka topline infiltracijom i gubitka topline prijenosom topline kroz vanjske ograde.

Izvor unutarnjeg stvaranja topline $Q_(tv)$ u stambenim zgradama najčešće su ljudi, uređaji za kuhanje (plinski, električni i drugi štednjaci), rasvjeta. Ova otpuštanja topline uglavnom su nasumične prirode i ne mogu se ni na koji način kontrolirati tijekom vremena.

Osim toga, emisije topline nisu ravnomjerno raspoređene po zgradi. U prostorijama s velikom gustoćom naseljenosti, unutarnje stvaranje topline je relativno veliko, au sobama s niskom gustoćom je beznačajno.

Kako bi se osigurali normalni temperaturni uvjeti u stambenim prostorima, hidraulički i temperaturni režim toplinske mreže pod najnepovoljnijim uvjetima, tj. prema načinu grijanja prostorija s nultim oslobađanjem topline.

Zadani otpor prijenosa topline prozirnih konstrukcija (prozori, vitraji balkonskih vrata, lampioni) prihvaća se na temelju rezultata ispitivanja u ovlaštenom laboratoriju; u nedostatku takvih podataka, procjenjuje se metodologijom iz Dodatka K u.

Smanjeni otpor prijenosa topline zatvorenih konstrukcija s ventiliranim zračnim prostorima treba izračunati u skladu s Dodatkom K u SP 50.13330.2012 Toplinska zaštita zgrada (SNiP 23.02.2003.).

Izračun specifičnih toplinsko-zaštitnih svojstava zgrade izrađuje se u obliku tablice koja treba sadržavati sljedeće podatke:

• Naziv svakog fragmenta koji čini ljusku zgrade;
• Površina svakog fragmenta;
• Smanjeni otpor prijenosu topline svakog fragmenta u odnosu na izračun (prema Dodatku E u SP 50.13330.2012 Toplinska zaštita zgrada (SNiP 23.02.2003));
• Koeficijent koji uzima u obzir razliku između unutarnje ili vanjske temperature strukturnog fragmenta u odnosu na one usvojene u proračunu GSOP-a.

U sljedećoj tablici prikazan je oblik tablice za proračun specifičnih toplinsko-izolacijskih karakteristika zgrade

Specifična karakteristika ventilacije zgrade, W / (m 3 ∙°C), treba se odrediti formulom

$$k_(vent)=0,28·c·n_v·β_v·ρ_v^(vent)·(1-k_(eff)),$$

gdje je $c$ specifični toplinski kapacitet zraka, jednak 1 kJ/(kg °C); $β_v$ je koeficijent smanjenja volumena zraka u zgradi, uzimajući u obzir prisutnost unutarnjih ogradnih konstrukcija. Ako nema podataka, uzmite $β_v=0,85$; $ρ_v^(vent)$ – prosječna gustoća dovodnog zraka tijekom razdoblja grijanja, izračunata po formuli, kg/m3:

$$ρ_v^(vent)=\frac(353)(273+t_(od));$$

$n_v$ – prosječna brzina izmjene zraka zgrade tijekom razdoblja grijanja, h –1; $k_(eff)$ – koeficijent učinkovitosti rekuperatora.

Koeficijent učinkovitosti rekuperatora je različit od nule ako je prosječna propusnost zraka stambenih stanova i prostorija javne zgrade(sa zatvorenim dovodom i ispuhom otvori za ventilaciju) osigurava tijekom razdoblja ispitivanja brzinu izmjene zraka od $n_(50)$, h–1, pri razlici tlaka od 50 Pa vanjskog i unutarnjeg zraka tijekom mehaničke ventilacije $n_(50) ≤ 2$ h–1.

Stopa izmjene zraka u zgradama i prostorijama pri razlici tlaka od 50 Pa i njihova prosječna propusnost zraka određuju se prema GOST 31167.

Prosječna izmjena zraka zgrade tijekom razdoblja grijanja izračunava se iz ukupne izmjene zraka zbog ventilacije i infiltracije prema formuli, h –1:

$$n_v=\frac(\frac(L_(vent) n_(vent))(168) + \frac(G_(inf) n_(inf))(168 ρ_v^(vent)))(β_v V_(od) ),$$

gdje je $L_(vent)$ količina dovodnog zraka u zgradu s neorganiziranim dotokom ili standardizirana vrijednost s mehanička ventilacija, m 3 / h, jednako za: a) stambene zgrade s predviđenom zauzetošću stanova manjom od 20 m 2 ukupna površina po osobi $3·A_f$, b) ostale stambene zgrade $0,35·h_(fl)(A_f)$, ali ne manje od $30·m$; gdje je $m$ procijenjeni broj stanara u zgradi, c) javni i upravne zgrade prihvaća se uvjetno: za upravne zgrade, urede, skladišta i supermarkete $4·A_r$, za trgovine, zdravstvene ustanove, tvornice potrošačke usluge, sportske arene, muzeji i izložbe $5·A_r$, za predškolske ustanove, škole, srednje tehničke i visokoškolske ustanove obrazovne ustanove$7·A_r$, za sportske, rekreacijske i kulturno-zabavne komplekse, restorane, kafiće, željezničke stanice $10·A_r$; $A_ž$, $A_r$ - za stambene zgrade - površina stambenih prostorija, koja uključuje spavaće sobe, dječje sobe, dnevne sobe, urede, knjižnice, blagovaonice, kuhinje-blagovaonice; za javne i upravne zgrade - procijenjena površina određena u skladu sa SP 118.13330 kao zbroj površina svih prostorija, osim hodnika, predvorja, prolaza, stubišta, dizala, unutarnjih otvorenih stepenica i rampi, kao i prostorija. namijenjeno za postavljanje inženjerske opreme i mreža, m 2; $h_(floor)$ – visina poda od poda do stropa, m; $n_(vent)$ – broj sati rada mehaničke ventilacije tijekom tjedna; 168 – broj sati u tjednu; $G_(inf)$ - količina zraka infiltriranog u zgradu kroz ogradne konstrukcije, kg/h: za stambene zgrade - zrak koji ulazi u stubišta tijekom razdoblja grijanja, za javne zgrade - zrak koji ulazi kroz nepropusnosti u prozirnim konstrukcijama i vratima, dozvoljeno prihvaćanje za javne zgrade u neradno vrijeme ovisno o broju katova zgrade: do tri kata – jednako $0,1·β_v·V_(ukupno)$, od četiri do devet katova $0,15·β_v·V_( ukupno)$, iznad devet katova $0,2·β_v ·V_(ukupno)$, gdje je $V_(ukupno)$ grijani volumen javnog dijela zgrade; $n_(inf)$ – broj sati obračuna infiltracije tijekom tjedna, h, jednako 168 za zgrade s uravnoteženim dovodna i ispušna ventilacija i (168 – $n_(vent)$) za zgrade u čijim se prostorijama održava tlak zraka tijekom rada prisilne mehaničke ventilacije; $V_(from)$ – grijani volumen zgrade, jednak volumenu ograničenom unutarnjim površinama vanjskih ograda zgrada, m 3 ;

U slučajevima kada se zgrada sastoji od više zona s različitim stupnjevima izmjene zraka, prosječni stupnjevi izmjene zraka nalaze se za svaku zonu posebno (zone na koje je zgrada podijeljena moraju činiti cijeli grijani volumen). Sve dobivene prosječne brzine izmjene zraka zbrajaju se i ukupni koeficijent se supstituira u formulu za izračun specifičnih karakteristika ventilacije zgrade.

Količinu infiltriranog zraka koji ulazi u stubište stambene zgrade ili u prostorije javne zgrade kroz nepropusnosti u ispuni otvora, pod pretpostavkom da su svi smješteni na strani vjetra, treba odrediti formulom:

$$G_(inf)=\lijevo(\frac(A_(ok))(R_(i,ok)^(tr))\desno)·\lijevo(\frac(Δp_(ok))(10)\desno )^(\frac(2)(3))+\lijevo(\frac(A_(dv))(R_(i,dv)^(tr))\desno)·\lijevo(\frac(Δp_(dv) )(10)\desno)^(\frac(1)(2))$$

gdje su $A_(ok)$ i $A_(dv)$ ukupna površina prozora, balkonskih vrata i vanjskih ulaznih vrata, m 2; $R_(i,ok)^(tr)$ i $R_(i,dv)^(tr)$ – traženi otpor zrakopropusnosti prozora i balkonskih vrata i vanjskih ulaznih vrata, (m 2 h)/kg ; $Δp_(ok)$ odnosno $Δp_(dv)$ – izračunata razlika tlakova vanjskog i unutarnjeg zraka, Pa, za prozore i balkonska vrata i vanjska ulazna vrata, određuje se formulom:

$$Δp=0,55·H·(γ_n-γ_v)+0,03·γ_n·v^2,$$

za prozore i balkonska vrata zamjenom vrijednosti 0,55 s 0,28 i izračunavanjem specifične težine pomoću formule:

$$γ=\frac(3463)(273+t),$$

gdje su $γ_n$, $γ_v$ specifična težina vanjskog i unutarnjeg zraka, N/m3; t – temperatura zraka: unutarnja (za određivanje $γ_in$) – uzeta prema optimalni parametri prema GOST 12.1.005, GOST 30494 i SanPiN 2.1.2.2645; vanjska (za određivanje $γ_n$) – uzima se jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja s vjerojatnošću 0,92 prema SP 131.13330; $v$ je maksimum prosječnih brzina vjetra po smjeru za siječanj, čija je učestalost 16% ili više, usvojen prema SP 131.13330.

Specifične značajke otpuštanja topline u kućanstvu zgrade, W/(m 3 °C), treba odrediti formulom:

$$k_(život)=\frac(q_(život)·A_w)(V_(život)·(t_in-t_(od))),$$

gdje je $q_(kućanstvo)$ količina proizvedene topline u kućanstvu po 1 m2 stambene površine ili procijenjene površine javne zgrade, W/m2, prihvaćena za:

• stambene zgrade s procijenjenom zauzetošću stanova manjom od 20 m 2 ukupne površine po osobi $q_(kućanstvo)=17$ W/m2;
• stambene zgrade s procijenjenom zauzetošću stanova od 45 m 2 ukupne površine ili više po osobi $q_(kućanstvo)=10$ W/m2;
• ostale stambene zgrade - ovisno o procijenjenoj zauzetosti stanova interpolacijom vrijednosti $q_(kućanstvo)$ između 17 i 10 W/m2;
• za javne i upravne zgrade, emisije topline iz kućanstava uzimaju se u obzir prema procijenjenom broju ljudi (90 W/osobi) u zgradi, rasvjeti (na temelju instalirane snage) i uredskoj opremi (10 W/m2) uzimajući u obzir rad sati tjedno.

Specifične karakteristike unosa topline u zgradu od sunčevog zračenja, W/(m °C), treba odrediti pomoću formule:

$$k_(rad)=(11,6·Q_(rad)^(godina))(V_(od)·GSOP),$$

gdje je $Q_(rad)^(godina)$ unos topline kroz prozore i krovne prozore od sunčevog zračenja tijekom sezone grijanja, MJ/godina, za četiri fasade zgrade orijentirane u četiri smjera, određen formulom:

$$Q_(rad)^(godina)=τ_(1ok)·τ_(2ok)·(A_(ok1)·I_1+A_(ok2)·I_2+A_(ok3)·I_3+A_(ok4)·I_4) +τ_(1pozadina)·τ_(2pozadina)·A_(pozadina)·I_(horizont),$$

gdje su $τ_(1ok)$, $τ_(1back)$ koeficijenti relativnog prodiranja sunčevog zračenja za ispune prozora i krovnih prozora koji propuštaju svjetlost, uzeti prema podacima putovnice odgovarajućih proizvoda koji propuštaju svjetlost; u nedostatku podataka, treba ga prihvatiti prema skupu pravila; krovni prozori s kutom nagiba ispuna prema horizontu od 45° ili više treba smatrati vertikalni prozori, s kutom nagiba manjim od 45 ° - poput krovnih prozora; $τ_(2ok)$, $τ_(2background)$ – koeficijenti koji uzimaju u obzir zasjenjenje svjetlosnog otvora prozora, odnosno krovnih prozora neprozirnim elementima ispune, usvojeni prema projektnim podacima; u nedostatku podataka, treba ga prihvatiti prema skupu pravila; $A_(ok1)$, $A_(ok2)$, $A_(ok3)$, $A_(ok4)$ – površina svjetlosnih otvora pročelja zgrade (isključuje se slijepi dio balkonskih vrata), redom orijentirani u četiri smjera, m 2 ; $A_(background)$ - površina svjetlosnih otvora krovnih prozora zgrade, m 2; $I_1$, $I_2$, $I_3$, $I_4$ – prosječna vrijednost sunčevog zračenja na vertikalnim površinama tijekom razdoblja grijanja u stvarnim oblačnim uvjetima, odnosno orijentirano duž četiri fasade zgrade, MJ/(m 2 godina) , određeno metodom skupa pravila TSN 23-304-99 i SP 23-101-2004; $I_(hor)$ – prosječna vrijednost sunčevog zračenja na horizontalnoj površini tijekom razdoblja grijanja u stvarnim oblačnim uvjetima, MJ/(m 2 godina), određena prema skupu pravila TSN 23-304-99 i SP 23- 101-2004 (prikaz, stručni).

Specifična potrošnja toplinske energije za grijanje i ventilaciju zgrade tijekom razdoblja grijanja, kWh/(m 3 godina) treba se odrediti formulom:

$$q=0,024·GSOP·q_(od)^r.$$

Potrošnja toplinske energije za grijanje i ventilaciju zgrade tijekom razdoblja grijanja, kWh/godina, treba se odrediti formulom:

$$Q_(od)^(godina)=0,024·GSOP·V_(od)·q_(od)^r.$$

Na temelju ovih pokazatelja izrađuje se energetska putovnica za svaku zgradu. Energetska putovnica projekta zgrade: dokument koji sadrži energetske, toplinske i geometrijske karakteristike kako postojećih građevina tako i projekata zgrada i njihovih ogradnih konstrukcija, te utvrđivanje usklađenosti s njihovim zahtjevima regulatorni dokumenti i razred energetske učinkovitosti.

Energetska putovnica projekta zgrade izrađuje se kako bi se osigurao sustav praćenja potrošnje toplinske energije za grijanje i ventilaciju zgrade, što podrazumijeva utvrđivanje usklađenosti toplinske zaštite i energetskih karakteristika zgrade s normiranim pokazateljima definiranim u ovim standardima i (ili) zahtjevima za energetsku učinkovitost objekata kapitalna izgradnja, utvrđeno saveznim zakonodavstvom.

Energetska putovnica zgrade izrađena je u skladu s Dodatkom D. Obrazac za popunjavanje energetske putovnice projekta zgrade u SP 50.13330.2012 Toplinska zaštita zgrada (SNiP 23.02.2003).

Sustavi grijanja moraju osigurati ravnomjerno zagrijavanje unutarnjeg zraka tijekom cijelog razdoblja grijanja, ne stvarati neugodne mirise i ne zagađivati ​​unutarnji zrak. štetne tvari emitiraju tijekom rada, ne stvaraju dodatnu buku, moraju biti dostupni tekući popravci i usluga.

Uređaji za grijanje moraju biti lako dostupni za čišćenje. Za grijanje vode, temperatura površine uređaji za grijanje ne smije prelaziti 90°C. Za uređaje s temperaturom ogrjevne površine većom od 75°C potrebno je osigurati zaštitne barijere.

Prirodna ventilacija stambenih prostorija treba provoditi strujanjem zraka kroz ventilacijske otvore, krmene zrcale ili kroz posebne otvore u prozorska krila I ventilacijski kanali. U kuhinjama, kupaonicama, WC-ima i sušionicama potrebno je predvidjeti otvore za odvod zraka.

Opterećenje grijanja je obično 24 sata dnevno. U konstanti vanjska temperatura, brzine vjetra i naoblake, opterećenje grijanjem stambenih zgrada gotovo je konstantno. Ogrijano opterećenje javnih zgrada i industrijska poduzeća ima neujednačen dnevni, a često i neujednačen tjedni raspored, kada se radi uštede toplinske energije umjetno smanjuje isporuka toplinske energije za grijanje u neradno vrijeme (noću i vikendom).

Opterećenje ventilacije mijenja se mnogo oštrije i tijekom dana i po danu u tjednu, budući da ventilacija u pravilu ne radi tijekom neradnog vremena industrijskih poduzeća i institucija.

MINISTARSTVO OBRAZOVANJA I ZNANOSTI RUSKE FEDERACIJE

Savezni državni proračun obrazovna ustanova visoko stručno obrazovanje

"Državno sveučilište - obrazovni, istraživački i proizvodni kompleks"

Institut za arhitekturu i graditeljstvo

Odjel: “Urbana izgradnja i gospodarstvo”

Disciplina: “Strukturalna fizika”

NASTAVNI RAD

"Toplinska zaštita zgrada"

Izvršio student: Arkharova K.Yu.

• Uvod
• Obrazac zadatka
• 1 . Klimatski certifikat
• 2 . Toplinski proračun
• 2.1 Toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija
• 2.2 Proračun zagradnih konstrukcija "toplih" podruma
• 2.3 Toplinski proračun prozora
• 3 . Izračun specifične potrošnje toplinske energije za grijanje tijekom ogrjevnog razdoblja
• 4 . Apsorpcija topline podnih površina
• 5 . Zaštita ovojnice zgrade od natapanja
• Zaključak
• Popis korištenih izvora i literature
• Dodatak A

Uvod

Toplinska zaštita je skup mjera za uštedu energije i tehnologija koje omogućuju povećanje toplinske izolacije zgrada za razne namjene, smanjiti gubitak topline u prostorijama.

Zadatak osiguranja potrebnih toplinsko-tehničkih svojstava vanjskih ogradnih konstrukcija rješava se davanjem potrebne toplinske otpornosti i otpornosti na prijenos topline.

Otpor prijelaza topline mora biti dovoljno visok da osigura higijenski prihvatljive temperaturne uvjete na površini konstrukcije okrenutoj prema prostoriji u najhladnijem razdoblju godine. Toplinska stabilnost konstrukcija procjenjuje se njihovom sposobnošću održavanja relativno konstantne temperature u prostorijama tijekom periodičnih fluktuacija temperature zraka koji okružuje konstrukcije i protoka topline koja prolazi kroz njih. Stupanj toplinske stabilnosti strukture kao cjeline uvelike je određen fizička svojstva materijal od kojeg je izrađen vanjski sloj konstrukcije, koji upija oštre fluktuacije temperatura.

U ovom predmetni rad Izvodit će se toplinskotehnički proračun ovojnice zgrade individualna kuća, čije je građevinsko područje Arkhangelsk.

Obrazac zadatka

1 Građevinsko područje:

Arkhangelsk.

2 Zidna struktura (ime građevinski materijal, izolacija, debljina, gustoća):

1. sloj - polistirol beton modificiran troskom-portland cementom (=200 kg/m3; ?=0,07 W/(m*K); ?=0,36 m)

2. sloj - ekstrudirana polistirenska pjena (=32 kg/m3; ?=0,031 W/(m*K); ?=0,22 m)

3. sloj - perlitni beton (=600 kg/m3; ?=0,23 W/(m*K); ?=0,32 m

3 Materijal uključenja koji provodi toplinu:

perlibeton (=600 kg/m3; ?=0,23 W/(m*K); ?=0,38 m

4 Dizajn poda:

1. sloj - linoleum (=1800 kg/m 3; s=8,56 W/(m 2 °C); ?=0,38 W/(m 2 °C); ?=0,0008 m

2. sloj - cementno-pješčani estrih (=1800 kg/m 3; s=11,09 W/(m 2 °C); ?=0,93 W/(m 2 °C); ?=0,01 m)

3. sloj - pjenaste polistirenske ploče (=25 kg/m 3; s=0,38 W/(m 2 °C); ?=0,44 W/(m 2 °C); ?=0,11 m )

4. sloj - pjenasta betonska ploča (=400 kg/m 3; s=2,42 W/(m 2 °C); ?=0,15 W/(m 2 °C); ?=0,22 m )

1 . Klimatski certifikat

Razvojno područje - Arkhangelsk.

Klimatsko područje - II A.

Zona vlažnosti - mokra.

Vlažnost zraka u zatvorenom? = 55%;

procijenjena sobna temperatura = 21°C.

Razina vlažnosti u prostoriji je normalna.

Radni uvjeti - B.

Klimatski parametri:

Procijenjena vanjska temperatura zraka (Vanjska temperatura zraka najhladnijeg petodnevnog razdoblja (vjerojatnost 0,92)

Trajanje razdoblja grijanja (s prosječnom dnevnom temperaturom vanjskog zraka od 8°C) - = 250 dana;

Prosječna temperatura ogrjevnog razdoblja (uz srednju dnevnu temperaturu vanjskog zraka? 8°C) - = - 4,5 °C.

enclosing toplinska apsorpcija grijanje

2 . Toplinski proračun

2 .1 Toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija

Izračun stupnjeva-dana razdoblja grijanja

GSOP = (t in - t iz) z iz, (1.1)

gdje je procijenjena sobna temperatura, °C;

Procijenjena vanjska temperatura zraka, °C;

Trajanje sezone grijanja, dani

GSOP =(+21+4.5) 250=6125°Sdan

Potreban otpor prijenosu topline izračunavamo pomoću formule (1.2)

gdje su a i b koeficijenti, čije vrijednosti treba uzeti prema tablici 3 SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada” za odgovarajuće skupine zgrada.

Prihvaćamo: a = 0,00035 ; b=1,4

0,00035 6125 +1,4=3,54m 2 °C/W.

Konstrukcija vanjskog zida

a) Izrežemo konstrukciju ravninom paralelnom sa smjerom protoka topline (slika 1):

Slika 1 - Dizajn vanjskog zida

Tablica 1 - Parametri materijala vanjskih zidova

Otpor prijenosa topline R a određuje se formulom (1.3):

gdje je A i površina i-tog mjesta, m 2;

R i - otpor prijenosa topline i-tog presjeka, ;

A je zbroj površina svih parcela, m2.

Određujemo otpor prijenosu topline za homogena područja pomoću formule (1.4):

Gdje, ? - debljina sloja, m;

Koeficijent toplinske vodljivosti, W/(mK)

Izračunavamo otpor prijenosu topline za nejednolika područja pomoću formule (1.5):

R= R 1 +R 2 +R 3 +…+R n +R VP, (1.5)

gdje je R1, R2, R3 ...Rn otpor prolasku topline pojedinih slojeva strukture, ;

R VP - otpor prijenosu topline Zračna rupa, .

R a nalazimo pomoću formule (1.3):

b) Izrežemo konstrukciju ravninom okomitom na smjer protoka topline (slika 2):

Slika 2 - Dizajn vanjskog zida

Otpor prijenosa topline R b određuje se formulom (1.5)

R b = R 1 +R 2 +R 3 +…+R n +R vp, (1.5)

Otpor propuštanja zraka za homogena područja odredit ćemo pomoću formule (1.4).

Otpor propuštanja zraka za nejednolika područja određujemo pomoću formule (1.3):

Rb nalazimo pomoću formule (1.5):

Rb =5,14+3,09+1,4= 9,63.

Uvjetni otpor prijenosu topline vanjskog zida određen je formulom (1.6):

gdje je Ra otpor prijenosu topline ograđene strukture, usječen paralelno s protokom topline;

R b - otpor prijenosa topline ograđene konstrukcije, presječene okomito na protok topline, .

Smanjeni otpor prijenosu topline vanjske stijenke određuje se formulom (1.7):

Otpor prijenosa topline na vanjskoj površini određen je formulom (1.9)

gdje je koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ograđene konstrukcije = 8,7;

gdje je koeficijent prijenosa topline vanjske površine ograđene konstrukcije = 23;

Izračunata temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine pregradne konstrukcije određena je formulom (1.10):

gdje je n koeficijent koji uzima u obzir ovisnost položaja vanjske površine ogradnih konstrukcija u odnosu na vanjski zrak, uzimamo n=1;

procijenjena sobna temperatura, °C;

projektirana temperatura vanjskog zraka tijekom hladne sezone, ° C;

koeficijent prijenosa topline unutarnje površine zatvorenih konstrukcija, W / (m 2 ° C).

Temperatura unutarnje površine pregradne konstrukcije određena je formulom (1.11):

2 . 2 Proračun zagradnih konstrukcija "toplih" podruma

Zahtijevani otpor prijenosa topline dijela podrumski zid, koji se nalazi iznad razine tla, uzimamo jednak smanjenom otporu prijenosa topline vanjskog zida:

Smanjeni otpor prijenosu topline ogradnih konstrukcija ukopanog dijela podruma, koji se nalazi ispod razine tla.

Visina udubljenog dijela podruma je 2m; širina podruma - 3,8m

Prema tablici 13 SP 23-101-2004 "Projekt toplinske zaštite zgrada" prihvaćamo:

Izračunavamo potrebni otpor prijenosa topline poda podruma iznad "toplog" podruma pomoću formule (1.12)

gdje se zahtijevani otpor prijenosa topline podrumskog poda nalazi iz tablice 3 SP 50.13330.2012 "Toplinska zaštita zgrada".

gdje je temperatura zraka u podrumu, °C;

isto kao u formuli (1.10);

isto kao u formuli (1.10)

Uzmimo da je jednaka 21,35 °C:

Određujemo temperaturu zraka u podrumu pomoću formule (1.14):

gdje, isto kao u formuli (1.10);

Linearna gustoća toplinskog toka; ;

Količina zraka u podrumu, ;

Duljina cjevovoda i-tog promjera, m; ;

Stopa izmjene zraka u podrumu; ;

Gustoća zraka u podrumu;

c - specifični toplinski kapacitet zraka;;

Podrumski prostor, ;

Područje poda i zidova podruma u kontaktu s tlom;

Površina vanjskih zidova podruma iznad razine terena, .

2 . 3 Toplinski proračun prozora

Izračunavamo stupanj-dan razdoblja grijanja pomoću formule (1.1)

GSOP =(+21+4,5) 250=6125°Sd.

Smanjeni otpor prijenosu topline određuje se prema tablici 3 SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada” metodom interpolacije:

Prozore odabiremo na temelju pronađenog otpora prijenosa topline R0:

Redovno staklo i jednokomorni dvostruki prozori u zasebnim okvirima od stakla s tvrdim selektivnim premazom - .

Zaključak: Smanjeni otpor prijelaza topline, temperaturna razlika i temperatura unutarnje površine ograde u skladu su sa zahtijevanim standardima. Posljedično, projektirana struktura vanjskog zida i debljina izolacije su pravilno odabrani.

S obzirom na to da smo zidnu konstrukciju uzeli kao ogradnu konstrukciju u udubljenom dijelu podruma, dobili smo neprihvatljiv otpor prijelaza topline poda podruma, što utječe na temperaturnu razliku između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine pregradne konstrukcije.

3 . Izračun specifične potrošnje toplinske energije za grijanje tijekom ogrjevnog razdoblja

Procijenjena specifična potrošnja toplinske energije za grijanje zgrada tijekom razdoblja grijanja određena je formulom (2.1):

gdje je potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade tijekom razdoblja grijanja, J;

Zbroj površina stanova odn korisna površina prostori zgrade, osim tehničkih etaža i garaža, m 2

Potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade tijekom razdoblja grijanja izračunava se pomoću formule (2.2):

gdje je ukupni gubitak topline zgrade kroz vanjske ograde, J;

Unos topline u kućanstvo tijekom razdoblja grijanja, J;

Dobitak topline kroz prozore i krovne prozore od sunčevog zračenja tijekom sezone grijanja, J;

Koeficijent smanjenja dobitka topline zbog toplinske inercije ogradnih konstrukcija, preporučena vrijednost = 0,8;

Koeficijent koji uzima u obzir dodatnu potrošnju topline sustava grijanja povezanu s diskretnošću nazivnog toplinskog toka raspona uređaja za grijanje, njihove dodatne gubitke topline kroz dijelove ograde iza radijatora, povećanu temperaturu zraka u kutnim prostorijama , toplinski gubici cjevovoda koji prolaze kroz negrijane prostorije za zgrade s grijanim podrumima = 1, 07;

Ukupni gubitak topline zgrade, J, tijekom razdoblja grijanja određen je formulom (2.3):

gdje je ukupni koeficijent prolaza topline zgrade, W/(m 2 °C), određen formulom (2.4);

Ukupna površina zatvorenih konstrukcija, m 2;

gdje je smanjeni koeficijent prolaza topline kroz vanjsku ovojnicu zgrade, W/(m 2 °C);

Uvjetni koeficijent prolaza topline zgrade, uzimajući u obzir gubitak topline zbog infiltracije i ventilacije, W/(m 2 °C).

Reducirani koeficijent prolaza topline kroz vanjsku ovojnicu zgrade određuje se formulom (2.5):

gdje je površina, m 2 i smanjeni otpor prijenosu topline, m 2 °C/W, vanjskih zidova (osim otvora);

Isto, ispunjavanje svjetlosnih otvora (prozori, vitraji, lampioni);

Isto za vanjska vrata i kapije;

iste, kombinirane obloge (uključujući preko prozora);

isti, tavanske etaže;

isti, podrumske etaže;

Isto,.

0,306 W/(m 2 °C);

Uvjetni koeficijent prolaza topline zgrade, uzimajući u obzir gubitak topline zbog infiltracije i ventilacije, W/(m 2 °C), određuje se formulom (2.6):

gdje je koeficijent smanjenja volumena zraka u zgradi, uzimajući u obzir prisutnost unutarnjih ogradnih konstrukcija. Prihvaćamo sv = 0,85;

Volumen grijanih prostorija;

Koeficijent za uzimanje u obzir utjecaja nadolazećeg toka topline u prozirnim konstrukcijama, jednak 1 za prozore i balkonska vrata s odvojenim krilima;

Prosječna gustoća dovodnog zraka tijekom razdoblja grijanja, kg/m3, određena formulom (2.7);

Prosječna brzina izmjene zraka zgrade tijekom razdoblja grijanja, h 1

Prosječna izmjena zraka u zgradi tijekom razdoblja grijanja izračunava se iz ukupne izmjene zraka zbog ventilacije i infiltracije pomoću formule (2.8):

gdje je količina dovoda zraka u zgradu s neorganiziranim dotokom ili normirana vrijednost s mehaničkom ventilacijom, m 3 / h, jednaka za stambene zgrade namijenjene građanima, uzimajući u obzir društvena norma(uz predviđenu zauzetost stana od 20 m2 ukupne površine ili manje po osobi) - 3 A;3 A = 603,93 m2;

Nastanjeno područje; =201,31m2;

Broj sati rada mehaničke ventilacije tijekom tjedna, h; ;

Broj sati snimanja infiltracije tijekom tjedna, h;=168;

Količina zraka infiltriranog u zgradu kroz ograđene konstrukcije, kg/h;

Količina zraka koja se infiltrira u stubište stambene zgrade kroz nepropusnosti u ispuni otvora odredit će se formulom (2.9):

gdje, - odnosno za stubište, ukupna površina prozora i balkonskih vrata i vanjskih ulaznih vrata, m 2;

sukladno tome za stubište zahtijevani otpor propuštanja zraka prozora i balkonskih vrata te vanjskih ulaznih vrata, m 2 °C/W;

Prema tome, za stubište, izračunata razlika tlaka vanjskog i unutarnjeg zraka za prozore i balkonska vrata i vanjska ulazna vrata, Pa, određena formulom (2.10):

gdje, n, v - specifična težina vanjskog i unutarnjeg zraka, N/m3, određena formulom (2.11):

Maksimalne prosječne brzine vjetra po smjeru za siječanj (SP 131.13330.2012 “Građevinska klimatologija”); =3,4 m/s.

3463/(273 + t), (2.11)

n = 3463/(273 -33) = 14,32 N/m3;

in = 3463/(273+21) = 11,78 N/m3;

Odavde nalazimo:

Pronašli smo prosječni faktor izmjena zraka zgrade tijekom razdoblja grijanja, koristeći dobivene podatke:

0,06041 h 1 .

Na temelju dobivenih podataka izračunavamo pomoću formule (2.6):

0,020 W/(m 2 °C).

Koristeći podatke dobivene u formulama (2.5) i (2.6), nalazimo ukupni koeficijent prolaza topline zgrade:

0,306+0,020= 0,326 W/(m 2 °C).

Ukupni toplinski gubitak zgrade izračunavamo pomoću formule (2.3):

0,08640,326317,78=J.

Unos topline u kućanstvu tijekom razdoblja grijanja, J, određuje se formulom (2.12):

gdje se prihvaća količina proizvodnje topline u kućanstvu po 1 m 2 stambenog prostora ili procijenjene površine javne zgrade, W/m 2;

površina stambenih prostorija; =201,31m2;

Toplinski dobitak kroz prozore i krovne prozore od sunčevog zračenja tijekom razdoblja grijanja, J, za četiri fasade zgrada orijentirane u četiri smjera, odredit će se formulom (2.13):

gdje su koeficijenti koji uzimaju u obzir zatamnjenje svjetlosnog otvora neprozirnim elementima; za jednokomorne dvostruke prozore obično staklo s tvrdim selektivnim premazom - 0,8;

Relativni koeficijent prodora sunčevog zračenja za svjetlopropusne ispune; za jednokomorni prozor s dvostrukim staklom od običnog stakla s tvrdim selektivnim premazom - 0,57;

Površina svjetlosnih otvora fasada zgrade, usmjerenih u četiri smjera, m 2;

Prosječna vrijednost sunčevog zračenja na okomitim površinama tijekom razdoblja grijanja u stvarnim oblačnim uvjetima, odnosno usmjerena duž četiri fasade zgrade, J/(m2, određena prema tablici 9.1 SP 131.13330.2012 „Građevinska klimatologija”;

Sezona grijanja:

Siječanj, veljača, ožujak, travanj, svibanj, rujan, listopad, studeni, prosinac.

Za grad Arkhangelsk uzimamo geografsku širinu od 64°N.

C: A 1 =2,25m2; I 1 =(31+49)/9=8,89 J/(m2;

I 2 =(138+157+192+155+138+162+170+151+192)/9=161,67J/(m2;

B: A3 = 8,58; I 3 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 J/(m 2 ;

Z: A4 = 8,58; I 4 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 J/(m2.

Koristeći podatke dobivene iz računskih formula (2.3), (2.12) i (2.13), nalazimo potrošnju toplinske energije za grijanje zgrade pomoću formule (2.2):

Pomoću formule (2.1) izračunavamo specifičnu potrošnju toplinske energije za grijanje:

KJ/(m 2 °C dan).

Zaključak: specifična potrošnja toplinske energije za grijanje zgrade ne odgovara normiranoj potrošnji utvrđenoj prema SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada” i iznosi 38,7 kJ/(m 2 °C dan).

4 . Apsorpcija topline podnih površina

Toplinska tromost slojeva podne konstrukcije

Slika 3 - Shema poda

Tablica 2 - Parametri podnih materijala

Izračunajmo toplinsku inerciju slojeva podne konstrukcije pomoću formule (3.1):

gdje je s koeficijent apsorpcije topline, W/(m 2 °C);

Toplinski otpor određen formulom (1.3)

Izračunati pokazatelj apsorpcije topline podne površine.

Prva 3 sloja podne konstrukcije imaju ukupnu toplinsku inerciju, ali toplinsku inerciju imaju 4 sloja.

Stoga ćemo stopu apsorpcije topline površine poda odrediti sekvencijalno izračunavanjem stope apsorpcije topline površina slojeva konstrukcije, počevši od 3. do 1.:

za 3. sloj prema formuli (3.2)

za i-ti sloj (i=1,2) prema formuli (3.3)

W/(m 2 °C);

W/(m 2 °C);

W/(m 2 °C);

Pretpostavlja se da je stopa apsorpcije topline podne površine jednaka stopi apsorpcije topline površine prvog sloja:

W/(m 2 °C);

Normalizirana vrijednost indeksa apsorpcije topline određena je prema SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada”:

12 W/(m 2 °C);

Zaključak: izračunata stopa apsorpcije topline podne površine odgovara standardiziranoj vrijednosti.

5 . Zaštita ovojnice zgrade od natapanja

Klimatski parametri:

Tablica 3 - Prosječne mjesečne temperature i tlak vodene pare vanjskog zraka

Prosječni parcijalni tlak vodene pare vanjskog zraka tijekom godišnjeg razdoblja

Slika 4 - Dizajn vanjskog zida

Tablica 4 - Parametri materijala vanjskih zidova

Otpornost paropropusnosti slojeva konstrukcije nalazimo pomoću formule:

gdje je debljina sloja, m;

Koeficijent propusnosti pare, mg/(mchPa)

Određujemo otpor paropropusnosti slojeva konstrukcije od vanjske i unutarnje površine do ravnine moguće kondenzacije (ravnina moguće kondenzacije poklapa se s vanjska površina izolacija):

Otpor prijelaza topline slojeva stijenke od unutarnje površine do ravnine moguće kondenzacije određuje se formulom (4.2):

gdje je otpor prijenosu topline na unutarnjoj površini, određen formulom (1.8)

Duljina godišnjih doba i srednje mjesečne temperature:

zima (siječanj, veljača, ožujak, prosinac):

ljeto (svibanj, lipanj, srpanj, kolovoz, rujan):

proljeće, jesen (travanj, listopad, studeni):

gdje je smanjeni otpor prijenosu topline vanjske stijenke, ;

izračunata sobna temperatura, .

Nalazimo odgovarajuću vrijednost tlaka vodene pare:

Srednju godišnju vrijednost tlaka vodene pare nalazimo pomoću formule (4.4):

gdje su E 1, E 2, E 3 vrijednosti tlaka vodene pare po sezoni, Pa;

trajanje godišnjih doba, mjeseci

Parcijalni tlak pare unutarnjeg zraka određen je formulom (4.5):

gdje je, parcijalni tlak zasićene vodene pare, Pa, pri temperaturi unutarnjeg zraka u prostoriji; za 21: 2488 Pa;

relativna vlažnost zraka u zatvorenom prostoru, %

Traženi otpor propusnosti pare nalazimo pomoću formule (4.6):

gdje je prosječni parcijalni tlak vodene pare vanjskog zraka tijekom godišnjeg razdoblja, Pa; prihvatiti = 6,4 hPa

Iz uvjeta nedopustivosti nakupljanja vlage u ogradnoj konstrukciji tijekom godišnjeg razdoblja rada provjeravamo stanje:

Nalazimo tlak vodene pare vanjskog zraka za razdoblje s negativnim prosječnim mjesečnim temperaturama:

Dobijamo srednju vanjsku temperaturu zraka za razdoblje s negativnim srednjim mjesečnim temperaturama:

Vrijednost temperature u ravnini moguće kondenzacije određujemo pomoću formule (4.3):

Ova temperatura odgovara

Potrebnu otpornost na paropropusnost određujemo pomoću formule (4.7):

gdje je trajanje razdoblja nakupljanja vlage, dani, uzeto jednako razdoblju s negativnim prosječnim mjesečnim temperaturama; uzeti =176 dana;

gustoća materijala navlaženog sloja, kg/m 3 ;

debljina navlaženog sloja, m;

maksimalno dopušteno povećanje vlage u materijalu navlaženog sloja, % težine, tijekom razdoblja nakupljanja vlage, uzeto prema tablici 10 SP 50.13330.2012 „Toplinska zaštita zgrada”; prihvatiti za ekspandirani polistiren = 25%;

koeficijent određen formulom (4.8):

gdje je prosječni parcijalni tlak vodene pare vanjskog zraka za razdoblje s negativnim srednjim mjesečnim temperaturama, Pa;

isto kao u formuli (4.7)

Odavde izračunavamo pomoću formule (4.7):

Iz uvjeta ograničenja vlage u ogradnoj konstrukciji za razdoblje s negativnim srednjim mjesečnim vanjskim temperaturama provjeravamo stanje:

Zaključak: zbog ispunjenja uvjeta ograničenja količine vlage u ogradnoj konstrukciji tijekom razdoblja nakupljanja vlage, nije potreban dodatni uređaj za zaštitu od pare.

Zaključak

Toplinska svojstva vanjske ograde zgrade ovise o: povoljna mikroklima zgrade, odnosno osiguravanje temperature i vlažnosti u prostoriji nije niža od regulatorni zahtjevi; količina topline koju zgrada gubi zimi; temperatura unutarnje površine ograde, koja jamči od stvaranja kondenzacije na njemu; režim vlažnosti dizajna ograde, što utječe na njegovu toplinsku zaštitu i trajnost.

Zadatak osiguranja potrebnih toplinsko-tehničkih svojstava vanjskih ogradnih konstrukcija rješava se davanjem potrebne toplinske otpornosti i otpornosti na prijenos topline. Dopuštena propusnost konstrukcija ograničena je danim otporom propuštanju zraka. Normalno stanje vlažnosti konstrukcija postiže se smanjenjem početne vlažnosti materijala i ugradnjom hidroizolacije, au slojevitim konstrukcijama dodatno odgovarajućim rasporedom konstruktivnih slojeva od materijala različitih svojstava.

Tijekom kolegijalnog projekta obavljeni su proračuni vezani uz toplinsku zaštitu zgrada, koji su provedeni u skladu s kodeksima prakse.

Popis korišteni izvori i književnost

1. SP 50.13330.2012. Toplinska zaštita zgrada (Ažurirano izdanje SNiP 23-02-2003) [Tekst] / Ministarstvo regionalnog razvoja Rusije - M.: 2012. - 96 str.

2. SP 131.13330.2012. Građevinska klimatologija (Ažurirana verzija SNiP 23-01-99*) [Tekst] / Ministarstvo regionalnog razvoja Rusije - M.: 2012. - 109 str.

3. Kupriyanov V.N. Projektiranje toplinske zaštite ogradnih konstrukcija: Tutorial[Tekst]. - Kazan: KGASU, 2011. - 161 str.

4. SP 23-101-2004 Projekt toplinske zaštite zgrada [Tekst]. - M.: Savezno državno jedinstveno poduzeće TsPP, 2004.

5. T.I. Abaševa. Album tehnička rješenja povećati toplinsku zaštitu zgrada, izolirati strukturne jedinice tijekom remont stambeni fond [Tekst]/ T.I. Abasheva, L.V. Bulgakova. N.M. Vavulo i dr. M.: 1996. - 46 str.

Dodatak A

Energetska putovnica zgrade

opće informacije

Uvjeti projektiranja

Funkcionalna namjena, vrsta i projektno rješenje građevine

Geometrijski i toplinski energetski pokazatelji

Izgledi

Sveobuhvatni pokazatelji

Slični dokumenti

Toplinski tehnički proračuni ogradnih konstrukcija, vanjskih zidova, potkrovlja i podruma, prozora. Proračun toplinskih gubitaka i sustava grijanja. Toplinski proračun uređaja za grijanje. Individualni sustav grijanja i ventilacije.

kolegij, dodan 07/12/2011


Toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija na temelju zimskih radnih uvjeta. Izbor prozirnih ovojnica zgrade. Kalkulacija uvjeti vlažnosti(grafoanalitička metoda Fokin-Vlasov). Određivanje grijanih površina zgrade.

priručnik za obuku, dodan 01.11.2011


Toplinska zaštita i toplinska izolacija građevinskih konstrukcija zgrada i građevina, njihov značaj u moderna gradnja. Određivanje toplinskih svojstava višeslojne ogrodne konstrukcije korištenjem fizičkih i računalnih modela u programu Ansys.

diplomski rad, dodan 20.03.2017


Grijanje peterokatnice stambene zgrade s ravni krov i s negrijanim podrumom u gradu Irkutsku. Izračunati parametre vanjskog i unutarnjeg zraka. Toplinskotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija. Toplinski proračun uređaja za grijanje.

kolegij, dodan 06.02.2009


Toplinski uvjeti zgrade. Izračunati parametre vanjskog i unutarnjeg zraka. Toplinskotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija. Određivanje stupnja-dana razdoblja grijanja i uvjeta rada ogradnih konstrukcija. Proračun sustava grijanja.

kolegij, dodan 15.10.2013


Toplinsko tehnički proračun vanjskih zidova, tavanska etaža, stropovi nad negrijanim podrumima. Provjera strukture vanjskog zida na vanjskom kutu. Zračni način rada rad vanjskih ograda. Apsorpcija topline podnih površina.

kolegij, dodan 14.11.2014


Izbor dizajna prozora i vanjskih vrata. Proračun toplinskih gubitaka u prostorijama i zgradama. Definicija termoizolacijski materijali potrebno osigurati povoljni uvjeti, s klimatskim promjenama pomoću proračuna zatvorenih konstrukcija.

kolegij, dodan 22.01.2010


Toplinski uvjeti zgrade, parametri vanjskog i unutarnjeg zraka. Toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija, toplinska bilanca prostorija. Izbor sustava grijanja i ventilacije, vrste uređaja za grijanje. Hidraulički proračun sustava grijanja.

kolegij, dodan 15.10.2013


Zahtjevi za građevinske strukture vanjsko ograđivanje grijanih stambenih i javnih zgrada. Toplinski gubici prostorije. Odabir toplinske izolacije za zidove. Otpornost na propusnost zraka zatvorenih konstrukcija. Proračun i izbor uređaja za grijanje.

kolegij, dodan 06.03.2010


Toplinskotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija, gubitak topline zgrade, uređaji za grijanje. Hidraulički proračun sustava grijanja zgrade. Proračun toplinskih opterećenja stambene zgrade. Zahtjevi za sustave grijanja i njihov rad.