7083

20

где Rотр - базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·ºС/Вт, принимаемое в зависи-

мости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП) для заданного климатического района по таблице 3 свода правил[1];

mp – коэффициент, учитывающий особенности региона строитель-

ства. Для условий расчетно-графической работы принимает-

ся равным 1.

Градусо - сутки отопительного периода, ºC·сут/год, определяют по формуле

где tв - расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая по [2]; tот - средняя температура отопительного периода (периода со сред-

ней суточной температурой воздуха < + 8 ºС), принимаемая по [3];

zот – продолжительность отопительного периода, принимаемая по своду правил [3].

Необходимые рекомендации по выбору конструктивных решений ограждений, обеспечивающих необходимую тепловую защиту зданий приведе-

ны в п. 8 СП 23-101 [4].

Варианты конструкций стены, покрытия (чердачного перекрытия), пола,

наружной двери принимаются студентом самостоятельно, либо по заданию ру-

ководителя проектирования.

3.1. Расчет наружных стен, покрытий и перекрытий

Согласно п. 9 свода правил [4] для многослойной конструкции с последо-

вательно расположенными однородными слоями сопротивление теплопереда-

че Rо, м2·оС/Вт, следует определять по формуле

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения,

Вт/(м2·оС), принимаемый по таблице 4 свода правил [1];

Rк – термическое сопротивление многослойной конструкции огражде-

ния с последовательно расположенными однородными слоями,

м2·оС/Вт, определяемое по ф-ле (4);

Rн = 1/αн – сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, м2·оС/Вт;

αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения для условий холодного периода, Вт/ (м2·оС), принимаемый по

таблице 8 свода правил [4].

Термическое сопротивление конструкции ограждения, состоящей из по-

следовательно расположенных однородных слоев

ма помещения и зоны влажности района строительства по таблице 2 [1]).

В конструкциях многослойных покрытий, чердачных перекрытий и пе-

рекрытий над подвалами в качестве основного конструктивного элемента часто

22

применяют многопустотные железобетонные плиты. Подобные конструкции характеризуются неоднородностью материала как в направлении параллельном тепловому потоку, так и в перпендикулярном направлении. Это не позволяет для определения термического сопротивления плиты использовать формулу (4).

Методика определения приведенного термического сопротивления плоских ограждающих конструкций с теплопроводными включениями приве-

дена в п. 9.1.7 свода правил [4].

При выполнении расчетно-графической работы допускается использо-

вать значение Rж/б пл. = 0,156 м2· оС/Вт, определенное для шестипустотной плиты толщиной 220 мм и шириной 1000 мм.

Дальнейший расчет заключается в определении необходимой толщины слоя утеплителя (для варианта ограждения со слоем эффективного утеплителя),

либо необходимой общей толщины конструкции, выполненной из однородного материала с повышенными теплозащитными свойствами (например, наружные стены из легкобетонных панелей, панелей из ячеистого, пено- и газобетона и т.п.).

Необходимая толщина слоя утеплителя может быть определена из фор-

Полученное значение толщины утеплителя δут, м, округляют до бли-

жайшего большего, соответствующего типоразмерному ряду принятого тепло-

изоляционного материала (по данным ГОСТ, ТУ и т.д.).

Аналогично поступают при расчете конструкций из однородных мате-

риалов. В этом случае искомой по формуле (7) является толщина основного конструктивного слоя, а общую толщину ограждения приводят к стандартной

23

(в соответствии с нормируемыми размерами материала основного конструк-

тивного слоя).

Подставляя фактическое значение толщины утеплителя δутфакт в форму-

лу (6) получают действительное (фактическое) значение приведенного сопро-

тивления теплопередаче ограждения Roфакт , м2·оС/Вт:

Roфакт = 1/αв + δ1 / λ1 + δ2 / λ2+ …+ δn / λn + δутфакт / λут +1/αн = Rо.

3.2. Расчет конструкции пола, расположенного на грунте

Для полов, расположенных на грунте, применяют упрощенную методи-

ку определения сопротивления теплопередаче - расчет по зонам.

Поверхность пола, расположенного на грунте делят на зоны – полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам (рис. 1а). Полосу, ближайшую к наружной стене, называют первой зоной (I), следующие две полосы – второй

(II) и третьей (III) , оставшуюся площадь – четвертой зоной (IV).

Таким же образом поступают, если необходимо провести расчет наруж-

ных стен (контактирующих с грунтом) помещений заглубленных в грунт. В

этом случае отсчет зон ведется от уровня земли по внутренней поверхности наружной стены и далее по полу (рис. 1б).

Сопротивления теплопередаче для каждой из зон принимают [1, 5, 7]:

а) для неутепленных полов и стен, расположенных ниже уровня земли, с

коэффициентом теплопроводности материалов конструктивных слоев λ 1,2

Вт/( м оС):

коэффициентом теплопроводности утепляющего слоя λут < 1,2 Вт/( м оС) и

толщиной δут, м, Rо ут , м2·оС/Вт, по формуле

в) для конструкций полов на лагах Rо л , м2·оС/Вт, определяют

25

3.3. Расчет светопрозрачных ограждений Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей

принимается на основании сертификационных испытаний. При отсутствии та-

ких данных значение сопротивления теплопередаче следует принимать по сле-

дующей методике:

1) по величине градусо-суток отопительного периода ГСОП, оС·сут/год,

определяют базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче окна

или балконной двери Rотр , м2 о С/Вт, по таблице 3 [1];

2) по приложению свода правил [1, 4] подбирают вариант светопрозрач-

ного ограждения, для которого значение сопротивления теплопередаче Ro бы-

ло бы не менее требуемого.

После этого записывают полное наименование принятой конструкции заполнения светового проема и фактическое значение сопротивления теплопе-

редаче окна Rо, м2 о С/Вт.

3.4. Расчет наружной двери Нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей и

26

внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности

в ограждающей конструкции, оС, принимаемый по таблице 5 [1];

αв – то же, что и в формуле (4).

Если в задании на проектирование не указана конструкция наружной двери, то расчет сводится к определению минимально допустимого значения приведенного сопротивления теплопередаче в зависимости от конструктивных особенностей здания. В этом случае для наружной двери принимают

где Rонорм – нормируемое сопротивление теплопередаче наруж ной стены, определенное по ф-ле (10).

4. ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Тепловая мощность системы отопления представляет собой количество теплоты, необходимое для поддержания требуемой (нормируемой) температу-

ры внутреннего воздуха помещений в отопительный период с учетом имею-

щихся в здании теплопотерь и теплопоступлений.

При определении тепловой мощности систем отопления жилых и обще-

ственных зданий рекомендуется учитывать [5…7]:

а) потери теплоты через наружные ограждающие конструкции;

б) расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха, не компенсируемого подогретым приточным воздухом;

в) потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции, если расчетная разность температур в смежных помещениях равна 3 оС и более;

г) тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов

(бытовые тепловыделения).

Поскольку в индивидуальном жилом доме значения потерь теплоты через внутренние ограждения в большинстве случаев являются

27

незначительными, в рассматриваемой курсовой работе ими допускается пренебречь.

В результате тепловую мощность отопительной системы компенсации недостатка теплоты в помещениях определяют суммированием разностей теплопотерь Qпот, Вт, и теплопоступлений Qвыд, Вт, в каждом по-

мещении по формуле

Вт, определяют суммированием теплопотерь через отдельные ограждающие

конструкции с точностью до 10 Вт по формуле

где A - расчетная площадь ограждения, м2;

Rо - сопротивление теплопередаче ограждения, м2 оС /Вт;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха помещения , оС; tн - расчетная температура наружного воздуха, оС;

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

28

- коэффициент учета добавочных потерь теплоты, доли.

После определения фактических значений приведенного сопротивления теплопередаче для каждого из ограждений приступают к расчету теплопотерь через наружные ограждения по формуле (14) с учетом приведенных ниже ре-

комендаций.

Расчетные площади ограждающих конструкций (A) вычисляют с точностью до 0,1 м2.

Измерения по планам и разрезам проводят следующим образом (рис. 2):

а) длину стен угловых помещений - по внешней поверхности от наруж-

ного угла до оси внутренней стены;

то же, для неугловых помещений - между осями внутренних стен;

б) высоту стен первого этажа - от уровня чистого пола, расположенно-

го на грунте, или от нижнего уровня конструкции пола на лагах или от уровня нижней поверхности пола над холодным подпольем, подвалом, проездом до уровня чистого пола второго этажа;

то же, для средних этажей - между уровнями чистых полов;

то же, для верхнего этажа - от уровня чистого пола до верха конструк-

ции чердачного перекрытия либо бесчердачного покрытия (в месте пересечения с внутренней поверхностью наружной стены).

При вычислении площади внутренних стен измеряют:

а) длину стен - от внутренней поверхности наружных стен до оси внут-

ренней стены или между осями внутренних стен;

б) высоту стен - от уровня чистого пола до поверхности потолка.

Площади окон и дверей определяют по наименьшим размерам строи-

тельных проемов.

При определении площади потолков и полов над неотапливаемыми под-

валами их размеры в плане измеряют между осями внутренних стен и внутрен-

ней поверхностью наружной стены.

В этих же пределах измеряют площади четырех условных зон полов,

29

расположенных на грунте или на лагах, причем при определении общей площа-

ди первой зоны участок пола размером 2 х 2 м, примыкающий к наружному уг-

надземной части наружных стен принимают расстояние от поверхности земли до уровня чистого пола первого этажа.

Подземные части наружных стен рассматривают, как полы на грунте.

Разбивку их на зоны (полосы шириной 2 м) начинают от уровня земли, про-

должают вниз по внутренней поверхности до стыка подземной части стены с полом и далее по поверхности пола (рис. 1б). При этом из площади “первой” зоны исключают для отдельного расчета площадь наружных стен и окон, выхо-

дящих в приямки.

Расчетную температуру внутреннего воздуха tв, оС, принимают для каждого из помещений в соответствии с требованиями ГОСТ и норм проекти-

рования соответствующих зданий [2, 8, 9].

Расчетную температуру наружного воздуха tн, оС, для заданного реги-

она принимают равной температуре наиболее холодной пятидневки с коэффи-

циентом обеспеченности 0,92 по своду правил [3].

Коэффициент учета добавочных потерь теплоты β следует при-

нимать в долях от основных теплопотерь через наружные ограждения [5, 7]:

а) для помещений в зданиях любого назначения для наружных вертикаль-

ных и наклонных (вертикальная проекция) стен, дверей и окон, обращенных:

-на север, восток, северо-восток и северо-запад - в размере 0,1;

-на юго-восток и запад - в размере 0,05;

-в угловых помещениях дополнительно – по 0,05 на каждую стену, дверь и

окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-запад;

-для общественных и административно-бытовых зданий при наличии двух

иболее наружных стен - соответственно 0,15 и 0,1;