Определение теплопотерь через ограждения помещений

Тепловая мощность системы отопления определяется суммой тепловых потерь через наружные ограждения всех отапливаемых помещений здания. При расчете теплопотерь через наружные ограждения пользуются значениями сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций, определенных ранее.

Суммарные потери теплоты помещений Q, учитываемые при проектировании систем отопления, условно подразделяются на основные и добавочные:

Q_пом =Q, Вт. (54)

Теплотеряющими ограждениями считаются такие, которые граничат:

· с наружным воздухом (стены, окна, входные и балконные окна, бесчердачные покрытия);

· с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, а также перекрытия над подвалом и подпольями);

· с помещениями, имеющими температуру внутреннего воздуха на 3°С и ниже, чем в рассчитываемом помещении.

Линейные размеры ограждающих конструкций следует определять с точностью до 0,1 м следующим образом:

а) окна и двери - по наименьшим строительным размерам проема в свету;

б) потолки и полы - между осями внутренних стен от внутренней поверхности

наружных стен до осей внутренних стен;

в) высота стен первого этажа - от уровня нижней поверхности конструкции перекрытия (при неотапливаемом подвале и холодном подполье)-, от отметки чистого пола (при отапливаемом подвале и устройстве пола непосредственно на грунте)-, от отметки уровня подготовки или основания (при устройстве полов на лагах) - до уровня чистого пола вышележащего этажа; высота соответствующих стен для одноэтажного здания - от указанных выше отметок до отметки смазки чердачного перекрытия или до отметки верхнего слоя гидроизоляции наружного перекрытия;

г) длину наружных стен - неугловых помещений: между осями внутренних стен, угловых помещений: от внешней поверхности наружной стены до оси внутренней.

Площади наружных ограждающих конструкций необходимо определить с точностью до 0,1 м². При вычислении площади наружных стен, необходимо учитывать наличие в них наружных входных дверей - из общей площади стены следует вычесть площадь входных дверей (А_нс. – А_вх.дв.). Однако из площади стен не вычитать площади окон и балконных дверей. Удобнее в расчетах уменьшить величину коэффициента теплопередачи стены (k_о -k_нс). При этом итоговый результат (сумма потерь тепла наружными стенами и окнами с балконными дверьми) не изменится [4].

Основные и добавочные потери теплоты следует определять через отдельные ограждающие конструкции Q, Вт, с округлением до 10 Вт для помещений по формуле [10, прил. 9]:

Q=А(t_int -t_ext⁵)(1+∑β)n/R_о.пр.,Вт, (55)

где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

t_int - расчетная температура воздуха, °С, в помещении, с учетом повышения ее в зави симости от высоты помещения более 4 м;

t _ext - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения;

β - добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции;

R_о.пр. – общее термическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м²×°С)/Вт.

Сопротивление теплопередаче конструкции следует определять по формуле (23) (кроме полов на грунте).

Для расчета сопротивления теплопередаче конструкций, расположенных на грунте, применяют упрощенную методику. Поверхность пола и стен (при этом пол рассмат­ривается как продолжение стены) по грунту делится на полосы шириной 2_м, парал­лельные стыку наружной стены и поверхности земли. Отсчет зон начинается по стене от уровня земли, а если стен по грунту нет, то зоной I является полоса пола, ближай­шая к наружной стене. Следующие две полосы будут иметь номера II и III, а остальная часть пола составит зону IV. Причем одна зона может начинаться на стене, а про­должаться на полу (рис. 1).

Рис. 1. Разбивка поверхности пола (а) и заглубленных частей наружных стен (б) на расчетные зоны I – IV.

· Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ < 1,2 Вт/(м*°С), называются неутепленными. Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать R_{н п}, м² • "С/Вт. Для каждой зоны неутепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротив­ления теплопередаче:

зона I – = 2,1м² "С/Вт;

зона II - = 4,3 м² • °С/Вт;

зона III – = 8,6 м² • °С/Вт;

зона IV – = 14,2 м² • °С/Вт.

· Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче Rуп , м² • °С/Вт, опре­деляется по формуле:

, или

R_н.п. - сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, м²*°С/Вт;

δ_у.с — толщина утепляющего слоя, м;

λ_у.с — коэффициент теплопроводности материала утепляющего слоя, Вт/(м • °С).

· Для пола на лагах сопротивление теплопередаче R_л, м² • °С/Вт, рассчитывается по формуле

), или

Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад, в размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05;

б) в угловых помещениях дополнительно - по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1- в других случаях;

в) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях - 0,13;

г) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) - в размере 0,05;

Таблица 11- Расчет потерь теплоты через наружные ограждения здания

д) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:

0,2 H - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27 H - для двойных дверей с тамбурами между ними;

0,34 H - для двойных дверей без тамбура;

0,22 H - для одинарных дверей;

е) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно-тепловыми завесами, - в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 - при наличии тамбура у ворот.

Примечание: для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам "г" и "д" не следует учитывать.

Собственно расчет потерь теплоты здания проводится в табличной форме - сводной ведомости расчета потерь теплоты [см. таблица 11].

В ведомости расчета потерь теплоты ограждающие конструкции обозначаются двумя заглавными буквами: НС - наружная стена; ПЛ – пол; ПТ –потолок; ОО, ДО, ТО, ЧО – окна, соответственно, с одинарным, двойным, тройным или четырехслойным остеклением; БД, ОД, ДД, ТД – двери, соответственно, балконные, одинарные, двойные и тройные.

Примеры расчетов

Пример №1