1 страница. Исходные данные: расположение здания – г

Пример № 1.

Исходные данные: расположение здания – г. Н. Новгород; назначение здания – многоквартирный жилой дом.

Расчетное значение температуры внутреннего воздуха, согласно п. 5.2 [1], таблице 1 [2] и таблице 1 [3], принимается tв = 21°C. Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха принимается, согласно п. 5.7 [1], φв = 60 %. По данным таблицы 1 [1] принимаем влажностный режим помещений здания – «Нормальный». По данным приложения В [1], г. Н. Новгород находится в нормальной зоне влажности. По таблице 2 [2] принимаем расчетные условия эксплуатации строительных конструкций – «Б».

Результаты расчета сводим в таблицу 1.1.

 

Таблице 1.1

Выбор условий эксплуатации строительных конструкций

 

Группа помещений φв, % tв, °С Влажностный режим Условия эксплуатации строительных конструкций
Многоквартирный жилой дом Нормальный Б

1.2. Определение требуемого приведенного сопротивления теплопередаче

наружных ограждающих конструкций

 

Требуемое приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций здания , м2·°C/Вт, определяется по формуле:

, (1.1)

где ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, °C·сут/год; a, b - коэффициенты, значения которых принимается согласно таблице 3 [1].

Градусо-сутки отопительного периода определяются по зависимости:

, (1.2)

где tот, zот – средняя температура наружного воздуха, °C, и продолжительность, сут/год, отопительного периода для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, согласно ТСН [2].

 

Пример № 2.Исходные данные приведены в примере № 1. Здесь и далее приводимые примеры расчетов логически связаны друг с другом.

ГСОП для рассматриваемого здания равны:

5406 °C·сут/год.

Значения требуемого приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций определяются по формуле (1.1), результаты расчета представлены в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2

Значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

 

Наименование здания   Градусо-сутки отопительного периода, Требуемое сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций , (м2·°C)/Вт:
Стен Покрытий и перекрытий над проездами Перекрытий чердачных над неотапливаемыми подпольями и подвалами Окон и балконных дверей, витрин и витражей
Жилой дом 3,292 4,903 4,333 0,555

1.3. Расчет нормируемой удельной теплозащитной характеристики теплового

контура здания

 

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, , Вт/(м3·°C), определяется по зависимостям:

(1.3)

. (1.4)

где Vот – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м3.

При достижении величины , вычисленной по формуле (1.3), значений меньших, чем определенных по формуле (1.4), к расчету следует принимать значение , определенное по формуле (1.4).

 

Пример № 3. Габаритные размеры рассматриваемого девятиэтажного многоквартирного жилого дома приведены в приложении А. Высота этажа равна hэт = 3,1 м. Отапливаемый объем здания равен Vоб = 7240 м3.

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, (комплексное требование) определяется следующим образом:

0,211 Вт/(м3·°C);

= 0,115 Вт/(м3·°C).

Принимаем нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания равным = 0,211 Вт/(м3·°C).


1.4. Расчет нормативного сопротивления теплопередаче наружных

ограждающих конструкций

 

Нормативное значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, , (м2·°C)/Вт, (поэлементное требование) составляет:

, (1.5)

где mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.

Допускается принимать значения коэффициента mр = 0,63 – для наружных стен, mр = 0,95 – для светопрозрачных конструкций, mр = 0,8 – для остальных ограждающих конструкций в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания , Вт/(м3·°C), соблюдается условие:

. (1.6)

где – нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, Вт/(м3·°C), для многоквартирных жилых домов принимается по таблице 14 [1].

Расчетная удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания , Вт/(м3·°C), определяется по формуле:

, (1.7)

где kоб – удельная теплозащитная характеристика здания, Вт/(м3·°C); kвент – удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м3·°C); kбыт – удельная характеристика бытовых тепловыделений здания, Вт/(м3·°C); kрад – удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м3·°C); ξ – коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий при наличии поквартирного учета тепловой энергии на отопление, до получения статистических данных принимается равным ξ = 0,1; βh – 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: многосекционных и других протяженных зданий βh = 1,13; зданий башенного типа – βh = 1,11; зданий с отапливаемыми подвалами и чердаками: βh = 1,07; зданий с отапливаемыми подвалами и чердаками, а также с квартирными генераторами теплоты βh = 1,05; v – коэффициент, учитывающий снижение теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемое значение которого равно v = 0,7 + 0,000025(ГСОП – 1000); ζ – коэффициент эффективности регулирования подачи теплоты в системах отопления, рекомендуемые значения: ζ = 1 – в однотрубной системе с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной горизонтальной разводкой; ζ = 0,95 – в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе; ζ = 0,9 – в однотрубной системе с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе или в однотрубной системе без термостатов и с пофасадным авторегулированием на вводе, а также в двухтрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе; ζ = 0,85 – в однотрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе; ζ = 0,7 – в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внутреннего воздуха; ζ = 0,5 – в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе – регулирование центральное в ЦТП или котельной.

Удельная вентиляционная характеристика здания kвент, Вт/(м3·°C), определяется по формуле:

, (1.8)

где c – удельная теплоемкость воздуха, 1,005 кДж/(кг·°C); nв – средняя кратность воздухообмена, ч–1, определяется по методике приложения Г [1], для жилых зданий в рамках работы может быть принята в интервале nв = 0,5-0,6 ч–1; βv – коэффициент, учитывающий снижение объема воздуха в здании за счет наличия внутренних ограждающих конструкций, при использовании в расчете nв методики СП может быть принят равным βv = 0,85, при принятии nв = 0,5-0,6 ч–1 в рамках работы – βv = 1; – плотность наружного воздуха соответствующая средней температуре отопительного периода, кг/м3; kвент – коэффициент эффективности рекуператора, при отсутствии теплоутилизационного оборудования в конструкции системы вентиляции kвент = 0.

Удельная характеристика бытовых тепловыделений здания kбыт, Вт/(м3·°С), определяется по следующей зависимости:

, (1.9)

где qбыт – величина бытовых тепловыделений на 1 м2 площади жилых помещений, Вт/м2, qбыт = 10-17 Вт/м2 – в зависимости от заселенности квартир, м2/чел; Aж – площадь жилых помещений здания, м2, для представленных в приложении А зданий может быть принята равной Aж = 0,6Aво; Aво – площадь пола здания по внутреннему обмеру, м2.

Удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации kрад, Вт/(м3·°С) определяется по формуле:

, (1.10)

где – теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, определяемые по формуле:

, (1.11)

где τ1ок, τ2ок – коэффициенты относительной проникания солнечной радиации для светопрозрачных затенений окон и учета затенения светового проема окна, при отсутствии паспортных и проектных данных могут быть приняты согласно данным приложения Л [4]; Iок1, Iок2, Iок3, Iок4 – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальную поверхность при действительных условиях облачности, соответственно ориентированных по четырем фасадам здания, МДж/(м2·год), принимается по таблице приложения 2 [5]; Aок1, Aок2, Aок3, Aок4 – площадь светопроемов фасадов здания, ориентированная по четырем сторонам света, м2, без учета несветопрозрачной части балконных дверей.

Из зависимости (1.7) видно, что максимальное значение удельной теплозащитной характеристики определяется выбором наименьшего из двух значений, определенного по формулам (1.3) или (1.4) и по формуле:

. (1.12)

Если , рассчитанное по формулам (1.3), (1.4) больше чем полученное по формуле (1.12), то за требуемое значение удельной теплозащитной характеристики принимают , рассчитанное по формуле (1.12), в обратном случае – рассчитанное по формулам (1.3), (1.4).

Проверяется соответствие комплексного требования к тепловому контуру здания поэлементному требованию к нему, по следующей зависимости:

, (1.13)

где Ai – площадь i-го типа наружной ограждающей конструкции здания (стена, пол, потолок, окно, входная дверь) , м2; – коэффициент, учитывающий несоответствие температуры наружного или внутреннего воздуха расчетному температурному перепаду для i-го типа наружной ограждающей конструкции, в рамках работы принимается = 1 (чердак и подвал – неотапливаемые, с оконными проемами); – требуемое приведенное сопротивление теплопередаче i-го типа наружной ограждающей конструкции, определяемое по формуле (1.1).

Расчет проводится с наименьшими коэффициентами mрi установленными для данных типов ограждений: при соблюдении условия (1.13), нормативное приведенное сопротивление теплопередаче i-го типа наружных ограждающих конструкций принимается с учетом наименьших понижающих коэффициентов mрi по зависимости (1.5); при несоблюдении условия (1.13) – значения коэффициентов mрi увеличивают, либо до соблюдения условия (1.13), либо до достижения ими всеми значения mр = 1.

 

Пример № 4.

По данным таблицы 14 [1], принимаем значение для 9-ти этажного многоквартирного жилого дома равным = 0,319 Вт/(м3·°C).

Удельная вентиляционная характеристика kвент равна:

0,184 Вт/(м3·°C).

Удельная характеристика бытовых тепловыделений kбыт составляет:

Вт/(м3·°C).

Для определения теплопоступлений через окна и светопрозрачные проемы балконных дверей, требуется определить конструкцию окон здания. Минимальное значение коэффициента mр для окон составляет mр = 0,95, что позволяет в расчетах принять = mр = 0,555·0,95 = 0,527 (м2·°C)/Вт.

По данным приложения Л [4] принимаем следующие конструкции заполнений оконных проемов: двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете из обычного стекла с межстекольным расстоянием 12 мм в деревянных или ПВХ переплетах (τ1ок = 0,74;τ2ок = 0,8; = 0,54 (м2·°C)/Вт).

Теплопоступления через окна и от солнечной радиации в течение отопительного периода , для рассматриваемого здания, равны:

= 158022 МДж/год.

Удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации kрад определяется по формуле:

= 0,0468 Вт/(м3·°C).

 

Максимальное значение удельной теплозащитной характеристики здания по формуле (1.12), составляет:

= 0,225 Вт/(м3·°C).

За требуемое значение удельной теплозащитной характеристики принимаем , рассчитанное по формулам (1.3), (1.4), так как оно меньше значения полученного по формуле (1.12).

Входной дверью в подъезд, в данном расчете пренебрегаем, так как доля потерь теплоты через неё к общим теплопотерям через ограждающие конструкции пренебрежимо мала (менее 0,1 %). Проверяем, соблюдается ли условие (1.13) с минимальными коэффициентами mр, следующим образом:

Вт/(м3·°C).

Условие (1.13) не соблюдается (0,224 > 0,211 Вт/(м3·°C)), увеличиваем коэффициент mр с 0,63 до 0,72, и проводим повторный расчет:

Вт/(м3·°C).

Условие (1.13) соблюдается (0,210 < 0,211 Вт/(м3·°C)).

Принимаем следующие значения нормативного приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций:

- наружных стен

= 3,292·0,72 = 2,47 (м2·°C)/Вт;

-перекрытия чердачные и над неотапливаемыми подвалами

= 4,333·0,8 = 3,47 (м2·°C)/Вт.

По полученным значениям нормативного приведенного сопротивления теплопередаче определяют конструкции наружных ограждающих конструкций и их фактическое приведенное сопротивление теплопередаче.


1.5. Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы

 

1) Какие требования предъявляются к тепловой защите теплового контура современных зданий?

2) Дайте определение условному и приведенному сопротивлениям теплопередаче наружных ограждающих конструкций.

3) Что такое удельная теплозащитная характеристика здания?

4) Как определяется удельная вентиляционная характеристика здания?

5) Что такое, и чем отличаются нормативное и требуемое приведенные сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций?

6) Каким образом определяются градусо-сутки отопительного периода?

7) Для чего нужна расчетная удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания? Каким образом она определяется? От каких показателей зависит?

8) Опишите последовательность определения режима эксплуатации нару-жных ограждающих конструкций.

9) Дайте определение удельной характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, как её определить?

10) Что такое теплопроводность материала? В чем заключается физический смысл данного параметра?


Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКИХ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОВОГО КОНТУРА ЗДАНИЯ

 

2.1. Расчет фактического приведенного сопротивления теплопередаче

наружных ограждающих конструкций

 

Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче , м2·°C/Вт, фрагмента теплозащитной оболочки здания или любой выделенной ограждающей конструкции определяется по формуле [1]:

, (2.1)

где – осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, м2·°C/Вт; ljпротяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м/м2; Ψj – удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-го вида, Вт/м·°C [6]; nk – количество точечных неоднородностей k-го типа, приходящихся на 1 м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, шт./м2; χk – удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, Вт/шт.·°C.

Перечень теплотехнических неоднородностей учитываемых при проектировании тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий приведен в приложении А [6]. Коэффициент теплотехнической однородности, r, вспомогательная величина, характеризующая эффективность конструкции, [1]:

(2.2)

Величина определяется осреднением по площади значений условных сопротивлений теплопередаче всех частей фрагмента теплозащитной оболочкой здания [1]:

, (2.3)

где αн– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, 8,7 Вт/м²·°C [1]; αв–коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций [1], Вт/(м²·°С); RS – термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м²·°С)/Вт, определяемое для материальных слоев по формуле [1]:

, (2.4)

где δs – толщина слоя, м; λs – теплопроводность материала слоя, Вт/(м·°C), принимается по данным приложения Т [1].

 

2.1.1. Наружная стена

 

Определение требуемой толщины утеплителя и приведенного сопротивления теплопередаче определяется в следующей последовательности.

Требуемая толщина утеплителя наружной стены равна минимальной толщине утеплителя из стандартного ряда (с шагом 10 мм), при котором фактическое сопротивление теплопередаче больше нормируемого значения (определенного в примере № 4). Выбор толщины утеплителя в конструкции наружной стены сводится к обеспечению следующего условия:

, (2.5)

где A, B – интерполяционные коэффициенты табличных зависимостей линейных теплотехнических неоднородностей от конструкции стены и толщины утеплителя, принимаемые для удобства расчета по приложению Б. В условиях реального проектирования значения Ψj определяются интерполяцией для каждого значения расчетной толщины утеплителя из таблиц приложения Г [6]; Rут – условное сопротивление теплопередаче слоя тепловой изоляции, м2·°C/Вт.

В приведенном равенстве для реальной ограждающей конструкции неизвестно только условное сопротивление теплопередаче утеплителя, которое определяют путем перебора значений толщины утеплителя в некотором интервале, например δут = 0,05…0,15 м.

 

Пример № 5.Примем конструкцию наружных стен, для рассматриваемого здания (вариант № 1, приложение А): трехслойные стены с эффективным утеплителем и облицовкой из кирпичной кладкой (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Конструкция наружной стены: 1 – штукатурка цементно-песчаная; 2 – газобетонные блоки на цементном вяжущем (p0 = 600 кг/м³); 3 – утеплитель «КАВИТИ БАТТС» фирмы «Rockwool»; 4 – кладка из керамического пустотного кирпича (p0 = 1400 кг/м³); 5 – дюбель со стальным сердечником

 

При расчете приведенного сопротивления теплопередаче таких ограждений, согласно таблице А.1 [6], требуется учитывать следующие теплотехнические неоднородности: тарельчатые анкеры; сопряжения с перекрытиями; сопряжения с балконами; стыки с оконными блоками; примыкание к цокольному ограждению; наружные и внутренние углы.

Теплотехнические характеристики учитываемых в работе линейных теплотехнических неоднородностей представлены в приложении Б. В расчете стен учитываем только тарельчатые анкеры, сопряжения с перекрытиями; сопряжения с балконами; стыки с оконными блоками; наружные и внутренние углы. Добавочные потери в местах примыкания стен к цокольному ограждению и сопряжения с чердачным перекрытием учтены в коэффициенте теплотехнической однородности чердачного перекрытия и над неотапливаемым подвалом.

Технические характеристики слоев наружной стены приведены в таблице 2.1. Исходные данные для расчета приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены сводятся в таблицу 2.2. Число тарельчатых анкеров в среднем составляет nk = 8-10 шт./м2. Толщина межэтажного перекрытия здания принимается равной δпер = 210 мм.

 

Таблица 2.1

Технические характеристики слоев наружной стены

№. Наименование конструктивного слоя δs, мм λs, Вт/м·°C Rs, м²·°C/Вт
0. 1/αв = 1/8,7 - - 0,115
1. Штукатурка цементно-песчаная 0,93 0,021
2. Газобетонные блоки на цементном вяжущем 0,26 0,962
3. Утеплитель «КАВИТИ БАТТС» -1 0,04 -1
4. Кладка из керамического пустотного кирпича 0,64 0,187
5. 1/αн = 1/23 - - 0,043
1,328
Примечание. 1 – требуется определить.

 

Таблица 2.2

Исходные данные для расчета приведенного сопротивления теплопередаче

 

Наименование теплотехнической неоднородности lj, м/м2 Ψj, Вт/(м·°C) nk, шт./м2 χk, Вт/(шт.·°C)
A B Условие
1. Тарельчатый анкер - - - - 0,004 [6]
2. Сопряжения с перекрытиями и балконными плитами 0,345 -0,0006 0,0091 0,0723 0,0486 1,22 ≤ Rут < 2,44 2,44 ≤ Rут ≤ 6,1 - -
3. Стыки с оконными блоками и балконными дверьми 0,633 0,0033 0,104 0,094 1,5 ≤ Rут < 3,0 3,0 ≤ Rут ≤ 6,0 - -
4. Наружные углы 0,132 0,0317 0,0126 0,246 0,1888 1,5 ≤ Rут < 3,0 3,0 ≤ Rут ≤ 6,0 - -
5. Внутренние углы 0,066 -0,0137 -0,0073 0,1283 0,109 1,5 ≤ Rут < 3,0 3,0 ≤ Rут ≤ 6,0 - -

 








Дата добавления: 2016-10-17; просмотров: 2998; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2019 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.021 сек.