Читати ще |
Розрахунок тепловтрат приміщенняТепловтрати приміщень у житлових і цивільних будівлях складаються з тепловтрат через зовнішні захищення (стіни, вікна, підлоги, перекриття) і витрат теплоти на нагрівання повітря, що інфільтрується в приміщення через нещільність в конструкціях. У промислових будівлях враховують і інші втрати теплоти. Розрахунок тепловтрат приміщення полягає у визначенні всіх сумарних тепловтрат через огороджувальні конструкції (зовнішні захищення) і для всіх опалювальних приміщень. Допускається не враховувати тепловтрати через внутрішні захищення, якщо різниця температур в приміщеннях, які вони поділяють, не перевищує 3оС. Тепловтрати, Вт, через огороджувальні конструкції розраховують за формулою: Qогр=F(tвн–tзБ) (1+Σβ)n/Rо, де F – розрахункова площа огороджувальної конструкції, м2; tвн – розрахункова температура повітря в приміщенні, оС; tзБ – розрахункова температура зовнішнього повітря, оС; β – додаткові тепловтрати, в частках від основних втрат; n – коефіцієнт, що враховує положення зовнішньої поверхні захищення по відношенню до зовнішнього повітря; Rо – опір теплопередачім2·оС/Вт, що визначається за формулою: Rо=1/αв+ Σ(δі/λі) + 1/αз+Rп.п., де αв – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні захищення, Вт/ м2·оС; δі i λі – товщина шару і розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу шару конструкції; αз – коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні захищення, Вт/ м2·оС; Rn.n – термічний опір закритого повітряного прошарку (при наявності його в конструкції), м2·оС / Вт (див. таблицу 2). Коефіцієнти αв і αз приймаються за СНіПом, для деяких випадків - надані в таблиці 1; δі – визначається з будівельних креслень огороджуючих конструкцій або призначається у відповідності з завданням; λі – приймається за довідковими даними, термічний опір повітряних прошарків може бути принятим за (табл. 2).
Опір теплопередачі вікон і дверей зазвичай не розраховується і приймається за довідковими даними в залежності від використовуваної конструкції. Розрахункові площі захищень визначають за будівельними кресленнями. Величини додаткових тепловтрат наведені в таблиці 3, а коефіцієнта n – в таблиці 4. Витрата теплоти на нагрів інфільтрованого зовнішнього повітря в житлових і громадських будівлях для всіх приміщень визначається з двох розрахунків. У першому розрахунку визначається витрата теплоти Qі на підігрів зовнішнього повітря, що надходить в і-е приміщення внаслідок роботи природної витяжної вентиляції. У другому розрахунку визначається витрата теплоти Qі на підігрів зовнішнього повітря, що проникає в це ж приміщення через нещільність захищень внаслідок теплового і вітрового тисків. Для визначення розрахункових втрат теплоти приміщеннями беруть найбільшу величину з визначених за нижченаведеними формулами (1) та (2). Qі = 0,28 L ρз с ( tвн – tзБ) (1) де L – витрата видаляємого повітря, м3/год, що приймається для житлових будівель 3 м3/год на 1 м2 площі житлових приміщень і кухні; ρз – густина зовнішнього повітря, кг/м3; с – питома теплоємність повітря, рівна 1 кДж /(кг · оС). Питома вага γ, Н/м3 і густина повітря ρ, кг/м3, можуть бути визначені за формулами: γ= 3463/ (273 +t) , ρ = γ / g , де t – температура повітря, оС; g = 9,8 м/с2. Витрата тепла Qі на підігрів зовнішнього повітря, що проникає в приміщення через нещільність огороджень внаслідок теплового і вітрового тисків, визначається: Qі= 0,28 Gі с ( tвн – tзБ) k, (2) де Gі – витрата інфільтрованого повітря, кг/год, через огороджувальні конструкції; k – коефіцієнт, що враховує зустрічний тепловий потік, що приймається для вікон та балконних дверей з роздільними стулками рівним 0,8, для одинарних вікон и вікон зі спареними стулками– 1,0. Для вікон та балконних дверей величину Gі, кг/год, визначають як Gі = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Rи, де Δ Рі – різниця тисків повітря, Па, на зовнішній Рз и внутрішній поверхнях Рвн вікон чи дверей; Σ F – розрахункові площі захищень, м2; Rи, м2·год/кг - – опір повітропроникненню захищення, який може прийматися згідно додатку 3 СНіП. В панельних будівлях, крім того, визначають додаткові витрати інфільтрованого повітря через стики панелей. Різницю тисків повітря Δ Рі, Па, визначають з рівності: Δ Рі= (H – hі ) (γз – γвн) + 0,5 ρз V2 ( се,n – се,р) k1 – ріnt, де H – висота будівлі, м, від рівня землі до гирла вентиляційної шахти (в безгорищних будівлях гирло шахти розташовують на 1 м вище покрівлі, в будинках з горищем на 4-5 м вище верху горищного перекриття); hі – відстань, м, від рівня землі до верху вікон або балконних дверей, для яких визначається витрата повітря; γз, γвн – питомі маси внутрішнього і зовнішнього повітря; V – розрахункова швидкість вітру, м/с; се,n і се,р – аеродинамічні коефіцієнти будівлі відповідно для навітряної та підвітряної поверхонь. Для будівлі прямокутної форми се,n = 0,8, се,р = –0,6; k1 – коефіцієнт, що враховує облік зміни швидкісного напору вітру в залежності від висоти будівлі; ріnt – умовно-постійний тиск повітря, Па, що виникає при роботі вентиляції зі штучним побужденням, для житлових будівель ріnt = 0. Коефіцієнт k1 приймається при висоті захищення над поверхнею землі до 5,0 м рівним 0,5, при висоті до 10 м – 0,65, до 20 м – 0,85, більше 20 м – 1,1. Розрахункові тепловтрати приміщення, Вт, Qрозр = Σ Qзах + Qінф – Qпобут , де Σ Qзах – сумарні тепловтрати через захищення приміщення; Qінф – найбільша витрата теплоти на підігрів інфільтрованого повітря з розрахунків за формулами (1) и (2); Qпобут – побутові тепловиділення від електричних приладів, освітлення та інших джерел тепла, що приймаються для житлових приміщень і кухонь у розмірі 21 Вт на 1 м2 площі підлоги. Розрахунок тепловтрат приміщення можна вважати завершеним. Результати розрахунків заносяться у відповідну таблицю. Таблиця 1. Коефіцієнти теплосприйняття αв і тепловіддачі αз | Повер хня зовніш нього захи щення | αв,
Вт/ м2·оС | αз,
Вт/ м2·оС | Повер хня внут рішня підлог, стін, гладких стель | 8,7 | - | Повер хня зовніш ніх стін, без горищ них перек риттів | - | 23 | Перек риття горищ ні і перек риття над підва лами не опалю ваними із світло вими про ємами | - | 12 | Перек риття над підва лами не опалю ваними без світло вих про ємів | - | 6 |
Таблиця 2. Термічний опір закритих повітряних прошарків Rв.n, м2·оС/Вт | Тов щи на про шар ку пові тря ного, мм | Гори зонталь ний і верти каль ний про шарки при тепло вому потоці знизу вверх | Прошарок гори зонтальний при тепло вому потоці зверху вниз | При температурі в просторі повітря ного прошарку | + | - | + | - | 10 | 0,13 | 0,15 | 0,14 | 0,15 | 20 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,19 | 30 | 0,14 | 0,16 | 0,16 | 0,21 | 50 | 0,14 | 0,17 | 0,17 | 0,22 | 100 | 0,15 | 0,18 | 0,18 | 0,23 | 150 | 0,15 | 0,18 | 0,19 | 0,24 | 200- 300 | 0,15 | 0,19 | 0,19 | 0,24 |
Таблиця 3. Додаткові тепловтрати | Захи щення, його тип | Умови | Додат кові тепло втрати β | Вікна, двері і зов нішні верти кальні
стіни: | орієн тація на північ ний-захід, схід, північ і північ ний-схід | 0,1 | захід і півден ний-схід | 0,05 | Зовніш ні двері, двері з тамбу рами 0,2 Н без повіт ряної завіси при висоті будівлі Н, м | двері потрійні з двома тамбу рами | 0,2Н | двері подвійні з тамбуром | 0,27Н | Кутові приміще ння додат ково для вікон, дверей і стін | одне з захи щень орієн товано на схід, північ, північ ний-захід або північ ний-схід | 0,05 | інші випадки | 0,1 |
Таблиця 4. Значення коефі-цієнта n, що враховує положення зовнішньої поверхні захищення | Тип захищення | n | Перекриття, що мають контакт з зовнішнім повітрям і зовнішні стіни | 1 | Перекриття горищне | 0,9 | Перекриття над холодним підвалом зі стіновими світловими проємами | 0,75 | Те ж без проємів | 0,6 |
|