Читать еще |
Расчет теплопотерь помещенияВ гражданских и жилых зданиях теплопотери помещений состоят из теплопотерь через различные ограждающие конструкции, такие как окна, стены, перекрытия, полы а также теплорасходов на нагревание воздуха, который инфильтрируется сквозь неплотности в защитных сооружениях (ограждающих конструкциях) даного помещения. В промышленных зданиях существуют и другие виды теплопотерь. Расчет теплопотерь помещения производится для всех ограждающих конструкций всех отапливаемых помещений. Могут не учитываться теплопотери через внутренние конструкции, при разности температуры в них с температурой соседних помещений до 3оС. Теплопотери через ограждающие конструкции расчитываются по следующей формуле, Вт: Qогр=F(tвн–tнБ) (1+Σβ)n/Rо, где tнБ – темп-ра наружного воздуха, оС; tвн – темп-ра в помещении, оС; F – площадь защитного сооружения, м2; n – коэффициент, который учитывает положение ограждения или защитного сооружения (его наружной поверхности) относительно наружного воздуха; β – теплопотери добавочныедоли от основных; Rо – сопротивление теплопередаче, м2·оС / Вт, которое определяется по следующей формуле: Rо=1/αв+ Σ(δі/λі) + 1/αн+Rв.п., где αв – коэффициент тепловосприятия ограждения (его внутренней поверхности), Вт/ м2·оС; λі и δі – расчетный коэффициент теплопроводности для материала данного слоя конструкции и толщина этого слоя; αн – коэффициент теплоотдачи ограждения (его наружной поверхности), Вт/ м2·оC; Rв.n – в случае наличия в конструкции замкнутой воздушной прослойки, ее термосопротивление, м2·оC / Вт (см. таблицу 2). Коэф-ты αн и αв принимаются согласно СНиП а для некоторых случаев приведены в таблице 1; δі – обычно назначается согласно заданию или определяется по чертежах ограждающих конструкций; λі – принимается по справочникам. Для дверей и окон сопротивление теплопередаче рассчитывается очень редко, а чаще принимается в зависимости от их конструкции по справочным данным и СНиПам. Площади ограждений для расчетов определяются, как правило, согласно строительных чертежей. Температуру tвн для жилых зданий выбирают из приложения 1, tнБ – из приложения 2 СНиП в зависимости от расположения строительного объекта. Добавочные теплопотери указаны в таблице 3, коэф-ент n – в таблице 4. Расход тепла на нагревание наружного инфильтрующегося воздуха в общественных и жилых зданиях для всех типов помещений определяется двумя расчетами. Первый расчет определяет расход тепловой энергии Qі на нагревание наружного воздуха, который поступает в і-е помещение в результате действия естественной вытяжной вентиляции. Второй расчет определяет расход тепловой энергии Qі на подогревание наружного воздуха, который проникает в данное помещение сквозь неплотности ограждений в результате ветрового и (или) теплового давлений. Для расчета принимают наибольшую величину теплопотерь из определенных по следующим уравнениям (1) и (или) (2). Qі=0,28Lρнс (tвн–tнБ) 1) где L, м3/час – расход удаляемого наружу из помещений воздуха, для жилых зданий принимают 3 м3/час на 1 м2 площади жилых помещений, в том числе и кухни; с – удельная теплоемкость воздуха (1 кДж/кг· оС)); ρн – плотность воздуха снаружи помещения, кг/м3. Удельный вес воздуха γ, Н/м3, его плотность ρ, кг/м3, определяются согласно формул: γ= 3463 / (273 +t) , ρ = γ / g , где g = 9,81 м/с2, t, оС – температура воздуха. Расход теплоты на подогревание воздуха, который попадает в помещение через различные неплотности защитных сооружений (ограждений) в результате ветрового и теплового давлений, определяется согласно формулы: Qі = 0,28 Gі с ( tвн – tнБ) k, (2) где k – коэф-ент, учитывающий встредчный тепловой поток, для раздельно-переплетных балконных дверей и окон принимается 0,8, для одинарных и парно-переплетных окон – 1,0; Gі – расход воздуха, проникающего (инфильтрируещегося) через защитные сооружения (ограждающие конструкции), кг/ч.
Для балконных дверей и окон значение Gі определяется: Gі = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Rи, кг/ч где Δ Рі – разница давлений воздуха на внутренней Рвн и наружной Рн поверхностях дверей или окон, Па; Σ F, м2 – расчетные площади всех ограждений здания; Rи, м2· ч/кг – сопротивление воздухопроницанию даного ограждения, которое может приниматься согласно приложения 3 СНиП. В панельных зданиях, кроме этого определяется дополнительный расход воздуха, инфильтрующегося через неплотности стыков панелей. Величина Δ Рі определяется из уравнения, Па: Δ Рі= (H–hі) (γн–γвн) + 0,5ρнV2 (се,n–се,р) k1–ріnt, где H, м – высота здания от нулевого уровня до устья вентшахты (в бесчердачных зданиях устье обычно располагается на 1 м выше крыши, а в зданиях, имеющих чердак - на 4–5м выше перекрытия чердака); hі, м – высота от нулевого уровня до верха балконных дверей или окон, для которых проводится расчет расхода воздуха; γн , γвн – веса удельные наружного и внутреннего воздуха; се,рu се,n – аэродинамические коэф-ты для подветренной и наветренной поверхностей здания соответственно. Для прямоугольных зданий се,р = –0,6, се,n = 0,8; V, м/с – скорость ветра, которую для расчета принимают согласно приложения 2; k1 – коэффициент, который учитывает зависимость скоростного напора ветра и высоты здания; ріnt, Па – условно-постоянное давление воздуха, которое возникает при работе вентиляции с принудительным побуждением, при расчете жилых зданий ріnt можно не учитывать, поскольку оно равно нолю. Для ограждений высотой до 5,0м коэффициент k1равен 0,5, высотой до 10 м равен 0,65, при высоте до 20 м – 0,85, а для ограждений 20 м и выше принимается 1,1. Общие расчетные теплопотери в помещении, Вт: Qрасч=ΣQогр+Quнф–Qбыт , где Σ Qогр – суммарные потери тепла через все защитные ограждения помещения; Qинф – максимальный расход теплоты на нагревание воздуха, который инфильтрируется принятый из расчетов согласно формул (2) u (1); Qбыт – все тепловыделения от бытовых электрических приборов, освещения, других возможных источников тепла, которые принимаются для кухонь и жилых помещений в размере 21 Вт на 1 м2 расчетной площади. Расчет теплопотерь помещения можно считать завешенным. Результаты всех расчетов заносятся в соответствующую таблицу. Таблица 1. Коэффициенты тепловосприятия α в и теплоотдачи α н | Повер хность ограж дающей конст рукции | α в,
Вт/ м2·оС | α н,
Вт/ м2·оС | Повер хность внут ренняя полов, стен, гладких потол ков | 8,7 | - | Повер хность наруж ная стен, бес чердач ных пере крытий | - | 23 | Пере крытия чердач ные и пере крытия над подва лами не отапли ваемыми со свето выми про емами | - | 12 | Пере крытия над подва лами не отапли ваемыми без свето вых про емов | - | 6 |
Таблица 2. Сопротивление термическое замкнутых воздушных прослоек Rв.n, м2·оС/Вт | Тол щи на про слой ки воз душ ной, мм | Гори зонтальная и верти кальная про слойки при тепловом потоке снизу вверх | Прослойка гори зонтальная при тепловом потоке сверху вниз | При температуре в пространстве воздушной прослойки | + | - | + | - | 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 |
Таблица 3. Добавочные теплопотери | Ограж дение, его тип | Условия | Доба вочные тепло потери β | Окна, двери и наруж ные верти кальные
стены: | ориен тация на северо-запад восток, север и северо-восток | 0,1 | запад и юго-восток | 0,05 | Наруж ные двери, двери с тамбу рами 0,2 Н без воздуш ной завесы при высоте строения Н, м | двери тройные с двумя тамбу рами | 0,2Н | двери двойные с тамбуром | 0,27Н | Угловые помеще ния дополни тельно для окон, дверей и стен | одно из ограж дений ориенти ровано на восток, север северо-запад или северо-восток | 0,05 | другие случаи | 0,1 |
Таблица 4. Величина коэффи-циента n, который учитывает положение ограждения (его наружной повер хности) | Тип ограждения | n | Перекрытия, имеющие контакт с наружным воздухом и стены наружные | 1 | Перекрытие чердачное | 0,9 | Перекрытие над холодным подвалом со стеновыми световыми проемами | 0,75 | То же без проемов | 0,6 |
|