Определение параметров микроклимата в помещениях здания - Отоплнеие и вентиляция жилого дома

В соответствии с [1, 2, 3, 4] и Приложением 4 принимаем параметры микроклимата в помещениях представленные в Таблице 1.

Таблица 1. Параметры микроклимата в помещениях жилого здания

Наименование помещений

Температура воздуха, С

Результирующая температура, С

Относительная влажность, %

Скорость движения воздуха, м/с

Оптимальная

Оптимальная

Оптимальная

Оптимальная

Холодный период года

Жилая комната

22

20

45-30

0,15

Кухня

20

19

-

0,15

Туалет

21

20

-

0,15

Ванная, совмещенный санузел

25

26

-

0,15

Межквартирный коридор

20

19

45-30

0,15

Теплый период года

Жилая комната

22

20

60-30

0,2

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Конструкция наружного ограждения принимаем в соответствии с Приложением 3 (Варианты ограждающих конструкций).

Таблица 2. Конструкция наружной стены

Номер

1 слой

2 слой

3 слой

4 слой

1

Штукатурка цементно-песчаная (=1800 кг/мі), =20 мм, л=0,7 Вт/мОС

Пеностекло (=200 кг/мі), л=0,08 Вт/мОС

Кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе,

Д=510 мм, л=0,7 Вт/мОС

Штукатурка цементно-песчаная (=1800 кг/мі), =20 мм, л=0,7 Вт/мОС

Таблица 3. Конструкция перекрытия чердака

Номер варианта

1 слой

2 слой

3 слой

1

Цементно-песчаная стяжка (=1800 кг/мі), =40 мм, л=0,7 Вт/мОС

Пенополистирол (=150 кг/мі), л=0,052 Вт/мОС

Железо-бетонная плита (=2500 кг/м3), =220 мм, л=1,92 Вт/мОС

Таблица 4. Конструкция пола первого этажа

Номер

1 слой

2 слой

3 слой

4 слой

1

Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе (=1600 кг/мі), =5 мм, л=0,29 Вт/мОС

Стяжка цементно-песчаная (=1800 кг/мі), =45 мм, л=0,7 Вт/мОС

Пенопласт (=125 кг/мі), л=0,06 Вт/мОС

Железо-бетонная плита (=2500 кг/м3), =220 мм, л=1,92 Вт/мОС

В [5] устанавливаются требования к тепловой защите зданий в целях обеспечения оптимальных санитарно-гигиенических параметров микроклимата помещений и экономии энергии при долговечности ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Величина градусо-суток отопительного периода, определяем по формуле (3.2):

Где - расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, , принимаемая для расчета ограждающих конструкций жилых зданий как минимальное значение оптимальной температуры (см. Приложение 4),

- средняя температура наружного воздуха в отопительный период (при температуре наружного воздуха ниже 8 °С), , принимается по табл. 1 прилож.1,

- продолжительность отопительного периода, сут, принимается по табл. 1 прилож.1,

Величина нормируемого сопротивления теплопередаче из условия энергосбережения принимаем по табл. 3.

Затем по формуле (3.3) определяем величину сопротивления теплопередачи из условия комфортности (по санитарно-гигиеническим показателям).

Результаты расчета требуемого сопротивления ограждения:

- для наружной стены:

- для чердачного перекрытия:

- для пола первого этажа:

В дальнейшем для расчета принимаем большее из полученных значений сопротивления теплопередачи по энергосберегающим и санитарно-гигиеническим требованиям.

Чтобы проектируемое ограждение удовлетворяло требования тепловой защиты величина фактического термического сопротивления должна быть больше или равна величины требуемого сопротивления теплопередачи (3.4).

Задачей теплотехнического расчета ограждений в данной работе является определение толщины слоя утеплителя, при которой проектируемое ограждение удовлетворяет требованиям тепловой защиты

Конструкция наружной стены здания представлена на рис. 3.1.

Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.5) получим:

Где - коэффициент теплопроводности утеплителя наружного ограждения, принимаем по табл.1 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- требуемое сопротивление теплопередачи наружной стены, принимаем из условия энергосбережения, так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям, м2-К/Вт;

- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности стены, принимаем по табл.1 и 2 прил.5, Вт/(м2-°С);

- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (стена), принимаем по табл.1 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- толщина слоев наружного ограждения см. табл.1 прил.3, м;

Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно () и вычислим фактическое термическое сопротивление наружной стены по формуле (3.5), :

,

Предлагаемая конструкция пола первого этажа здания

Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.9) получим:

Где - коэффициент теплопроводности утеплителя пола первого этажа, принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- требуемое сопротивление теплопередачи пола первого этажа, принимаем из условия энергосбережения, так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям, м2-К/Вт;

- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности пола первого этажа, принимаем по табл.1 и 2 прил.5, Вт/(м2-°С);

- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (пол первого этажа), принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- толщина слоев наружного ограждения см. табл.3 прил.3, м;

Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление пола первого этажа по формуле (3.9):

Предлагаемая конструкция перекрытия чердака.

Выражая неизвестную толщину утеплителя из (3.7) получим:

Где - коэффициент теплопроводности утеплителя чердачного перекрытия, принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- требуемое сопротивление теплопередачи чердачного перекрытия, принимаем из условия энергосбережения, так как оно больше полученного значения сопротивления по санитарно-гигиеническим показателям, м2-К/Вт;

- коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности чердачного перекрытия, принимаем по табл.1 и 2 прил.5, Вт/(м2-°С);

- коэффициент теплопроводности слоев наружного ограждения (чердачное перекрытие), принимаем по табл.3 прил.3 и табл.6 прил.5, Вт/(м-°С);

- толщина слоев наружного ограждения см. табл.3 прил.3, м;

Округлим полученную толщину утеплителя в большую сторону кратно 5 мм () и вычислим фактическое термическое сопротивление перекрытия чердака по формуле (3.7), :

Коэффициент теплопередачи принятого наружного ограждения стены k, Вт/(м2С), определяем из уравнения:

Где R0Ф - общее фактическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения, .

Полученные и принятые значения фактического термического сопротивления и коэффициенты теплопередачи принятого наружного ограждения заносим в таблицу 5.

Таблица 5. Результаты теплотехнического расчета наружных ограждений

Вид наружного ограждения

Нормируемое значение сопротивления тепло-передачи RReq, м2-ОС/Вт

Толщина слоя утепли-теля., м

Толщина ограждения, м

Коэффициент тепло-передачи k, Вт/(м2С)

Наружная стена

3,69

0,25

0,77

0,27

Чердачное перекрытие

5,15

0,23

0,4

0,20

Полы

5,39

0,3

0,57

0,18

Наружные двери

0,65

-

-

-

Двухкамерный стеклопакет

0,65

-

-

1,33

Расчет теплопотерь помещений

Расчет основных теплопотерь.

В графе 1 табл. 3.1 указываем номер помещения (101) и его наименование - жилая комната (ж. к.).

В графе 2 записываем расчетную температуру внутреннего воздуха; в соответствии со СНиП 31-01-2003, температура воздуха в жилой комнате принимается tв=20 °С.

Выявляем наружные ограждения, для которых необходимо рассчитывать теплопотери, и заносим в графу 3. Это две наружные стены (НС.), окно с двойным остеклением (ДО), пол первого этажа (ПЛ).

В графе 4 отмечаем ориентацию каждого вертикального наружного ограждения помещения (НС, ДО) по сторонам света в зависимости от ориентации фасада здания.

В графе 5 указываем линейные размеры наружных ограждений (аЧb), м. Размеры определяются в соответствии с правилами обмера. Размеры в плане наружных стен углового помещения (комната № 101) определяются по внешней поверхности от наружных углов до осей внутренних стен; для промежуточных (неугловых) помещений - между осями внутренних стен.

Высота наружных стен помещений первого этажа определяется от нижней поверхности перекрытия над подвалом до поверхности пола второго этажа; при высоте этажа hэт=3,0 м и толщине перекрытия над подвалом 0,48 м получаем постоянную высоту наружной стены hст=3,58 м.

Габаритные размеры наружного окна примем, например 1,8Ч1,4 м, либо по стандартным архитектурно-строительным решениям.

Размеры полов первого этажа определяются между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружных стен.

В графе 6 указываем площади наружных ограждений с точностью до 0,1 м2.

В графе 7 записываем расчетную температуру наружного воздуха для г. Томск, равную расчетной температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92: tH = - 40°С.

В графе 8 проставляем расчетную разность температур внутреннего и наружного воздуха, равную tB - tН = 20 - (-40)=60°С.

В графу 9 заносим коэффициент уменьшения расчетной разности температур n (по прил. 7 для наружных стен и окон n=1, для чердачного перекрытия n=0,9; для перекрытия над неотапливаемым подвалом полов первого этажа n=0,4).

В графу 10 заносим величины коэффициентов теплопередачи ограждений K Вт/м2К (которые определяют по результатам теплотехнического расчета). Например для условий г. Томск для наружных стен К = 0,29 Вт/м2К; для пола первого этажа К=0,18 Вт/м2К, для чердачного перекрытия К=0,19 Вт/м2К. Для наружных окон в соответствии со СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" или СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника" требуемое сопротивление теплопередаче для условий г. Томск (ГСОП=6702 °С-сут.) составляет м2К/Вт. Отсюда

Вт/м2К.

Определяем основные теплопотери через каждое наружное ограждение помещения по формуле (3.1):

,

Т. е. перемножаем значения величин в графах 6, 8, 9, 10. Результаты расчетов заносим в графу 11.

Расчет дополнительных теплопотерь. При расчете общих теплопотерь через вертикальные наружные ограждения (наружные стены, окна, двери) необходимо также учитывать дополнительные теплопотери.

Дополнительные теплопотери, определяемые ориентацией ограждения по сторонам света.

Эти теплопотери, определяют по формуле:

Где вор - коэффициент добавки на ориентацию;

Q0 - основные теплопотери через данное ограждение, Вт.

Полученные данные заносим в графу 12.

Дополнительные теплопотери при наличии в помещении двух и более наружных стен.

В помещениях, имеющих две и более наружные стены, необходимо определять дополнительные теплопотери через ограждения при помощи поправочного коэффициента вД. ДС.

В соответствии со СНиП 41-01-2003 [10] этот коэффициент для жилых зданий равен вД. ДС = 0,05 (5%).

Поэтому для двух наружных стен и наружного окна помещения № 101 записываем величину этого коэффициента в графу 13.

В графу 15 записываем суммарные дополнительные теплопотери для всех наружных ограждений помещения № 101.

Дополнительные теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха.

Эти теплопотери, Вт, определяют по формуле:

Где бн - расход удаляемого воздуха, м3/ч, принимаемый для жилых зданий равным 3 м3/ч на 1 м2 площади жилого помещения;

Tв - температура внутреннего воздуха, °С;

С - удельная массовая теплоемкость воздуха; с = 1 кДж/(кгК);

- плотность наружного воздуха, кг/м3;

Tн - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года; tн= - 40 °C;

Ап - площадь пола помещения, м2;

Дополнительный расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха записываем в графу 17.

Расчет дополнительных бытовых теплопоступлений в помещения.

Значения бытовых тепловыделений, поступающих в комнаты и кухни жилых домов от присутствия людей, следует принимать в количестве 21 Вт на 1 м2 площади пола и определять по уравнению, Вт:

QБТ=21-АП,

Где АП - площадь пола отапливаемого помещения, м2.

Полученную величину заносим в графу 18.

Находим общие теплопотери через все наружные ограждения на основе уравнения теплового баланса (3.2) и заносим в графу 19.

Похожие статьи




Определение параметров микроклимата в помещениях здания - Отоплнеие и вентиляция жилого дома

Предыдущая | Следующая