Потери тепла гражданского здания, расчет производится на основе курсового по Архитектуре. ( стены, полы, потолки) по этажам

Цель работы: определить общие теплопотери каждого из помещений здания и теплопотери здания в целом

Исходные данные для расчета (смотри таблицу приложений №1):

Место расположения здания

Наружная температура воздуха в холодный расчетный период (температура пяти холодных суток)

Внутренняя температура помещений (согласно СНиП)

4. план здания

Высота этажа

Толщина междуэтажных перекрытий

Толщина чердачного перекрытия

Вид пола первого этажа

Продолжительность отопительного периода

Средняя температура наружного воздуха в отопительный период

Ход работы

1.Начертить план здания

2. Нанести все размеры на плане здания

3. Определить термическое сопротивление теплопередаче наружного ограждения согласно санитарно-гигиенических условий и градусо-суток отопительного периода.

4. Выбрать из полученных значений наибольшее

5.Определить размеры ограждающих конструкций

6. Определить теплопотери каждого помещения и здания в целом

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Практическую работу рекомендуется начинать с вычерчивания плана здания по следующим рекомендациям

На отведенном для плана месте проводятся координационные оси капитальных стен. Оси наносятся на чертеж тонкими штрихпунктирными линиями и маркируются, начиная с нижнего левого угла чертежа плана, по вертикали буквами, по горизонтали цифрами в кружочках, диаметр которых 7-8 мм.

К осям привязываются наружные и капитальные внутренние стены, а также отдельно стоящие опоры (колонны и столбы):

· внутреннюю грань несущей наружной стены из кирпича или мелких каменных блоков размещают от координационной оси на расстоянии 200 мм;

· в случае, если несущими являются одновременно продольные и поперечные стены плана здания, /т.е. конструкция перекрытия оперта по контуру/, отступ координационных осей от внутренних граней осуществляется одновременно для наружных поперечных/торцевых/ и продольных стен.

После изображения стен на плане здания наносятся перегородки, устанавливаемые при этом площади различных помещений позволяют организовать в наружных стенах оконные проемы. Размеры проемов устанавливают в зависимости от назначения помещения.

В стенах и перегородках размещаются дверные проемы, которые имеют следующую ширину. Мм: в кладовых, ванных и уборных 600, в кухнях (однопольные) 700, в жилых комнатах: однопольные 800 и 900, двупольные 1200; наружные (входные) двери устанавливаются двупольными с шириной проема 1400 и 1800. высота всех внутренних дверей может быть 2000 мм; входной двери 2300 мм.

Печи и кухонные плиты располагаются в плане, как правило. Около капитальных стен, где предусматриваются дымовые и вентиляционные каналы.

Вентиляционные каналы показывают в стенах ванных комнат, уборных, кухнях и других помещениях, требующих вентиляции. Каналы на плане изображают в виде прямоугольников размером, мм: дымоходные 140х140 или 140х270.Расстоянитя между каналами в кирпичных стенах должны быть не менее120мм.

Вдоль наружных стен на плане здания проставляются три нитки размеров. Первая нитка отстоит от стены на 15-20 мм, последующие проводятся с интервалами 5-10 мм. На первой размерной лини (ближайшей к стене) проставляются размеры проемов и простенков, на второй линии- расстояния между осями, на третьей габариты здания (в крайних осях). Внутри плана здания даются две цепочки размеров (по длине и ширине здания). На них показывается толщина и привязка стен, толщина перегородок, габариты помещений, размеры встроенной мебели.

На чертеже плана каждому помещению присваивается порядковый номер, который проставляется в кружочках и состоит из трех цифр: первая цифра указывает номер этажа здания, другие две – номер помещения на этаже (например, 101 обозначает, что помещение находится на первом этаже здания и является первым помещением на данном этаже).

Термическое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции по санитарно-гигиеническим нормам определяется по формуле:

Чердачных перекрытий

R₀^тр= (t_в – t_н) n

Δ t^н× α_в

где t_в – расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая для расчета ограждающих конструкций группы зданий по поз. 1 таблицы 4 по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С), для группы зданий по поз. 2 таблицы 4 - согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16 - 21 °С), зданий по поз. 3 таблицы 4 - по нормам проектирования соответствующих зданий;, С⁰

t_н – расчетная наружная температура воздуха, равная температуре пяти холодных суток в расчетный период средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях., С⁰

n – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

Δ t^н – допускаемый перепад температур между температурой внутреннего воздуха t_в и температурой внутренней поверхности ограждения τ_в (Δ t^н =4 С⁰ для жилых зданий, больниц, детских садов; для перекрытий над подвалами, подпольями и неотапливаемыми помещениями Δ t^н = 2 С⁰ ; для чердачных перекрытий Δ t^н =3С⁰)

α_в – коэффициент теплоотдачи у внутренней поверхности наружного ограждения, являющийся суммой коэффициентов конвекции α_к и лучеиспускания α_л;для внутренних поверхностей стен, полов, потолков α_в =8,7 Вт/(м²×С⁰)

Термическое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции в зависимости от градусо-суток отопительного периода определяются по формуле:

R₀^тр = (t_в – t_о.п.)×n_о.п.

где t_в - расчетная внутренняя температура помещения, С⁰

t_о.п.- средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода, принимаемые по СНиП 23-01 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С - при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых, и не более 8 °С - в остальных случаях.

n_о.п- продолжительность отопительного периода, сут.

Примечания

1 Значения для величин , отличающихся от табличных, следует определять по формуле

, (1)

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в поз.1, где для интервала до 6000 °С·сут: , ; для интервала 6000-8000 °С·сут: , ; для интервала 8000 °С·сут и более: , .

2 Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций.

3 Нормируемые значения сопротивления теплопередаче чердачных и цокольных перекрытий, отделяющих помещения здания от неотапливаемых пространств с температурой (), следует уменьшать умножением величин, указанных в графе 5, на коэффициент , определяемый по примечанию к таблице 6. При этом расчетную температуру воздуха в теплом чердаке, теплом подвале и остекленной лоджии и балконе следует определять на основе расчета теплового баланса.

4 Допускается в отдельных случаях, связанных с конкретными конструктивными решениями заполнений оконных и других проемов, применять конструкции окон, балконных дверей и фонарей с приведенным сопротивлением теплопередаче на 5% ниже установленного в таблице.

5 Для группы зданий в поз.1 нормируемые значения сопротивления теплопередаче перекрытий над лестничной клеткой и теплым чердаком, а также над проездами, если перекрытия являются полом технического этажа, следует принимать, как для группы зданий в поз.2.

 

Определив градусо-сутки отопительного периода и зная их значение, путем интерполяции находим, требуемое сопротивление теплопередаче, например:

R₀^тр -4000-1,4 х=1,05

2988,2-х

 

Зная термическое сопротивление ограждающей конструкции необходимо найти коэффициент теплопередачи по формуле, используя наибольшее значение термического сопротивления теплопередачи

1

К = R₀^тр

Для окон коэффициент теплопередачи принять равным К=2,7 Вт/м²×С⁰, для дверей К=2,32 Вт/м²×С⁰.

Расчет данной практической работы рекомендуется вести в табличной форме следующего вида:

Таблица 1

Определение теплопотерь помещений

Графа 1 –номер помещения по плану этажа и внутренняя температура в помещении

Графа 2 – наименование помещения (жилая комната, кухня, туалет, ванная, лестничная клетка)

Графа 3 – наименование ограждения (наружная стена- н.с.; двойное остекление – д.о.; тройное остекление – т.о.; двойные двери – д.д. и т.д.)

Графа 4 – ориентация наружного ограждения на стороны света

Графа 5 – размер наружного ограждения, который определяется по следующим правилам

• поверхность окон и дверей определяют по наименьшим размерам соответствующих проёмов в свету
• поверхность потолков и полов – по размерам между осями внутренних стен и от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен
• высоту стен первого этажа считают от уровня чистого пола этажа до того же уровня второго этажа, если пол расположен непосредственно на грунте, при наличии пола на лагах отсчет высоты начинают от нижнего уровня подготовки для пола первого этажа, а при наличии подвала или подполья – от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа
• высоту стен промежуточного этажа принимают по размеру между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей
• высоту для стен верхнего этажа – от уровня чистого пола этого этажа до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия или до верхней плоскости бесчердачного покрытия
• длину наружных стен в неугловых помещениях принимают по размерам между осями внутренних стен, а в угловых помещениях – от внешней поверхности наружной стены до оси внутренней стены. Длину внутренних стен принимают от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен или между осями внутренних стен

 

Графа 6 – площадь наружного ограждения, м²

Графа 7 – коэффициент теплопередачи, Вт/м² ×С⁰

Графа 8 - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху

разница температур внутреннего и наружного воздуха, С⁰

Графа 9 – разница температур внутреннего и наружного воздуха, С⁰

 

Графа 10 – основные теплопотери Q_осн, Вт, определяемые по формуле

Q_осн =F×К×(tв –t_н)×n

Графа 11 – дополнительные теплопотери на стороны света, %.

Дополнительные теплопотери на стороны света через наружные стены, двери и окна здания на север, северо-восток, северо-запад и восток – 10%, а ориентированные на запад и юго-восток – на 5%; при ориентации перечисленных ограждений на юг и на юго-запад добавок не делают.

Графа 12 – прочие добавки, %. В этой графе могут быть учтены добавки на угловое помещение – 5%, теплопотери через наружное ограждение здания, имеющего высоту более 4 м., увеличивают на 2% на каждый метр высоты сверх 4 м., но не более 15%; эта добавка не применяется для лестничных клеток.

Графа 13 – коэффициент добавок

Графа 14 - общие теплопотери через ограждающую конструкцию, Вт, находятся путем увеличения основных теплопотерь на коэффициент добавок.

Графа 15 – потери тепла на подогрев инфильтрующего воздуха через неплотности окон определяются по формуле

Q = 0,99×(t _в- t_н)×F_п

где F_п – площадь пола комнаты, м²

Графа 16 – общие теплопотери помещения, Вт.

В результате расчета данной таблицы, студент должен посчитать теплопотери в каждом помещении здания, а также здания в целом.

Полученные теплопотери здания и будут являться тем количеством теплоты, которое необходимо подать в здание для его отопления.

 

Практическое занятие11.

19. Потери тепла гражданского здания, расчет производится  на основе курсового по Архитектуре (Окна, двери) по этажам.

Наружная дверь

 

1.4.1 Определяется риведенное сопротивление теплопередаче R_o, (м²∙°С)/Вт, наружных дверей.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) R_reg, м²·°С/Вт, следует принимать не менее

 

,

(8)

 

где:

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

∆t_n – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_int и температурой внутренней поверхности τ_int ограждающей конструкции,°С;

a_int – то же, что и в формуле (3);

t_int – то же, что и в формуле (1)

t_eхt – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Для наружной стены

 

1.4.2 Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м²∙°С)

k =

Оконный блок

1.5.1К заполнениям световых проемов относят окна, балконные двери, фонари, витрины и витражи.

1.5.2 Нормируемое значение сопротивления теплопередаче заполнений световых проемов R_reg, (м²∙°С)/Вт

Rreq = a∙Dd + b

a = 0,000075; b=0,15

1.5.3 Приведенное сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов R_req (м²∙°С / Вт) принимается по сертификатным данным производителя, либо экспериментально по ГОСТ 26602.1

1.5.4    R_oⁿ = R_reg

1.5.5 Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м²∙°С)

k =

 

 

Внутренняя стена

 

1.6.1 Теплотехническая характеристика ограждающей конструкции (внутренней стены)

Таблица 1.4

№ слоя	Позиция	Наименование материальных слоёв ограждающей конструкции	Толщина слоя, м	Расчетный коэффициент λ, Вт/(м∙°С)
1

 

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкцииR₀, (м²∙°С / Вт), определяется по формуле

R_oⁿ =

 

1.6.2 Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м²∙°С)

k =