Расчет тепловых нагрузок на системы отопления и вентиляции

А.1 Расход тепла (тепловая нагрузка) на нужды отопления и вентиляции () для наиболее неблагоприятных условий определяют с учетом 5.1 настоящего свода правил и СП 131.13330 по формуле:

 

,                                   (А.1)

где – трансмиссионные тепловые потери, необходимые для компенсации теплопередачи через ограждающие конструкции n -ного помещения здания, определяемые в соответствии с А.2 настоящего приложения, Вт;

– расход тепла, необходимый для нагревания требуемого количества приточного воздуха для n -ного помещения здания, определяемые в соответствии с А.3 настоящего приложения, Вт;

– инфильтрационные тепловые потери, образуемые из-за свойств воздухопроницаемости ограждающих конструкций n -ного помещения здания, определяемые в соответствии с А.5 настоящего приложения, Вт;

– расход тепла для нагревания материалов, оборудования и транспортных средств, вносимых в n -ое помещении здания, определяемый в соответствии с А.6 настоящего приложения, Вт;

– бытовые тепловые поступления n -ого помещения здания, характерные для расчетного режима (для наиболее неблагоприятных условий), Вт.

Примечание – В качестве бытовых тепловых поступлений здесь рассматриваются только те тепловые поступления, которые имеют место в расчетном режиме: тепловые потоки от постоянно работающих электрических приборов, освещения, трубопроводов и других источников теплоты, а также от людей, присутствующих в рассматриваемом помещении в расчетном режиме.

А.2 Трансмиссионные тепловые потери n -ого помещения () следует определять по формулам (А.2) или (А.3).

,                   (А.2)

, (А.3)

где  – расчетная температура внутреннего воздуха n -ного помещения, определяемая в соответствии с 5.1 настоящего свода правил, °С;

t_н – расчетная температура наружного воздуха, определяемая в соответствии
с СП 131.13330, °С;

K _i – коэффициент теплопередачи i -той ограждающей конструкции или фрагмента ограждающей конструкции, Вт/(м² °С), определяемый по формуле:

,                                    (А.4)

где  – приведенное сопротивление теплопередаче i -того фрагмента теплозащитной оболочки здания рассматриваемого помещения, определяемое в соответствии с приложением Е СП 50.13330, (м² °С)/Вт;

A_i – площадь i -той ограждающей конструкции или фрагмента ограждающей конструкции ограждения) рассматриваемого помещения, м²;

n_{t , i} – коэффициент, учитывающий температуру пространства, расположенного за рассматриваемой ограждающей конструкцией;

U_i – коэффициент теплопередачи однородной части i -того фрагмента ограждающей конструкции, определяемый в соответствии с СП 50.13330, Вт/(м² °С);

L_j – длина j -того линейного теплопроводного включения n -ного помещения, м;

N_k – количество k -тых точечных теплопроводных включений n -ного помещения, шт.

Ψ _j – удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-ого вида, определяемые по СП 230.1325800 или по расчету температурных полей, Вт/(м °С);

χk – удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, определяемые по СП 230.1325800 или по расчету температурных полей, Вт/°С.

Примечания:

1. В соответствии с 6.2.2 настоящего свода правил расчет трансмиссионных тепловых потерь через внутренние ограждающие конструкции выполняют только в случае, если разность температуры воздуха в помещениях, разделяемых такой внутренней ограждающей конструкцией, составляет более 3 °С. В этом случае расчет ведут по формуле, аналогичной (А.2) или (А.3), но при этом:

– влиянием теплотехнических неоднородностей, характерных для внутренних конструкций, допускается пренебрегать;

– взамен температуры наружного воздуха учитывают температуру воздуха помещения, расположенного за рассматриваемым внутренним ограждением;

– для помещения, расположенного за рассматриваемым внутренним ограждением, учитывают соответствующие трансмиссионные тепловые поступления (т.е. трансмиссионные тепловые потери через рассматриваемую внутреннюю ограждающую конструкцию, взятые с обратным знаком).

2. Площадь наружных и внутренних ограждающих конструкций при расчете теплопотерь вычисляют с точностью до 0,01 м², используя размеры ограждений в метрах, снятые с точностью 0,01 м. Протяженности линейных теплотехнических элементов определяют с точностью до 0,1 м. Количество точечных теплотехнических элементов определяют с точностью до целых единиц.

3. В случае применения элементного подхода, т.е. при учете наборов линейных и точечных теплотехнических неоднородностей индивидуально по помещениям, площади ограждающих конструкций определяют по их внутренним поверхностям.

4. Площади окон, витражей, балконных дверей, наружных дверей и фонарей измеряют по наименьшему строительному проему.

А.3 Расход тепла на вентиляцию n -ого помещения , Вт, определяются по величине требуемого расхода приточного воздуха для холодного периода года по формуле (А.5).

,            (А.5)

где  – то же, что и в А.2 настоящего приложения;

t_н – то же, что и в А.2 настоящего приложения;

G_n – требуемый массовый расход приточного воздуха, необходимый для вентиляции
n -ного помещения, кг/ч;

с_в – удельная массовая теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг °С);

0,28 – переводной коэффициент;

L_n – требуемый объемный расход приточного воздуха, необходимый для вентиляции
n -ного помещения, определяемый в соответствии с А.4, м³/ч;

ρ _в – плотность приточного воздуха при температуре, соответствующей расчетному режиму, определяемая по формуле (А.6), кг/м³

                                                                            (А.6)

А.4 Расход приточного воздуха, необходимый для вентиляции
i -ого помещения, L_n, м³/ч, принимается по нормативным кратностям, по норме подачи воздуха на человека или определяется расчетом в соответствии c 7.4.1.

А.5 Расход тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха i -ого помещения , Вт, определяются по формуле:

                                    (А.7)

где  – то же, что и в А.2 настоящего приложения;

t_н – то же, что и в А.2 настоящего приложения;

– расчетный массовый расход инфильтрующегося в n -ное помещение воздуха, определяемое по формуле (А.8), кг/ч;

с_в – то же, что и в А.5 настоящего приложения;

0,28 – то же, что и в А.3 настоящего приложения;

ρ _в – то же, что и в А.6 настоящего приложения.

П р и м е ч а н и я

1 При поддержании в рассматриваемом помещении расчетного подпора воздуха организованными системами вентиляции (избыточного давления, повышенного по сравнению с атмосферным или давлением в соседних помещениях) за счет превышения количества приточного воздуха над вытяжным инфильтрационные тепловые потери не учитываются. При этом количество приточного воздуха, обеспечивающего этот подпор, должно быть учтено при расчете расходов тепла на вентиляцию

Количество воздуха, поступающего в n -ное помещение в результате инфильтрации через ограждающие конструкции, , кг/ч, следует определять по формуле (А.8).

,                                          (А.8)

где Δ P_n – расчетная разность давлений на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции n -ного помещение;

Δ P ₀ – стандартная разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции, при которой проводятся исследования свойств воздухопроницаемости, равная 10 Па;

A_{1 i} – площадь 1i -той светопрозрачной ограждающей конструкции рассматриваемого помещения, м²;

A_{1 j} – площадь 1 j -той воздухопроницаемой ограждающей конструкции рассматриваемого помещения, м²;

R _{и,1 i} – сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции 1i -того вида рассматриваемого помещения, м²·ч·Па /кг;

R _{и,1 j} – сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции 1 j -того вида рассматриваемого помещения, м²·ч·Па /кг;

2/3 и 1/2 – показатель режима фильтрации воздухопроницаемой конструкции, принимаемый для окон и светопрозрачных ограждающих конструкций равным 2/3, для входных дверей во встроенные помещения, входных дверей и ворот в здания или сооружения, а также для проемов равным 1/2.

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций Δ P_n, Па, следует определять по формуле:

_, Па,  (А.9)

где Н – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты), м;

h – расстояние от уровня пола первого этажа до центра рассматриваемой ограждающей конструкции, м;

g = 9,81 м/с² ускорение свободного падения;

ρ _в – то же, что и в А.3 настоящего приложения;

ρ _н – плотность наружного, кг/м³, определяемая по формуле А.6;

n – расчетная скорость ветра в холодный период года;

c _н и c _з – аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СП 20.13330. Для зданий прямоугольной формы c _н принимается равным 0,8; c _з принимается равным (–0,6);

k_{z ( e )} - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СП 20.13330;

P _в –условное давление в помещении, Па, от уровня которого отсчитаны первое и второе слагаемые формулы А.9

При отсутствии в помещении организованной вентиляции P _в определяется по формуле:

_, Па,                        (А.10)

Для помещений со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией величиной  пренебрегают

А.6 Тепловые потери, образующиеся из-за необходимости нагрева материалов, оборудования и транспортных средств, ввозимых в n -ное помещение здания, Вт, определяются по формуле:

,    (А.12)

где – тепловые потери, образующиеся из-за необходимости нагрева материалов, ввозимых в n -ное помещение здания, Вт;

– удельные тепловые потребности, образующиеся из-за необходимости нагрева материалов, оборудования или транспортного средства, вносимых в n -ное помещение здания, Вт/°С;

– то же, что и в А.2 настоящего приложения;

 – температура m -того материала, оборудования или транспортного средства, поступающего в рассматриваемое помещение, °С.

Для транспортных средств и материалов из металла t_{мт c} принимается равной t_н; для других материалов t_{мт c} принимается равной t_н +10 °С, где t_н – то же, что и в А.2 настоящего приложения;

 – масса m -того материала, оборудования или транспортного средства, вносимого в рассматриваемое помещение, кг;

– удельная теплоемкость материала, оборудования или транспортного средства m -того вида, вносимого в рассматриваемое помещение, кДж/(кг °С).

β – коэффициент, учитывающий интенсивность поглощения теплоты в течение первого часа. Для транспортных средств принимается равным 0,6; для несыпучих материалов – 0,5;
для сыпучих материалов – 0,4; для одежды – 0,35.

 

Приложение Б

Требования к системам отопления и внутреннего теплоснабжения зданий различного назначения

Таблица Б.1

Наименование помещения	Система отопления (теплоснабжения), отопительные приборы, теплоноситель, максимально допустимая температура теплоносителя или теплоотдающей поверхности
Б.1 Жилые, общественные и административно-бытовые здания (кроме указанных с Б.2 по Б.10 настоящей таблицы)	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Как исключение, водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя для двухтрубных систем - не более 95 °C; для однотрубных - не более 105 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °С Воздушная. Электрическая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 90 °C
Б.2 Дошкольные образовательные организации, включая лестничные клетки и вестибюли	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Как исключение, водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре на поверхности трубопроводов и приборов отопления не более 70 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C Электрическая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 70 °C
Б.3 Палаты, операционные и другие помещения лечебного назначения в больницах (кроме психиатрических и наркологических)	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Как исключение, водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями и конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C
Б.4 Палаты, другие помещения лечебного назначения в психиатрических и наркологических больницах	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Как исключение, водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 Электрическая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 70 °C
Б.5 Спортивные залы	Воздушная Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °С Электрическая или газовая с ГИИ
Б.6 Бани, прачечные и душевые	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C Воздушная
Б.7 Предприятия общественного питания (кроме ресторанов) и торговые залы (кроме указанных в Б.8)	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 ° Воздушная Электрическая или газовая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 90 °C Электрическая или газовая с ГИИ в неутепленных и полуоткрытых помещениях и зданиях
Б.8 Торговые залы и помещения для обработки и хранения материалов, содержащих легковоспламеняющиеся жидкости	Принимать по строкам Б.11 а) или Б.11 б) настоящей таблицы
Б.9 Пассажирские залы вокзалов, аэропортов	Воздушная (в соответствии с 7.1.15 - 7.1.17) Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями и конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 ° Электрическая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 90 °C
Б.10 Залы зрительные и рестораны	Горизонтальная водяная с пластиковыми трубопроводами, радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя не более 90 °C Водяная стояковая с металлическими трубопроводами, радиаторами, панелями или конвекторами при температуре теплоносителя не более 95 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C Воздушная Электрическая с температурой на теплоотдающей поверхности не более 90 °С
Б.11 Производственные и складские: а) категорий В1 - В4 без выделений пыли и аэрозолей или с выделением негорючей пыли	Воздушная Водяная и паровая при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C Электрическая или газовая (кроме складов категорий В1 - В4) при температуре на теплоотдающей поверхности не более 90 °C Электрическая или газовая с ГИИ для помещений классов функциональной пожарной опасности Ф5.1 и Ф5.2, относящихся к категории В2, В3, В4 с размещением ГИИ вне взрывоопасных зон
б) категорий А, Б, В1 - В4 с выделением горючей пыли и аэрозолей	Водяная или паровая при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C или воздушная, при этом теплогенерирующие устройства этих систем следует размещать вне обслуживаемых помещений категории А и Б, а на системе воздуховодов системы воздушного отопления при пересечении ими ограждающих конструкций данных помещений, следует предусматривать установку нормально открытых противопожарных клапанов с пределом огнестойкости EI15 Электрическая или газовая для помещений категорий В1 - В4 (кроме складов категорий В1 - В4) при температуре на теплоотдающей поверхности не более 115 °C Электрическая для помещений категорий А и Б (кроме складов категорий А и Б) во взрывозащищенном исполнении при температуре на теплоотдающей поверхности не более 110 °C
в) категорий Г и Д без выделений пыли и аэрозолей	Воздушная Водяная или паровая с ребристыми трубами, радиаторами и конвекторами при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C Электрическая или газовая с ГИИ
г) категорий Г и Д с повышенными требованиями к чистоте воздуха	Воздушная Водяная с радиаторами (без оребрения), панелями или гладкими трубами при температуре теплоносителя не более 115 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C
д) категорий Г и Д с выделением негорючих пыли и аэрозолей	Воздушная Водяная или паровая с радиаторами при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C Электрическая или газовая с ГИИ
е) категорий Г и Д с выделением горючих пыли и аэрозолей	Воздушная Водяная и паровая с радиаторами или гладкими трубами при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C Водяная с нагревательными элементами из пластиковых трубопроводов, встроенных в наружные стены, перекрытия и полы при температуре теплоносителя не более 50 °C
ж) категорий Г и Д со значительным влаговыделением	Воздушная Водяная или паровая с радиаторами, конвекторами или ребристыми трубами при температуре теплоносителя: воды не более 115 °C, пара не более 130 °C
и) с выделением возгоняемых ядовитых веществ	По нормативным документам
Б.12 Лестничные клетки, пешеходные переходы и вестибюли	Водяная с радиаторами, конвекторами или калориферами при температуре теплоносителя: воды не более 95 °C Воздушная
Б.13. Отдельные помещения и рабочие места в неотапливаемых и отапливаемых помещениях с температурой воздуха ниже нормируемой (кроме помещений категорий А, Б и В)	Электрическая или газовая с ГИИ
Б.14. Помещения зрелищных и культурно-просветительных учреждений класса Ф2.3 (театры, кинотеатры, концертные залы, спортивные сооружения с трибунами), класса Ф2.4 (музеи, выставки, танцевальные залы) с расчетным числом посадочных мест для посетителей и расположенных на открытом воздухе	Электрическая или газовая с ГИИ
Примечания 1 Температуру воздуха при расчете систем воздушного отопления, совмещенного с приточной вентиляцией или кондиционированием, следует определять в соответствии с требованиями 7.1.15. 2. Допускается для систем внутреннего теплоснабжения потребителей, приведенных в Б.11 использование пара с температурой до 200 ОС по условиям теплоснабжения от источников промплощадки для калориферов приточных систем, устанавливаемых в вентиляционных камерах, без доступа посторонних лиц при выполнении требований «Рекомендации по устройству и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» утвержденных приказом Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору от 27.12.2012. № 784. 3. Системы отопления зданий, в том числе многоквартирных жилых домов с газовыми теплогенераторами допускается применять с учетом требований нормативных документов по пожарной безопасности согласно [3] и СП 402.1325800. Рекомендуется установка газовых теплогенераторов во встроенных, пристроенных или крышных котельных. 4. Применение газоиспользующего оборудования (инфракрасных газовых излучателей, теплогенераторов и др.) в системах теплоснабжения зданий различного назначения должно соответствовать требованиям СП 62.13330 Температуру поверхности низкотемпературных панелей радиационного обогрева рабочих мест не следует принимать выше 60 °С. Температуру поверхности приборов лучистого отопления не следует принимать выше 250 °С. Газовые излучатели допускается применять при условии удаления продуктов сгорания наружу, обеспечивая ПДК вредных веществ в воздухе рабочей или обслуживаемой зоны ниже допустимых величин, а также при условии установки сигнализаторов загазованности по метану и окиси углерода в соответствии 5. Системы поквартирного теплоснабжения с индивидуальными газовыми теплогенераторами мощностью до 100 кВт допускается применять для - отдельно стоящих жилых домов с количеством этажей не более чем три, предназначенных для проживания одной семьи (объекты индивидуального жилищного строительства); - жилых домов с количеством этажей не более чем три, состоящих из нескольких блоков, количество которых не превышает десять и каждый из которых предназначен для проживания одной семьи, имеет общую стену (общие стены) без проемов с соседним блоком или соседними блоками, - многоквартирные дома с количеством этажей не более чем три, состоящих из одной или нескольких блок-секций, количество которых не превышает четыре, в каждой из которых находятся несколько квартир и помещения общего пользования и каждая из которых имеет отдельный подъезд с выходом на территорию общего пользования. 6. Отопление газовыми приборами в зданиях III, IV и V степеней огнестойкости не допускается.

Приложение В