Полный текст:
Оглавление
Введение. 3
1 Исходные данные. 3
2. Конструктивные решения и теплотехнический расчет
ограждающих конструкций. 3
2.1. Расчет наружных стен. 3
2.2 Расчет покрытий. 3
2.3. Расчет полов. 3
2.4 Расчет светопрозрачных ограждающих
конструкций и дверей. 3
2.5 Расчет внутренних стен. 3
3 Расчет теплопотерь. 3
3.1. Методика расчета. 3
3.2 Тепловой поток на
нагревание инфильтрующегося наружного воздуха. 3
4.Расчет
удельного расхода тепловой энергии за отопительный период………………………………………………………………………………….…30
Заключение. 3
Список литературы.. 3
Приложение А.. 3
Приложение Б. 3
Приложение В.. 3
Введение
«Комфорт » человека - это основная задача современного
инженера, ведь раньше было достаточно спроектировать безопасное здание, а
сейчас нужно позаботиться и об удобстве пребывания человека в здании.
Внедряя использования микроклиматических норм в
строительстве, мы обеспечим высокий уровень комфорта человека, что в свою
очередь позволяет повысить работоспособность и создать благоприятные условия
для отдыха.
Целью данной работы было создание здания, в котором,
будут внедрены современные технологии.
Перед нами были поставлены задачи: расчет ограждающих
конструкций, проверка на целесообразность использования различных строительных
материалов, проверка возможности образования конденсата в ограждающих
конструкциях и внутри дома, определение тепловых поступлений и тепловых потерь
дома ; и другое .
Подведение итогов работы в заключении.
1
Исходныеданные
Для
определения теплового режима предложено здание в г. Рязань.
Характеристика
здания и назначение здания: широкоэкранный кинотеатр на 400 мест с кафе на 100
мест.
Окна
выполнены из двойных стеклопакетов. Конструкция стен: тонкий слой штукатурки,
утеплитель (пенопласт), панель, внутренняя штукатурка.
Параметры
внутреннего воздуха здания определяем по [1]
1) расчетную температуру наружноговоздуха в холодныйпериодгодаtн,°C, принимаемравнойсреднейтемпературенаиболеехолоднойпятидневкиобеспеченностью 0,92 по (табл.1, [1]), tн=-27°C.
2)
средняя температура наружного воздуха за отопительный период tср.о.п.,°С. Это
значение принимается по (табл. 1 [1]), для периода со средней суточной
температурой наружного воздуха не более 8 ?С. tср.о.п=-3,5°C.
3)
продолжительность отопительного периода (в сутках) zо.п ,сут. (табл. 1 [1]).zо.п=208
сут
4)
скорость ветра, V , м/с. Принимается максимальная из средних скоростей ветра по
румбам за январь по (табл. 1 [1]), V=7,3 м/с.
Расчетная
температура внутреннего воздуха здания по ГОСТ 30494 [2] (в интервале 16-21°C):
Влажностный режим помещений в зимний период года
принимается в соответствии с СНиП23-02-2003 [4]. По схематической карте России
определяем в какой зоне влажности
находится г. Рязань. В зоне 2 нормальная.
[4]
Условия эксплуатации ограждающих конструкций - А [4]
Параметры
микроклимата типовых помещений приведены в таблице 1.1
Таблица
1.1Параметры микроклимата типовых помещений
Типовые помещения
Влажность, %
Температура, С0
Скорость движения воздуха, м/с
Холл
-
16
0,2
Зрительный зал
50
20
0,2
Кинопроекционная
50
19
0,2
Фильмохранилище
-
16
0,2
Перемоточная
50
19
0,2
Комнаты отдыха
50
20
0,2
Санузлы
-
16
0,2
Курительная
-
16
0,2
Администрация
50
19
0,2
Комнаты кружков
50
20
0,2
Ресторан
50
20
0,2
Хранилище продуктов
-
16
0,2
Коридор
-
16
0,2
Лестничные марши
-
16
0,2
Для определения влажностного режима и теплотехнического
расчета наружных ограждений в жилых и общественных зданиях допустимо принимать
единую расчетную температуру воздуха помещений для всего здания.tв , °С.tв= 18°С[3].
Величину расчетной относительной влажности воздуха в здании ?в
, %, принимаем, по допустимым значениям в основных помещениях?в = 50%.
2 Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче
ограждающих конструкций здания по (табл. 4 [4])
D –градусо-сутки отопительного периода, °С•сут,
определяемые по зависимости
D = ( tв ? tср о. п.)?zоп.,°С•сут,
здесьtв – расчетнаясредняя температура внутреннего воздуха
здания, ?С;
tср.о.п.,zоп. - средняя температура наружного воздуха, °С, и
продолжительность отопительного периода, сут.
D=(tВ –ton) •zon= (18-(-3,5)) •208=4472,°С•сут (1.1)
Нормируемое (требуемое) приведенное сопротивление
теплопередаче конструкции ограждения Rтр принимается по (табл. 4
[4]) в зависимости от типа здания и числа градусо-суток отопительного периода
Для расчета нормированного значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, Rтр, м2•°С/Вт.
Применяем
метод интерполяции для подсчета Rтр, сводим
результаты в таблицу 1.2.
Результаты расчетов сводим
в таблицу 1.2
Таблица 1.2.Нормируемые значения сопротивления
теплопередаче ограждающих конструкций
Градусо-сутки
отопительного периода,
D, °С•сут
Нормируемые значения
сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, Rтр, м2•°С/Вт.
Стен
Покрытий и перекрытий над
проездами
Перекрытий чердачных, над
неотапливаемыми подпольями и подвалами
Окон и балконных дверей,
витрин и витражей
4000
2,8
4,2
3,7
0,45
6000
3,5
5,2
4,6
0,60
4472
2,97
4,436
3,91
0,48
2.
Конструктивныерешения и теплотехническийрасчетограждающихконструкций.
2.1. Расчет наружных стен
Исходные данные для теплотехнического расчета:
- расчетная
зимняя температура наружного воздуха, равная средней температуре наиболее
холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, - tн= -27оС - табл. 1* СНиП 23-01-99* [3];
- средняя температура наружного воздуха за
отопительный период - = -3,5 °С - табл.
1* СНиП 23-01-99* [3];
-
продолжительность отопительного периода – zо.п.= 208 сут - табл. 1* СНиП 23-01-99* [3];
- расчетная
температура внутреннего воздуха здания для теплотехнического расчета
ограждающих конструкций - tв= 20 °С ;
- влажностный
режим помещений здания - нормальный ;
- условия
эксплуатации ограждающих конструкций – Б;
- теплотехнической однородности наружной стены r=0.9.
Расчетные показатели материалов
наружной стены приведены в табл 2.1
Таблица 2.1Расчетныепоказателиматериаловнаружнойстены
№
Материал
Толщина слоя, м
Плотность
материала
в сухомсо
стоянии,
?0 , кг/м3
Тепло-
провод-
ность,
?,
Вт/(м
оС)
1
Растворцементно-
песчаный
0,02
1800
0,93
2
Бетон легкий
0,3
800
0,24
3
Пенополистирол(пенопласт)
-
25
0,04
4
Растворцементно-
песчаный
0,025
1800
0,93
Определяются нормируемые (требуемые) значения
сопротивления теплопередаче Rтр
Санитарно-гигиенический показатель теплозащиты(требуемое значение сопротивления теплопередаче)
= =1.2 (2.1)
где
n – коэффициент, принимаемый в зависимости от
положениянаружнойповерхностиограждающейконструкции по отношению к
наружномувоздуху, по табл. 3* [10], для
наружнойстены и окна n = 1;
?tН
– нормативныйтемпературный перепад междутемпературойвнутреннеговоздуха и
температурой на внутреннейповерхностиограждения, по табл. 2* [10]
для наружнойстены?tН = 4,5?С.
?В
– коэффициенттеплоотдачивнутреннейповерхностиограждающейконструкции, ?В
= 8,7 Вт/м2•К по табл. 4* [10];
Определяется нормируемое приведенное
сопротивление теплопередачеконструкции ограждения по зависимости.
Численные значения величина= 0,0003 и b= 1,2 определяются по [].
D = = =4888 . (2.2)
Нормируемое
приведенное сопротивление теплопередаче конструкции ограждения
(2.3)
Для дальнейших расчетов принимается большее
значение Rтр-
нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче
наружной стены Rтр= 2,97 м2оС/Вт.
Определяем
толщину утепляющего слоя наружной стены и приведенное сопротивление
теплопередаче наружной стены.
Приведенное сопротивление теплопередаче всей
ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению
, (2.4)
откуда определяется ориентировочное значение
толщины утепляющего слоя:
, м (2.5)
(2.6)
Принимаем толщину утеплителя 80мм.
Приведенное
сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции составляет:
м2оС/Вт. (2.7)
Коэффициент теплопередачи для наружной стены:
Вт/(м2). (2.8)
2.2 Расчет
покрытий
Таблицы 2.2Расчетныепоказателиматериаловпокрытий
№
Материал
Толщина слоя, м
Плотность
материала
в сухомсо-
стоянии,
?0 , кг/м3
Тепло-
провод-
ность,
?Б ,
Вт/(м
оС)
1
Железобетон
0,18
2500
2,04
2
Растворцементно-
песчаный
0,015
1800
0,93
3
Минераловатные плиты
-
190
0,04
4
ИзопластП
0,004
1400
0,27
5
Изопласт К
0,004
1400
0,27
Исходные данные приведены в таблице 2.2 и расчете
ограждающих конструкций.
Санитарно-гигиенический показатель теплозащиты(требуемое значение сопротивления теплопередаче):
= =1,8 (2.9)
Определяется нормируемое приведенное
сопротивление теплопередачеконструкции ограждения по зависимости.
Численные значения величина= 0,0004 и b= 1,6 определяются по [].
D = = =4888 . (2.10)
Нормируемое
приведенное сопротивление теплопередаче конструкции ограждения
(2.11)
Для дальнейших расчетов принимается большее
значение Rтр-
нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче
покрытий Rтр=4.436м2оС/Вт.
Определяем
толщину утепляющего слоя покрытий и приведенное сопротивление теплопередаче
покрытия.
Приведенное сопротивление теплопередаче всей
ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению
, (2.12)
откуда определяется ориентировочное значение
толщины утепляющего слоя:
, м (2.13)
(2.14)
Принимаем толщину утеплителя 200мм.
Приведенное
сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции составляет:
м2оС/Вт. (2.15)
Коэффициент теплопередачи для наружной стены:
Вт/(м2). (2.16)
2.3. Расчет
полов
Таблица 2.3 Расчетныепоказателиматериаловполов
№
Материал
Толщина слоя, м
Плотность
материала
в сухомсо-
стоянии,
?0 , кг/м3
Тепло-
провод-
ность,
?Б ,
Вт/(м
оС)
Источник
1
Линолеум
0,005
1600
0,33
2
Растворцементно-
песчаный
0,05
1800
0,93
3
Экструзированый
пенополистирол
-
35
0,04
4
Плита перекрытия
0,22
-
-
R=0,152
Определяем термическое сопротивление плиты перекрытия:
Расчет I
Рисунок 1 Плита перекрытия
Плиту условно
разрезаем плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, на три
слоя, из которых слой 1 и слой 3 одинаковы по толщине и материалу, а слой 2
представляет собой воздушную прослойки (пустоту) с бетонными перемычками (рис. 1).
Круглые
отверстия диаметром 159 мм заменяются эквивалентными им по площади квадратными
отверстиями. Сторона эквивалентного квадрата
. (2.17)
На 1 м
ширины плиты приходится 5 круглых отверстий, диаметром 159 мм, что
эквивалентно 5 квадратным отверстиям со сторонойа = 0,141 м. Тогда общая длина участка I (без пустот) составляет
1 - 0,141 - 5 = 0,295 м.
Общая площадь F1 и, соответственно, термическое сопротивление R1участков I при расчетной длине 1 м будут равны:
F1= 0,295 1 = 0,295 м2; (2.18)
R1=0,22/2,04=0,108(м2)/Вт; (2.19)
Участок II.
Эквивалентная
толщина воздушных прослоек а = 0,141 м.
Термическое сопротивление воздушных прослоек этой толщины - = 0,15 (м2°С)/Вт []
Термическое
сопротивление стенок плиты на участке II
(2.20)
Общее
термическое сопротивление стенок и пустот составляет
= 0,15 + 0,039 = 0,189 (м2°С)/Вт.
Общая
площадь участков II при расчетной длине 1 м
= 0,141 - 5 -1 = 0,705 м2.
Среднее термическое сопротивление ограждения по
зависимости
(м2°С)/Вт. (2.21)
Расчет II
Общая условная толщина слоя 1 и слоя 3
(2.22)
Термическое
сопротивление этих слоев будет равно
R1+ R3=0,079/2,04=0,039(м2)/Вт (2.23)
Для слоя 2, в котором нарушена однородность материала, определяется
средний коэффициент теплопроводности
(2.24)
где ,коэффициенты теплопроводности отдельных материалов
слоя, Вт/м;
F1, F2- площади, занимаемые отдельными материалами на поверхности
слоя, м2.
Для пустот считается
равным эквивалентному коэффициенту теплопроводности воздуха , который определяется по зависимости
(2.25)
Тогда
средний коэффициент теплопроводности слоя 2
(2.26)
а, термическое сопротивление
R2=0,141/1,265=0,111(м2)/Вт (2.27)
Термическое
сопротивление всех трех слоев будет равно
= 0,039 + 0,111 = 0,15 (м2°С)/Вт.
По расчету
величина выше на 3,2% (допустимое превышение по [2] составляет 25%).
Определяется
действительная величина термического сопротивления железобетонной плиты по
формуле [1]
R= 0,152 (м2?°С)/Вт. (2.28)
Определяем
толщину утепляющего слоя покрытий и приведенное сопротивление теплопередаче
полов.
Приведенное сопротивление теплопередаче всей
ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению
, (2.29)
откуда определяется ориентировочное значение
толщины утепляющего слоя:
, м (2.30)
(2.31)
Принимаем толщину утеплителя 180мм.
Приведенное
сопротивление теплопередаче всей конструкции составляет:
м2оС/Вт. (2.32)
Коэффициент теплопередачи для полов:
Вт/(м2). (2.33)
2.4 Расчет светопрозрачных
ограждающих конструкций и дверей
Необходимое нормированного приведенного сопротивления
теплопередаче окон и дверей составляет
0,48 м2оС/Вт.
Выбираем заполнение светопроемовдвукамерный стеклопакет в
одинарном переплете с межстекольным расстоянием 8мм, с обычного стекла с
сопротивлением теплопередачи R = 0,51 м2оС/Вт.
Коэффициент теплопередачи для окон:
Вт/(м2). (2.34)
Коэффициент теплопередачи для дверей:
Вт/(м2). (2.35)
2.5 Расчет внутренних
стен
Таблица 2.4 Расчетныепоказателиматериаловвнутренних стен
№ п/п
Материал
Толщина
слоя, м
Плотность материала в сухом состоянии, Р0, кг/м3
Коэффициент теплопроводно-сти при условиях
эксплуатации Б, X, Вт/(м-°С)
Термическое со-
противление, я,
(м2-°С)/Вт
1
Гипсокартонный лист
0,02
800
0,21
0,0952
2
Минераловатные плиты
0,05
40
0,04
1,1364
3
Гипсокартонный лист
0,02
800
0,21
0,0952
Сопротивление
теплопередаче однородного многослойного внутреннего ограждения с однородными
слоями без теплопроводных включений:
м2оС/Вт. (2.36)
Коэффициент теплопередачи:
Вт/(м2). (2.37)
3Расчеттеплопотерь
3.1. Методика
расчета
Расчётные
потери теплоты, возмещаемые
отоплением,определяются из уравнения теплового баланса. Тепловой
балансздания в целом и каждого отапливаемого помещения находится изуравнения:
Qт.п.=?Qогр.+ Qи- Qбыт, Вт (2.38)
Где, Qт.п. -
тепловые потери помещения, возмещаемые системой
отопления, Вт;
Qогр.- тепловые потери
через каждое теплотеряющееограждение помещения, Вт;
Qи - тепловой поток на нагревание наружного воздуха в
объёме
инфильтрации или санитарной нормы, Вт;
Qбыт - бытовые тепловыделения в помещении, Вт.
Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений
определяются как сумма основных и добавочных потерь
теплоты
Qорг.=Qосн+Qдоб,
Вт; (2.39)
Qосн = K•A(tв – tн )•n, Вт (2.40)
Qдоб=Qосн •??, Вт; (2.41)
или
Qорг=
K•A•(tв – tн )•n•(1+??),Вт, (2.42)
где Qосн- основные потери
теплоты за счет теплопередачи(трансмиссионные теплопотери), Вт;
Qдоб- добавочные потери теплоты, принимаемые в
долях от
основных, Вт;
K - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции,
Вт/(м2 ?С);
A - расчётная площадь ограждающей конструкции, м2
;
tв - расчётная температура воздуха в помещении, ?С;
tн- расчётная температура наружного воздуха для холодного
периода года, ?С;
n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения
наружной поверхности по отношению к наружному воздуху;
? - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь
Таблиця 3.1 Расчет
теплопотерь помещений
Номерпомещения,
егонаименование
Температуравоздухавпомещении,tв
,?С
Ограждения
помещения
Разностьтемператур,tв-tн,
?С
Коэффициентn
Коэффициенттеплопередачи,K
,Вт/(м2·?С)
Основныепотеритеплоты,Qосн
,Вт
Добавочные
Потеритеплоты,
I ? ,учитывающие
Множитель 1+? ?
Тепловыепотеричерезограждения,Qогр
,Вт
Тепловой
потокнанагревание
Инфильтрующегосявоздуха,и
Qи , Вт
Тепловыепотерипомещения,Qт.п.
,Вт
наименование
ориентация
размеры, м
площадь, м
Ориентация ограждения
Наличие двух и более
наружных стен
Наличие входных
наружных дверей
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
101 холл
16
Пл
-
-
648,3
43
1
0,33
278
-
-
0,1
1,1
-
Нс
З
5,35*3,6
19,26
1
0,33
2209
З
0,05
0,1
1,15
320
Нс
Ю
42,4*3,6
152,6
1
0,33
650
Ю
0
0,1
1,1
2430
Нс
В
12,5*3,6
44,96
1
1,96
177
В
0,1
0,1
1,2
781
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
102 Зрительный зал
20
Пл
-
-
465,9
47
1
0,25
5601
-
0
0,1
1,1
-
Пл1
2*27
54
1
0,47
1208
-
0
0,1
1,1
1329,4
Пл2
2*27
54
1
0,23
590
-
0
0,1
1,1
649,26
Пл3
2*27
54
1
0,11
295
-
0
0,1
1,1
324,63
Пл4
-
303,9
1
0,07
1006
-
0
0,1
1,1
1106,6
Нс
С
27*11,5
315,1
1
0,33
4986
С
0,1
0,1
1,2
Пт
С
-
465,9
1
0
0
С
0
0,1
1,1
103 Кинопроек.
19
Пл
-
-
32,78
46
1
0,25
385
-
0
0,1
1,1
424,2
104 Фильмохран.
16
Пл
-
-
9,03
43
1
0,25
99,3
-
0
0,1
1,1
109
Нс
З
2,3*3,6
8,28
1
0,33
120
З
0,05
0,1
1,15
137
105 Фильмохран.
16
Пл
-
-
2,7
43
1
0,25
30
-
0
0,1
1,1
32
106 Фильмохран.
16
Пл
-
-
14,33
43
1
0,25
159
-
0
0,1
1,1
173
107 Перемоточн.
19
Пл
-
-
9,66
46
1
0,25
133
-
0
0,1
1,1
125
108 Комната отдыха
20
Пл
-
-
7,56
47
1
0,25
90
-
0
0,1
1,1
100
Нс
С
4,35*2,6
11,31
1
0,33
135
С
0
0,1
1,1
150
109 Санузел
16
Пл
-
-
4,86
43
1
0,25
53
-
0
0,1
1,1
58
Нс
З
1,9*3,6
6,84
1
0,33
75
З
0,05
0,1
1,15
86
110 Санузел
16
Пл
-
-
6,58
43
1
0,25
72
-
0
0,1
1,1
80
111 Санузел
16
Пл
-
-
6,58
43
1
0,25
72
-
0
0,1
1,1
80
112 Санузел
16
Пл
-
-
6,58
43
1
0,25
72
-
0
0,1
1,1
80
113 Курительная
16
Пл
-
-
22,09
43
1
0,25
242
-
0
0,1
1,1
267
Нс
З
6,52*3,6
23,47
1
0,33
340
З
0,05
0,1
1,15
390
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
З
0,05
0,1
1,15
203
114 Курительная
16
Пл
-
-
19,23
43
1
0,25
211
-
0
0,1
1,1
232
Нс
В
4,95*2,6
12,87
1
0,33
141
В
0,1
0,1
1,2
170
115 Администрация
19
Пл
-
-
33,32
46
1
0,25
392
-
0
0,1
1,1
431
Нс
З
7,8*3,6
28,08
1
0,33
434
З
0,05
0,1
1,15
500
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
190
З
0,05
0,1
1,15
217
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
190
З
0,05
0,1
1,15
217
116 Администрация
19
Пл
-
-
14,65
46
1
0,25
172
-
0
0,1
1,1
190
Нс
З
3,7*3,6
13,32
1
0,33
206
З
0,05
0,1
1,15
237
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
190
З
0,05
0,1
1,15
217
201 холл
16
Пт
-
18,5*4,4
208,2
43
1
0,2
1790
-
0
0,1
1,1
1970
Нс
Ю
12,1*4,4
81,4
1
0,33
1178
Ю
0,1
0,1
1,2
1414
Нс
В
1,4*1,5
53,24
1
0,33
770
В
0
0,1
1,1
847
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
177
Ю
0
0,1
1,1
194
202 фильмохран.
16
Пт
-
-
2,48
43
1
0,2
21
-
0
0,1
1,1
23
Нс
В
1,1*1,3
3,63
1
0,33
52
В
0,1
0,1
1,2
63
203 Фильмохран.
16
Пт
-
-
13,22
43
1
0,2
113
-
0
0,1
1,1
125
Нс
В
5,3*3,3
17,16
1
0,33
248
В
0,1
0,1
1,2
298
204 санузел
16
Пт
-
-
8,51
43
1
0,2
73
-
0
0,1
1,1
80
Нс
З
4,25*4,4
18,7
1
0,33
270
З
0,05
0,1
1,15
311
205 санузел
16
Пт
-
-
8,51
43
1
0,2
73
-
0
0,1
1,1
80
206 санузел
16
Пт
-
-
6,58
43
1
0,2
57
-
0
0,1
1,1
62
207 санузел
16
Пт
-
-
6,58
43
1
0,2
57
-
0
0,1
1,1
62
208 санузел
16
Пт
-
-
6,58
43
1
0,2
57
-
0
0,1
1,1
62
209 курительная
16
Пт
-
-
19,27
43
1
0,2
165
-
0
0,1
1,1
182
Нс
В
4,95*3,3
16,33
1
0,33
236
В
0,1
0,1
1,0
283
210 комната кружков
20
Пт
-
-
14,83
47
1
0,2
139
-
0
0,1
1,1
153
Нс
З
3,45*4,4
15,18
1
0,33
240
З
0,05
0,1
1,15
276
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
З
0,05
0,1
1,15
222
211 комната кружков
20
Пт
-
-
18,49
47
1
0,2
173
-
0
0,1
1,1
191
Нс
З
19,36
1
0,33
306
З
0,05
0,1
1,15
352
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
З
0,05
0,1
1,15
222
212 комната кружков
20
Пт
-
-
14,62
47
1
0,2
137
-
0
0,1
1,1
151
Нс
З
3,55*4,4
15,62
1
0,33
247
З
0,05
0,1
1,15
284
До
З
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
З
0,05
0,1
1,15
222
213 комната кружков
20
Пт
-
-
9,66
47
1
0,2
90
-
0
0,1
1,1
100
214 комната кружков
20
Пт
-
-
33,18
47
1
0,2
311
-
0
0,1
1,1
343
215 ресторан
20
Пт
-
--
94,48
47
1
0,2
888
-
0
0,1
1,1
973
Нс
Ю
12,1*3,3
39,93
1
0,33
631
Ю
0
0,1
1,1
695
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
Ю
0
0,1
1,1
212
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
Ю
0
0,1
1,1
212
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
193
Ю
0
0,1
1,1
212
216 хранилище продуктов
16
Пт
-
-
47,84
43
1
0,2
411
-
0
0,1
1,1
452
Нс
З
8,35*4,4
36,74
1
0,33
531
З
0,05
0,1
1,15
611
Нс
Ю
6,42*4,4
28,25
1
0,33
408
Ю
0
0,1
1,1
449
Лестничный марш А
16
Пл
-
-
13,34
43
1
0,25
146
-
0
0,1
1,1
161
Нс
С
1
0,33
736
С
0,1
0,1
1,2
883
Нс
З
1
0,33
330
З
0,05
0,1
1,15
379
До
З
1,4*1,5
1
1,96
354
З
0,05
0,1
1,15
407
Дв
З
1
2,03
250
З
0,05
0,1
1,15
301
Лестничный марш Б
16
Пл
-
-
15,66
43
1
0,25
172
-
0
0,1
1,1
190
Нс
С
1
0,33
364
С
0,1
0,1
1,2
317
Нс
В
1
0,33
533
В
0,1
0,1
1,2
640
До
С
1,4*1,5
2,1
1
1,96
354
С
0,1
0,1
1,2
424
Дв
С
1
2,03
250
С
0,1
0,1
1,2
301
Лестничный марш В
16
Пл
-
-
32,48
43
1
0,25
357
-
0
0,1
1,1
392
Нс
Ю
1
0,33
671
Ю
0
0,1
1,1
738
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
354
Ю
0
0,1
1,1
389
До
Ю
1,4*1,5
2,1
1
1,96
354
Ю
0
0,1
1,1
389
3.2 Тепловой
поток на нагревание инфильтрующегосянаружного воздуха
Тепловой
поток на нагревание инфильтрующегося воздуха через
ограждающие конструкции
помещений определяется по зависимости
Qи
= 0,278 •? •Gі•c•( tв-tн)•k, Вт (3.1)
Gі - расход воздуха, инфильтрующегося через ограждающие
кон-
струкции помещения, кг/ч;
c - удельная теплоемкость
воздуха, равная 1,005 кДж/(кг?°С);
tв , tн
- расчетные температуры воздуха, соответственно в помещении (средняя с учетом
повышения для помещений высотой более 4
м) и наружного воздуха в
холодный период года (параметры Б), °С;
k - коэффициент учета
влияния встречного теплового потока в
конструкциях, равный 0,7
для стыков панелей стен и окон с тройны-
ми переплетами, 0,8 - для
окон и балконных дверей с раздельными
переплетами и 1,0 - для
одинарных окон, окон и балконных дверей со
спаренными переплетами и
открытых проемов.
Тепловой
поток на нагревание инфильтрующегося воздуха вьпомещениях жилых и общественных
зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым
приточнымвоздухом, принимается равным большей из величин, полученных порасчету
по формулам (1) и (2):
Qи = 0,278 •Ln•p•c•( tв-tн)•k, Вт
где, Ln- расход удаляемого воздуха, не компенсируемый
подогретым
приточным воздухом; м3
/ч;
? - плотность воздуха в
помещении, кг/м 3 .
Расход воздуха,
инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений, определяется по
зависимости
Gі = 0,216 ? А1? ?p0,67і/Rи, кг/ч, (4.12) (3.2)
где
A1 - площади
наружных ограждающих конструкций, м2 , соответственно световых
проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и
других ограждений;
p?і - расчетная
разность давлений на наружной и внутреннейповерхностях ограждающих конструкций
на расчетном этаже, Па;
?p0=10 Па -
разность давлений воздуха на наружнойи внутренней поверхностях ограждающих
конструкций, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию, Па;
Rи -
сопротивление воздухопроницанию, м 2?ч?Па/кг;
Gи - нормативная
воздухопроницаемость наружных ограждаю-
щих конструкций, кг/(м 2?ч);
l - длина стыков стеновых
панелей, м.
Расчетная разность
давлений, определяется по зависимости
?pі = (H–hі)? (?н - pв )? g + 0,5 ?н?vн2 ( cн- cз)?k1-pв, Па (3.3)
где H - высота здания от уровня средней
планировочной отметкиземли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря
илиустья шахты, м;
hi -
расчетная высота от уровня земли до верха окон, балконныхдверей, дверей, ворот,
проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых
панелей, м;
?н,?в
- плотность, соответственно, наружного воздуха и воздухав помещении, кг/м 3 ;
g - ускорение свободного
падения, равное 9,81 м/с 2 ;
vн - скорость
ветра по параметрам Б, принимаемая (по табл. 1[1]), м/с;
cн , cз
- аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и заветренной
поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85;
kі- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра
в
зависимости от высоты
здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85;
pв -
условно-постоянное давление воздуха в здании, Па.
Плотность воздуха
определяется по зависимости
(3.4)
где t - температура воздуха, °С.
Аэродинамические
коэффициенты на наветренной и заветренной поверхностях фасадов здания обычно
принимаются равными:
cн=0,8, cз=-0,6.
Условно-постоянное давление
воздуха в зданииpв при сбалансированной вентиляции (вытяжка
компенсируется притоком воздуха)или при отсутствии организованной вентиляции
принимается постоянным для всего здания и равным
рв=0,5? [H?( ?н–?в)g+0.5??н?vн2 ( cн- cз)?k1] ,Па (3.5)
Сопротивление
воздухопроницанию окон и балконных дверей
(3.6)
где ?p - разность давлений воздуха на наружной и
внутренней поверхностях наружного ограждения на уровне пола первого надземного
этажа, Па;
?p = 0,55?H1?( ?н–?в)?g+0,03??н?vн.я2?g,
Па (3.7)
гдеH1 - высота
здания от уровня пола первого надземного этажа до
верха вытяжной шахты, м;
vн.я- максимальная из
средних скоростей ветра по румбам за
январь, повторяемость
которых составляет 16% и более, принимаемая
по табл. 1* СНиП 23-01,
м/с.
1. Рассчитывается условно-постоянное давление
воздуха в зда-
нии.
Предварительно определяются
необходимые для расчета дан-
ные:
- плотность наружного
воздуха
; (3.8)
- плотность внутреннего
воздуха
; (3.9)
- высота здания от уровня
средней планировочной отметки земли до устья шахты
H=0,15 +10.7+2.5=13.35 м
- коэффициент учета
изменения скоростного давления ветра в
зависимости от высоты
здания
k1=0.4для типа местности
С
Условно-постоянное давление
воздуха в здании
рв=0,5? [H?( ?н–?в)g+0.5??н?vн2 ( cн- cз)?k1]=0,5? [11,15?( 1,4349–1,2131)9,81+0.5?1,4349?4,12 (
0,8+0,6)?0,4]=15,51 Па.
(3.10)
2. Разность давлений
воздуха на наружной и внутренней поверхностях наружного ограждения на уровне
пола первого надземного этажа (для определения сопротивления воздухопроницанию
окон):
H1=10.7+2.5=13.2м, (3.11)
?p=0,55?H1?(?н?в)?g+0,03??н?vн.я2?g=0,55?13,2?(1,43491,2131)??9,81
+
+0,03?1,4349?7,32?9,81=15,79+22,5=38,26
Па (3.12)
3.
Определяем сопротивление воздухопроницанию окон.
Нормативная
воздухопроницаемость окон в пластмассовых переплетахGн=5,0 кг/(м2?ч)
Сопротивление
воздухопроницанию окон
(3.13)
4.?p1=(13,35-5,5)?(1,4349-1,2131)?9,81
+
+0,5?1,429?4,12?(0,8+0,6)?0,4?15,51=8,29
Па (3.14)
?p2=(13,35-8,5)?(1,4349-1,2131)?9,81
+
+0,5?1,429?4,12?(0,8+0,6)?0,4?15,51=1,76
Па (3.15)
5 Расход
инфильтрующегося воздуха через неплотности окон:
помещения, расположенного
на 1 этаже,
G1
= 0,216 ? А1? ?p0,671/Rи=0,216?2,1?8,290,67/0,48=3,89
кг/ч; (3.16)
помещения, расположенного
на 2 этаже,
G2
= 0,216 ? А2? ?p0,672/Rи=0,216?2,1?1,760,67/0,48=1,38
кг/ч; (3.17)
6Тепловой поток на
нагревание инфильтрующегося воздуха:
помещения, расположенного
на 1 этаже,
Qи1
= 0,278 •G1•c•( tв-tн)•k=0,278•3,89•1,005•(18+27)•1=48,9Вт, (3.18)
помещения, расположенного
на 2 этаже,
Qи2
= 0,278 •G2•c•( tв-tн)•k=0,278•1,38•1,005•(18+27)•1=17,35Вт, (3.19)
4 Расчет удельного расхода тепловой энергии за отопительный
период.
1Расчетныйудельныйрасходтепловойэнергии
на отопление зданий за отопительныйпериод, кДж/(м·°С·сут),
следуетопределять по формуле
(4.1)
где - расход тепловой энергии
на отопление здания в течение отопительного периода, МДж;
- сумма площадей пола
квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических етажей и гаражей, м;
- отапливаемый объем
здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных
ограждений зданий, м;
-
продолжительностьотопительногопериода
2Расходтепловойэнергии на отоплениездания в течениеотопительногопериода , МДж, следует определять
по формуле
, (4.2)
где - общие теплопотери здания
через наружные ограждающие конструкции, МДж, определяемые по Г.3;
- бытовые теплопоступления
в течение отопительного периода, МДж,
- теплопоступления через
окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительногопериода, МДж
-
коэффициентснижениятеплопоступлений за
счеттепловойинерцииограждающихконструкций; рекомендуемоезначениеv=0.8 ;
-
коэффициентэффективностиавторегулированияподачитеплоты в системах отопления;
рекомендуемыезначения:
- коэффициент, учитывающий
дополнительное теплопотреблениесистемыотопления. .
3
Общиетеплопотериздания, МДж, за отопительныйпериодследуетопределять по формуле
,
(4.3)
где - общий коэффициент
теплопередачи здания, Bт/(м·°C),
определяемый по формуле
, (4.4)
- приведенный коэффициент
теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Bт/(м·°C),
определяемый по формуле
/ (4.5)
, - площадь, м, и
приведенноесопротивление теплопередаче, м·°С/Вт,
наружных стен (за исключениемпроемов);
, - то же, наружных дверей;
, , - то же, покрытия дверей;
,, - то же, перекрытий;
(4.6)
– площадь внутренних поверхностейнаружных
ограждений м;
- условный коэффициент
теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и
вентиляции, Вт/(м·°С), определяемый по формуле
,
(4.7)
гдеc -
удельнаятеплоемкостьвоздуха, равная 1 кДж/(кг·°С);
- коэффициент снижения
объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих
конструкций. При отсутствии данных принимать= 0,85;
и - то же, что и в формуле
(10), м и мсоответственно;
- средняя плотность
приточноговоздуха за отопительныйпериод, кг/м
, (4.8)
- средняя кратность
воздухообмена здания за отопительный период, ч,
,кг/м (4.9)
4Средняякратностьвоздухообменаздания
за отопительныйпериод, ч,
рассчитывается по суммарномувоздухообмену за счетвентиляции и инфильтрации по
формуле
, (4.10)
Где - количество приточного
воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при
механической вентиляции, м/ч, равное
длядляспортивных, зрелищных и детскихдошкольныхучреждений - ;
- расчетная площадь,
определяемая согласно СНиП 31-05 как сумма площадей всех помещений, за
исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт,
внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для
размещенияинженерногооборудования и сетей, м;
- число часов работы
механической вентиляции в течение недели;
168 - число часов в неделе;
- количество
инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч: для
общественных зданий - воздуха, поступающего через неплотности светопрозрачных
конструкций и дверей; допускается принимать для общественных зданий в нерабочее
время
;, (4.11)
;, (4.12)
k -
коэффициентучетавлияниявстречного теплового потока в
светопрозрачныхконструкциях, равный для: стыков панелей стен - 0,7; окон и
балконных дверей с тройнымираздельными переплетами - 0,7; то же, с
двойнымираздельными переплетами - 0,8; то же, соспаренными переплатами - 0,9;
то же, с одинарными переплетами - 1,0;
- число часов учета
инфильтрации в течение недели, ч, равное для зданий с
сбалансированнойприточно-вытяжнойвентиляцией и для зданий, в
помещенияхкоторыхподдерживаетсяподпорвоздухавовремядействияприточноймеханическойвентиляции;
, и - то же, что и в формуле (Г.6).
, (4.13)
(4.14)
5Бытовыетеплопоступления в
течениеотопительногопериода, МДж, следует определять по формуле
, (4.15)
где - величина бытовых
тепловыделений на 1 мплощадипринимаемая 10 Вт/м
–продолжительность
отопительного периода, сут;
–суммарная полезная площадь м.
=173781.5,МДж (4.16)
6Теплопоступления
через окна и фонари от солнечнойрадиации в течениеотопительногопериода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем
направлениям, следует определять по формуле
(4.17)
где, - коэффициенты,
учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей
непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при
отсутствии данных следует принимать по своду правил;
, , ,- площадьсветопроемовфасадовздания, соответственноориентированных
по четыремнаправлениям, м;
, , , - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на
вертикальные поверхности при действительных условияхоблачности,
соответственноориентированная по четырем фасадам здания, МДж/м,
определяется по методикесвода правил;
(4.19)
(4.20)
(4.21)
=30кДж/(м·°С·сут) (4.22)
, что соответствует нормам [8].
Заключение
После
выполнения курсовой работы, мы привели теплотехнические расчеты к нормативным
показателям и выше, что обеспечит комфортные условия для пребывания людей.
В процессе
выполнения работы были подобраны и обоснованы строительные материалы, которые
будут использоваться для строительства данного здания, что поможет уменьшить
экономические затраты на строительство. Рассчитаны теплопотери характерных
помещений и теплопоступления в дом.
На основе
полученных данных был проведен анализ дома, определены проблемные места и пути
их преодоления.
Использование
современных способов утепления ограждающих конструкций, позволит снизить
потребление ресурсов на отопление и вентиляцию здания, что является важным
фактором во время постоянного подорожания енерго ресурсов.
Список литературы
1. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология/Госстрой России.-
М.:
ГУП ЦПП, 2004.
2. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры
микроклимата в помещениях/Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1999.
3. СНиП 31-06-2009. Общественные здания и сооружения/Минрегион
России. - М.:2009.
4. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий/Госстрой России. – М.:
ФГУП ЦПП, 2004.
5. СНиП
II-3-79*. Строительнаятеплотехника. - М.: Стройиздат, 1996.
6. СНиП
23-02-2003. Тепловая защита зданий/Госстрой России. – М.:
ФГУП ЦПП, 2004.
7. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/Госстрой
России.- М.: ГУП ЦПП, 2003.
8. Богословский В.Н.Строительная
теплофизика.Изд.3.-АВОК Северо-Запад, 2006.-400с.
Приложение А
Конструкция наружной стены
Приложение Б
Конструкция покрытия
Приложение В
Конструкция перекрытия пола первого этажа