Отопление гражданского здания (стр. 2 из 7)

, (3)

где:

- термическое сопротивление теплоотдачи, (м2·°С)/Вт;

- термическое сопротивление тепловосприятию, (м2·°С)/Вт;

αint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 · °С) [2, табл.7];

αext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2 · °С),

Rk - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт, определяемое для однородной (однослойной) ограждающей конструкции по формуле [4, формула 3]:

, (4)

где:

δ – толщина слоя ограждающей конструкции, м

λ – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя,

Вт/(м · °С), [4, табл. E.1]

Термическое сопротивление ограждающей конструкции Rk с

последовательно расположенными однородными слоями, (м · °С)/Вт, следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев [4, формула 4]:

, (5)

где:

R1, R2 ... Rn- термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, (м2 · °С)/Вт, определяемые по формуле (4);

Ra.l – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, (м2 · °С)/Вт, (табл.2.2).

Таблица 2.2 – Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек

Толщина воздушной прослойки, м	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки Ra.l , (м2 · °С)/Вт
	Горизонтальной при потоке тепла снизу вверх и вертикальной		Горизонтальной при потоке тепла сверху вниз
	При температуре воздуха в прослойке
	Положительной	Отрицательной	Положительной	Отрицательной
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,10	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,2.. .0,3	0,15	0,19	0,19	0,24

Примечание: При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличить в 2 раза.

Таким образом:

Rreg = 1/αint+δ1/λ1+ δ2/λ2+ δ3/λ3+ δ4/λ4+ δ5/λ5+1/αext

δmin => δ3 = [Rreg-(1/αint+ δ1/λ1+ δ2/λ2 + δ4/λ4+ δ5/λ5+1/αext)]· λ3

δmin = [3,066-(1/8,7+0,025/0,93+0,05/2,04+0,15/2,04+0,025/0,93+1/23)] ·0,05 = 0,138 м

Фактическая толщина искомого слоя ограждающей конструкции δ 3, м

Фактическую толщину искомого слоя ограждающей конструкции δ3, м, принимаем исходя из условия, что минимальная толщина наружной стены равна 300 мм, толщина панелей кратна 0,05 м и исходя из толщины плит утеплителя (от 20 до 500 мм с интервалом через 10 мм) равной 150 мм [4].

Общая толщина ограждающей конструкции δ = 0,4 м.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0, (м2 · °С)/Вт, определяется на основании формулы (3)

, (6)

где δ3, м, принимается по п. 2.1.6.

R0 = 1/8,7+0,025/0,93+0,05/2,04+0,15/0,05+0,15/2,04+0,025/0,93+1/23 = 3,310 (м2 · °С)/Вт

Проверка выполнения условия: R0 ≥Rreg.

Ro = 3,310 (м2 ·°С)/Вт	R0 ≥ Rreg.
Rreg= 3,066 (м2 ·°С)/Вт

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

k = 1/R0 (7)

k = 1/3,31= 0,30 Вт/(м2 · °С)

2.2 Перекрытие над неотапливаемым подвалом

Принимаем условно толщину перекрытия δ = 0,5 м.

Из условия, отвечающего теплотехническим требованиям, предъявляемым к ограждающим конструкциям (R0 ≥Rreg), принимаем минимальное возможное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0 = Rreg.

Градусо – сутки отопительного периода по формуле (1):

Dd = (20 – (-3))·207 =4761 °С ·сут

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции при a = 0,00045, b = 1,9, по формуле (2):

Rreg = 0,00045·4761 + 1,9= 4,042 м2·°С/Вт

Принимаем R0 = Rreg, следовательно R0 = 4,042 м2·°С/Вт

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле (7):

k = 1/4,042 = 0,247 Вт/(м2 · °С)

2.3 Бесчердачное покрытие

Принимаем условно толщину покрытия δ = 0,5 м.

Градусо-сутки отопительного периода по формуле (1):

Dd = (20 – (-3))·207 =4761 °С ·сут

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции при a = 0,00045, b = 1,9, по формуле (2):

Rreg = 0,00045·4761 + 1,9= 4,042 м2·°С/Вт

Принимаем R0 = Rreg, следовательно R0 = 4,042 м2·°С/Вт

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции по формуле (7):

k = 1/4,042 = 0,247 Вт/(м2 · °С)

2.4 Оконный блок

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

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче заполнений световых проемов Rreg, (м2 ·°С)/Вт, при a = 0,000075, b = 0,15 по формуле (2):

Rreg = 0,000075·4761+0,15 = 0,507 м2·°С/Вт

Примечание: см. пункт 2.1.4

Приведенное сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов Rreg, (м2 ·°С/Вт) принимается по сертификатным данным производителя, либо экспериментально по ГОСТ 26602.1, в курсовой работе допускается принимать по табл. 5 [4]

Заполнение светового проема: оконный блок из двухкамерного стеклопакета в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 6 мм.

= 0,51 м2 ·°С/Вт

где: R0 — сопротивление теплопередаче заполнения светового проема (м2·°С)/Вт.

Проверка выполнения условия: R0 >Rreg.

Ro= 0,51 (м2·°С)/Вт	R0 ≥ Rreg.
Rreg = 0,507 (м2·°С)/Вт

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м2 · °С), по формуле (7):

k = 1/0,51 = 1,961 Вт/(м2 · °С).

2.5 Наружная дверь

Приведенное сопротивление теплопередаче R0, (м2 ·0С)/Вт, наружных дверей [4, п. 5.7]

Примечание: Приведенное сопротивление теплопередаче R0, (м2·0С)/Вт, входных дверей и дверей (без тамбура) квартир первых этажей и ворот, а также дверей квартир с неотапливаемыми лестничными клетками должно быть не менее произведения 0,6 ·Rreg (произведения 0,8 ·Rreg – для входных дверей в одноквартирные дома), где Rreg – приведенное сопротивление теплопередаче стен, определяемое по формуле (3) [2]; для дверей в квартиры выше первого этажа зданий с отапливаемыми лестничными клетками – не менее 0,55 (м2 ·°С)/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных) Rreg, м2·°С/Вт, следует принимать не менее значений, определяемых по формуле 3 [2]:

, (8)

где:

п — коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 [2];

δtn – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tint и температурой внутренней поверхности τint ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5 [2];

αint – то же, что и в формуле (3);

tint – то же, что и в формуле (1);

text – 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 по таблице 1 [1].

Для наружной двери:

R0 = [0,6·n(tint-text)]/[Δtn·αint]

R0 = [0,6·1·(20-(-27))]/[4,0·8,7] = 0,81 м2·°С/Вт

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k,

Вт/(м2 · °С), по формуле (7):

k = 1/0,81 = 1,235 Вт/(м2 · °С)

2.6 Внутренняя стена

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R0, (м2·0С)/Вт, определяется по формуле:

(9)

м2·°С/Вт

Примечание: Внутренние стены примем изготовляемыми из железобетонных перегородочных панелей, ρ0 = 2500 кг/м3 , толщиной δ, равной 0,25 м.

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м2 · °С), по формуле (7):

k = 1/0,35 = 2,857 Вт/(м2 · °С)

2.7 Неутепленный пол лестничной клетки

Неутепленными полами считают полы, расположенные на грунте, и такие, конструкция которых независимо от толщины состоит из слоев материалов λ ≥ 1,2 Вт/(м °С).

Потери теплоты через не утепленные полы с точностью, достаточной для практических целей, производят способом В.Д. Мачинского.

Поверхность пола делят на зоны, полосы шириной 2 м, параллельные линиям наружных стен. Нумерацию зон ведут, начиная от внутренней поверхности наружных стен. Всю поверхность пола делят на 4 зоны. К четвертой зоне относят всю площадь не занятую 1,2 и 3-й зонами; площадь первой зоны в наружном углу учитывают дважды. Значения, R, для каждой из зон принимают согласно [7].

Rнд1=2,1 Вт/(м2/с); Rнд2=4,3 Вт/(м2/с); Rнд3 =8,6 Вт/(м2/с); Rнд4= 14,2 Вт/(м2/с).

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м2 · °С), по формуле (7):

Вт/(м2 · °С)

2.8 Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций