Система нормативных документов в строительстве (стр. 58 из 65)
ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ УЧАСТКОВ СТЕН, РАСПОЛОЖЕННЫХ ЗА ОСТЕКЛЕННЫМИ ЛОДЖИЯМИ И БАЛКОНАМИ
Исходные данные
Девятиэтажное жилое здание со стенами из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм (Rwr = 1,45 м2×°С/Вт), построено в г. Ярославле (text = -31 °С). Балконы и лоджии остеклены однослойным остеклением (RF= 0,18 м2×°С/Вт), нижняя часть утеплена (Rw = 0,81 м2×°С/Вт). В наружных стенах в зоне остекленных балконов светопроемы заполнены оконными и дверными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах (RFr= 0,44 м2×°С/Вт). Наружный торец балкона имеет стенку из силикатного кирпича толщиной 380 мм (Rw= 0,6 м2×°С/Вт). Температура внутреннего воздуха tint= 21 °С. Определить приведенное сопротивление теплопередаче системы ограждающих конструкций остекленного балкона.
Порядок расчета
Согласно геометрическим показателям ограждений остекленного балкона, представленным на рисунке У.1, определены сопротивления теплопередаче Rr и площади А отдельных видов ограждений:
1. Наружная стена из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм, Rwr = 1,45 м2×°С/Вт, Aw = 15 м2.
2. Заполнение балконного и оконного проемов деревянными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах RFr = 0,44 м2×°С/Вт, АF = 6,5 м2.
3. Торцевая стенка из силикатного кирпича толщиной 380 мм Rwr = 0,6 м2×°С/Вт, Aw = 3,24 м2.
4. Непрозрачная часть ограждения балкона Rw = 0,81 м2×°С/Вт, Aw = 6,9 м2.
5. Однослойное остекление балкона RF= 0,18 м2×°С/Вт, AF = 10,33 м2.
Определим температуру воздуха на балконе tbalпри расчетных температурных условиях по формуле (43)
tbal= [21(15/1,45 + 6,5/0,44) - 31×(10,33/0,18 + 6,9/0,81 + 3,24/0,60]/(15/1,45 +
+ 6,5/0,44 + 10,33/0,18 + 6,9/0,81 + 3,24/0,6) = -1683,06/96,425 = -17,45 °С.
По формуле (45) определим коэффициент п:
п = (21 + 17,45)/(21 + 31) = 0,739.
По формулам (44) получим уточненные значения приведенного сопротивления теплопередаче стен Rwbalи заполнений светопроемов RFbalс учетом остекления балкона:
Rwbal = 1,45/0,739 = 1,96 м2×°С/Вт;
RFbal= 0,44/0,739 = 0,595 м2×°С/Вт.
Рисунок У.1 - План (а), разрез (б) по сечению I-I плана и фасад (в) по сечению II-II остекленного балкона многоэтажного жилого здания
ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА
Определить, удовлетворяет ли требованиям в отношении теплоустойчивости трехслойная железобетонная панель с утеплителем из пенополистирола на гибких связях с габаритными параметрами, принятыми по примеру расчета раздела 2 приложения Н.
Исходные данные
1. Район строительства - г. Ростов-на-Дону.
2. Средняя месячная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) согласно СНиП 23-01 text= 23 °С.
3. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха согласно СНиП 23-01 At, ext = 19 °С.
4. Максимальное и среднее значения суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации в июле при ясном небе для вертикальной поверхности западной ориентации согласно приложению Г Imax = 764 Вт/м2 и Iav= 184 Вт/м2.
5. Расчетная скорость ветра согласно СНиП 23-01 v = 3,6 м/с.
6. Теплотехнические характеристики материалов панели выбираются по условиям эксплуатации А согласно приложению Д:
для железобетонных слоев
l1 = l3 = 1,92 Вт/(м°×С),
s1 = s3 = 17,98 Вт/(м2×°С);
для пенополистирола
l2 = 0,041 Вт/(м×°С),
s2 = 0,41 Вт/(м2×°С).
Порядок расчета
1. Термические сопротивления отдельных слоев стеновой панели:
внутреннего железобетонного слоя
R1 = 0,1/1,92 = 0,052 м2×°С/Вт;
слоя пенополистирола
R2 = 0,135/0,041 = 3,293 м2×°С/Вт;
наружного железобетонного слоя
R3 = 0,065/1,92 = 0,034 м2×°С/Вт.
2. Тепловая инерция каждого слоя и самой панели:
наружного железобетонного слоя
D1 = 0,052 · 17,98 = 0,935 < 1;
пенополистирола
D2 = 3,293 · 0,41 = 1,35;
внутреннего железобетонного слоя
D3 = 0,034×17,98 = 0,611;
всей панели
åDi = 0,935 + 1,35 + 0,611 = 2,896.
Поскольку тепловая инерция стеновой панели D < 4, то требуется расчет панели на теплоустойчивость.
3. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности Atreq ограждающей конструкции определяется по формуле (46)
Аtreq = 2,5 - 0,1(23 - 21) = 2,3 °С.
4. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности aext ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (48)
5. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (49)
At, extdes = 0,5×19 + [0,7(764 - 184)]/27,8 = 24,1 °С.
6. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y c тепловой инерцией D < 1 определяется расчетом по формулам (51) и (52):
а) для внутреннего железобетонного слоя
Y1 = (R1s12 + aint)/(1 + R1aint) = (0,052×17,982 + 8,7)/(1 + 0,052×8,7) = 17,6 Вт/(м2×°С);
б) для среднего слоя из пенополистирола, имеющего D > 1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимается равным коэффициенту теплоусвоения материала Y2 = s2 = 0,41 Вт/(м2×°С);
в) для наружного железобетонного слоя
Y3 = (R1s32 + Y2)/(1 + R3s2) = (0,034×17,982 + 0,41)/(1 + 0,034×0,41) = 11,24 Вт/(м2×°С).
7. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции вычисляется по формуле (47)
v = 0,9eD/Ö2[(s1 + aint)(s2 + Y1)(s3+ Y2)´(aext + Y3)]/[(s1 + Y1)(s2 + Y2)(s3 + Y3)aext] =
= 0,9e2,896/Ö2[(17,98 + 8,7)(0,41 + 17,6)´(17,98 + 0,41)(27,8 + 11,24)]/[(17,98 + 17,6)´
´(0,41 + 0,41)(17,98 + 11,24)27,8] = 101,56.
8. Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (50)
Atdes = At,extdes/v = 24,1/101,56 = 0,24 < Аtreq = 2,3 °С,
что отвечает требованиям норм.
ПРИМЕР РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ТЕПЛОАККУМУЛЯЦИОННОГО ПРИБОРА
Исходные данные
Определить мощность теплоаккумуляционного прибора, используемого для отопления помещения односемейного жилого дома, и определить тип этого прибора. Расчетная температура наружного воздуха - минус 22 °С. Расчетные теплопотери помещения Qh.ldes = 2500 Вт. Показатели теплоустойчивости помещения следующие: показатель теплоусвоения поверхностей Yn= 122,5 Вт/°С, показатель интенсивности конвективного воздухообмена в помещении L = 98,8 Вт/°С. Продолжительность зарядки теплоаккумулирующего прибора т = 8 ч. Расчетную разность температур Dtdes определяют по формуле (66), равную 20 - (-22) = 42 °С. Рассчитать мощность теплоаккумуляционного и дополнительного приборов для случая комбинированной системы отопления, состоящей из базовой (вне пиковой) теплоаккумуляционной системы и дополнительной постоянно работающей системы.
Порядок расчета
Мощность отопительного прибора определяется по формуле (64)
Qp.c = 2500(24/8) = 7500 Вт.
Подбор типа прибора производим по графику на рисунке 2, предварительно определив L/Yn = 98/122,5 = 0,81 и Qp.c/(LDtdes) = 7500/(98,8×42) = 1,81. В результате следует выбрать теплоаккумулирующий прибор с показателем затухания vc = 18.
Количество теплоты Qp.c, поступающей от теплоаккумуляционного прибора базовой системы, рассчитывают согласно 11.2.2.6 при расчетной температуре минус (-22 + 5) = 17 °С по формуле
Qp.c= Qh.ldes[tint - (text + 5)]/(tint - text) = 2500(20 + 17)/(20 + 22) = 2202 Вт.
Мощность дополнительного постоянно работающего прибора отопления Qbопределяют по уравнению (65)
Qb = 2500 - 2202 = 298 Вт.