Теплотехнический расчет световых проемов

По формуле (2) находим градусо-сутки отопительного периода:

.

Требуемое сопротивление теплопередаче окон ,определенное из табл. 3 в зависимости от численного значения градусо-суток отопительного периода, равно 0,36 (м²·°С)/Вт. Затем по табл. 11 и значению выбираем конструкцию световых проемов из условия, что . В нашем случае световой проем заполняем двойным остеклением в спаренныхдеревянных переплетах.

Коэффициент теплопередачи окна определим по формуле (12):

.

Теплотехнический расчет наружных дверей (кроме балконных)

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей (кроме балконных) должно быть не менее 0,6 стен, определяемого по формуле (1), т.е.

Коэффициент теплопередачи наружных дверей вычисляют по формуле (14):

.

2.Расчет теплоты наружных ограждений

Графа1. пронумеруем начиная с верхнего левого помещения по ходу часовой стрелки. Лестничную клетку обозначим буквами ЛК и осмотрим как одно помещение Н=9 м.

В данном примере рассмотрим подробный расчет потерь теплоты наружными ограждениями комнат 101,102,201,202,301,302 и лестничную клетку.

Графа 2. Температура внутреннего воздуха в комнатах t_в,=20⁰ С, на лестничной клетке t_в,=16⁰ С,

Графа 3. Обозначим наименование ограждающих конструкций комнат

Для комнаты 101:

НС - Наружная стена;

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением;

ПЛ – Пол.

Для комнаты 102:

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением;

ПЛ – Пол.

Для комнаты 201:

НС - Наружная стена;

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением.

Для комнаты 202:

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением.

Для комнаты 301:

НС - Наружная стена;

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением;

ПТ- потолок.

Для комнаты 302:

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением;

ПТ- потолок.

Для лестничной клетки:

НС - Наружная стена;

ДО – окно с двойным остеклением;

ДН – дверь наружная;

ПТ- потолок;

ПЛ-пол.

Графа 4. Здание ориентируют по сторонам света

Для комнаты 101:

НС-Ю; НС-З; ДО-З;

Для комнаты 102:

НС-З; ДО-З;

Для комнаты 201:

НС-Ю; НС-З; ДО-З;

Для комнаты 202:

НС-З; ДО-З;

Для комнаты 301:

НС-Ю; НС-З; ДО-З;

Для комнаты 302:

НС-З; ДО-З;

Для лестничной клетки:

НС-В; ДО-В; ДН-В.

Графа 5,6. Обмер площадей наружных ограждений при подсчете потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением опр. Правил.

Для комнаты 101:

Длина НС 5900+100=6000 мм;

Ширина НС 3600+150=3750 мм;

Длина ПЛ 5900+100-535=5465 мм;

Ширина ПЛ 3600+150-535=3215;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=6х3=18 м²;

Анс=3,75х3=11,25 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м²;

Апл=3,22х5,47=17,61 м².

Для комнаты 102:

Длина НС 3600мм;

Ширина стены 5900+100=6000 мм;

Длина ПЛ 3600 мм;

Ширина ПЛ 5900+100-535=5465 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=3,6х3 =10,8 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м²;

Апл=3,6х5,47=19,69 м².

Для комнаты 201:

Длина НС 5900+100=600 мм;

Ширина НС 3600+150=3750 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=6х3=18 м²;

Анс=3,75х3=11,25 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м².

Для комнаты 202:

Длина НС 3600 мм;

Ширина стены 5900+100=6000 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=3,6х3=10,8 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м².

Для комнаты 301:

Длина НС 5900+100=6000 мм;

Ширина НС 3600+150=3750мм;

Длина ПТ 5900+100-535=5465 мм;

Ширина ПТ 3600+150-535=3215 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=6х3=18 м²;

Анс=3,75х3=11,25 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м²;

Апт=3,22х5,47=17,61 м².

Для комнаты 302:

Длина НС 3600мм;

Ширина стены 5900+100=6000 мм;

Длина ПТ 3600 мм;

Ширина ПТ 5900+100-485 =5465 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм.

Анс=3,6х3 =10,8 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м²;

Апт=3,6х5,47=19,69м².

Для лестничной клетки:

Длина НС 3300 мм;

Ширина стены 5900+100=6000

Длина ПЛ 3300 мм;

Ширина ПЛ 5900+100-535=5465 мм;

Длина ПТ 3300 мм;

Ширина ПТ 5900+100-535=5465 мм;

Длина ДО 1400 мм;

Ширина ДО 1800 мм;

Длина ДН 2100 мм;

Ширина ДН 1000 мм.

Анс=3,3х9=29,7 м²;

Апл=3,3х5,47=18,05м²;

Апт=3,3х5,47=18,05 м²;

Адо=1,4х1,8=2,52 м²;

Адн=2,1х1=2,1 м²;

Графа 7. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м²∙⁰С, принимается по результатам теплотехнического расчета ограждающих конструкций.

Расчетные коэффициенты теплопередачи окон и дверей определенные по формулам (12) и (14) равны К_ок = 1,667 Вт/(м²·°С), К_дв = 1,05 Вт/(м²·°С). При расчете теплопотерь через стены площади поверхностей ограждения измеряются без вычета площади окон и дверей, таким образом, площадь окон и дверей учитываются дважды, поэтому коэффициент теплопередачи окон К_ок принимают как разность его значений для окон и дверей К_{ок (дв)} и стен К_ст.

Таким образом:

К_ок = 1,667-0,29 =1,38 Вт/(м² ·°С), К_дв = 1,05-0,29=0,76 Вт/(м² ·°С).

Графа 8. Значение коэффициента n, учитывающего положение наружного ограждения по отношению к наружному воздуху принимаем по табл. 4.

Для комнаты 101, 102, 301, 302 n=0,9;

Для комнат 201, 202 n=1.

Графа 9. Добавочные потери теплоты на ориентацию по отношению к сторонам света β₁ для наружных стен, окон, дверей

Для комнаты 101:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для комнаты 102:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для комнаты 201:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для комнаты 202:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для комнаты 301:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для комнаты 302:

НС=0,05; ДО=0,05;

Для лестничной клетки

НС=0,1; ДО=0,1; ДН=0,1.

Графа 10. Добавочные потери теплоты для угловых помещений β₂ только для угловых комнат 101, 201, 301.

Коэффициент β₂ – отсутствует.

Графа 11. Для местностей с t_н минус 40 °С и ниже добавочные потери теплоты β₃ через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями в размере 0,05.

В нашем случае такого не наблюдается.

Графа 12.Добавочные потери теплоты на открывание дверей β₄ для наружных входных дверей при высоте здания Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонарей или устья шахты в размере:

0,27 Н - для двойных дверей с тамбурами между ними;

β₄=0,27х9=2,43

Графа 13.В графу записывается множитель (1+Σ β).

Графа 14.Основные и добавочные потери теплоты определяют суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Q_о Вт, с округлением до 10Вт для помещений по формуле

(15)

где А - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

K - коэффициент теплопередачи, Вт/м²·°С, в соответствии с теплотехническим расчетом;

t_в - расчетная температура воздуха в помещении, °С, (табл. 5);

t_н - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения, °С;

β - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху по табл. 4.

Для комнаты 101:

Qнс= 18∙0,29∙57∙1∙1= 297,5 Вт;

Qнс= 11,25∙0,29∙57∙1,05∙1=195,3 Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1=208,1 Вт;

Qпл= 17,61∙0,217∙57∙1∙0,9=196 Вт.

Для комнаты 102:

Qнс= 10,08∙0,29∙57∙1,05∙1=180 Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1=208,1 Вт;

Qпл= 19,69∙0,217∙57∙1∙0,9=219,2 Вт.

Для комнаты 201:

Qнс= 18∙0,29∙57∙1∙1=297,5 Вт;

Qнс= 11,25∙0,29∙57∙1,05∙1=195,3Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1=208,1 Вт.

Для комнаты 202:

Qнс= 10,08∙0,29∙57∙1,05∙1= 180Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1=208,1 Вт.

Для комнаты 301:

Qнс= 18∙0,29∙57∙1∙1=297,5 Вт;

Qнс= 11,25∙0,29∙57∙1,05∙1= 195,3Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1= 208,1Вт;

Qпт= 17,61∙0,19∙57∙1∙0,9= 171,6 Вт.

Для комнаты 302:

Qнс= 10,08∙0,29∙57∙1,05∙1=180 Вт;

Qдо= 2,52∙1,38∙57∙1,05∙1= 208,1 Вт;

Qпт= 19,69∙0,19∙57∙1∙0,9=191,9 Вт.

Для лестничной клетки:

Qнс= 29,7∙0,29∙55∙1,1∙1=521,1 Вт;

Qдо= 5,04∙1,38∙55∙1,1∙1=420,8 Вт;

Qдн= 2,1∙0,76∙55∙3,53∙1=309,9 Вт;

Qпл= 18,05∙0,217∙55∙1∙0,9=193,9 Вт;

Qпт= 18,05∙0,19∙55∙1∙0,9=169,8 Вт;

Графа 15. Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Q_и, Вт, определяется по формуле

, (16)

где L_n - расход удаляемого воздуха, м³/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом, (табл.13);

ρ - плотность воздуха в помещении, (табл. 14);

с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг·°С;

t_в и t_н - расчетные температуры воздуха соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года, °С;

К - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных ей со спаренными переплетами и открытых проемов.

Для комнат 101, 201, 301:

Q _u=0,28∙3∙17,61∙1∙1,477∙57∙0,7=871,75 Вт.

Для комнат 102, 202, 302:

Q _u=0,28∙90∙1∙1,477∙57∙0,7=1485,1 Вт.

Для лестничной клетки:

Q _u=0,28∙1∙1,477∙55∙0,7=15,92 Вт.

Графа 16. Суммарные поступления теплоты, Вт, за счет внутренних источников (электробытовые и осветительные приборы, кухонные плиты и пр.) определяется по формуле.

Q_быт=21∙F,

Где F- площадь пола жилой комнаты или кухни, м².

Для комнаты101, 201, 301:

Q_быт=21∙17,61=369,8 Вт.

Для комнаты102, 202, 303:

Q_быт=21∙19,69=413,5 Вт.

Графа 17. Полные теплопотери ∑Q_полн, Вт, каждого отапливаемого помещения рассчитываются по формуле

Q_полн=∑(Q_о+Q_u-Q_быт).

Для квартиры 101:

Q_полн=297,5+195,3+208,1+196+871,75+369,8=2138 Вт.

Для квартиры 102:

Q_полн=180+208,1+219,2+1485,1+413,5=2506 Вт.

Для квартиры 201:

Q_полн=297,5+195,3+208,1+871,75+369,8=1942 Вт.

Для квартиры 202:

Q_полн=180+208,1+1485,1+413,15=2286 Вт.

Для квартиры 301:

Q_полн=297,5+195,3+208,1+171,6+871,75+369,8=2114 Вт.

Для квартиры 302:

Q_полн=180+208,1+191,9+1485,1+413,15=2478 Вт.

Для лестничной клетки:

Q_полн=521,1+420,8+309,9+193,9+169,8+15,92=1631 Вт.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Удельная тепловая характеристика здания - расход теплоты, Вт, теряемой 1м³ здания при разности температур внутреннего и наружного воздуха равной 1 °С. Она используется для теплотехнической оценки конструктивно-планировочных решений и для ориентировочного расчета теплопотерь здания.

, Вт/м³·°С, (19)

где Q_зд - теплопотери через наружные ограждения всего здания, Вт;

Q_зд=Q_зд= ΣQ_ст1+ ΣQ_ст2+ ΣQ_ст3+ ΣQ_ст4+ ΣQ_ст5+ ΣQ_ст6+ ΣQ_ст7+ ΣQ_ст8+ ΣQ_ст9+ ΣQ_лк

ΣQ_ст1=2138+1942+2114=6194 Вт;

ΣQ_ст2=2506+2286+2478=7270 Вт;

ΣQ_ст3= 4543Вт;

ΣQ_ст4= 4945 Вт;

ΣQ_ст5 =6266 Вт;

ΣQ_ст6= 6514 Вт;

ΣQ_ст7= 6134 Вт;

ΣQ_ст8= 6125 Вт;

ΣQ_ст9= 6498 Вт.

ΣQ_лк=1631 Вт.

Q_зд=6194+7270+4543+4945+6266+6514+6134+6125+6498+1631=56120Вт.

V_зд - объем отапливаемой части здания по внешнему обмеру (высоту отсчитывают от поверхности земли), м³;

V_зд=9∙12∙18=1944 м³.

- коэффициент учета района строительства;

t_в и t_н - расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха для отопления, °С.

Вт/м³·°С,