Б. Чердачное перекрытие (покрытие).

Подбор толщины утеплителя ведется в том же порядке, что и при расчете наружной стены. В формуле (2) принимаются Dt^н=3,0 ºС, а коэффициент n=0,9 - чердачного перекрытия или n=1 - для совмещенного покрытия.

В. Перекрытие над подвалом рассчитывается аналогично предыдущему, лишь при определении R₀^тр принимается Dt^н=2 ºС и n=0,75 (подвал с окнами) или n=0,6 (подвал без окон).

Г. Окна, балконные двери.

Требуемые приведенные сопротивления теплопередаче R_0тр определяется по таблице 1, при этом приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее, чем в 1,5 раза выше сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих изделий. Конструкции заполнения световых проемов выбираются по приложению 6 [2] таким образом, чтобы соблюдалось условие R₀³R_0тр. Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле (6).

Д. Наружные двери.

Требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр наружных дверей в лестничной клетке должно быть не менее 0,6*R₀^тр стен здания, определенное при расчетной зимней температуре наиболее холодной пятидневки [2, п. 2.2].

В проекте можно принять входную наружную дверь:

а) деревянную одинарную К=4,64 Вт/(м^2оС);

б) деревянную двойную К=2,32 Вт/(м^2оС).

Расчет теплопотерь

Расчет теплопотерь проводится для каждого помещения первого, среднего и верхнего этажей половины здания.

Для удобства расчета теплопотерь необходимо пронумеровать все помещения здания. Нумерацию следует проводить поэтажно, начиная с угловых помещений. Помещениям первого этажа присваиваются номера 101. 102... ; второго - 201, 202 .,. и т.д. Первая цифра указывает, на каком этаже находится помещение, а следующие две- его порядковый номер. Лестничные клетки обозначаются прописными русскими буквами А, Б и т.д.

Теплопотери помещения определяются Q_пом., Вт, по формуле

Q_пом=åQ_огрi+Q_в-Q_быт , (7)

где: åQ_огрi.- трансмиссионные потери тепла через ограждающие конструкции помещения, Вт ;

Q_в - расход теплоты на нагрев поступающего в помещение наружного воздуха, Вт;

Q_быт - бытовые тепловыделения в помещениях жилых комнат и кухонь, Вт, определяются по формуле

Q_быт=21*А_пол. , (8)

где А_пол.- площадь пола, м²

Трансмиссионные потери теплоты отапливаемых помещений состоят из основных и добавочных и складываются из теплопотерь через отдельные ограждения.

Оcновные потери теплоты Q_осн. через ограждение рассчитываются ( с округлением до 10 Вт) по формуле

Q_осн=K*A*(t_в-t_н)*n , (9)

где К - коэффициент теплопередачи ограждения ,Вт/(м²*ºС), принимается по результатам теплотехнического расчета;

А - площадь ограждения, м ;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, принимается по приложению 1 [4];

t_н -расчетная температура наружного воздуха по параметрам Б [3, приложение 7];

n - то же, что в формуле (2).

При определении потерь через окна или балконные двери в формулу (9) вместо коэффициента теплопередачи ограждения подставляется разность коэффициентов теплопередачи рассматриваемого ограждения и наружной стены.

Расчетная площадь ограждающих конструкций определяется по их размерам с соблюдением правил обмера ограждений с точностью до 0,1 м² [6]. На рис. 1 показано, как следует измерять по планам и разрезам здания ограждения помещений (с точностью до 0,1 м).

Добавочные потери теплоты Q_доб. , учитывающие ориентацию ограждений по сторонам света, поступления в лестничные клетки холодного воздуха при открывании наружных дверей, определяются в долях b от основных потерь тепла по [3, приложение 9].

Таким образом, трансмиссионные потери теплоты можно рассчитать по формуле

Q_тр=åQ_огр=åК*А*(t_в-t_н)*n*(1+åb) . (10)

Рис 1. Определение размеров ограждающих конструкций

Расход теплоты на нагрев поступающего в помещения наружного воздуха Qв определяется дважды:

а) исходя из количества инфильтрующегося через неплотности наружных ограждений воздуха Q_в1;

б) исходя из санитарной нормы вентиляционного воздуха 3 м³/ч на 1 м² площади пола жилых комнат Q_в2.

Для жилых комнат из двух полученных принимают большую, для кухонь - по пункту ²а)².

Величину Q_в1 находят следующим образом. Для жилых зданий с естественной вытяжкой определяют расчетную разность давлений на наружной и внутренней поверхностях наружных ограждений. При этом учитывается поступление наружного воздуха через притвор окон; инфильтрацией воздуха через оштукатуренные кирпичные и панельные стены практически можно пренебречь. Разность давлений, Па, находят по формуле

Dp_i=9,81*(H_ш-h_i)*(r_н-1,27)+0,5*r_i*V²*(c_н-c_п)_*K₁ , (11)

где H_ш - высота устья вытяжной шахты от уровня земли, м ;

h_i - высота от уровня земли до верха окна рассчитываемого помещения, м;

V - скорость ветра по параметрам Б, м/с, принимаемая по приложению 8 [3];

с_н, с_п - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений зданий, принимают равными +0,8 и -0,6 соответственно;

K₁ - коэффициенты учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты, принимают соответственно для окон и устья шахты по табл. 2;

r_н - плотность наружного воздуха при расчетной температуре наружного воздуха t_н, кг/м³, определяемая по формуле

. (12)

Таблица 4

Коэффициент К₁, учитывающий изменение ветрового давления по высоте

Высота,	Коэффициент К для типа местности
м	А	В	С
£5	0,75	0,5	0,4
	1,00	0,65	0,4
	1,25	0,85	0,55
	1,5	1,1	0,8

Примечание. Тип местности выбирается следующим образом: А- открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, полустепи, тундра;

В- городская территория, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С- городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

Количество инфильтрующегося через окно в помещение воздуха, кг/ч, определяется по формуле

, (13)

где А_окi - площадь окна или балконной двери, м²;

R_{и ок} - сопротивление воздухопроницанию окон или балконных дверей, м²*ч*Па/кг.

Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Q_в1, Вт, следует определять по формуле

Q_в1=0,28G_ок*c*(t_в-t_н)*r , (14)

где с=1,005 кДж/(кг^оС )- удельная теплоемкость воздуха;

r - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкции, равный 0,7 - для окон с тройными переплетами; 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1,0 - для одинарных окон.

Расчет величины Q_в1 сводится в табл. 3.

Расход теплоты на нагрев санитарной нормы вентиляционного воздуха Q_в2 , Вт определяется по формуле

Q_в2=(t_в-t_н)*A_пол, (15)

где А_пол – площадь пола помещения, м².

Таблица 5

Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха

№ этажа	№ помещения	Высота от уровня земли до верха окна hi, м	Разность высот Hш -hi, м	Коэффициент учета изменения ветрового давления К1	Разность давлений DРi, Па	Площадь окна Аокi, м2	Количество инфильтрующегося воздуха Gi, кг/ч	Расход   на нагрев инфильтрующегося воздуха Qв1	теплоты, Вт на нагрев вентиляционного воздуха Qв2

Расчет теплопотерь выполняется в табличной форме (см. табл.4).

Наименования ограждений записывают сокращенно: наружная стена - НС, двойное окно - ДО, балконная дверь - БД, потолок - Пт, пол- Пл и т.п.

Ориентация ограждений по странам света сокращенно записывается так: север- С, восток - В, юго-запад - ЮЗ и т.д.

Теплопотери лестничной клетки определяют как для одного помещения по всей ее высоте без разбивки по этажам.

Теплопотери через ограждения между смежными отапливаемыми помещениями, например, через внутренние стены, рассчитывают при разности температур по обе стороны ограждения более 3^оС. При этом коэффициент n принимается равным 1.

В табл. 4 должны быть подведены итоги расчета потерь теплоты по отдельным помещениям, по отдельным этажам и по всему зданию.

Таблица 6

Расчет теплопотерь помещения

№ помещения

Наименование помещения и его температура tв, оС

Характеристика ограждения

Расчетная разность температур (tв-tн), оС

Поправочный коэффициент n

Основные потери теплоты Qосн, Вт

Добавки b

Коэффициент (1+åb)

Трансмис-сионные потери теплоты Qтр, Вт

Расход теплоты на нагрев воздуха Qв, Вт

Бытов. теплопоступления Qбыт., Вт

Теплопотери помещения Qпом., Вт

наименование

ориентация

размеры a*b, м

пло-щадь А, м2

коэффиц. теплопередачи К, Вт/(м2оС )

на ориентацию

прочие

Примечания:

1. В графе 7 коэффициент теплопередачи для окон определен как разность коэффициентов теплопередачи окна и наружной стены, при этом площадь окна не вычитывается из площади стен.

2. Теплопотери через наружную дверь определены отдельно (из площади стены исключается площадь двери, так как добавка “на открывание наружной двери” относится к основным теплопотерям через закрытую дверь).

3. Расчетная разность температур в графе 8 для внутренних ограждений определяется как фактическая разность температур.

Выбор системы отопления

В курсовом проекте студенты принимают систему водяного отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя, с параметрами воды 95-70 ^оС . Понижение температуры воды, поступающей из тепловых сетей, до 95 ^оС осуществляется в элеваторе на тепловом пункте, который следует разместить в подвале, выделяя для этого специальное помещение.

Систему отопления для 4-этажного дома целесообразно принять однотрубную с открытой прокладкой трубопроводов и односторонним присоединением нагревательных приборов к стояку.

Отопительные приборы устанавливаются смещенно относительно оси окна, чтобы подводки к приборам были стандартной длины 300-350 мм.

Характер разводки (верхняя или нижняя, тупиковая или с попутным движением), схема стояка (с осевым, со смещенным замыкающим участком, проточно-регулируемая) принимаются по указанию преподавателя или выбираются самостоятельно студентом (для студентов-заочников -в соответствии с шифром). В пояснительной записке необходимо обосновать выбор, описать достоинства и недостатки принятой системы отопления [6],[9].

Отопительные приборы следует располагать под окнами, а в угловых комнатах дополнительно - у глухих наружных стен.

Тепловая нагрузка приборов считается равной теплопотерям помещения, в котором они установлены.

Если в каком-либо помещении (например, в коридоре) не устанавливается отопительный прибор, то прибор смежного помещения должен компенсировать и эти теплопотери.

Отопительные приборы в лестничной клетке размещаются на первом этаже у входа.

Для отопления ванных комнат применяются регистры-полотенцесушители, которые в домах с централизованным горячим водоснабжением подключаются к системам горячего водоснабжения и в этом случае в проекте отопления не рассматриваются.

На плане этажа следует нанести стояки системы отопления. При устройстве однотрубных систем с односторонним присоединением приборов стояк устанавливают на расстоянии 150 мм от откоса окна. В угловых помещениях стояки систем отопления рекомендуется размещать в углах, образуемых наружными ограждающими конструкциями.

На планах чердака и подвала следует нанести стояки и магистральные трубопроводы систем отопления. В системах с верхней разводкой подающие магистрали прокладываются на чердаке на расстоянии 1-1,5м от наружных стен, обратные - в подвале или подпольном канале. Главный стояк размещают во вспомогательных помещениях (например, в коридоре или лестничной клетке). В системах с нижней разводкой прокладку подающих и обратных трубопроводов магистралей систем отопления следует предусматривать совместную в подвалах.

Отопительную систему для лучшей увязки потерь давления в коротких и длинных циркуляционных кольцах рекомендуется разбить на две или четыре ветви приблизительно одинаковой длины. При числе стояков в ветви более 8-10 рекомендуется использование попутной .схемы движения теплоносителя, обеспечивающей лучшую увязку потерь давления в параллельных кольцах.

На основании планов этажа, подвала и чердака с размещенными на них нагревательными приборами, стояками и магистралями вычерчивается аксонометрическая схема системы отопления в масштабе 1:100.

На планах и схеме системы отопления необходимо расставить запорно-регулирующую арматуру у отопительных приборов и для обеспечения регулирования и отключения отдельных колец, ветвей и стояков. Арматуру не следует устанавливать у приборов, размещенных во вспомогательных помещениях (ванных комнатах, кладовых, коридорах) и в лестничных клетках. .

В качестве запорно- регулирующей арматуры используются: на трубах диаметром 50 мм и более - задвижки с латунными уплотнительными кольцами; на трубах диаметром менее 50 мм - вентили запорные муфтовые и краны проходные сальниковые; у нагревательных приборов -краны двойной регулировки, трехходовые и дроссельные; вентили запорные муфтовые или прямоточные типа "Косва".

Для опорожнения системы от воды на каждом стояке вверху и внизу также устанавливают тройники с пробкой или воздушный и спускной краны. .Для удаления воздуха из системы отопления следует установить воздухосборники на конечных участках магистрали или главном стояке в случае верхней разводки и воздушные краны на приборах верхнего этажа в случае нижней разводки.