Потери теплоты через ограждающие конструкции (трансмиссионные теплопотери)

Процессы передачи теплоты через наружные ограждения носят нестационарный характер, который обуславливается происходящими с определенной периодичностью изменениями в течение суток параметров наружного воздуха.

Массивные ограждения гасят колебания теплового потока, проходящего через толщу ограждения, т.к. обладают тепловой инерцией, требующей времени для охлаждения или нагрева до изменившейся температуры окружающего воздуха [7, 12]. Ранее расчетная температура наружного воздуха t_н, ⁰С, для расчета ограждений связывалась с их тепловой инерцией. После 1994 года, когда требования к тепловой защите зданий были значительно усилены, и все ограждения были отнесены к «массивным», т.е. к таким, через которые теплопотери в течение нескольких суток оставались практически такими же, как и при средней температуре наружного воздуха за тот же период, расчетной для теплотехнического расчета и расчета теплопотерь стала средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Теплопотери за счет теплопередачи (трансмиссионные теплопотери) Q_огр., Вт, рассчитываются через каждое теплотеряющее ограждение по формуле [1,8,11,]

Q_огр. = kA(t_p - t_н )(1 + Σβ)n, (1.2)

где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

к – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/ м^{2 0}С,

определяемый в соответствии с теплотехническим расчетом ограждения

(кроме полов на грунте);

t_р – расчетная температура воздуха, ⁰С, в помещении c учетом ее

повышения в зависимости от высоты помещения более 4 м;

( в лестничной клетке изменение температуры по высоте не

учитывается);

t_н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода

года при расчете теплопотерь через наружные ограждения, или

температура воздуха более холодного помещения – при расчете

потерь теплоты через внутренние ограждения, ⁰С. Принимается по

параметрам Б [15] или, что то же самое, равной температуре наиболее

холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;

Если в смежном более холодном помещении температура воздуха ниже, чем в рассчитываемом более, чем на 3 ⁰С, то обязателен расчет теплопотерь через внутреннее ограждение, разделяющее эти помещения. При этом t_н принимают равной температуре воздуха в более холодном помещении. При расчете теплопотерь в более холодном помещении эти же теплопотери учитываются со знаком «минус», т.е. как теплопоступления и вычитаются из общей суммы теплопотерь более холодного помещения (из Кувшинова)

b – добавочные потери теплоты в долях от основных теплопотерь (см.

ниже);

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной

поверхности ограждающей конструкции к наружному воздуху [13] ;

Расчетная температура воздуха, t_р, принимается равной температуре внутреннего воздуха, t_в, в соответствии с [4,5,10,14]. Нормируется температура в рабочей или в обслуживаемой зоне. Для помещений в общественных или промышленных зданиях высотой более 4м учитывается повышение t_в по высоте (рисунок 1.2)

t_р=(t_р.з.+t_в.з.)/2

Рисунок 1.2 – Расчетная температура внутреннего воздуха при определении теплопотерь

При расчете всех ограждений, попавших в зону высотой до 4м в формуле расчета теплопотерь принимают t_р = t_р.з.

При расчете теплопотерь через покрытие t_р = t_в.з,

При расчете ограждений, попавших в зону выше 4 м. принимают:

t_р = ( t_р.з+ t_в.з.)/2

Температура в верхней зоне помещения, ⁰С:

t_в.з. = t_р.з.+b(H – 2),

где H – высота всего здания, м;

b – градиент, учитывающий изменение температуры на каждый метр

помещения свыше 4 м.

Виды добавочных теплопотерь

Добавочные потери теплоты b следует принимать в долях от основных потерь:

а) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери, окна, обращенные на С, В, С-В С-З в размере 0,1; на Ю-В и З – в размере 0,05;

б) добавки на угловые помещения и помещения, имеющие более одной наружной стены (кроме жилых помещений жилых домов), принимают равными b50,05 к основным теплопотерям вертикальных наружных ограждений (стен, окон, дверей), если хотя бы одно ограждение ориентировано на север, восток, северо-восток и северо-запад, т.е. если есть хотя бы одна добавка на ориентацию, равная 0,1. В противном случае добавку на наличие угла нужно принимать равной 0,1, Таким образом, сумма добавок на ориентацию и наличие угла не может превышать 0,15.

В угловых и имеющих более одной наружной стены жилых помещенияхидругих подобных зданий (например, в спальнях детских учреждений) температура внутреннего воздуха принимается на 2 ⁰С выше, а добавка b50,05, не вводится. Если в жилом помещении более двух наружных стен, температура внутреннего воздуха принимается на 2 ⁰С выше, и вводится добавка b50,05 к основным теплопотерям вертикальных наружных ограждений.

В) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования через стены, двери и окна и обращенные на любую из сторон света в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых) и во всех жилых помещениях – 0,13;

в) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 ⁰С и ниже (параметры Б) – в размере 0,05;

г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами (ВТЗ), при высоте здания Н, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:

b5 0,2 Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

b5 0,27 Н – для двойных дверей с тамбуром между ними;

b5 0,34 Н – для двойных дверей без тамбура;

b5 0,22 Н – для одинарных дверей.

Вращающиеся двери при определении добавок на врывание холодного воздуха рассматриваются как двойные без тамбура.

Наружные ворота (в том числе ворота гаражей и загрузочных магазинов и ресторанов) при отсутствии тамбура и воздушно-тепловых завес рассчитывают с добавкой b =3, при наличии тамбура у ворот – с добавкой b=1. Указанные добавки не относятся к летним и запасным (пожарным) наружным дверям и воротам, а также к выходам на кровлю и в подвал.

Вращающиеся двери при определении добавок на врывание холодного воздуха рассматриваются как двойные без тамбура.