Расход теплоты на нагревание наружного воздуха, инфильтрующегося через ограждающие конструкции помещений

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещений административных, промышленных зданий и кухонь жилых домов.

, Вт

(9)

где	tн, tв	- температура соответственно наружного и внутреннего воздуха, °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 и1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и для стеклопакетов.
	с	- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);
	Gi	– количество воздуха, поступающего в помещение, кг/ч.

, кг/ч

(10)

где	А	– площадь окна, м2;
	Rи	- сопротивление воздухопроницанию, м2×ч×Па/ кг.

, м2×ч×Па/ кг

(11)

где	Gн	– нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/м2×ч; - для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в деревянных переплетах - Gн = 6,0 кг/(м2·ч); - для окон и балконных дверей жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в пластмассовых или алюминиевых переплетах - Gн = 5 кг/(м2·ч); - для окон, дверей и ворот производственных зданий - Gн = 8 кг/(м2·ч);
	Dр	– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па;
	Dр0	– разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию, Па. Dр0 = 10 Па.

Dр = 0,55 × Н ×(gн - gв) + 0,03 × gн × J2, Па

(12)

где	Н	– высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты, м. Н = отм земли + n×hэт + hчердака+hвент. шахт;
	n	- количество этажей здания;
	gн, gв	- удельный вес, соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м;
		g =3463/273+t , Н/м
	J	- скорость ветра в холодный период года, м/с;

Dрi = (H - hi)(gн - gв) + 0,5×(gн /9,8)×J2×(cн – сп)×к1 – рint, Па

(13)

где	hi	- расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей;
	сн, сп	- аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания; сн = 0,8, сп = -0,6;
	к1	- коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания [Приложение 2]

рint = 0,5×H(gн - gв) + 0,25×rн×J2×(cн– сп)×к1, Па

(15)

Пример:

, Вт

для первого этажа:

Вт

для второго этажа:

Вт

Для лестничной клетки:

Вт

где		- температура наружного tн = -25 °С и внутреннего воздуха, tв = 18 °С;
	К= 1	коэффициент учета влияния встречного теплового потока для двойного остекления из обычного стекла в спаренных переплетах;
	с	- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг×°С);
	Gi	– количество воздуха, поступающего в помещение, кг/ч.

кг/ч

для первого этажа:

, кг/ч

для второго этажа:

, кг/ч

для лестничной клетки:

, кг/ч

где	А	– площадь окна равная произведению высоты окна на ширину окна, например 1,2х1,5 =1,8м2;
	Rи	- сопротивление воздухопроницанию, м2×ч×Па/ кг.

м²×ч×Па/ кг.

где	Gн	– нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций для окон и балконных дверей общественных зданий в деревянных переплетах Gн = 6,0 кг/(м2·ч);для окон в пластмассовых переплетах Gн = 5,0 кг/(м2·ч);
	Dр	– разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па;
	Dр0	– разность давления воздуха, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию, Па. Dр0 = 10 Па.

Dр = 0,55 × Н ×(g_н - g_в) + 0,03×g_н× J² = 0,55×12,5×(13,96-11,9)+0,03×13,96×8,1² = 40,9 Па

где	Н	=отм земли + n×hэт + hчердака+hвент. шахт = 0,5+ 3×3,0+2,5+0,5 = 12,5м
	n	- количество этажей здания – 3 этажа;
	gн	- удельный вес наружного воздуха gн =3463/273-25 = 13,96 Н/м;
	gв	- удельный вес внутреннего воздуха gв =3463/273+18 = 11,9 Н/м;
	J	- скорость ветра в холодный период года, J = 8 м/с;

Dр_i = (H - h_i)(g_н - g_в) + 0,5×r_н×J²×(c_н – с_п)×к₁ – р_int, Па

для первого этажа:

Dр₁= (12,5 – 2,8)(13,96-11,9) + 0,5×1,42×8,1²×(0,8 +0,6)×0,65 – 33,5 = 27,83 Па

для второго этажа:

Dр₁= (12,5 – 5,8)(13,96-11,9) + 0,5×1,42×8,1²×(0,8 +0,6)×0,65 – 33,5 = 21,65Па

Для лестничной клетки:

Dр₁= (12,5 – 4,3)(13,96-11,9) + 0,5×1,42×8,1²×(0,8 +0,6)×0,65 – 33,5 = 24,74Па

Dр_int = 0,5×H(g_н - g_в) + 0,25×r_н×J²×(c_н– с_п)×к₁ =

0,5×12,5 (13,96-11,9)+ 0,25×1,42×8²×(0,8+0,6)×0,65 = 33,55Па

где	hi - расчетная высота, м, для первого этажа: h1 = 0, 5 отм. земл.+ 0,8 расст. от пола до низа окна +1,5 высота окна = 2,8 м для второго этажа: h2 = 0, 5 отм. земл.+ 0,8 расст. от пола до низа окна +1,5 высота окна + 3,0 высота этажа =5,8 м для лестничной клетки: h3 = 0, 5 отм. земл. + 0,8 расст. от пола до низа окна + 1,5 высота окна + 0,5х3,0 высота этажа = 4,3м
	rн - плотность наружного воздуха, кг/м3; кг/м3;
	сн, сп - аэродинамические коэффициенты сн = 0,8, сп = -0,6;

Результаты расчетов тепловых потерь через ограждающие конструкции и расхода теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха сводятся в таблицу.

Расчетные теплопотери необходимо округлять до десятков.

Пример

Расчета теплопотерь приведен в таблице 3.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1 - Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»

Здания и помещения, коэффициенты а и b	Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С×сут	Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreq, м2×°С/Вт, ограждающих конструкций
Стен	Покрытий и перекрытий над проездами	Перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами	Окон и балконных дверей, витрин и витражей	Фонарей с вертикальным остеклением
1 группа: Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития		2,1	3,2	2,8	0,3	0,3
	2,8	4,2	3,7	0,45	0,35
	3,5	5,2	4,6	0,6	0,4
	4,2	6,2	5,5	0,7	0,45
	4,9	7,2	6,4	0,75	0,5
	5,6	8,2	7,3	0,8	0,55
а	-	0,00035	0,0005	0,00045	-	0,000025
b	-	1,4	2,2	1,9	-	0,25
2группа:Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, производственные и другие здания и помещения с влажным или мокрым режимом		1,8	2,4	2,0	0,3	0,3
	2,4	3,2	2,7	0,4	0,35
	3,0	4,0	3,4	0,5	0,4
	3,6	4,8	4,1	0,6	0,45
	4,2	5,6	4,8	0,7	0,5
	4,8	6,4	5,5	0,8	0,55
а	-	0,0003	0,0004	0,00035	0,00005	0,000025
b	-	1,2	1,6	1,3	0,2	0,25

Приложение 2 (табл.5 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»)

Здания и помещения	Нормируемый температурный перепад Dtn, °C, для
наружных стен	покрытий и чердачных перекрытий	перекрытий над проездами, подвалами и подпольями	зенитных фонарей
Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты	4,0	3,0	2,0	tint - td
Общественные, кроме указанных в поз. 1, административные и бытовые, за исключением помещений с. влажным или мокрым режимом	4,5	4,0	2,5	tint - td

Приложение 3 Количество тепла, Вт, влаги, г/ч, и двуокиси углерода, л/ч, выделяемые человеком

Параметры	Значения параметров при температуре воздуха в помещении, °С
Состояние покоя
Тепло:
явное
полное
Влага
Двуокись углерода
Легкая работа
Тепло:
явное
полное
Влага
Двуокись углерода
Работа средней тяжести
Тепло:
явное
полное
Влага
Двуокись углерода
Тяжелая работа
Тепло:
явное
полное
Влага
Двуокись углерода

ПриложениеЗначения коэффициента А_ост

Характер остекления, его состояние и солнцезащита	Аост
Двойное остекление в одной раме	1,15
Одинарное остекление	1,45
Обычное загрязнение	0,8
Сильное загрязнение	0,7
Забелка окон	0,6
Остекление с матовыми стеклами	0,7
Внешнее зашторивание окон	0,25

ПриложениеУровень общего освещения помещения

Помещение	Освещенность рабочих поверхностей, Е, лк
Общественные здания и вспомогательные помещения предприятий:
- читальные залы, проектные кабинеты, рабочие и классные комнаты, аудитории
- проектные залы, конструкторские бюро
- залы заседания, спортивные, актовые и зрительные залы клубов, фойе театров
- крытые бассейны, фойе клубов и кинотеатров
- зрительные залы кинотеатров
- палаты и спальные комнаты санатория
- обеденные залы, буфеты
- номера гостиниц
Торговые залы магазинов:
- продовольственных
- промышленных товаров
- хозяйственных товаров

ПриложениеУдельные тепловыделения от люминесцентных ламп

Тип светильника	Распределение потока света, %	Средние удельные выделения тепла, Вт/(м2×лк), для помещений площадью
вверх	Вниз	>200	50-200	<50
при высоте помещения, м
> 4,2	< 4,2	> 3,6	< 3,6	> 3,6	< 3,6
Прямого света			0,067	0,056	0,074	0,058	0,102	0,077
Преимущественно прямого света			0,082	0,071	0,087	0,073	0,122	0,190
Диффузного рассеянного света			0,094	0,077	0,102	0,079	0,166	0,116