Перекриття над неопалюваним підвалом, розташованим нижче рівня землі

Нормативний опір теплопередачі перекриття R^н_о = 2,5 м^{2 о}С/Вт
(за дод. 2). За дод. 4 використовуємо таку конструкцію перекриття: паркет товщиною 17 мм на мастиці, стяжка з легкого бетону товщиною 50 мм, гідроізоляція, утеплювач із пінополістеролу, пароізоляція, багатопустотна залізобетонна панель товщиною 220 мм опір теплопередачі R_о =
= 2,61 м^{2 о}С/Вт. Відмітимо, що для перекриттів над підвалом приймаються умови експлуатації Б.

Вікна та балконні двері.

Нормативний опір теплопередачі вікон та балконних дверей становить R^н_о = 0,5 м^{2 о}С/Вт (дод. 2)..

За дод. 5 приймаємо віконні блоки із ПВХ з однокамерними склопакетами з тепловідбиваючим покриттям - R_о = 0,51 м^{2 о}С/Вт.

Вхідні двері сходової клітки.

Нормативний опір теплопередачі вхідних становить R^н_о = 0,44 м^{2 о}С/Вт (дод. 2).

За дод. 7 приймаємо дерев’яні подвійні двері, опір теплопередачі яких R_о = 0,43 м^{2 о}С/Вт, тобто менший нормативного. Тому необхідно передбачити додаткову теплоізоляцію дверей шаром войлоку або іншого утеплюючого матеріалу з тим, щоб підвищити опір теплопередачі до нормативного.

Результати розрахунків та підбору огороджуючих конструкцій зводяться в таблицю (табл.5).

Таблиця 5

Характеристики огороджуючих конструкцій житлового будинку

Огороджуюча конструкція	Опір теплопередачі, м2 оС/Вт	Коефіцієнт теплопередачі, к =1/Rо, Вт /м2 оС	Товщина конструкції, мм
Rно	Rо
Зовнішня стіна	2,8	2,97	0,34
Горищне перекриття	3,3	3,36	0,30
Перекриття над підвалом	2,5	2,61	0,38
Вікна та балконні двері	0,5	0,51	1,96	-
Вхідні двері сходової клітки	0,44	0,44	2,27	-

Розрахунок тепловтрат приміщень

Та потужності системи опалення

Втрати теплоти розраховуються для кожного приміщеннями будинку (Q_jл) за формулою:

Q_л = Q₀ + Q_в (4)

де Q₀ – втрати теплоти через зовнішні огородження, Вт; Q_в – витрата теплоти на нагрівання вентиляційного повітря, Вт.

Тепловтрати через зовнішні огородження визначаються за формулою:

Q₀ = к А (t _в - t _з ) n (1+ ∑β), (5)

де к = 1/ R_о – коефіцієнт теплопередачі зовнішніх огороджень (табл. 4),
Вт /м^{2 о}С; А – розрахункова площа огородження, м², яка визначається за схемою, наведеною на рис.2; t _в – розрахункова температура внутрішнього повітря в приміщенні ^оС (житлова кімната - t _в = 20 ^оС, кухня – t _в = 16 ^оС, сходова клітка – t _в = 16 ^оС); t_з.– розрахункова температура зовнішнього повітря, ^оС (за дод. 1); n – коефіцієнт, що враховує зменшення розрахункової різниці температур (t_{6 -} t_з) для огороджень, які безпосередньо зовнішнім повітрям не обдуваються, приймається за табл. 6.

Таблиця 6

Значення коефіцієнта n

Огороджуюча конструкція	n
Перекриття над неопалюваним підвалом без світлових прорізів у стінах	0,6
Перекриття над неопалюваним підвалом із світловими проріза-ми у стінах	0,75
Горищні перекриття	0,9
Зовнішні стіни; безгорищні покриття	1,0

∑β - додаткові тепловтрати через огороджувальні конструкції, приймаються як сума добавок згідно табл. 7.

Таблиця 7

Додаткові тепловтрати

Фактор	Огородження	β1
Вітер із швидкістю більше 4,5 до 5,0 м/с	Орієнтовані на напрямок, звідки дме вітер в січні з повторюваністю не менше 15 %	0,05
Вітер із швидкістю 5,0 м/с і більше	0,10
Висота будинку 10…15 поверхів	1 і 2 поверх 3 поверх	0,10 0,05
Висота будинку 16 поверхів і більше	1 і 2 поверх 3 поверх 4 поверх	0,20 0,15 0,10

Примітка: Швидкість вітру в січні, за СНиП 2.01.01- 82 або додатком 1.

Витрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря в житлових приміщеннях, які мають одне або більшу кількість вікон чи балконних дверей, при однократному повітрообміні за годину, розраховуються за формулою:

Q_в = 0,337А_п h_п (t _в - t _з ) , ( 6 )

де 0,337 – коефіцієнт переводу одиниць виміру; А_п - площа підлоги приміщення, м²; h_п - висота приміщення, м;

Для житлових кімнат будинку з висотою h_п ~ 2,7…3,0 м формула (6) дещо спрощується після підстановки числових значень:

Q_в = А_п (t _в - t _з ) , (7)

Рис. 2. Схема обмірів елементів зовнішніх огороджень будинку

Витрати теплоти на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить в кухні житлових будинків, розраховуються з таких міркувань:

вентиляція квартири має забезпечувати мінімальний однократний повітрообмін у житлових кімнатах, тобто кількість зовнішнього повітря, яке надходить шляхом інфільтрації, має бути L₁= h_п А_{кв ,} м³/год, де А_кв – площа підлоги житлових кімнат квартири;

загальна кількість повітря, яке видаляється системою витяжної вентиляції із кухні, ванної кімнати і туалету квартири (L₂), становить:
60 м³/год: з кухні в негазифікованому будинку; та з кухні з двоконфорочною газовою плитою; 90 з кухні з чотириконфорочною газовою плитою; 25 із ванної; 25 із туалету; 50 із суміщеного санітарного вузла.

Витрата теплоти розраховується тільки на нагрівання вентиляційного повітря, об’єм якого перевищує об’єм повітря, що видаляється природною витяжною вентиляцією квартири, тобто ∆ L= L₂ – L₁, м³/год.

Q_в = 0,337 ∆ L (t _в - t _з ) . (8)

Якщо L₁ > L₂, втрати теплоти на нагрівання вентиляційного повітря кухонь не враховуються. Приміщення, в яких об’єм витяжки перевищує однократний повітрообмін, мають, як правило, проектуватись з припливною вентиляцією підігрітим повітрям.

Втрати теплоти Q_в на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить у вхідні вестибюлі та сходові клітки будинків через зовнішні двері при їхньому відчиненні і відсутності повітряно-теплових завіс, можна розраховувати за формулою:

Q_в = К_т (Н + 0,8К_р)(t_в – t_з), (9)

де К_т – коефіцієнт, який враховує кількість вхідних тамбурів і береться К_т = 0,7 – один тамбур (двоє дверей), К_т = 0,42 – два тамбури (троє дверей); Н – висота будинку, м; К_р – кількість людей, які мешкають у будинку.

В даній роботі втрати теплоти Q_в за погодження з керівником можна врахувати добавками до основних тепловтрат через зовнішні двері на проникнення холодного повітря при їхньому короткочасному відкриванні. При висоті будинку Н, м, ця добавка береться в таких розмірах:

b₂ = 0,2Н – троє дверей та два тамбури між ними;

b₂ = 0,27Н – двоє дверей і тамбур між ними;

b₂ = 0,34Н – подвійні двері без тамбура;

b₂ = 0,22Н – одинарні двері.

Втрати теплоти розраховуються для кожного приміщення і потім підсумовуються для всього будинку. У даній роботі втрати теплоти розраховуються для приміщень, указаних викладачем на плані типового поверху будинку. На основі цих розрахунків визначаються середні втрати теплоти на м² площі приміщень. Умовно ці показники можна перенести на площу всього будинку, що дає можливість визначити загальні втрати теплоти будинком. Розрахунки тепловтрат через огороджуючі конструкції будинку найбільш доцільно виконувати в формі таблиці (див. табл. 8) з урахуванням наступних рекомендацій:

у графу 1 записують номери опалюваних приміщень. Нумерацію приміщень рекомендується виконувати за часовою стрілкою, починаючи з приміщень, розміщених у верхньому лівому куті плану будинку. Перша цифра відповідає номеру поверху, а дві наступні номеру приміщення (наприклад, приміщення на першому поверсі мають номери 101,102, 103 тощо, а на третьому поверсі – 301, 302, 303 тощо). Приміщення, розміщені всередині будинку і не мають вертикальних зовнішніх огороджень, не нумерують. Сходові клітки позначають буквами А, Б, В тощо;

у графі 2 назва приміщення і розрахункова температура повітря в ньому;

у графі 3 проставляють площу підлоги (в чистоті) опалюваного приміщення;

у графі 4 вказують коротке позначення зовнішніх огороджень: ЗС, ВС – відповідно зовнішня і внутрішня стіна, ПВ – вікно з подвійним склінням, БД – балконні двері, ПП – перекриття над підвалом, ГП – горищне перекриття, ВД – вхідні двері під’їзду;

у графі 5 вказують орієнтацію вертикального зовнішнього огородження за сторонами світу: Пн – північ, Пд. – південь, Сх. – схід, З – захід, ПнСх – північний схід, ПнЗ – північний захід тощо;

у графі 6 показують розміри зовнішніх огороджень (див. рис. 2);

у графі 7 вказують площу зовнішніх огороджень;

у графі 8 проставляють коефіцієнти теплопередачі зовнішніх огороджень згідно з табл. 6. Для вікон і балконних дверей вказують різницю їх коефіцієнтів теплопередачі і зовнішніх стін (наприклад, 1,96- 0,49 = 1, 47 Вт /м^{2 о}С);

у графу 9 вписують різницю розрахункових температур внутрішнього і зовнішнього повітря, помножену на коефіцієнт n (див. формулу 5);

у графі 10 у відповідності з дод. 1 вказують швидкість вітру в січні в напрямку орієнтації огородження для якого розраховуються втрати теплоти;

у графі 11 вказують множник добавок (1+ ∑β) згідно з поясненнями до формули 5;

у графу 12 вписують результати розрахунку за формулою 5;

у графу 13 вписують величину додаткових втрат теплоти на нагрівання вентиляційного повітря, розрахованих за формулами 6, 7 або 8;

у графу 14 записують сумарний баланс тепловтрати приміщення.

Приклад 2. Розрахувати тепловтрати п’ятиповерхового житлового будинку в м. Житомирі. Дані про кліматичні умови, теплотехнічні показники і конструкції огороджень взяти за результатами розрахунків прикладу 1. Фрагменти плану і розрізу будинку показано на рис. 3. Результати розрахунків наведено в табл. 8.

Таблиця 8