Пределение теплопотерь через ограждения помещений

Тепловая мощность системы отопления определяется суммой тепловых потерь через наружные ограждения всех отапливаемых помещений здания [9-16]. При расчете теплопотерь через наружные ограждения пользуются значениями сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций, определенных ранее.

Суммарные потери теплоты помещений Q_пом, учитываемые при проектировании систем отопления, условно подразделяются на основные и добавочные:

Q_пом =Q_нок+Q_inf, Вт, (20)

Таблица 12 - Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции	Нормируемый температурный перепад Dtn, оСдля	зенитных фонарей	tв-tр	tв-tр	tв-tр	-	tв-tр	Примечание:tр- температура точки росы, оС, при расчетной температуре tв и jв.
перекрытий над проездами, подвалами, подпольями	2,0	2,5	2,5	2,5	2,5
покрытий и чердачных перекрытий	3,0	4,0	0,8(tв-tр)) (не более 6)	0,8(tв-tр)
наружных стен		4,5	tв-tр, (не более 7)	tв-tр
Здания и помещения	Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты	Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом	Производственные с сухим и нормальным режимами	Производственные и другие помещения с влажным или мокрым режимом	Производственные здания со значительными избытками явной теплоты (более 23 Вт/м3) и jв≥50%

Теплотеряющими ограждениями считаются такие, которые граничат:

· с наружным воздухом (стены, окна, входные и балконные окна, бесчердачные покрытия);

· с неотапливаемыми помещениями (чердачные перекрытия, а также перекрытия над подвалом и подпольями);

· с помещениями, имеющими температуру внутреннего воздуха на 3°С и ниже, чем в рассчитываемом помещении.

Линейные размеры ограждающих конструкций следует определять с точностью до 0,1 м (согласно чертежам [15-16]) следующим образом:

а) окна и двери - по наименьшим строительным размерам проема в свету;

б) потолки и полы - между осями внутренних стен от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

в) высота стен первого этажа:

- от уровня нижней поверхности конструкции перекрытия (при неотапливаемом подвале и холодном подполье);

- от отметки чистого пола (при отапливаемом подвале и устройстве пола непосредственно на грунте)

- от отметки уровня подготовки или основания (при устройстве полов на лагах);

- до уровня чистого пола вышележащего этажа;

- высота соответствующих стен для одноэтажного здания - от указанных выше отметок до отметки смазки чердачного перекрытия или до отметки верхнего слоя гидроизоляции наружного перекрытия;

г) длину наружных стен:

- в неугловых помещениях - между осями внутренних стен;

- вугловых помещений - от внешней поверхности наружной стены до оси внутренней.

Площади наружных ограждающих конструкций необходимо определить с точностью до 0,1 м². При вычислении площади наружных стен, необходимо учитывать наличие в них наружных входных дверей - из общей площади стены следует вычесть площадь входных дверей (А_нс. – А_вх.дв.). Однако из площади стен не вычитать площади окон и балконных дверей. Удобнее в расчетах уменьшить величину коэффициента теплопередачи стены (k_о -k_нс). При этом итоговый результат (сумма потерь тепла наружными стенами и окнами с балконными дверьми) не изменится.

Основные и добавочные потери теплоты следует определять через отдельные ограждающие конструкции Q_нок, Вт, с округлением до 5 Вт для помещений по формуле:

Q_нок=А*k_нок(t_в-t_н⁵) *n* (1+∑β),Вт,(21)

гдеА - расчетная площадь ограждающей конструкции, м²;

t_в- расчетная температура воздуха, °С, в помещении;

t_н⁵- температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, ^оС, (для жилых зданий обеспеченностью 0,92);

β - добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции;

k_нок–коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/ (м²×°С).

Сопротивление теплопередаче конструкции следует определять по формуле (13) (кроме полов на грунте).

Для расчета сопротивления теплопередаче конструкций, расположенных на грунте, применяют упрощенную методику. Поверхность пола и стен (при этом пол рассмат­ривается как продолжение стены) по грунту делится на полосы шириной 2м, парал­лельные стыку наружной стены и поверхности земли. Отсчет зон начинается по стене от уровня земли, а если стен по грунту нет, то зоной I является полоса пола, ближай­шая к наружной стене. Следующие две полосы будут иметь номера II и III, а остальная часть пола составит зону IV. Причем одна зона может начинаться на стене, а про­должаться на полу (рис. 1).

· Пол или стена, не содержащие в своем составе утепляющих слоев из материалов с коэффициентом теплопроводности λ < 1,2 Вт/(м•°С), называются неутепленными.Сопротивление теплопередаче такого пола принято обозначать R_н.п, м²•°С/Вт. Для каждой зоны неутепленного пола предусмотрены нормативные значения сопротив­ления теплопередаче:

зона I – = 2,1м²•°С/Вт;

зона II - = 4,3 м² • °С/Вт;

зона III – = 8,6 м² • °С/Вт;

зона IV– = 14,2 м² • °С/Вт.

· Если в конструкции пола, расположенного на грунте, имеются утепляющие слои, его называют утепленным, а его сопротивление теплопередаче R_у.п, м²•°С/Вт, опре­деляется по формуле:

, (22)

где R_н.п. - сопротивление теплопередаче рассматриваемой зоны неутепленного пола, м²•°С/Вт;

δ_у.с - толщина утепляющего слоя в конструкции пола, м;

λ_у.с - коэффициент теплопроводности материала утепляющего слояв конструкции пола, Вт/(м • °С).

а

б

Рис. 1. Разбивка поверхности пола (а) и заглубленных частей наружных стен (б) на расчетные зоны I – IV

· Для пола на лагах сопротивление теплопередаче R_л,(м² • °С)/Вт, рассчитывается по формуле:

), (23)

.

Теплопотери коридоров, уборных и ванных относят к теплопотерям ближайших отапливаемых помещений квартиры.

Теплопотери лестничной клетки определяют как для одного помещения без деления по этажам.

Расчет теплопотерь сводится в таблицу 13, которая заполняется следующим образом:

Графа 1. Поэтажно пронумеровываются жилые комнаты и кухни: для первого этажа – 101, 102 и т.д., для второго – 201, 202 и т.д., начиная с левого верхнего помещения идалее по часовой стрелке. Лестничные клетки нумеруются заглавными буквами – А, Б и т.д.

В угловых помещениях квартир расчетная температура воздуха должна быть на 2 ^оС выше, чем в соответствующих неугловых помещениях.

Графа 2. Наименование ограждений помещения: НС – наружная стена, Пл - пол, Пт – потолок, Вх.Д. – входная дверь, БД – балконная дверь, ТО - тройное остекление, ДО– двойное остекление, ОО – одинарное остекление.

Графа 3. Ориентация здания по сторонам света выбирается студентом по таблице 6.

Графа 4. Линейные размеры ограждающих конструкций определяются с точностью до 0,1 м.

Графа 5. Площадь наружных ограждающих конструкций определяется с точностью до 0,1 м².

Графа 6. В этой графе необходимо указать коэффициент nсо множителем к расчетной разности температур для пола и потолка. Например, при t_в=22 ^оС, t_н= -37 ^оC, n=0,6 записываем 59^.0,6. Коэффициент n=1 в эту графу не записывается.

Графа 7. Записывается коэффициент теплопередачи, определенный по формуле (15). Для окон и балконных дверей записывается разность коэффициентов теплопередачи для окон и наружных стен.

Графа 8.Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь:

- добавочные потери тепла на ориентацию следует приниматьв помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад, в размере 0,1, на юго-восток и запад - в размере 0,05.

Графа 9. Добавочные потери тепла при наличии 2-х и более наружных стен учитывают, т.к. в угловых помещениях, радиационная температура ниже, чем в рядовых. Поэтому в жилых помещениях рекомендуется принимать температуру внутреннего воздуха на 2°С выше, а в зданиях другого назначения учитывают дополнительно - по 0,05 на всевертикальные наружные конструкции.

Графа 10. Добавочные потери тепла на врывание холодного воздуха через входные двери лестничных клеток, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, принимаются при высоте здания Н, м., в размере:

0,2^.Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; 0,27^.Н – для двойных дверей с тамбуром между ними; 0,22^.Н – для одинарных дверей; 0,34^.Н – для двойных дверей без тамбура.

Таблица 13– Расчет теплопотерь здания

№ помещения, его наименование и температура воздуха	Наружные ограждения помещения	(tв-tн5) * n, оС	Коэфф. теплопередачи k Вт/(м2оС)
наименование	ориентация	размеры, м	площадь, А, м2

родолжение таблицы 13

Добавочные теплопотери в долях, учитывающие	Множитель, учитывающий добавочные теплопотери ( )	Теплопотери, Qнок, Вт
ориентацию ограждения	наличие 2-х и более наружных стен	наличие входных наружных дверей	огра-жде-ний	помещений

Графа 11. Множитель, учитывающий добавочныетеплопотери, определяется по сумме добавочных потерь тепла. Например, добавочные потери тепла составили 0,18 от основныхтеплопотерь – множитель 1,18; добавочные теплопотери 1,78 – множитель 2,78.

Графа 12. Перемножают числа в графах 5, 6, 7, 11.

Графа 13. Теплопотери помещения с округлением до 5Вт определяют путем суммирования теплопотерь через отдельные ограждающие конструкции помещения.