Техническая документация на наружные двери по теплопередаче. Данные по сопротивлению теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей различных конструкций. Металлические входные наружные двери

Требуемоеобщее сопротивление теплопередачедля наружных дверей (кроме балконных)должно быть не менее значения 0,6длястен зданий и сооружений, определяемогопри расчетной зимней температуренаружного воздуха, равной среднейтемпературе наиболее холодной пятидневкиобеспеченностью 0,92 .

Принимаемфактическое общее сопротивлениетеплопередаче наружных дверей=,тогдафактическое сопротивление теплопередаченаружных дверей,(м 2 ·С)/Вт,

, (18)

гдеt в,t н,n,Δt н,α в– то же, что и в уравнении (1).

Коэффициенттеплопередачи наружных дверей k дв,Вт/(м 2 ·С),вычисляют по уравнению:

.

Пример6. Теплотехнический расчет наружныхограждений

Исходныеданные.

Здание жилое, t в = 20С.

Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов t хп(0,92) = -29С (приложение А);

α в= 8,7 Вт/(м 2 ·С)(таблица8);Δt н= 4С(таблица6).

Порядокрасчета.

Определяемфактическое сопротивление теплопередаченаружной дверипо уравнению (18):

(м 2 ·С)/Вт.

Коэффициенттеплопередачи наружной двери k дв определяемпо формуле:

Вт/(м 2 ·С).

2 Расчет теплоустойчивости наружных ограждений в теплый период

Проверканаружных ограждений на теплоустойчивостьосуществляется в районах со среднемесячнойтемпературой воздуха в июле 21Си выше. Установлено, что колебаниятемпературы наружного воздуха А t н, С,происходят циклически, подчиняютсязакону синусоиды (рисунок 6) и вызывают,в свою очередь, колебания фактическойтемпературы на внутренней поверхностиограждения,которые также протекают гармоническипо закону синусоиды (рисунок 7).

Теплоустойчивость– это свойство ограждения сохранятьотносительное постоянство температурына внутренней поверхности τ в,С,при колебаниях внешних тепловыхвоздействий,С,иобеспечивать комфортные условия впомещении. По мере удаления от наружнойповерхности амплитуда колебанийтемпературы в толще ограждения, А τ ,С,уменьшается, главным образом, в толщеслоя, ближайшего к наружному воздуху.Этот слой толщиной δ рк,м, называется слоем резких колебанийтемпературы А τ , С.

Рисунок6 – Колебания тепловых потоков итемператур на поверхности ограждения

Рисунок7 – Затухание температурных колебанийв ограждении

Проверкуна теплоустойчивость осуществляют длягоризонтальных (покрытия) и вертикальных(стены) ограждений. Вначале устанавливаютдопустимую (требуемую) амплитудуколебаний температуры внутреннейповерхностинаружных ограждений с учётомсанитарно-гигиенических требований повыражению:

, (19)

гдеt нл− среднемесячная температура наружноговоздуха за июль (летний месяц), С,.

Этиколебания происходят вследствиеколебаний расчетных температур наружноговоздуха,С,определяемых по формуле:

гдеА t н −максимальнаяамплитуда суточных колебаний наружноговоздуха за июль, С,;

ρ− коэффициент поглощения солнечнойрадиации материалом наружной поверхности(таблица 14);

I max ,I ср− соответственно максимальное и среднеезначения суммарной солнечной радиации(прямой и рассеянной), Вт/м 3 ,принимаемые:

а)для наружных стен −как для вертикальных поверхностейзападной ориентации ;

б)для покрытий −как для горизонтальной поверхности ;

α н− коэффициент теплопередачи наружнойповерхности ограждения при летнихусловиях, Вт/(м 2 ·С),равный

гдеυ− максимальнаяиз средних скоростей ветра за июль, ноне менее 1 м/с .

Таблица14 – Коэффициент поглощения солнечнойрадиации ρ

Материал наружной поверхности ограждения

Коэффициент  поглощения ρ

Защитный слой рулонной кровли из светлого гравия

Кирпич глиняный красный

Кирпич силикатный

Облицовка природным камнем (белым)

Штукатурка известковая темно-серая

Штукатурка цементная светло-голубая

Штукатурка цементная темно-зеленая

Штукатурка цементная кремовая

Величинафактических колебаний на внутреннейплоскости,С,будет зависеть от свойств материала,характеризуемых значениями D,S,R,Y,α ни способствующих затуханию амплитуды колебаний температуры в толще огражденияА t .Коэффициентзатуханияопределяют по формуле:

гдеD− тепловаяинерция ограждающей конструкции,определяемая по формуле ΣD i= ΣR i·S i ;

e= 2,718− основание натурального логарифма;

S 1 ,S 2 ,…, S n− расчётныекоэффициенты теплоусвоения материалаотдельных слоев ограждения (приложениеА, таблица А.3) или таблица 4;

α н– коэффициент теплоотдачи наружнойповерхности ограждения, Вт/(м 2 ·С),определяется по формуле (21);

Y 1 ,Y 2 ,…,Y n− коэффициент теплоусвоения материаланаружной поверхности отдельных слоевограждения, определяемый по формулам(23 ÷ 26).

,

гдеδ i– толщина отдельных слоев ограждающейконструкции, м;

λ i– коэффициент теплопроводности отдельныхслоев ограждающей конструкции, Вт/(м·С)(приложение А, таблица А.2).

Коэффициенттеплоусвоения наружной поверхности Y,Вт/(м 2 ·С),отдельного слоя зависит от значенияего тепловой инерции и определяетсяпри расчёте, начиная с первого слоя отвнутренней поверхности помещения – кнаружной.

Еслипервый слой имеет D i≥1,токоэффициент теплоусвоения наружнойповерхности слоя Y 1следует принимать

Y 1= S 1 . (23)

Еслипервый слой имеет D i

дляпервого слоя ; (24)

длявторого слоя ; (25)

дляn-гослоя , (26)

гдеR 1 ,R 2 ,…,R n– термическоесопротивления 1, 2 и n-гослоев ограждения, (м 2 ·С)/Вт,определяемое по формуле;

α в– коэффициент теплоотдачи внутреннейповерхности ограждения, Вт/(м 2 ·С)(таблица 8);

Поизвестным значениямиопределяют фактическую амплитудуколебаний температуры внутреннейповерхности ограждающей конструкции,C,

. (27)

Ограждающаяконструкция будет отвечать требованиямтеплоустойчивости, если выполняетсяусловие

(28)

Вэтом случае ограждающая конструкцияобеспечивает комфортные условияпомещения, защищая от воздействиявнешних колебаний теплоты. Если,тоограждающая конструкция являетсянетеплоустойчивой, тогда необходимопринять для наружных слоев (ближе кнаружному воздуху) материал с большимкоэффициентом теплоусвоения S,Вт/(м 2 ·С).

Пример7. Расчет теплоустойчивости наружногоограждения

Исходныеданные.

Ограждающая конструкция, состоящая из трех слоев: штукатурки из цементно-песчаного раствора с объемной массой γ 1 = 1800 кг/м 3 , толщиной δ 1 = 0,04 м, λ 1 = 0,76 Вт/(м·С); слоя утеплителя из глиняного обыкновенного кирпича γ 2 = 1800 кг/м 3 , толщиной δ 2 = 0,510 м, λ 2 = 0,76 Вт/(м·С); облицовочного силикатного кирпича γ 3 = 1800 кг/м 3 , толщиной δ 3 = 0,125 м, λ 3 = 0,76 Вт/(м·С).

Район строительства – г. Пенза.

Расчетная температура внутреннего воздуха t в = 18 С.

Влажностный режим помещения – нормальный.

Условие эксплуатации – А.

Расчетные значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:

t нл= 19,8С;

R 1= 0,04/0,76 = 0,05(м 2 ·°С)/Вт;

R 2= 0,51/0,7 = 0,73(м 2 ·°С)/Вт;

R 3= 0,125/0,76 = 0,16(м 2 ·°С)/Вт;

S 1= 9,60 Вт/(м 2 ·°С);S 2= 9,20 Вт/(м 2 ·°С);

S 3= 9,77 Вт/(м 2 ·°С);(приложениеА, таблица А.2);

V= 3,9 м/с ;

А t н= 18,4 С;

I max= 607 Вт/м 2 ,, I ср= 174 Вт/м 2 ;

ρ=0,6 (таблица 14);

D= R i·S i= 0,05·9,6+0,73·9,20+0,16·9,77 = 8,75;

α в= 8,7 Вт/(м 2 ·°С)(таблица8),

Порядокрасчета.

1. Определяемдопустимую амплитуду колебанийтемпературы внутренней поверхности наружногоограждения по уравнению (19):

2. Вычисляемрасчетную амплитуду колебаний температурынаружного воздухапо формуле(20):

гдеα нопределяем по уравнению (21):

Вт/(м 2 ·С).

3.В зависимости от тепловой инерцииограждающей конструкции D i= R i·S i= 0,05 · 9,6 = 0,48

Вт/(м 2 ·°С).

Вт/(м 2 ·°С).

Вт/(м 2 ·°С).

4. Определяемкоэффициент затухания расчетнойамплитуды колебания наружного воздухаVв толще ограждения по формуле (22):

5.Вычисляем фактическую амплитудуколебаний температуры внутреннейповерхности ограждающей конструкции,С.

Есливыполняется условие, формула (28),конструкция отвечает требованиямтеплоустойчивости.

1.4 Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот

Для наружных дверей требуемое сопротивление теплопередаче R о тр должно быть не менее 0,6R о тр стен зданий и сооружений, определяемого по формулам (1) и (2).

0,6R о тр =0,6*0,57=0,3 м²·ºС/Вт.

На основании принятых конструкций наружных и внутренних дверей по таблице А.12 принимаются их термические сопротивления.

Наружные деревянные двери и ворота двойные 0,43 м²·ºС/Вт.

Внутренние двери одинарные 0,34 м²·ºС/Вт

1.5 Сопротивление теплопередаче заполнений световых проёмов

Для выбранного типа остекления по приложению А , определяется значение термического сопротивления теплопередаче световых проемов.

При этом сопротивление теплопередачи заполнений наружных световых проемов R ок должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче

определяемого по таблице 5.1, и не менее требуемого сопротивления

R= 0,39, определяемого по таблице 5.6

Сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов, исходя из разности расчетных температур внутреннего t в (таблица А.3) и наружного воздуха t н и используя таблицу А.10 (t н – температура наиболее холодной пятидневки).

Rт= t в -(- t н)=18-(-29)=47 м²·ºС/Вт

R ок = 0,55 —

для тройного остекления в деревянных раздельно-спаренных переплетах.

При отношении площади остекления к площади заполнения светового проема в деревянных переплетах, равном 0,6 – 0,74 указанное значение R ок следует увеличить на 10%

R=0,55∙1,1=0,605 м 2 Сº/Вт.

1.6 Сопротивление теплопередаче внутренних стен и перегородок

Расчет термического сопротивления внутренних стен

Коэф. теплопроводности

материала λ, Вт/м²·ºС

Примечание1 Брус сосна 0,16 0,18 p=500 кг/м³2 Наименование показателя Значение3 184 235 0,896

Rt = 1/αв + Rк + 1/αн

0,99 Расчет термического сопротивления внутренних перегородок Наименование слоя конструкции

Коэф. теплопроводности

материала λ, Вт/м²·ºС

Примечание1 Брус сосна 0,1 0,18 p=500 кг/м³2 Наименование показателя Значение3 коэф. теплоотдачи внутр. поверхности ограждающей конструкции αв, Вт/м²·ºС 184 коэф. теплоотдачи наруж. поверхности для зимних условий αн, Вт/м²·ºС 235

термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк, м²·ºС/Вт

0,566

сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции Rt, м²·ºС/Вт

Rt = 1/αв + Rк + 1/αн

0,65

Участок 13. — тройник на проход 1 шт. z = 1,2; — отвод 2 шт. z = 0,8; Участок 14. — отвод 1 шт. z = 0,8; — вентиль 1 шт. z = 4,5; Коэффициенты местных сопротивлений остальных участков системы отопления жилого дома и гаража определены аналогично. 1.4.4. Общие положения конструирования системы отопления гаража. Система…

Тепловая защита зданий. СНиП 3.05.01-85* Внутренние санитарно-технические системы. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата помещения. ГОСТ 21.205-93 СПДС. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем. 2. Определение тепловой мощности системы отопления Ограждающие конструкции здания представлены наружными стенами, перекрытием над верхним этажом…

… ; м3 ; Вт/м3 ∙ °С. Должно выполнятся условие. Нормативное значение берётся по таблице 4 в зависимости от. Значение нормируемой удельной тепловой характеристики для гражданского здания (туристическая база) . Так как 0,16

Проектировщика. Внутренние санитарно – технические устройства: в 3 ч. – Ч 1 Отопление; под ред. И. Г. Староверова, Ю. И. Шиллера. – М: Стойиздат, 1990 – 344с. 8. Лаврентьева В. М., Бочарникова О. В. Отопление и вентиляция жилого здания: МУ. – Новосибирск: НГАСУ, 2005. – 40с. 9. Еремкин А. И., Королева Т. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2000. – 369с. …

Теплоизоляция (теплозащита)

Теплоизоляция — одна из основных функций окна, которая обеспечивает комфортные условия внутри помещения.Тепловые потери помещения определяются двумя факторами:

• Трансмиссионными потерями, которые складываются из потоков тепла, которое помещение отдает через стены, окна, двери, потолок и пол.
• Вентиляционными потерями, под которыми понимается количество тепла, необходимое для нагрева до температуры помещения холодного воздуха, проникающего через негерметичности окна и в результате вентиляции.

В России для оценки теплозащитных характеристик конструкций принято сопротивление теплопередаче R o (м²·°C/Вт), величина, обратная коэффициенту теплопроводности k, который принят в нормах DIN.

Коэффициент теплопроводности k характеризует количество тепла в ваттах (Вт), которое проходит через 1м² конструкции при разности температур по обе стороны в один градус по шкале Кельвина (К), единица измерения Вт/м² К. Чем меньше значение k, тем меньше теплопередача через конструкцию, т.е. выше ее изоляционные свойства.

К сожалению, простой пересчет k в R o (k=1/R o) не вполне корректен из-за различия методик измерений в России и других странах. Однако, если продукция сертифицирована, то производитель обязан представить заказчику именно показатель сопротивления теплопередаче.

Основными факторами влияющими на значение приведенного сопротивления теплопередаче окна являются:

• размер окна (в т.ч. отношение площади остекления к площади оконного блока);
• поперечное сечение рамы и створки;
• материал оконного блока;
• тип остекления (в т.ч. ширина дистанционной рамки стеклопакета, наличие селективного стекла и специального газа в стеклопакете);
• количество и местоположение уплотнителей в системе рама/створка.

От значения показателей R o зависит и температура поверхности ограждающей конструкции, обращенная во внутрь помещения. При большой разнице температур происходит излучение тепла в сторону холодной поверхности.

Плохие теплозащитные свойства окон неизбежно приводят к появлению холодного излучения в зоне окон и возможности появления конденсата на самих окнах или в зоне их примыкания к другим конструкциям. Причем это может происходить не только, в следствие, низкого сопротивления теплопередачи конструкции окна, но также и плохого уплотнения стыков рамы и створки.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций нормируется СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника», который является переизданием СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» с изменениями, утвержденными и введенными в действие с 1 июля 1989 г. постановлением Госстроя СССР от 12 декабря 1985 г. 241, изменением 3, введенным в действие с 1 сентября 1995 г. постановлением Минстроя России от 11 августа 1995 г. 18-81 и изменением 4, утвержденным постановлением Госстроя России от 19 января 1998 г. 18-8 и введенным в действие 1 марта 1998 г.

В соответствии с этим документом, при проектировании приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей R o следует принимать не менее требуемых значений, R o тр (см. таблицу 1).

Таблица 1. Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей

Здания и сооружения Градусо-сутки отопительного периода, °C сут Приведенное сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей не менее R отр , м²·°C/ВтЖилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты 20004000600080001000012000 0,300,450,600,700,750,80Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, за исключением помещений с влажностным или мокрым режимом 20004000600080001000012000 0,300,400,500,600,700,80Производственные с сухим и нормальным режимом 20004000600080001000012000 0,250,300,350,400,450,50Примечание: 1. Промежуточные значения R отр следует определять интерполяцией 2. Нормы сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций для помещений производственных зданий с влажностным или мокрым режимом, с избытками явного тепла от 23 Вт/м 3 , а также для помещений общественных, административных и бытовых зданий с влажностным или мокрым режимом следует принимать как для помещений с сухим и нормальным режимами производственных зданий. 3. Приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее, чем в 1,5 раза выше сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих изделий. 4. В отдельных обоснованных случаях, связанных с конкретными конструктивными решениями заполнения оконных и других проемов, допускается применять конструкции окон, балконных дверей и фонарей с приведенным сопротивлением теплопередаче на 5% ниже устанавливаемого в таблице.

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле:

ГСОП = (t в — t от.пер.) · z от.пер.

гдеt в — расчетная температура внутреннего воздуха, °C (согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений);t от.пер. — средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°C; °C;z от.пер. — продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°C, Сут (по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика»).

По СНиП 2.08.01-89* при расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать: температуру внутреннего воздуха 18 °C в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (определяемой согласно СНиП 2.01.01-82) выше -31°C и 20°C при -31°C и ниже; относительную влажность воздуха равной 55 %.

Таблица 2. Температура наружного воздуха (выборочно, полностью см. СНиП 2.01.01-82)

Город Температура наружного воздуха, °СНаиболее холодной пятидневки Период со средней суточной температурой воздуха≤8°С0,98 0,92 Продолжительность, сут. Средняя температура, °С

Владивосток

Волгоград

Красноярск

Краснодар

Мурманск

Новгород

Новосибирск

Оренбург

Ростов-на-Дону

Санкт-Петербург

Ставрополь

Хабаровск

Челябинск

Для облегчения работы проектировщиков в СНиП II-3-79*, в приложении приведена также справочная таблица, содержащая приведенные сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей для различных конструкций. Пользоваться этими данными необходимо в том случае, если значения R отсутствуют в стандартах или технических условиях на конструкции. (см. примечание к табл. 3)

Таблица 3. Приведенное сопротивление теплопередаче окон, балконных дверей и фонарей (справочное)

Заполнение светового проема Приведенное сопротивление теплопередаче R о, м² ·°С/Втв деревянных или ПВХ переплетах в алюминиевых переплетах

1. Двойное остекление в спаренных переплетах

2. Двойное остекление в раздельных переплетах

0,34*

3. Блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6 мм) размером, мм: 194х194х98244х244х98

0,31 (без переплета)0,33 (без переплета)

4. Профильное стекло коробчатого сечения

0,31 (без переплета)

5. Двойное из органического стекла для зенитных фонарей

6. Тройное из органического стекла для зенитных фонарей

7. Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах

8. Однокамерный стеклопакет из стекла:

Обычного

9. Двухкамерный стеклопакет из стекла:

Обычного (с межстекольным расстоянием 6 мм)

Обычного (с межстекольным расстоянием 12 мм)

С твердым селективным покрытием

С мягким селективным покрытием

10. Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:

Обычного

С твердым селективным покрытием

С мягким селективным покрытием

С твердым селективным покрытием и заполненным аргоном

11. Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла:

Обычного

С твердым селективным покрытием

С мягким селективным покрытием

С твердым селективным покрытием и заполненным аргоном

12. Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах

13. Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах

14. Четырехслойное остекление в двух спаренных переплетах

* В стальных переплетах

Примечания:1. К мягким селективным покрытиям стекла относят покрытия с тепловой эмиссией менее 0,15, к твердым — более 0,15.2. Значения приведенных сопротивлений теплопередаче заполнений световых проемов даны для случаев, когда отношение площади остекления к площади заполнения светового проема равно 0,75.3. Значения приведенных сопротивлений теплопередаче, указанные в таблице, допускается применять в качестве расчетных при отсутствии этих значений в стандартах или технических условиях на конструкции или не подтвержденных результатами испытаний.4. Температура внутренней поверхности конструктивных элементов окон зданий (кроме производственных) должна быть не ниже 3°С при расчетной температуре наружного воздуха.

Кроме общероссийских нормативных документов существуют еще и местные, в которых определенные требования для данного региона могут быть ужесточены.

Например, согласно Московским городским строительным нормам МГСН 2.01-94 «Энергоснабжение в зданиях. Нормативы по теплозащите, тепловодоэлектроснабжению.», приведенное сопротивление теплопередаче (R o) должно быть не менее 0,55 м²·°C/Вт для окон и балконных дверей (допускается 0,48 м²·°C/Вт в случае применения стеклопакетов с теплоотражающими покрытиями).

В этом же документе содержатся и другие уточнения. Для улучшения теплозащиты заполнений светопроемов в холодный и переходный периоды года без увеличения числа слоев остекления следует предусматривать применение стекол с селективным покрытием, размещая их с теплой стороны. Все притворы рам окон и балконных дверей должны содержать уплотнительные прокладки из силиконовых материалов или морозостойкой резины.

Говоря о теплоизоляции необходимо помнить, что летом окна должны выполнять противоположную зимним условиям функцию: защищать помещение от проникновения солнечного тепла в более прохладное помещение.

Следует также принимать во внимание, что жалюзи, ставни и т.п. работают как временные теплозащитные устройства и существенно уменьшают теплопередачу через окна.

Таблица 4. Коэффициенты теплопропускания солнцезащитных устройств(СНиП II-3-79*, приложение 8)

Солнцезащитные устройства

Коэффициент теплопропусканиясолнцезащитных устройств β сз

А. Наружные

1. Штора или маркиза из светлой ткани
2. Штора или маркиза из темной ткани
3. Ставни-жалюзи с деревянными пластинами

Б. Межстекольные (непроветриваемые)

1. Шторы-жалюзи с металлическими пластинами
2. Штора из светлой ткани
3. Штора из темной ткани

В. Внутренние

1. Шторы-жалюзи с металлическими пластинами
2. Штора из светлой ткани
3. Штора из темной ткани

0,150,200,10/0,150,15/0,20

Примечание:1. Коэффициенты теплопропускания даны дробью: до черты — для солнцезащитных устройств с пластинами под углом 45°, после черты — под углом 90° к плоскости проема.2. Коэффициенты теплопропускания межстекольных солнцезащитных устройств с проветриваемым межстекольным пространством следует принимать в 2 раза меньше.

Общая схема порядка проектирования тепловой защиты зданий требуемая в соответствии со схемой 1 , представлена на рисунке 2.1.

где R req , R min –нормируемое и минимальное значение сопротивления теплопередаче, м 2 ×°С/Вт;

, –нормативныйирасчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период, кДж/(м 2 ·°С·сут) или кДж/(м ·°С·сут).

способ “б”способ “а”

Изменение проекта

НЕТ

ДА

где R int, R ext — сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхностях ограждения, (м 2 ·К)/Вт;

R к — термическое сопротивление слоев ограждающей конструкции, (м 2 ×К)/Вт;

R пр – приведенное термическое сопротивление неоднородной конструкции (конструкции, имеющей теплопроводные включения), (м 2 ·К)/Вт;

a int, a ext– коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях ограждения, Вт/(м 2 ·К), принимаются соответственно по табл. 7 и табл. 8 ;

d i– толщина слоя ограждающей конструкции, м;

l i – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м 2 ·К).

Так как теплопроводность материалов в значительной степени зависит от их влажности, определяют условия их эксплуатации. По приложению «В» устанавливается зона влажности на территории страны, затем по табл. 2 в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности определяются условия эксплуатации ограждающей конструкции А или Б. Если влажностный режим помещения не указан, то допускается принимать его нормальным. Затем по приложению «Д» в зависимости от установленных условий эксплуатации (А или Б) определяется коэффициент теплопроводности материала (см. приложение «Е») .

Если в состав ограждения входят конструкции с неоднородными включениями (панели перекрытия с воздушными прослойками, крупные блоки с теплопроводными включениями и т.д.), то расчет таких конструкций производится по особым методикам. Данные методики представлены в приложениях «М», «Н», «П» . В курсовом проекте в качестве таких конструкций выступают панели перекрытия пола первого этажа и потолка последнего, их приведенное термическое сопротивление определяется следующим образом.

А). Плоскостями, параллельными тепловому потоку, панель разбивается на однородные и неоднородные по составу участки (рис. 2.2, а). Одинаковым по составу и по размерам участкам присваивается одна и та же цифра. Общее сопротивление панели перекрытия будет равняться усреднённому сопротивлению. Из-за своих размеров участки оказывают неодинаковое влияние на общее сопротивление конструкции. Поэтому термическое сопротивление панели рассчитывается с учетом площадей, занимаемых участками в горизонтальной плоскости, по формуле:

где l ж.б – коэффициент теплопроводности железобетона, принимаемый в зависимости от условий эксплуатации А или Б;

R a . g . ─ термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по табл. 7 при положительной температуре воздуха в прослойке, (м 2 ·К)/Вт.

Но полученное термическое сопротивление панели перекрытия не совпадает с данными лабораторного эксперимента, поэтому производят вторую часть расчета.

Б). Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, конструкция также разбивается на однородные и неоднородные слои, которые принято обозначать заглавными буквами русского алфавита (рис.2.2, б). Общее термическое сопротивление панели в этом случае:

где – термическое сопротивление слоев «А», (м 2 ·К)/Вт;

R Б – термическое сопротивление слоя «Б», (м 2 ·К)/Вт.

При расчете R Б необходимо учесть различную степень влияния участков на термическое сопротивления слоя из-за их размеров:

Усреднение расчётов можно следующим образом: расчеты в обоих случаях не совпадают с данными лабораторного эксперимента, которые находятся ближе к значению R 2.

Расчет панели перекрытия необходимо произвести дважды: для случая, когда тепловой поток направлен снизу вверх (перекрытие) и сверху вниз (пол).

Сопротивление теплопередаче наружных дверей может быть принято по табл. 2.3, окон и балконных дверей – по табл. 2.2 настоящего пособия

Потаблице А11 определяем термическоесопротивление наружных и внутреннихдверей: R нд =0,21 (м 2 0 С)/Вт, следовательно принимаемдвойные наружные двери;R вд1 =0,34 (м 2 0 С)/Вт,R вд2 =0,27 (м 2 0 С)/Вт.

Затемпо формуле (6) определяем коэффициенттеплообмена наружных и внутреннихдверей:

Вт/м 2 о С

Вт/м 2 о С

2 Расчёт тепловых потерь

Потеритеплоты условно разделяются на основныеи добавочные.

Тепловыепотери через внутренние ограждающиеконструкции между помещениямирассчитываются, если перепад температурпо обе стороны >3 0 С.

Основныетеплопотери помещений, Вт, определяютсяпо формуле:

гдеF– расчётная площадь ограждения, м 2 .

Потеритеплоты, по формуле (9), округляем до 10Вт. Температура t вугловых помещений берётся на 2 0 Свыше нормативной. Теплопотери подсчитываемдля наружных стен (НС) и внутренних стен(ВС), перегородок (Пр), перекрытия надподвалом (ПЛ), окон тройных (ТО), наружныхдверей двойных (ДД), внутренних дверей(ДВ), чердачных перекрытий (ПТ).

Прирасчёте тепловых потерь через полы надподвалом за температуру наружноговоздуха t н принимаетсятемпература наиболее холодной пятидневкиобеспеченностью 0,92.

Кдобавочным теплопотерям относятсятеплопотери, зависящие от ориентациипомещений по отношению к сторонам света,от обдувания ветром, от конструкциинаружных дверей и т. д.

Добавкана ориентацию ограждающих конструкцийпо сторонам света принимается в размере10% от основных теплопотерь, если ограждениеобращено на восток (В), север (С),северо-восток (СВ) и северо-запад (СЗ) и5% – если на запад (З) и юго-восток (ЮВ).Добавка на подогрев врывающегося черезнаружные двери холодного воздуха привысоте здания Н, м, принимаем 0,27Н отосновных теплопотерь наружной стены.

Теплозатратына нагревание приточного вентиляционноговоздуха, Вт, определяются по формуле:

гдеL п– расход приточного воздуха, м 3 /ч,для жилых комнат принимаем 3м 3 /чна 1м 2площади жилых помещений и кухни;

 н– плотность наружного воздуха, равная 1,43кг/м 3 ;

c– удельная теплоёмкость, равная 1 кДж/(кг 0 С).

Бытовыетепловыделения дополняют теплоотдачуотопительных приборов и рассчитываютсяпо формуле:

, (11)

гдеF п –площадь пола отапливаемого помещения,м 2 .

Общие(полные) теплопотери здания Q полопределяются как сумма потерь теплавсеми помещениями, включая лестничныеклетки.

Затемвычисляем удельную тепловую характеристикуздания, Вт/(м 30 С),по формуле:

, (13)

где– коэффициент, учитывающий влияниеместных климатических условий (дляБеларуси);

V зд– объём здания, принятый по наружномуобмеру, м 3 .

Помещение101 – кухня; t в=17+2 0 С.

Рассчитываемтеплопотери через наружную стену сориентацией на северо-запад (С):

площадь наружной стены F= 12,3 м 2 ;

перепад температуры t= 41 0 C;

коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, n=1;

коэффициент теплообмена с учётом оконных проёмов k =1,5Вт/(м 2 0 С).

Основныетеплопотери помещений, Вт, определяютсяпо формуле (9):

Добавочныетеплопотери на ориентацию составляют10% от Q осн и равны:

Вт

Теплозатратына нагревание приточного вентиляционноговоздуха, Вт, определяются по формуле(10):

Бытовыетепловыделения определили по формуле(11):

Теплозатратына нагревание приточного вентиляционноговоздуха Q вени бытовые тепловыделения Q бытостаются прежними.

Длятройного остекления: F=1,99м 2 ,t=44 0 С,n=1, коэффициент теплообмена K=1.82Вт/м 20 С,из этого следует, что основные теплопотериокна Q осн =175Вт, а добавочные Q доб =15,9Вт. Теплопотери наружной стены (В)Q осн =474,4Вт, а добавочные Q доб =47,7Вт.Теплопотерипола составляют: Q пл. =149Вт.

Суммируемполученные значения Q iи находим общие потери тепла для этогопомещения: Q=1710Вт. Аналогичнонаходим теплопотери для других помещений.Результаты расчета заносим в таблицу2.1.

Таблица 2.1 — Ведомость расчёта теплопотерь

№ помещения и его назначение

Поверхность ограждения

Разность температур tв – tн

Поправочный коэффициент n

Коэффициент теплопередачи kВт/м С

Основные теплопотери Qосн, Вт

Добавочные теплопотери, Вт

Теплопот. на фильт-ю Qвен, Вт

Быт-е тепловыд-я Qбыт, Вт

Общие теплопотери Qпот=Qосн+Qдоб+Qвен-Qбыт

Обозначение

Ориентация

Размер a, м

Размер b,м

Площадь,м2

На ориентацию

Продолжение таблицы2.1

Продолжение таблицы 2.1

Продолжениетаблицы 2.1

ΣQ ПОЛ= 11960

Послепроведения расчёта необходимо вычислитьудельную тепловую характеристикуздания:

,

гдеα-коэффициент, учитывающий влияниеместных климатических условий (дляБеларуси — α≈1,06);

V зд – объём здания,принятый по наружному обмеру, м 3

Получившуюсяудельную тепловую характеристикусравниваем по формуле:

,

гдеH-высота рассчитываемого здания.

Приотклонении расчётного значения тепловойхарактеристики по сравнению с нормативнымболее чем на 20% необходимо выяснитьпричины этого отклонения.

,

Таккакто принимаем что наши расчёты верны.