Расчетные основные теплопотери ; помещения
Теплопотери помещения, которые принимаются за расчетные при выборе тепловой мощности системы отопления, определяются как сумма расчетных потерь теплоты через все его наружные ограждения. Кроме того, должны быть учтены потери или поступления теплоты через внутренние ограждения, если температура воздуха в соседних помещениях ниже или выше температуры в данном помещении на 3° и более.
Рассмотрим, как принимаются для различных ограждений показатели, входящие в формулу (3.2), при определении расчетных теплопотерь. Коэффициенты теплопередачи для наружных стен и покрытий принимаются по теплотехническому расчету. Конструкцию окон подбирают из условия требуемого сопротивления теплопередаче и по СНиП «Строительная теплофизика» определяют фактическое значение R0. Для наружных дверей R0 берется в зависимости от конструкции по табл. 2.7.
Расчет теплопотерь через полы. Передача теплоты из помещения нижнего этажа через конструкцию пола является сложным процессом. Учитывая сравнительно небольшой удельный вес теплопотерь через пол в общих теплопоте - рях помещения, применяют упрощенную методику расчета. Теплопотери через пол, расположенный на грунте, рассчитывают по зонам. Для этого поверхность пола делят на полосы шириной 2 м, параллельные наружным стенам. Полосу, ближайшую к наружной стене, обозначают первой зоной, следующие две полосы второй и третьей, а остальную поверхность пола — четвертой зоной.
Расчет теплопотерь каждой зоной производят по формуле (3.2), принимая и,(1+р,) = 1,0. За величину принимают условное сопротивление теплопередаче, которое для каждой зоны неутепленного пола берут равным: для / зоны /?ип=2,1; для II зоны /?ип=4,3; для III зоны Ян.„=8,6; для IV зоны /?„.„= 14,2 °C-mVBt.
Если в конструкции пола, расположенной непосредственно на грунте, имеются слои материалов, теплопроводность которых меньше 1,2, то такой пол называют утепленным. Термические сопротивления утепляющих слоев в каждой зоне прибавляют к сопротивлениям RH N так, что условное сопротивление теплопередаче каждой зоны утепленного пола Ry Ri оказывается равным
Яу. п = Я„.п+2г^, (3.6)
Лу. с
Где R н. п — сопротивление теплопередаче неутепленного пола соответствующей зоны; бу-с и %у С — толщина и теплопроводность утепляющих слоев.
Теплопотери через полы по лагам рассчитываются также по зонам, только условное сопротивление теплопередаче каждой зоны пола по лагам Rn принимается равным
Дд = 1,18Яу. п, (3.6а)
Где Ry. п — величина, полученная по формуле (3.6) с учетом утепляющих слоев. Здесь в качестве утепляющих слоев учитывают воздушную прослойку н настил по лагам.
Поверхность пола в первой зоне, примыкающей к наружному углу, имеет повышенные теплопотери, поэтому ее площадь размером 2x2 м учитывается при определении общей площади первой зоны дважды.
Подземные части наружных стен рассматриваются при расчете теплопотерь как продолжение пола. Разбивка на полосы — зоны в этом случае делается от уровня земли по поверхности подземной части стен и далее по полу. Условные сопротивления теплопередаче для зон в этом случае принимаются и рассчитываются так же, как для утепленного пола при наличии утепляющих слоев, которыми в данном случае являются слои конструкции стены.
Обмер площадей наружных ограждений помещений. Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь теплоты через них должна вычисляться с соблюдением определенных правил обмера. Эти правила по возможности учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условные увеличения и уменьшения площадей, когда фактические теплопотери могут быть соответственно больше или меньше подсчитанных по принятым простейшим формулам. Как правило, площади определяются по внешнему обмеру:
1) площади окон (О), дверей (Д) и фонарей измеряются по наименьшему строительному проему;
2) площади потолка (Пт) и пола (Пл) измеряются между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены. Площади зон пола по лагам и грунту определяются с условной их разбивкой на зоны, как указано выше;
3) площади наружных стен (Не) измеряются:
А) в плане — по внешнему периметру между наружным углом и осями внутренних стен;
Б) по высоте: в первом этаже (в зависимости от конструкции пола) — или от внешней поверхности пола по грунту, или от поверхности подготовки под конструкции пола на лагах, или от нижней поверхности перекрытия над подпольем или неотапливаемым подвальным помещением до чистого пола второго этажа; в средних этажах — от поверхности пола до поверхности пола следующего этажа; в верхнем этаже — от поверхности пола до верха конструкции чердачного перекрытия или бесчердачного покрытия. При необходимости определения теплопотерь через внутренние ограждения их площади берутся по внутреннему обмеру.
Добавочные теплопотери через ограждения. Основные теплопотери через ограждения, подсчитанные по формуле (3.2) при Р;=0, часто оказываются меньше действительных теплопотерь, так как при этом не учитывается влияние на процесс некоторых факторов. Потери теплоты могут заметно изменяться под влиянием инфильтрации и эксфильт - рации воздуха через толщу ограждений и щели в них, а также под действием облучения солнцем и «отрицательного» излучения внешней поверхности ограждений в сторону небосвода. Теплопотери помещения в целом могут возрасти за счет изменения температуры по высоте, врывания холодного воздуха через открываемые проемы и пр.
Эти дополнительные потери теплоты обычно учитывают добавками к основным теплопотерям. Величина добавок и условное их деление по определяющим факторам следующие:
1) добавка на ориентацию по сторонам горизонта делается на все наружные вертикальные (проекции на вертикаль) и наклонные ограждения. Величины добавок берутся в соответствии со схемой на рис. 3.2; для общественных, административно-бытовых и производственных зданий прк наличии двух наружных стен и более добавки на ориентации: по сторонам горизонта увеличиваются на 0,05. В типовых проектах эти добавки принимаются в размере 0,08 при одной наружной стене в помещении и 0,13 при двух и более стенах в помещении (кроме жилых зданий);
2) для горизонтально расположенных ограждений добавка в размере 0,05 вводится только для необогреваемыз полов первого этажа над холодными подпольями зданий £ местностях с расчетной температурой наружного воздуха (пятидневки) минус 40 °С и ниже;
3) добавка на врывание холодного воздуха через наружные двери (не оборудованные воздушными завесами) при и> кратковременном открывании при высоте здания Н, м,
Рис. 3.3. План и разрез помещений (к примеру расчета теплопотерь) |
Рис. 8.2. Схема распределения добавок в доля* единицы к основным теп - Лопотерям на ориентацию наружных ограждений по сторонам горизонта
Для тройных дверей с двумя тамбурами добавка принимается в размере Р=0,2 Я, для двойных дверей с тамбурами — 0,27 Я, для двойных дверей без тамбура — 0,34Я, для одинарных дверей — 0,22 Я. Для наружных ворот при отсутствии тамбура и воздушно-тепловых завес надбавка равна 3, при наличии тамбура — 1.
В общественных зданиях частое открывание дверей также иногда рекомендуется учитывать введением дополнительных добавок в размере 400—500%;
4) добавки на высоту для помещений высотой более 4 м равны 2% на каждый метр высоты стен сверх 4 м, но не более 15%. Эта надбавка учитывает увеличение теплопотерь в верхней части помещения, так как температура воздуха возрастает с высотой. В СНиП 2.04.05-86 эта категория добавок отсутствует. В высоких помещениях делают специальный расчет распределения температуры по высоте, в соответствии с которым определяют теплопотери через стены и
Г лага 5. Т еплосая мощность системы отопления
Покрытия. Для лестничных клеток добавка на высоту не принимается.
Пример 3.1. Рассчитаем теплопотери через ограждения помещений общежития, расположенного в Москве (рис. 3.3),
Коэффициенты теплопередачи наружных ограждений, определенные теплотехническим расчетом, принимаем равными, Вт/ (м? >°G): для наружных стен (Н. с) fe= 1,02, рассчитываемый по приведенному сопротивлению теплопередаче по наружному обмеру; для чердачного перекрытия (Пт) ft=0,78; для окон с двойным остеклением в деревянных переплетах (Д. о) ft=2,38; для наружных двойных деревянных дверей без тамбура (Н. д) ft=2,33.
Внутренние стены лестничной клетки (В, с) выполнены нз обыкновенного кирпича толщиной 0,38 м [?»=(),7 Вт/ (м»°С)] с двусторонней известково-песчаной штукатуркой толщиной 0,015 м =0,7 Вт/(м-°С)]. Их сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи равны:
Л0 = 2.0,115+^+^^=0,814 W/BTi Вт/(м2,°С)-
Полы первого этажа (Пл) выполнены на лагах. Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки RB-n=0,172 м2Х Х°С/Вт, толщина дощатого настила 6=0,04 м, Х=0,175 Вт/(м-°С). Термическое сопротивление утепляющих слоев конструкции пола равно:
Rb. п+у=0,172+^=0,43 «C. mVBt.
Теплопотери через пол на лагах определяются по зонам. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи для / и И вон:
/?!= 1,18(2,1 + 0,43) = 3,05°С. м2/Вт; ft, =0,328 Вт/(м2.°С);
Rn= 1,18(4,3+0,43) = 5,6; ft2 = 0,178.
Для неутепленного пола лестничной клетки
R, = 2,l; ft, =0,465; Rn«=.4,3; fc2 = 0,232.
Коэффициент теплопередачи одинарной двери из лестничной клетки в коридоры ft=2,07 Вт/ (м2 .°С).
94 |
Теплопотери через отдельные ограждения рассчитываем по формуле (3,2). Расчет сведен в табл. 3.1.