Теплоустойчивость помещений в холодный период года

 

11.2.1 Теплоустойчивость помещений в холодный период года при наличии в здании системы отопления с автоматическим регулированием температуры внутреннего воздуха не нормируется. В остальных случаях нормативные требования к теплоустойчивости помещений установлены в СНиП 23-02.

11.2.2 Метод расчета теплоустойчивости помещений в холодный период года состоит в следующем.

11.2.2.1 Расчетную амплитуду колебания результирующей температуры помещений жилых и общественных зданий в холодный период года , °С, следует определять по формуле

, (54)

где М — коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательным прибором, принимаемый по таблице 16;

Q_o — средняя теплоотдача отопительного прибора, Вт, равная теплопотерям данного помещения, определяемым в соответствии с нормативными документами;

А_i — площадь i -й ограждающей конструкции, м²;

В_i — коэффициент теплопоглощения поверхности i -го ограждения, Вт/(м²·°С), определяемый по формуле

, (55)

a _int — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С), равный 4,5 + a _k;

a _k — коэффициент конвективного теплообмена внутренней поверхности, Вт/(м²·°С), принимаемый равным для: внутреннего ограждения — 1,2; окна — 3,5; пола — 1,5; потолка — 3,5;

— коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности i -й ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С), определяемый по 11.2.2.3.

 

Таблица 16 — Коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательных приборов М

 

№ п.п.	Тип отопления	М
	Водяное отопление зданий с непрерывным обслуживанием	0,1
	Паровое отопление или нетеплоемкими печами:
	а) время подачи пара или топки печи —18 ч, перерыв — 6 ч	0,8
	б) время подачи пара или топки печи —12 ч, перерыв — 12 ч	1,4
	в) время подачи пара или топки печи — 6 ч, перерыв — 18 ч	2,2
	Водяное отопление (время топки — 6 ч)	1,5
	Печное отопление теплоемкими печами при топке их 1 раз в сутки:
	толщина стенок печи в 1/2 кирпича	От 0,4 до 0,9
	толщина стенок печи в 1/4 кирпича	От 0,7 до 1,4
Примечание — Меньшие значения М соответствуют массивным печам, большие — менее массивным легким печам. При топке печей 2 раза в сутки величину М следует уменьшать в 2,5—3 раза для печей со стенками в 1/2 кирпича и в 2—2,3 раза — при 1/4 кирпича.

 

Нумерация слоев в формуле (55) принята в направлении от внутренней к наружной поверхности ограждения.

При расчете по формуле (54) для окон и остекленных наружных дверей следует принимать величину

, (56)

где R_o — сопротивление теплопередаче окна или двери, м²·°С/Вт.

11.2.2.2 Для определения коэффициентов теплоусвоения поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя по формуле (53).

11.2.2.3 Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждающей конструкции Y^int, Вт/(м²·°С), определяется следующим образом:

а) если первый (внутренний) слой ограждающей конструкции имеет тепловую инерцию D >1, то

Y^int = s ₁; (57)

б) если D ₁ + D ₂ +... + D_{n -1} < 1, но D ₁ + D ₂ +... + D_n > 1, то коэффициент Y^int следует определять последовательно расчетом коэффициентов теплоусвоения внутренней поверхности слоев конструкции, начиная с (n -1) слоя до первого следующим образом:

для (n -1) слоя — по формуле

; (58)

для i -го слоя (i = n -2, n -3,..., 1) — по формуле

. (59)

Коэффициент Y^int принимается равным коэффициенту теплоусвоения поверхности i -го слоя Y_i,

в) если для ограждающей конструкции, состоящей из n слоев,

D ₁ + D ₂ +... + D_n < 1, то коэффициент Y^int следует определять последовательно расчетом коэффициентов Y_n, Y_{n -1},..., Y ₁:

для n -го слоя — по формуле

; (60)

для i -го слоя (i = n -2, n -3,..., 1) — по формуле (59);

г) для внутренних ограждающих конструкций величина Y^int определяется как для наружных ограждений, но принимается, что в середине ограждений s = 0. Для несимметричных ограждений их середину следует назначать по половине величины S D всего ограждения;

д) при наличии в ограждающей конструкции воздушной прослойки коэффициент теплоусвоения воздуха s в ней принимается равным нулю.

В формулах (57) — (60) и неравенствах:

D ₁, D ₂,..., D_n — тепловая инерция соответственно 1-го, 2-го,..., n -го слоев конструкции, определяемая по формуле (53);

R_i,.., R_{n -1}, R_n — термические сопротивления, м²·°С/Вт, соответственно i -го,..., (n -1)-го и n -го слоев конструкции, определяемые по формуле (8);

s ₁,..., s_i,..., s_{n -1}, s_n — расчетные коэффициенты теплоусвоения материала 1-го,..., i -го,..., (n -1)-го и n -го слоев конструкции, Вт/(м²·°С), принимаемые по приложению Д;

Y_{i +l} — коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности (i +1)-го слоя конструкции, Вт/(м²·°С);

a _ехt — то же, что и в формуле (8).

11.2.2.4 Полученная по формуле (54) расчетная амплитуда колебаний результирующей температуры помещения должна быть меньше или равна нормируемому значению .

11.2.2.5 Выбор типа теплоаккумулирующего прибора по показателю затухания тепловой волны в нем v_c производится по графикам рисунков 2—4 для различных режимов его зарядки в зависимости от сочетания L/ Y_n и Q_p.c /(LD t^des), обеспечивая в левом секторе от кривых условие .

 

 

Рисунок 2 — График для подбора теплоаккумулирующих приборов (продолжительность зарядки 8 ч)

 

 

Рисунок 3 — График для подбора теплоаккумулирующих приборов (продолжительность зарядки 8 + 2 ч дневной подразрядки)

 

 

Рисунок 4 — График для подбора теплоаккумулирующих приборов (продолжительность зарядки 6 + 2 ч дневной подразрядки)

 

Показатель теплоусвоения внутренних поверхностей помещения и теплоаккумуляционных слоев прибора Y_n и показатель интенсивности конвективного теплообмена в помещении L определяются соответственно по формулам:

; (61)

, (62)

где Y_i — коэффициент теплоусвоения i -й поверхности помещения, определяемый согласно 12.2.3, и теплоаккумулирующего прибора, Вт/(м²·°С), определяемый по формуле

, (63)

R ₁, R ₂ — термические сопротивления соответственно теплоизоляционного и теплоаккумулирующего слоев прибора, м²·°С/Вт;

s ₁, s ₂ — коэффициенты теплоусвоения материалов соответственно теплоизоляционного и теплоаккумулирующего слоев прибора, Вт/(м²·°С), принимаемые по приложению Д или по результатам теплотехнических испытаний;

— коэффициент конвективного теплообмена i -й поверхности помещения и теплоаккумулирующего прибора с воздухом помещения, Вт/(м²·°С), принимаемый равным для: наружного ограждения — 3,1; внутреннего ограждения — 1,2; окна — 4,1; пола — 1,5; потолка — 3,5; теплоаккумулирующего прибора — 5,6 при температуре его поверхности 95 °С и 3,3 — при 40 °С;

А_i — площадь i -й поверхности помещения и теплоаккумулирующего прибора, м².

11.2.2.6 Мощность нагревательных элементов теплоаккумулирующего прибора Q_p.c внепикового электроотопления определяется по формуле

, (64)

где — расчетные теплопотери помещения, Вт, определяемые по СНиП 41-01;

m — продолжительность зарядки теплоаккумулирующего прибора, ч.

11.2.2.7 В случае когда электротеплоаккумуляционная система отопления частично покрывает теплопотери здания и является базовой частью комбинированной системы отопления, установочную мощность дополнительных постоянно работающих приборов системы отопления Q_b следует определять по формуле

, (65)

где — то же, что и в 11.2.2.6;

— расчетные теплопотери помещения, Вт, при температуре наиболее холодной пятидневки на 5 °С выше указанной в СНиП 23-01.

11.2.2.8 Расчетную разность температур следует определять по формуле

, (66)

где , — расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, те же, что и в формуле (9).

11.3 Пример определения мощности теплоаккумуляционного прибора приведен в приложении X.