ТОП 10:

Теплотехнический расчет техподполья



Исходные данные

 

Тип здания — рядовая секция 17-этажного жилого дома при наличии нижней разводки труб систем отопления и горячего водоснабжения.

Место строительства — Москва, text = -28 °С; Dd = 4943 °С·сут.

Площадь цокольного перекрытия (над техподпольем) Аb = 281 м2.

Ширина подвала — 13,8 м; площадь пола техподполья — 281 м2.

Высота наружной стены техподполья, заглубленной в грунт, — 1,04 м. Площадь наружных стен техподполья, заглубленных в грунт, — 48,9 м2.

Суммарная длина l поперечного сечения ограждений техподполья, заглубленных в грунт,

l = 13,8 + 2·1,04 = 15,88 м.

Высота наружной стены техподполья над уровнем земли — 1,2 м.

Площадь наружных стен над уровнем земли Ab.w = 53,3 м2.

Объем техподполья Vb = 646 м3.

Расчетные температуры системы отопления нижней разводки 70 °С, горячего водоснабжения 60 °С.

Длина трубопроводов системы отопления с нижней разводкой lpi составила:

 

dpi, мм
lpi, м 3,5 10,5 11,5 4,0 17,0 14,5 6,3

 

Длина трубопроводов горячего водоснабжения составила:

 

dpi, мм
lpi, м

 

Газораспределительных труб в техподполье нет, поэтому кратность воздухообмена в техподполье I = 0,5 ч-1.

Температура воздуха в помещениях первого этажа tint = 20 °С.

 

Порядок расчета

 

1. Сопротивление теплопередаче наружных стен техподполья над уровнем земли принимают согласно 9.3.2 равным сопротивлению теплопередаче наружных стен = 3,13 м2·°С/Вт.

2. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части техподполья определим согласно 9.3.3 как для утепленных полов на грунте, состоящей из термического сопротивления стены, равного 3 м2·°С/Вт, и участков пола техподполья.

Сопротивление теплопередаче участков пола техподполья (начиная от стены до середины техподполья) шириной: 1 м — 2,1 м2·°С/Вт; 2 м — 4,3 м2·°С/Вт; 2 м — 8,6 м2·°С/Вт; 1,9 м — 14,2 м2·°С/Вт. Соответственно площадь этих участков для части техподполья длиной 1 м будет равна 1,04 м2 (стены, контактирующей с грунтом), 1 м2, 2 м2, 2 м2, 1,9 м2.

Таким образом, сопротивление теплопередаче заглубленной части стен техподполья равно

= 2,1 +3 = 5,1 м2·°С/Вт.

Вычислим приведенное сопротивление теплопередаче ограждений заглубленной части техподполья

= 7,94 / [(1,04 / 5,1 + 1 / 2,1 + 2 / 4,3 + 2 / 8,6 + 1,9 / 14,2] = 5,25 м2·°С/Вт.

3. Согласно СНиП 23-02 нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия над техподпольем жилого здания Rreq для Dd = 4943 °С·сут равно 4,12 м2·°С/Вт.

Согласно 9.3.4 определим значение требуемого сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем по формуле

,

где n — коэффициент, определяемый при принятой минимальной температуре воздуха в подполье = 2 °С.

.

Тогда = 0,375·4,12 = 1,55 м2·°С/Вт.

4. Определим температуру воздуха в техподполье согласно 9.3.5.

Предварительно определим значение членов формулы (41), касающихся тепловыделений от труб систем отопления и горячего водоснабжения, используя данные таблицы 12. При температуре воздуха в техподполье 2 °С плотность теплового потока от трубопроводов возрастет по сравнению с значениями, приведенными в таблице 12, на величину коэффициента, полученного из уравнения (34): для трубопроводов системы отопления — на коэффициент [(70 - 2)/(70 - 18)]1,283 = 1,41; для трубопроводов горячего водоснабжения — [(60 - 2) / (60 -18)]1,283 = 1,51. Тогда

= 1,41 (22,8·3,5 + 2,03·10,5 + 17,7·11,5 + 17,3·4 + 15,8·17 + 14,4·14,5 + 12,7·6,3) +

+ 1,51 (14,6·47 + 12·22) = 1313 + 1435 = 2848 Вт.

Рассчитаем значение температуры из уравнения теплового баланса при назначенной температуре подполья 2 °С

= (20·281/1,55 + 2848 - 0,28·646·0,5·1,2·28 - 28·329,9 / 5,25 - 28·53,3 / 3,13) / (281 / 1,55 +

+ 0,28·646·0,5·1,2 + 329,9 / 5,25 + 53,3 / 3,13) = 1198,75 / 369,7 = 3,24 °С.

Тепловой поток через цокольное перекрытие составил

qb.c = (20 - 3,24) / 1,55 = 10,8 Вт/м2.

5. Проверим, удовлетворяет ли теплозащита перекрытия над техподпольем требованию нормативного перепада Dtn = 2 °С для пола первого этажа.

По формуле (3) СНиП 23-02 определим минимально допустимое сопротивление теплопередаче

= (20 - 2) / (2·8,7) = 1,03 м2·°С/Вт < = 1,55 м2·°С/Вт.

Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем составляет 1,55 м2·°С/Вт при нормируемом согласно СНиП 23-02 сопротивлении теплопередаче перекрытий над подвалами 4,12 м2·°С/Вт. Таким образом, в техподполье эквивалентная нормам СНиП 23-02 тепловая защита обеспечивается не только ограждениями (стенами и полом) техподполья, но и за счет теплоты от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ У

(рекомендуемое)

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ УЧАСТКОВ СТЕН, РАСПОЛОЖЕННЫХ ЗА ОСТЕКЛЕННЫМИ ЛОДЖИЯМИ И БАЛКОНАМИ

Исходные данные

 

Девятиэтажное жилое здание со стенами из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм ( = 1,45 м2·°С/Вт), построено в г. Ярославле (text = -31 °С). Балконы и лоджии остеклены однослойным остеклением (RF = 0,18 м2·°С/Вт), нижняя часть утеплена (Rw = 0,81 м2·°С/Вт). В наружных стенах в зоне остекленных балконов светопроемы заполнены оконными и дверными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах ( = 0,44 м2·°С/Вт). Наружный торец балкона имеет стенку из силикатного кирпича толщиной 380 мм (Rw = 0,6 м2·°С/Вт). Температура внутреннего воздуха tint = 21 °С. Определить приведенное сопротивление теплопередаче системы ограждающих конструкций остекленного балкона.

 

Порядок расчета

 

Согласно геометрическим показателям ограждений остекленного балкона, представленным на рисунке У.1, определены сопротивления теплопередаче Rr и площади А отдельных видов ограждений:

1. Наружная стена из пористого силикатного кирпича толщиной 770 мм, = 1,45 м2·°С/Вт, Аw = 15 м2.

2. Заполнение балконного и оконного проемов деревянными блоками с двухслойным остеклением в раздельных переплетах = 0,44 м2·°С/Вт, AF = 6,5 м2.

3. Торцевая стенка из силикатного кирпича толщиной 380 мм = 0,6 м2·°С/Вт, Aw = 3,24 м2.

4. Непрозрачная часть ограждения балкона Rw = 0,81 м2·°С/Вт, Aw = 6,9 м2.

5. Однослойное остекление балкона RF = 0,18 м2·°С/Вт, AF = 10,33 м2.

Определим температуру воздуха на балконе tbal при расчетных температурных условиях по формуле (43)

tbal = [21 (15 / 1,45 + 6,5 / 0,44) – 31·(10,33 / 0,18 + 6,9 / 0,81 + 3,24 / 0,60] / (15 / 1,45 +

+ 6,5/ 0,44 + 10,33 / 0,18 + 6,9 / 0,81 + 3,24 / 0,6) = -1683,06 / 96,425 = -17,45 °С.

По формуле (45) определим коэффициент n:

n = (21 + 17,45) / (21 + 31) = 0,739.

По формулам (44) получим уточненные значения приведенного сопротивления теплопередаче стен и заполнений светопроемов с учетом остекления балкона:

= 1,45 / 0,739 = 1,96 м2·°С/Вт;

= 044 / 0,739 = 0,595 м2·°С/Вт.

 

 

Рисунок У.1 — План (а), разрез (б) по сечению I—I плана и фасад (в) по сечению II—II остекленного балкона многоэтажного жилого здания

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Ф

(рекомендуемое)

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

 

Определить, удовлетворяет ли требованиям в отношении теплоустойчивости трехслойная железобетонная панель с утеплителем из пенополистирола на гибких связях с габаритными параметрами, принятыми по примеру расчета раздела 2 приложения Н.

 

Исходные данные

 

1. Район строительства — г. Ростов-на-Дону.

2. Средняя месячная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) согласно СНиП 23-01 text = 23 °С.

3. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха согласно СНиП 23-01 At,ext = 19 °С.

4. Максимальное и среднее значения суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации в июле при ясном небе для вертикальной поверхности западной ориентации согласно приложению Г Imax = 764 Вт/м2 и Iav = 184 Вт/м2.

5. Расчетная скорость ветра согласно СНиП 23-01 v = 3,6 м/с.

6. Теплотехнические характеристики материалов панели выбираются по условиям эксплуатации А согласно приложению Д:

для железобетонных слоев

l1 = l3 = 1,92 Вт/(м·°С),

s1 = s3 = 17,98 Вт/(м2·°С);

для пенополистирола

l2 = 0,041 Вт/(м·°С),

s2 = 0,41 Вт/(м2·°С).

 

Порядок расчета

 

1. Термические сопротивления отдельных слоев стеновой панели:

внутреннего железобетонного слоя

R1 = 0,1 / 1,92 = 0,052 м2·°С/Вт;

слоя пенополистирола

R2 = 0,135 / 0,041 = 3,293 м2·°С/Вт;

наружного железобетонного слоя

R3 = 0,065 / 1,92 = 0,034 м2·°С/Вт.

2. Тепловая инерция каждого слоя и самой панели:

наружного железобетонного слоя

D1 = 0,052 · 17,98 = 0,935 < 1;

пенополистирола

D2 = 3,293 · 0,41 = 1,35;

внутреннего железобетонного слоя

D3 = 0,034 · 17,98 = 0,611;

всей панели

SDi = 0,935 + 1,35 + 0,611 = 2,896.

Поскольку тепловая инерция стеновой панели D < 4, то требуется расчет панели на теплоустойчивость.

3. Нормируемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции определяется по формуле (46)

= 2,5 - 0,1 (23 - 21) = 2,3 °С.

4. Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности aехt ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле (48)

Вт/(м2·°С).

5. Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха вычисляется по формуле (49)

= 0,5·19 + [0,7 (764 - 184)] / 27,8 = 24,1 °С.

6. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y с тепловой инерцией D < 1 определяется расчетом по формулам (51) и (52):

а) для внутреннего железобетонного слоя

Вт/(м2·°С);

б) для среднего слоя из пенополистирола, имеющего D > 1, коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя принимается равным коэффициенту теплоусвоения материала Y2 = s2 = 0,41 Вт/(м2·°С);

в) для наружного железобетонного слоя

Вт/(м2·°С).

7. Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции вычисляется по формуле (47)

8. Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности стеновой панели определяется по формуле (50)

°С,

что отвечает требованиям норм.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ X

(рекомендуемое)

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ТЕПЛОАККУМУЛЯЦИОННОГО ПРИБОРА

Исходные данные

 

Определить мощность теплоаккумуляционного прибора, используемого для отопления помещения односемейного жилого дома, и определить тип этого прибора. Расчетная температура наружного воздуха — минус 22 °С. Расчетные теплопотери помещения = 2500 Вт. Показатели теплоустойчивости помещения следующие: показатель теплоусвоения поверхностей Yn = 122,5 Вт/°С, показатель интенсивности конвективного воздухообмена в помещении L = 98,8 Вт/°С. Продолжительность зарядки теплоаккумулирующего прибора m = 8 ч. Расчетную разность температур Dtdes определяют по формуле (66), равную 20 - (-22) = 42 °С. Рассчитать мощность теплоаккумуляционного и дополнительного приборов для случая комбинированной системы отопления, состоящей из базовой (вне пиковой) теплоаккумуляционной системы и дополнительной постоянно работающей системы.

 

Порядок расчета

 

Мощность отопительного прибора определяется по формуле (64)

Qp.c = 2500 (24 / 8) = 7500 Вт.

Подбор типа прибора производим по графику на рисунке 2, предварительно определив L/Yn=98 / 122,5 = 0,81 и Qp.c / (L Dtdes) = 7500 / (98,8·42) = 1,81. В результате следует выбрать теплоаккумулирующий прибор с показателем затухания vc = 18.

Количество теплоты Qp.c, поступающей от теплоаккумуляционного прибора базовой системы, рассчитывают согласно 11.2.2.6 при расчетной температуре минус (-22 + 5) = 17 °С по формуле

Вт.

Мощность дополнительного постоянно работающего прибора отопления Qb определяют по уравнению (65)

Qb = 2500 - 2202 = 298 Вт.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Ц

(рекомендуемое)

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.232.51.69 (0.012 с.)