Расчет теплопотерь ограждающих конструкции.

В десятый столбец записывают коэффициент n, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, [5] или табл. 4П2.

Потери теплоты помещениями через ограждающие конструкции, учитываемые при проектировании систем отопления, разделяются условно на основные и добавочные. Основные теплопотери (Q_осн, Вт) записываются в одиннадцатый столбец и находятся по формуле:

Q_осн = (t_р – t_ехр)×n×А/R (1).

В двенадцатый столбец записываются добавочные теплопотери b на ориентацию наружных вертикальных ограждающих конструкций по отношению к сторонам света. Величину этих добавок можно определить по рис.2.

В тринадцатый столбец записываются добавочные теплопотери, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях — 0,13.

В четырнадцатый столбец записываются добавочные теплопотери на подогрев врывающегося холодного воздуха через наружные двери в подъезд здания (записываются только в строке для входных дверей). Они принимаются в зависимости от высоты здания H, м в размере: b=0,2Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними; b=0,27Н – для двойных дверей с тамбуром между ними; b = 0,34Н – для двойных дверей без тамбура и b = 0,22Н - для одинарных дверей.

Добавочные теплопотери в расчетах учитываются введением в формулу (1) специального члена (1 + åb), который записывают в пятнадцатый столбец.

В шестнадцатый столбец записывают теплопотери (Q_огр, Вт) через ограждающие конструкции, которые определяют по формуле:

Q_огр = Q_осн(1 + åb).

В семьнадцатый столбец записываются теплопотери на подогрев воздуха попадающего в помещение за счет вентиляции, расчет которых предварительно ведется в табличной форме, табл. 2.

Для жилых зданий затраты теплоты Q_i, Вт, для нагревания инфильтрирующегося воздуха в помещениях жилых зданий при естественной вытяжной вентиляции, следует принимать равным большей из величин Q_i^’ или Q_i^”, Вт. Данные значения следует определять по формулам:

Q_i^’ = 0,28 L_n pc(t_p - t_i)k;(2)

где L_n – расход удаляемого воздуха, м³/ч, не компенсируемый подогретым приточным воздухом; для жилых зданий — удельный нормативный расход 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений; p – плотность воздуха в помещении, кг/м³ (плотность воздуха зависимости от температуры и определяется по формуле p = 353,37/(273 + t); с = 1 кДж/(кг×⁰С) – удельная теплоемкость воздуха; t_p, t_i – расчетные температуры воздуха соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года, ⁰С; k – коэффициент учитывающий влияние встречного теплового потока в конструкциях (0,7 для окон с тройными переплетами, 0,8 для окон с двойными переплетами и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0 для одинарных окон и балконных дверей);

Q_i^’’ = 0,28 S G_i c(t_p - t_i)k;(3)

где åG_i – расход инфильтрирующегося воздуха через ограждения, кг/ч.

Расход инфильтрующегося воздуха в помещении G_i, кг/ч, через неплотности наружных ограждений следует определять по формуле:

G_i = 0,216S A₁Dp_i^0,67 /R_u + S A₂G_H (Dp_i/Dp₁)^0,67 +

+ 3456S A₃ Dp_i^0,5+0,5S l Dp_i /Dp₁;

где A₁, A₂ – площади наружных ограждающих конструкций, м², соответственно световых проемов (окон, балконных дверей, фонарей) и других ограждений; A₃ – площади щелей, неплотностей и проемов в наружных ограждающих конструкциях; Dp_i, Dp₁ – расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций соответственно на расчетном этаже при Dp₁=10 Па; R_u - сопротивление воздухопроницанию, м²×ч×Па/кг, принимаемое по [5] или табл. 5П2; G_H - нормативная воздухопроницаемость наружных ограждающих конструкций, кг/(м²×ч), принимаемая по [5] или табл. 10П2; l - длина стыков стеновых панелей, м

Расчетная разность между давлениями на наружной и внутренней поверхностях каждой ограждающей конструкции Dp_i, Па, принимается после определения условно-постоянного давления воздуха в здании p_int, Па (отождествляется с давлениями на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций), на основе равенства расхода воздуха, поступающего в здание S G_i, кг/ч, и удаляемого из него S G_ext, кг/ч, за счет теплового и ветрового давлений и дисбаланса расходов между подаваемым и удаляемым воздухом системами вентиляции с искусственным побуждением и расходуемого на технологические нужды.

Расчетная разность давлений Dp_i, определяется по формуле:

Dp_i = (H - h_i) (g_i - g_p) + 0,5 p_i v²(c_e,n - c_e,p) k_l - p_int , (4)

где H - высота здания, м, от уровня средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты; h_i - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных дверей, дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых панелей; g_i, g_p - удельный вес, Н/м, соответственно наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемый по формуле 3463/(273 + t); p_i - плотность наружного воздуха, кг/м³; v - скорость ветра, м/с, принимаемая по [6] или табл.1П2; c_e,n, c_e,p - аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной поверхностей ограждений здания, принимаемые по СНиП 2.01.07-85 (в курсовом проекте их можно принять соответственно равными 0,8 и -0,6; k_l - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СНиП 2.01.07-85 (в курсовом проекте его можно принять равным 0,7); p_int - условно-постоянное давление воздуха в здании, Па

Восемнадцатый столбец заполняется, как сумма всех теплопотерь через ограждающие конструкции помещения плюс теплопотери на подогрев воздуха поступающего в помещение за счет вентиляции.

Расчетная нагрузка на отопительные приборы определяется из уравнения теплового баланса:

для жилых помещений и кухонь - Q_с.о. = åQ_огр - Q_быт + Q_i;

для остальных помещений (коридоры лестничные клетки) –

Q_с.о. = åQ_огр + Q_i;

где åQ_огр – сумма теплопотерь через ограждающие конструкции помещения, Вт; Q_быт - бытовые тепловыделения, Вт; Q_i - больший из расхода тепла на подогрев инфильтрирующегося или вентиляционного воздуха, Вт;

Бытовые тепловыделения в жилых зданиях определяются по формуле: Q_быт. = 10F_п,

где 10 – количество бытовых тепловыделений (Вт) на 1 м² площади жилых комнат и кухонь; F_п – площадь пола жилых комнат и кухонь, м².

Расчет тепловой мощности системы отопления целесообразно вести в табличной форме, табл. 3.

2 Расчет тепла на нагревание воздуха, инфильтрирующегося через окна и балконные двери