 |
Тепловой баланс помещения. Расчет основных теплопотерь помещения (через наружные стены, окна, полы I этажа, перекрытие здания). Тепловая мощность системы отопления.
|
|
|
|
Для компенсации теплопотерь через наружные ограждения устраивают системы отопления.
Расчетные теплопотери помещений жилого здания ∑QТП= QО+∑QД+ QН- Qб,
где QО – основные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт;∑QД – суммарные добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции;QН – добавочные потери теплоты на инфильтрацию;Qб – бытовые тепловыделения, Вт.
Для определения теплопотерь отдельными помещениями и зданием в целом необходимо иметь следующие исходные данные: планы этажей и характерные разрезы по зданию со всеми строительными размерами; выкопировку из генерального плана с обозначением стран света и розы ветров; назначение каждого помещения; место постройки здания; конструкции всех наружных ограждений, обоснованные теплотехническим расчетом.
Потери теплоты помещениями через ограждающие конструкции, учитываемые при проектировании систем отопления, разделяются условно на основные и добавочные.QОГР= 
Где F – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2; k – коэффициент теплопередачи данной ограждающей конструкции, Вт/(м2*К); R0 – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, (м2*К)/Вт;
tB – расчетная температура воздуха, 0С, с учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4 м;
tНБ – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения; n – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;β – добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.
|
|
|
Таким образом, чтобы определить потери теплоты помещения, необходимо знать величины F, k (либо R0), tB, tНБ, n и β. Коэффициент теплопередачи k (либо R0) ограждающей конструкции определяют теплотехническим расчетом.
Теплообмен через ограждения между смежными отапливаемыми помещениями при расчете теплопотерь учитывается, если разность температур воздуха этих помещений более 3 0С. Площади F, м2, отдельных ограждений – наружных стен (НС), окон (О), дверей (Д), фонарей (Ф), потолка(Пт), пола (П) – измеряются по планам и разрезам здания следующим образом (рис.)
Высота стен первого этажа, если пол находится непосредственно на грунте, - между уровнями полов первого и второго этажей (h1), если пол на лагах – от наружного уровня подготовки пола на лагах – от наружного уровня подготовки пола на лагах до уровня пола второго этажа (h11), при неотапливаемом подвале или подполье – от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа (h111), а в одноэтажных зданиях с чердачным перекрытием высота измеряется от пола до верха утепляющего слоя перекрытия.
Высота стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей (h2), а верхнего этажа – от уровня его чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия (h3) или бесчердачного покрытия.
Длина наружных стен в угловых помещениях – от кромки наружного угла до осей внутренних стен (l1 и l2), а в неугловых – между осями внутренних стен (l3).
Длина внутренних стен – по размерам от внутренних поверхностей наружных стен до осей внутренних стен (m1) или между осями внутренних стен (m).
Площади окон, дверей и фонарей – по наименьшим размерам строительных проемов в свету (a и b).
Площади потолков и полов над подвалами и подпольями в угловых помещениях – по размерам от внутренней поверхности наружных стен до осей противоположных стен (m1 и n), а в неугловых – между осями внутренних стен (m) и от внутренней поверхности наружной стены до оси противоположной стены (n).
|
|
|
Схема обмера теплопередающих ограждений
Потери теплоты через полы, расположенные на грунте или на лагах, из-за сложности точного решения задачи на практике определяют упрощенным методом – по зонам – полосам шириной 2 м, параллельным наружным стенам (рис.).
Схема к определению теплоты через полы и стены, заглубленные ниже уровня земли
1 – первая зона, 2 – вторая, 3- третья, 4- четвертая зона (последняя)
Приведенное сопротивление теплопередаче RН.П., отдельных зон шириной 2 м, неутепленных полов на грунте и стен ниже уровня земли, имеющих λ≥1,2 Вт/м.К в соответствии со СНиП 2.04.05-86 принимается равными:R1Н.П=2,1; R2Н.П=4,3; R3Н.П=8,6; R4Н.П=14,2.QПЛ= 
Сопротивление теплопередаче конструкций утепленных полов,расположенных непосредственно на грунте RУ,П= RН.П+∑ 
RН.П – сопротивление теплопередаче отдельных зон неутепленного пола,
∑ 
сумма термических сопротивлений утепляющих слоев, м2*К/Вт.
Утепляющими слоями считаются слои из материалов, имеющих теплопроводность λ≤1,2 Вт/м.К.
Сопротивление теплопередаче конструкций полов на лагах RЛ определяется по формуле RЛ= RУ,П/0,85=1,18ус
При подсчете потерь теплоты через полы, расположенные на грунте или лагах, поверхность участков полов возле угла наружных стен (в первой двух метровой зоне) вводится в расчет дважды, т.е. по направлению обеих стен, составляющих угол.
Теплопотери через подземную часть наружных стен и полы отапливаемого подвала здания должны подсчитываться так же, как и теплопотери через полы, расположенные на грунте бесподвального здания, т.е. по зонам шириной 2 м, с отсчетом их от уровня земли. Полы помещений в этом случае (при отсчете зон) рассматриваются как продолжение подземной части наружных стен. Сопротивление теплопередаче определяется также, как и для неутепленных или утепленных полов.
Система отопления для выполнения возложенной на неё задачи должна обладать определённой тепловой мощностью. Расчётная тепловая мощность системы выявляется в результате составления теплового баланса в обогреваемых помещениях при температуре наружного воздуха tн.р, называемой расчётной, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 tн.5 и определяемой для конкретного района строительства по нормам.
|
|
|
Температурная обстановка в помещении зависит от тепловой мощности системы отопления, а также от расположения обогревающих устройств, теплофизических свойств наружных и внутренних ограждений, интенсивности других источников поступления и потерь теплоты. В холодное время года помещение в основном теряет теплоту через наружные ограждения и, в какой-то мере, через внутренние ограждения, отделяющие данное помещение от смежных, имеющих более низкую температуру воздуха. Кроме того, теплота расходуется на нагревание наружного воздуха, который проникает в помещение через неплотности ограждений естественным путем или в процессе работы системы вентиляции, а также материалов, транспортных средств, изделий, одежды, которые холодными попадают в помещение снаружи.
В установившемся (стационарном) режиме потери равны поступлениям теплоты. Теплота поступает в помещение от людей, технологического и бытового оборудования, источников искусственного освещения, от нагретых материалов, изделий, в результате воздействия на здание солнечной радиации. В производственных помещениях могут осуществляться технологические процессы, связанные с выделением теплоты (конденсация влаги, химические реакции и пр.).
Учёт всех перечисленных составляющих потерь и поступления теплоты необходим при сведении теплового баланса помещений здания и определении дефицита или избытка теплоты. Наличие дефицита теплоты dQ указывает на необходимость устройства в помещении отопления. Избыток теплоты обычно ассимилируется системой вентиляции. Для определения расчётной тепловой мощности системы отопления Qот составляет баланс расходов теплоты для расчётных условий холодного периода года в виде
Qот = dQ = Qогр + Qи(вент) ± Qт(быт) (4.2.1)
где Qогр - потери теплоты через наружные ограждения; Qи(вент) - расход теплоты на нагревание поступающего в помещение наружного воздуха; Qт(быт) - технологические или бытовые выделения или расход теплоты.
|
|
|
