- •М.С. Кононова, ю.А. Воробьева
- •Учебно-методическое пособие
- •Введение
- •Содержание и объем проекта
- •Характеристика объекта
- •Расчётные параметры наружного воздуха
- •Расчетные параметры наружного воздуха
- •Расчётные параметры внутреннего воздуха
- •1.4. Теплотехнические характеристики строительных конструкций
- •2. Расчет теплозащитной оболочки здания
- •2.1. Обеспечение поэлементных требований по тепловой защите
- •2.2. Обеспечение комплексного требования по тепловой защите
- •Геометрические и теплотехнические характеристики наружных ограждений
- •Данные для расчета удельной теплозащитной характеристики здания
- •2.3. Обеспечение санитарно-гигиенического требования по тепловой защите
- •3. Защита ограждающих конструкций от переувлажнения
- •3.1. Определение температуры в характерных сечениях ограждения
- •3.1.1. Определение температуры в ограждении аналитическим методом
- •3.1.2. Определение температуры в ограждении графическим методом
- •3.2. Выявление зоны возможной конденсации водяного пара в толще стены
- •Значения максимальной упругости водяного пара в ограждении
- •Значения упругостей водяного пара в ограждении
- •4. Расчет тепловой мощности системы отопления
- •4.1. Исходные данные для расчета
- •4.2. Правила обмера ограждающих конструкций
- •4.3. Тепловой баланс помещения
- •4.4. Потери теплоты через наружные ограждения
- •Значения коэффициента учета добавочных теплопотерь
- •4.5. Расход теплоты на нагрев наружного воздуха, поступающего в помещение
- •Расчет расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха
- •4.6. Расчет теплопоступлений в помещении
- •5. Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий
- •6. Проектирование и расчет внутридомовой системы газоснабжения
- •6.1. Устройство внутридомовых газопроводов
- •6.2. Гидравлический расчет внутридомовых газопроводов
- •6.Определяют дополнительное гидростатическое избыточное давление на участке Ризб, Па, по формуле
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий в холодный период года (по гост 30494-96)
- •Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций по [4, табл.3]
- •Сопротивление теплопередаче центральной части стеклопакета по [4, табл. К.1]
- •Нормируемые значения удельной теплозащитной характеристики здания по [4, табл.7]
- •Пример расчета тепловой мощности системы отопления*
- •Пояснения к заполнению табл. Д.1
- •Приложение е
- •Нормируемая (базовая) удельная характеристика
- •Расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий
- •Qоттр, Вт/(м3оС)[по 4, табл. 4]
- •Приложение ж Классы энергосбережения жилых и общественных зданий
- •Приложение и Значение коэффициента одновременности Ко для жилых домов в зависимости от установленного газового оборудования
- •Коэффициенты местных сопротивлений
- •Марина сергеевна кононова юлия александровна воробьева
- •270105 «Городское строительство и хозяйство»
Расчет расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха
Номер и наименование помещения |
Площадь окна, Аок, м2 |
Высота h, м |
р, Па |
Gн, кг/ч
|
Qи, Вт |
Кухня 101, 110,…119 |
|
|
|
|
|
Кухня 201, 210, …219 |
|
|
|
|
|
…. |
|
|
|
|
|
Результат расчёта величины Qи записываются в таблицу расчета тепловой мощности системы отопления (прил. Д, табл. Д.1, графа 12) для соответствующих помещений.
4.6. Расчет теплопоступлений в помещении
В помещениях жилых зданий присутствуют так называемые бытовые теплопоступления, которые должны вычитаться из расчетной мощности системы отопления здания.
Тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов от электрических приборов, освещения, материалов, людей и других источников Qбыт, Вт, следует определять по формуле
Qбыт = qбыт Ап, (4.13)
где Ап – площадь пола помещения, м2;
qбыт – удельная величина бытовых теплопоступлений, Вт/м2, принимаемая в соответствии с [4, прил. Г, п.Г.5]:
а) для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м2 общей площади на человека qбыт = 17 Вт/м2;
б) для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир 45 м2 общей площади и более на человека qбыт = 10 Вт/м2;
в) для других жилых зданий – в зависимости от расчетной заселенности квартир по интерполяции величины qбыт между 17 и 10 Вт/м2.
Например для расчетной заселенности квартир 25,1 м2 на человека:
qбыт = Вт/м2 .
Результаты расчёта значений Qбыт по формуле (4.13) заносим в таблицу расчета тепловой мощности системы отопления (прил. Д, табл. Д.1, графа 13).
Пример расчета требуемой мощности системы отопления жилого здания в соответствии с п.4.1 - 4.5 приведен в прил.Д.
5. Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий
Расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, q Рот, Вт/(м3 оС), следует определять по формуле
q рот =[k +kвент - (kбыт + kрад) ] (1-) h , (5.1)
где k – удельная теплозащитная характеристика здания, Вт/(м3 оС), рассчитанная в п. 2.4 ;
kвент – удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м3 оС);
kбыт – удельная характеристика бытовых тепловыделений здания, Вт/(м3 оС);
kбыт – удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м3 оС), в курсом проекте не учитывается;
ξ – коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий при наличии поквартирного учета тепловой энергии на отопление, принимается до получения статистических данных фактического снижения, ξ = 0,1;
h – коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения:
- для многосекционных и других протяженных зданий h =1,13;
- зданий башенного типа h =1,11;
- зданий с отапливаемыми подвалами или чердаками h =1,07;
- зданий с отапливаемыми подвалами и чердаками, а также с квартирными генераторами теплоты h =1,05;
– коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемые значения определяются по соотношениям =0,7+0,000025(ГСОП – 1000);
– коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления; рекомендуемые значения:
= 1 – в однотрубной системе с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной горизонтальной разводкой;
= 0,95 – в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе;
= 0,9 – в однотрубной системе с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе или в однотрубной системе без термостатов и с пофасадным авторегулированием на вводе, а также в двухтрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;
= 0,85 – в однотрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;
= 0,7 – в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внутреннего воздуха;
= 0,5 – в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе - регулирование центральное в ЦТП или котельной.
Удельную вентиляционную характеристику здания kвент, Вт/(м3 оС), следует определять по формуле
kвент = 0,28с nв βν ρввент , (5.2)
где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг оС);
v – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать v = 0,85;
ρввент - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период,
кг/м3 , определяется по формуле аналогичной (4.12) с подставлением температуры tот ;
nв – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч-1, рассчитывается по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле
nв= [(Lвент∙nвент)/168+(Gинф∙nинф)/(168в вент)]/(∙Vот), (5.3)
где Lвент – количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке, м3/ч, равное:
а) для жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м2 общей площади на человека – 3 Аж;
б) других жилых зданий – 0,35hэт Аж, но не менее 30 m; где m – расчетное число жителей в здании;
в) общественных и административных зданий принимают условно: для административных зданий, офисов, складов и супермаркетов – 4 Ар; для магазинов шаговой доступности, учреждений здравоохранения, комбинатов бытового обслуживания, спортивных арен, музеев и выставок – 5 Ар; для детских дошкольных учреждений, школ, среднетехнических и высших учебных заведений – 7 Ар; для физкультурно-оздоровительных и культурно-досуговых комплексов, ресторанов, кафе, вокзалов – 10Ар,
Аж; Ар – для жилых зданий – площадь жилых помещений, к которым относятся спальни, детские, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые; для общественных и административных зданий – расчетная площадь, определяемая как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м2;
hэт – высота этажа от пола до потолка, м;
nвент – число часов работы вентиляции в течение недели;
168 – число часов в неделе;
Gинф – количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч, определяемое по формуле (4.9);
nинф – число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, равное 168 для зданий со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и (168-nвент) для зданий, в помещениях которых поддерживается подпор воздуха во время действия приточной механической вентиляции;
Vот – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м3;
ρв вент, v – то же, что и в формуле (5.2).
В случаях, когда здание состоит из нескольких зон с различным воздухообменом, средние кратности воздухообмена находятся для каждой зоны в отдельности (зоны, на которые разделено здание, должны составлять весь отапливаемый объем). Все полученные средние кратности воздухообмена суммируются, и суммарный коэффициент подставляется в формулу (5.2) для расчета удельной вентиляционной характеристики здания.
Удельную характеристику бытовых тепловыделений здания kбыт, Вт/(м3оС), следует определять по формуле
, (5.4)
где qбыт – величина бытовых тепловыделений на 1м2 площади жилых помещений (Аж) или расчетной площади общественного здания (Ар), Вт/м2 (см. формулу (4.13));
tв, tот – то же что и в формуле (5.2), °С;
Аж – то же, что и в (5.3).
Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период Qотгод, кВт час/год, определяется по формуле
Qотгод = 0,024 ГСОП Vот qрот , (5.5)
где ГСОП – количество градусосуток отопительного периода,
Vот – отапливаемый объем здания, м3;
qрот – расчетная удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, Вт/(м3 оС), рассчитанная по формуле (5.1).
Общие теплопотери здания за отопительный период Qобщгод, кВт ч/год, определяются по формуле
Qобщгод = 0,024 ГСОП Vот (k+ kвент), (5.6)
где ГСОП, Vот – то же, что в формуле (5.5);
k, k вент – см. формулу (5.1).
Пример 5.1. Рассчитать удельную теплозащитную характеристику для трёхэтажного жилого дома, расположенного в г. Архангельск.
Исходные данные
Средняя температура за отопительный период tот = – 4,7 оС; продолжительность отопительного периода zоп = 251 сут. Температура внутреннего воздуха tв = 20°С.
Здание двухсекционное, трехэтажное. Под первым этажом расположен подвал и технические помещения. Средняя за отопительный период расчетная температура воздуха в подвале tпод = 8 °C. На всех этажах расположены жилые квартиры. Средняя за отопительный период расчетная температура воздуха в помещениях tжил = 20 °С.
Объемно-планировочные показатели:
отапливаемый объем здания Vот = 17000 м3;
в том числе:
площадь жилых помещений: Аж= 1793 м2;
расчетное количество жителей: mж=50 чел.;
количество инфильтрующегося воздуха через ограждающие конструкции лестничной клетки Gинф=800 кг/ч;
расчётная заселённость квартир 25м2/чел.
Удельная теплозащитная характеристика здания, рассчитанная в примере 2.2, k = 0,129 Вт/(м3 оС)
Решение
Рассчитаем количество приточного воздуха в здание Lвент, м3/ч, в соответствии с пояснениями к формуле (5.3):
Lвент1 = 30∙ m = 30∙50 = 1500 м3/ч,
Lвент2 = 0,35∙3∙Аж=0,35∙3∙1793 = 1882 м3/ч.
В расчёт принимаем большее значение Lвент = 1882 м3/ч.
Рассчитываем среднюю кратность воздухообмена жилой части здания за отопительный период nв1, ч-1 , по формуле (5.3):
nв1=Lвент/ ∙Vот = 1882 /(0,85∙17000)= 0,130 ч-1.
Рассчитываем среднюю кратность воздухообмена лестничного узла за отопительный период, nв2 , ч-1 , по формуле (5.3):
nв2= (Gинф∙nинф)/(168в вент)/(∙Vот)=800∙168/(168∙ 1,27)/(0,85∙17000)=0,044 ч-1.
Находим среднюю суммарную кратность воздухообмена здания за отопительный период nв:
nв = nв1 + nв2 =0,130 + 0,044 = 0,174 ч-1.
Плотность приточного вентиляционного воздуха в соответствии формулой (4.12) равна:
= =1,27кг/м3.
Удельная вентиляционная характеристика здания определяется по формуле (5.2):
kвент= 0,28с nв βν ρв вент =0,28 ∙1∙ 0,174 ∙0,85∙ 1,27= 0,053 Вт/(м3 оС).
Удельная характеристика бытовых тепловыделений здания определяется по формуле (5.4):
= =0,067Вт/(м3 оС).
Коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций составляет (см. пояснения к формуле (5.3)):
=0,7+0,000025(6200– 1000)=0,83.
Расчетная удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период определяется по формуле (5.1):
qот = (0,13 + 0,053 - 0,067∙0,83∙0,95)∙1,13=0,147 Вт/(м3 оС).
Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за отопительный период Qотгод, кВт ч/год, определяется по формуле (5.5):
Qотгод =0,024∙6200∙17000∙0,147=371851 кВт ч/год.
Общие теплопотери здания за отопительный период Qобщгод, кВт ч/год, определяются по формуле (5.6):
Qобщгод =0,024∙6200∙17000∙ (0,13+0,053) =462917 кВт ч/год.
Нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию для жилого трёхэтажного здания составляет ([4, табл. 14] или прил. Е):
qоттр = 0,372 Вт/(м3 оС).
Определяем величину отклонения расчётного значения qот от нормируемого qоттр :
-
qот - qоттр 100 %
=
(0,147 - 0,372)*100 %
= - 61 %.
qоттр
0,372
По [4, табл. 15] или прил. Ж определяем класс энергетической эффективности здания А++: очень высокий.