- •отопление жилого здания
- •Рецензент
- •О85 Отопление жилого здания : учебно-метод. пособие / Сиб. гос. индустр. ун-т ; сост. : Е.В. Смирнова, Д.Б. Чапаев. – Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2013. – 82 с.
- •ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •1 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
- •1.1 Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружного воздуха
- •1.2 Расчет толщины утепляющего слоя однородной однослойной и многослойной ограждающей конструкции
- •1.3 Расчет толщины утепляющего слоя неоднородной однослойной и многослойной ограждающей конструкции
- •2 РАСЧЕТ ТЕПЛОПОТЕРЬ помещений
- •2.1 Уравнение теплового баланса помещения
- •2.2 Расчет теплопотерь помещений жилого здания
- •3 конструирование системы отопления
- •3.1 Установка отопительных приборов
- •3.2 Размещение трубопроводов (стояков и магистралей)
- •4 разработка расчетной схемы
- •5 РАСЧЕТ И ПОДБОР ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
- •6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
- •7 УВЯЗКА ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ В ЦИРКУЛЯЦИОННЫХ КОЛЬЦАХ
- •8 ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА
- •Библиографический список
- •Приложение А
- •Приложение Б
- •Приложение В
- •Приложение Г
- •Приложение Д
- •Приложение Е
- •Приложение Ж
- •Приложение З
- •Приложение И
- •отопление жилого здания
Rоф = |
1 |
+ ∑ |
δi |
+ |
δут |
+ |
1 |
, |
(6) |
|||||
α |
в |
λ |
i |
λ |
ут |
α |
н |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и проверяем условие
Rоф ≥ Rотр или Rоф ≥ Rотр.эн . |
(7) |
Если условие (7) не выполняется, то чаще всего целесообразен выбор строительного материала с меньшим коэффициентом
теплопроводности λут, Вт/(м∙°С).
Коэффициент теплопередачи принятого наружного ограждения стены k, Вт/(м2∙°С), определяется из уравнения
k = |
1 |
|
Rоф , |
(8) |
где Rоф − общее фактическое сопротивление теплопередаче, принимаемое по уравнению (6), (м2∙°С)/ Вт.
1.3 Расчет толщины утепляющего слоя неоднородной однослойной и многослойной ограждающей конструкции
Однородность слоя материала применяемых в современной практике однослойных и многослойных строительных ограждений (стен, покрытий, перекрытий) нарушается теплоизоляционными или теплопроводными включениями, воздушными прослойками.
Рассмотрим порядок теплотехнического расчета многослойного покрытия (рисунок 2), в первом слое которого (плита перекрытия) однородность материала нарушена воздушными прослойками.
Для учета санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к ограждающей конструкции покрытия (перекрытия), необходимо
определить требуемое сопротивление теплопередаче Rотр по уравнению (1):
Rотр = |
(tв −tн )n |
, |
|
||
|
∆tн αв |
где tв, tн, n, tн, αв – то же, что и в уравнении (1).
16
Рисунок 2 – Многослойная ограждающая конструкция покрытия
Предварительная толщина теплоизоляционного слоя утеплителя покрытия δут, м, определяется из уравнения (5):
|
тр |
|
1 |
+ ∑ |
δi |
|
1 |
|
|
|
+ |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
δут = Rо.эн − |
αв |
λi |
|
λут , |
||||
|
|
|
|
|
αн |
где αв, δi, λi, αн, λут – то же, что и в уравнении (5).
В первом слое однородность материала нарушена в параллельном и перпендикулярном направлениях движения теплового потока, поэтому по уравнению (5) слагаемое Ri = δi/λi определяется как приведенное термическое сопротивление
теплопередаче конструкции Rкпр , (м2·°С)/Вт.
Значение величины Rкпр определяется следующим образом.
А. При расчете многопустотной плиты перекрытия ограждающая конструкция условно разрезается плоскостями, параллельными направлению движения теплового потока, на характерные в теплотехническом отношении участки, из которых одни могут быть однородными (из одного материала), а другие неоднородными (из разных материалов).
Термическое сопротивление всех этих участков RA, (м2·°С)/Вт, определяется по формуле:
17
RA = |
|
A1 + A2 |
+... + An |
|
, |
(9) |
|||||
|
A |
|
A |
|
A |
|
|||||
|
|
1 |
+ |
|
2 |
+... + |
|
n |
|
|
|
|
|
R |
R |
|
R |
n |
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
где A1, A2,.., An – площади отдельных участков конструкций, м2;
R1, R2, ..., Rn – значения термического сопротивления указанных отдельных участков конструкции, определяемые для однородных участков по выражению R = δ/λ, а для неоднородных участков так же, но с учетом термического сопротивления теплопередаче воздушной прослойки Rвп, (м2·°С)/Вт, [3, приложение Е, таблица Е.1] или таблица 12.
Таблица 12 – Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки
|
Термическое сопротивление замкнутой воздушной |
||||
Толщина |
|
прослойки Rвп, (м2·°С)/Вт |
|
||
Горизонтальной при |
Горизонтальной при |
||||
воздушной |
|||||
потоке тепла снизу вверх и |
потоке тепла сверху вниз |
||||
прослойки, |
|||||
вертикальной |
|
|
|||
м |
|
|
|||
При температуре воздуха в прослойке |
|||||
|
|||||
|
положительной |
отрицательной |
положительной |
отрицательной |
|
0,01 |
0,13 |
0,15 |
0,14 |
0,15 |
|
0,02 |
0,14 |
0,15 |
0,15 |
0,19 |
|
0,03 |
0,14 |
0,16 |
0,16 |
0,21 |
|
0,05 |
0,14 |
0,17 |
0,17 |
0,22 |
|
0,10 |
0,15 |
0,18 |
0,18 |
0,23 |
|
0,15 |
0,15 |
0,18 |
0,19 |
0,24 |
|
0,2–0,3 |
0,15 |
0,19 |
0,19 |
0,24 |
Примечание. При оклейке одной или обеих поверхностей
воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.
Б. При расчете многопустотной плиты покрытия ограждающая конструкция условно разрезается плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока на характерные в теплотехническом отношении участки, из которых одни могут быть однородными (из
18
одного материала), а другие – неоднородными (из разных материалов).
Термическое сопротивление всех этих участков RБ, (м2·°С)/Вт, определяется для однородных участков по выражению R = δ/λ, для неоднородных участков – по формуле (9).
Приведенное термическое сопротивление неоднородного слоя
ограждающей конструкции «многопустотные плиты» Rкпр следует определять по формуле, (м2·°С)/Вт
Rкпр = |
|
RA + 2RБ |
. |
(10) |
|
3 |
|||||
|
|
|
|||
Если RA превышает RБ |
более чем на 25%, то |
Rкпр следует |
определять на основании расчета температурного поля по [3, приложение Н].
После определения Rкпр и выбора толщины δут по уравнению (5)
определяется Rоф всей ограждающей конструкции покрытия по формуле (6), (м2·°С)/Вт:
Rоф = |
1 |
+ Rкпр + |
δ2 |
+... + |
δn |
+ |
1 |
. |
(11) |
||||
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||||
α |
|
|
|
|
|||||||||
|
в |
|
λ |
2 |
|
λ |
n |
|
α |
н |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где αв, αн, δ2, δn, λ2, λn – то же, что и в уравнении (6); Rкпр – то же, что и в уравнении (10).
При выполнении условия (7) определяется коэффициент теплопередачи принятой конструкции покрытия kпокр по уравнению (8), Вт/(м2·ºС):
k = R1оф ,
где Rоф − общее фактическое сопротивление теплопередаче конструкции, (м2∙°С)/ Вт.
19