Диссертация Кинжибаев

ÃÑÎÏ

tB

tOÏ ZÎÏ

20 11 255 6840,00 C·сут.;

Методом интерполяции находим Rreg, принимаем по данным табл. 4. [3]

для соответствующих групп зданий.

При 6000 °С∙сут. Rreg = 3,50

ì 2 Ñ

, при 8000 °С∙сут. Rreg = 4,20

ì 2

Ñ

,

Âò

Âò

а при 6840 °С∙сут. Rreg = 4,17

ì 2 Ñ

.

Âò

Термические сопротивления на внутренней и наружной поверхности Rв

и Rн (граничные сопротивления теплоперехода)

RB

1

1

0,11

ì 2 Ñ

,

RN

1

1

0,04

ì 2 Ñ

;

B

8,7

Âò

N

23

Âò

коэффициенты в и н (по СНиП II-3-79 табл. 6* равен 12 для наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом) теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции (Вт/м2*0С).

Толщина слоя тепловой изоляции

			1		n		1			0,04			0,64
èç	èç Rreg								0,045 4,17 0,11			3		0,04 0,11
			B		n
							H			0,21			0,67

- коэффициент теплопроводности, n -толщина слоя.

Округляем толщину изоляции в большую сторону кратно 0,05м,

ФИЗ = 0,15 м;

Толщина наружной стены:

1 2 3 4 5 0,04 0,64 0,15 0,04 0,04 0,91м;

Фактическое

сопротивление

теплопередаче

ограждающей

конструкции:

Ô

0,15

0,04

0,64

м2 С

R0

ÈÇ

n

0,11

3

0,04 5,02

;

RB

RN

Ô

ÈÇ

n

0,045

0,21

0,67

Вт

5,02

м2 С

>R

reg

=4,17

м2

С

– условие R

Ф

>R

reg

выполняется;

Вт

Вт

0

31

Коэффициент теплопередачи:

k	1		1	0,2		Âò
							.
	RÔ		5,02		ì	2 o Ñ
	0

5.1.2 Остекление

Находим по интерполяции Rreg при требуемых 6840 C·сут.

При 6000 C·сут. Rreg = 0,6 м2 С ;

Вт

При 8000 C·сут. Rreg = 0,7 м2 С ;

Вт

А при 7905 C·сут. Rreg = 0,7 м2 С ;

Вт

выбираем

Ф					м	2	С
R 0	=0,74								– Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в одном
					Вт
переплете (из стекла с твердым селективным покрытием);
k		1		1				1,35		Âò	.
										ì 2 o Ñ
		RÔ		0,74
	0

5.1.3 Перекрытие над подвалом

	1.	Линолеум	0,003
	2.	Лист ДВП	0,003
	3.	Доска	0,025
	4.	Утеплитель	0,25
	Минеральная вата
	5.	Ж/Б плита пустотная	0,22

λ1= 0,23	ρ1= 1200 кг/м3
λ2= 0,15	ρ2= 800 кг/м3
λ3= 0,15	ρ3= 800 кг/м3
λ4= 0,045	ρ4= 50 кг/м3
λ5= 1,7	ρ5= 2500 кг/м3

ГСОП=7905 C·сут.;

Находим по интерполяции Rreg при требуемых 6840 C·сут.

При 6000 C·сут. Rreg = 4,6 м2 С ;

Вт

32

При 8000 C·сут. Rreg = 5,50 м2 С ;

Вт

А при 6840 C·сут. Rreg = 5,46 м2 С ;

Вт

	RH	1			1	0,08	ì 2 î Ñ
		H		12			Âò

н (по СНиП II-3-79 равен 12 для перекрытий над неотапливаемыми техническими, подпольями, расположенными ниже уровня земли).

Для расчета ж/б плиты с пустотами принимаем эквивалент пустот.

Железобетонная пустотная плита толщиной 0,22 м, плотностью 2500

кг/м³, диаметр пустот d = 0,14 м и расстояние между ними L = 0,19 м,

коэффициент теплопроводности железобетона λ5 = 1,7;

Поскольку железобетонная плита неоднородная, то для этого круглые пустоты заменяются на квадратные. Считаем приведенную (эквивалентную)

площадь этих пустот.

Fýêâ d 2 a 2

4

где а – сторона квадратных пустот.

à à2 0,124 м

Сопротивление теплопередачи пустотной плиты находится по

формуле:

Ræá Ra Rá

3

Для того чтобы найти Rа и Rб, необходимо рассмотреть 2 случая рассеченья плиты:

Плоскостью параллельно тепловому потоку;

Плоскостью перпендикулярно тепловому потоку.

33

,

где F1, F2– площадь сечения;

R1, R2– сопротивление теплопередачи сечения.

F1=a∙l=0,124 м

F2=(L-a)∙l=0,066 м

где l – единичная длина, равная 1.

			1				3	0,22 0,124
R1				RÂÏ								2	0,15	0,206	;
		1				3				2 1,7
Термическое	сопротивление									замкнутой воздушной					прослойки

горизонтальной при потоке тепла снизу вверх принимаем =0,15 по приложению 4 СНиП "Строительная теплотехника".

	R2					0,22	0,129	;
		1		æ / á		1,7

По формуле :

Ra 0,124 0,066 0,1711 0,2060,124 0,0660,129

34

находим как сумму сопротивлений теплопередачи каждого сечения:

R R1 R2 R3 2 R1 R2 2 0,0282 0,226 0,2794

где R1,R2 и R3 определяем соответственно по формулам:

R1 R3		æá à			0,22 0,124			0,0282
		2 æá				2 1,7
R2 R'1 R''2				a		RBÏ	0,124		0,15 0,223
			æá				1,7

Находим сопротивление теплопередачи пустотной плиты:

	Ræá		0,1711 2 0,2794	0,24	.
			3

из=0,045·(5,46-0,08- 0,0030,23 - 0,0030,15 - 0,0250,15 -0,24-0,11)=0,22м;

Принимаем фактическую толщину слоя изоляции равной:

ФИЗ =0,25м;

1 2 3 4 5 0,003 0,003 0,025 0,25 0,22 0,5м;

Ф

ИЗФ

1

0,25

0,003

0,003

0,025

R 0

=

ИЗ

+(Rв +

1

+…+ Rn)=

+(0,08+

+

+

+0,24+0,11)=

0,045

0,23

0,15

0,15

=6,20

м2 С

> Rreg=5,46

м2 С

, условие выполняется;

Вт

Вт

k=

1

=

1

=0,16

Вт

;

R0Ф

6,20

м2 С

35

5.1.4 Чердачное перекрытие

	1.	Гудрон	0,006
	2.	Ж/Б стяжка	0,02
	3.	Деревянная прослойка	0,005
	4.	Утеплитель	0,25
	Минеральная вата
	5.	Ж/Б плита пустотная	0,22

λ1= 0,23	ρ1= 1200 кг/м3
λ2= 0,15	ρ2= 800 кг/м3
λ3= 0,15	ρ3= 800 кг/м3
λ4= 0,045	ρ4= 50 кг/м3
λ5= 1,7	ρ5= 2500 кг/м3

ГСОП = 6840 C·сут.;

м2 С

Rreg = 5,46 Вт ;

	1 1				м2 С		н (по СНиП II-3-79 равен 12 для перекрытий
Rn= N =			12	=0,083	Вт ;
чердачных)

0,006 0,02 0,005

из=0,045·(5,46-0,08- 0,3 - 1,7 - 0,18 -0,21-0,11)=0,22 м;

Принимаем фактическую толщину слоя изоляции равной:

Ф

ИЗ =0,25 м;

1 2 3 4 5

6 7 8 0,006 0,02 0,005 0,22 0,25 0,501ì

ИЗФ

1

0,25

0,006

0,02

0,005

Ф

= ИЗ

+ 1

+Rn) = = 0,045 +(0,08+

0,3

+ 1,7

+ 0,18 +0,24+0,11) =

R 0

+( Rв

м2 С

6,06 Вт .

м2 С

м2 С

6,06 Вт > Rreg= 5,46 Вт - условие выполняется;

1 Вт

k= R0Ф =0,17 м2 С .

36

Таблица 5.1 - Теплотехнический расчет наружных ограждений

			Требуемое	Фактическое	Коэффициент
			сопротивление	сопротивление
	Номер по	Ограждение			теплопередачи k
	порядку		теплопередаче	теплопередаче
					(Вт/ м2 0С)
			R0тр (м2 0С/Вт)	R0Ф (м2 0С/Вт)
	1	Наружная стена (Н.С.)	4,17	5,02	0,20
	2	Остекление (Д.О.)	0,70	0,74	1,35
	3	Пол (Пл)	5,46	6,16	0,16
	4	Перекрытие (Пт)	5,46	6,02	0,17
	5	Входная дверь (В.Д.)	2,50	2,50	0,40

Зная коэффициенты теплопередачи, определяем теплопотери каждого помещения, ориентируясь на поверхности ограждающих конструкций,

оконных проѐмов и температуры нужной внутри каждого помещения. Эти данные составляются на первый, типовой и последний этаж.

5.2 Расчет системы отопления

Отопление – искусственное, с помощью специальной установки или системы, обогревание помещений здания для компенсации теплопотерь и поддержания в них температурных параметров на уровне, определяемом условиями теплового комфорта для находящихся в помещении людей или требованиями технологических процессов, протекающих в производственных помещениях.

Функционирование отопления характеризуется определенной периодичностью в течение года и изменчивостью используемой мощности установки, зависящей, прежде всего, от метеорологических условий в районе строительства. При понижении температуры наружного воздуха и усилении ветра должна увеличиваться, а при повышении температуры наружного воздуха, воздействии солнечной радиации – уменьшаться теплопередача от отопительных установок в помещения.

Основные конструктивные элементы системы отопления:

37

е.пр

Pе,пр

•теплоисточник (теплогенератор при местном или теплообменник при централизованном теплоснабжении) - элемент для получения теплоты;

•теплопроводы - элемент для переноса теплоты от теплоисточника к отопительным приборам;

•отопительные приборы – элемент для аккумулирования и передачи теплоты в помещение.

Перенос по теплопроводам может осуществляться с помощью

жидкой или газообразной рабочей среды. Жидкая (вода или специальная незамерзающая жидкость - антифриз) или газообразная (пар, воздух,

продукты сгорания топлива) среда, перемещающаяся в системе отопления,

называется теплоносителем.

5.2.1 Расчетное циркуляционное давление в системе отопления

Pн=80· l=80·212,8=17024Па;

Pн -давление, создаваемое циркуляционным насосом для обеспечения необходимого расхода воды в системе (Па); l - общая длина последовательных участков, составляющих расчетное циркуляционное

кольцо, м.

=β·g·h·Δt=9,81·1,2·(95-70)·0,64=188Па;

P -естественное циркуляционное давление, возникающее в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в отопительных приборах (Па). - среднее приращение плотности при понижении температуры на 1 0С; g =9,81-ускорение свободного падения;

h-вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в ветви или отопительном приборе на нижнем этаже и нагревания в системе, м. Δtразница температур в начале и в конце участка.

Pе= Pе,тр+ Pе,пр= Pе,пр =188Па. Pе - естественное циркуляционное давление (Па), Pе,тр= естественное циркуляционное давление, возникающее

38

в расчетном кольце системы вследствие охлаждения воды в трубах. В

насосной системе с нижней разводкой им пренебрегают;)

Pp = Pн+0,4 Pе=17024+0,4·188,4=17099Па. - расчетное давление для создания циркуляции воды в двухтрубной системе отопления.

5.2.2 Гидравлический расчѐт системы отопления по удельным

линейным потерям давления

Среднее ориентировочное значение линейных потерь давления:

Rср=	1 k Рр		1 0,35 17099	52	Па	.
	l		212,8
					м

k- коэффициент, учитывающий долю местных потерь давления в системе.

В результате расчета потери давления в основном циркуляционном кольце составляют Pp

(Rl z) 0,9 P ð = 10 924 < 15 389, что соответствует нормативному.

Так как оба крыла зеркально-одинаковы тепловая мощность, расход воды, диаметры и длины одинаковы с незначительной разницей.

5.2.3 Тепловой расчет отопительных приборов

1. Cуммарное понижение температуры воды на участках подающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка

	N	q	г.i	l	уч.i	N
	t М
						= t М l уч.i	=3,12·0,4 1 .
		cG уч
	i 1					i 1

q г ,i - теплоотдача 1 м трубы в помещение с температурой tв, в

зависимости от разности температуры tср –tв; l уч.i - длина участка подающего стояка; G уч - расход воды (кг/ч) на участкеподающего стояка; с- удельная массовая теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кг*К);

39

t М -Понижение температуры воды на 10 м изолированной подающей магистрали насосной системы отопления

2. Понижение температуры воды в стояке

	N	qв.i l уч.i					77 0 1,03 1,02 3600
	t п.ст				1	2 =		0 Ñ .
		G	уч c				250 4187
	i 1

qв i - теплоотдача 1 м вертикальной трубы (Вт/м), на i-м участке подающего стояка, исходя из диаметра и также разности температуры теплоносителя tг и температуры воздуха в помещении tв; 1 - коэффициент

(см. табл.9.4 [6]); 2 - коэффициент;

Gст – расход воды в стояке (кг/ч) принимаемый 200-250 кг/ч (методом подбора);

3. Расход воды в приборе

	G пр	Q П 1 2 3600		=	1175 1,03 1,02 3600			81,86	êã	.
		с (t вх t вых )			4187 95 1 0	70			÷
	Qп- тепловая нагрузка (Вт); tвх					и tвых – температура воды, входящей в
	прибор и выходящей из него;
	4. Средняя температура воды в приборе двухтрубной системы
	отопления
	tÑÐ 0,5 tà tÌ			tÏ ,ÑÒ t0 0,5 95 1 0 70 82 Ñ .

tг и tо - расчетная температура горячей и обратной воды в системе (0С);

5. Разность средней температуры в приборе и температуры

окружающего воздуха

tÑÐ		tÂÕ	tÂÛÕ	t 82 22 60 Ñ ;
			2

tвх =95-1=104 С; tвых=70 С; tв- температура окружающего воздуха.

6. Теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб

Qтр=qвпlвп+ qгпlгп+ qвоlво+ qгоlго = 74·3,3+79·0,35+36·3,3+39·0,35 = 404,3

Вт.

40