2.2 Тепловой баланс помещения

В зданиях, сооружениях и помещениях с постоянным тепловым режимом в течение отопительного сезона (жилых, производственных с непрерывных режимом работы, детских и лечебных учреждений, гостиниц, санаториев и т.д.) для поддержания температуры на заданном уровне сопоставляют теплопотери и теплопоступления. Тепловая мощность системы отопления определяется разностью этих величин:

Q_от= Q_пот^- Q_выд. (2.1)

Теплопотери в помещениях в общем виде складываются из теплопотерь через ограждающие конструкции Q_огр, теплозатраты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха Q_и, а также на нагревание поступающих снаружи материалов, оборудования и транспорта Q_мат. Теплозатраты могут также быть при испарении жидкости и других технологических процессах Q_техн, при подаче воздуха для вентиляции с пониженной температурой по сравнению с температурой помещений Q_вент, т.е.

Q_пот=Q_огр+Q_и+Q_мат+Q_техн+Q_вент. (2.2)

Тепловыделения в помещениях в общем виде составляются из теплоотдачи людьми Q_л, теплопроводов и нагревательного технологического оборудования Q_об, тепловыделений источниками искусственного освещения и работающим электрическим оборудованием Q_эл, нагретыми материалами и изделиями Q_мат, теплопоступлений от экзотермических технологических процессов Q_техн и солнечной радиации Q_с.р., т.е.

Q_выд=Q_л+Q_об+Q_эл+Q_мат+Q_техн+Q_с.р.. (2.3)

Для помещений конкретных зданий выражения (2.2) и (2.3) упрощаются, так как далеко не всегда имеются различного рода теплопотери и теплопоступления, вошедшие в эти выражения.

Так, для комнат и кухонь жилых зданий учитывают только теплопотери через ограждения и теплозатраты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха, а также бытовые теплопоступления:

Q_от=Q_огр+Q_и­-Q_быт. (2.4)

Тепловой поток , поступающий в комнаты и кухни жилых домов, следует принимать 21 Вт на 1 м² пола (СниП 2.04.05-91*).

Для помещений лестничных клеток мощность отопительной установки составляет

Q_от=Q_огр+Q_и­. (2.5)

Для гражданских зданий обычно принимают, что в помещении отсутствуют люди, нет искусственного освещения и других бытовых тепловыделений, и тепловая мощность системы отопления определяется по формуле (2.5).

2.3 Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений

Для определения потерь тепла отдельными помещениями и зданием в целом необходимо иметь следующие исходные данные: планы этажей и характерные разрезы здания со всеми строительными размерами, выкопировку из генерального плана с обозначением стран света и розы ветров, назначение каждого помещения, место строительства здания (название населенного пункта), конструкции всех наружных ограждений и их теплотехнический расчет.

Все отапливаемые помещения здания на планах следует обозначать порядковыми номерами (начиная с 01 и далее - помещения подвала, 101,201 и далее - помещения первого и второго этажей соответственно и т.д.). Помещения нумеруют слева направо, лестничные клетки обозначают отдельно буквами или римскими цифрами и независимо от этажности здания рассматривают как одно помещение, хотя добавка на высоту не делается. Номера проставляют на чертежах в центре помещения в одинарном кружке.

Рассчитываются потери тепла всеми помещениями, в которых устанавливаются отопительные приборы (ОП): комнаты, кухни, лестничные клетки. За счет процентного отношения учитываются коридоры, сан. узлы, ванные комнаты.

Основные и добавочные потери теплоты следует определять суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции (ОК) с округлением до 10 Вт, по формуле

Q=A(t_p-t_ext)(1+)nk, (2.6)

где А - расчетная площадь ОК, м²;

k – коэффициент теплоотдачи ОК, Вт/(м²⁰С);

t_р - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С;

t_ext - 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;

 - добавочные доли теплоты в долях от основных потерь;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ОК по отношению к наружному воздуху по СНиП II-3-79*.

Коэффициент теплопередачи k (или сопротивление теплопередаче R) ОК определяют теплотехническим расчетом. Теплообмен через ограждения между смежными отапливаемыми помещениями при расчете теплопотерь учитывается, если разность температур воздуха этих помещений более 3^оС.

Площадь А, м²,наружных ограждений принимается по планам и разрезам здания следующим образом.

Высота стен первого этажа, если пол находится непосредственно на грунте - между уровнями полов первого и второго этажей; если пол на лагах - от наружного уровня подготовки пола на лагах до уровня пола второго этажа; при неотапливаемом подвале - от уровня нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа (рисунок 2.1).

h h h

Рисунок 2.1

Высота стен промежуточного этажа - между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей, а верхнего этажа - от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя чердачного перекрытия 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) (рисунок 2.2).

Площадь окон, дверей и фонарей - по наименьшим размерам строительных проемов в свету (a).