Литература

СНиП 23-01-99* Строительная климатология [Текст] / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 44 с.

СНиП 23-02-2003.Тепловая защита зданий [Текст] / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 28 с. – УДК 697.1. – ISBN 5-88111-141-9.

СП 23-101-2000 Проектирование тепловой защиты зданий [Текст] / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 62 с.

Приложение а Теплотехнический расчет здания

Исходные данные

Район строительства – г. Орел.

Здание – жилое, 9-этажное башенного типа.

Геометрические параметры здания:

– высота этажа – 3,0 м;

– периметр здания (по внутренней стороне стен) – 76 м;

– площадь этажа– 310 м²;

– площадь квартир на этаже – 280 м²;

– площадь окон на этаж – 18 м²;

– площадь балконных дверей на этаж– 10 м², из них остекления 4 м².

Ориентация фасада здания – юг.

Техэтаж и подполье неотапливаемые, кровля из штучных материалов, подвал со световыми проемами в стенах.

Система отопления – однотрубная система отопления с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе.

Система теплоснабжения централизованная.

Заселенность – 20 м² общей площади квартир на человека.

Вентиляция – естественная.

Остекление – фасады по 40 %, торцы зданий – по 10 %.

Из СНиП 23-01 выписываем следующие характеристики:

Климатический район II В.

Зона влажности – нормальная, условия эксплуатации – Б.

Расчетная температура наружного воздуха (температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) = – 26 ºС.

Продолжительность отопительного периода (продолжительность периода со средней температурой 8 ºС) = 205 сут.

Средняя температура отопительного периода (средняя температура воздуха периода со средней температурой 8 ºС) = – 2,7 ºС.

Теплотехнический расчет конструкций ограждения

Теплотехнический расчет стены

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

,

.

Конструируем наружную стену (рисунок А.1) и определяем ее параметры (таблица А.1).

Рисунок А.1 – Конструкция наружной стены

Таблица А.1 – Характеристика наружной стены

Материал слоя	, кг/м^3	, Вт/(м×°С)	, м	, м^2×°С/Вт
1 Наружный железобетонный слой	2500	2,04	0,065	0,032
2 Теплоизоляционный слой – пенополистирол (ГОСТ 15588)	40	0,05	0,19	3,800
3 Внутренний железобетонный слой	2500	2,04	0,1	0,049
				3,881

В таблице А.1 толщину утеплителя определяем по формуле:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции;

– коэффициент теплотехнической однородности железобетонной трехслойной панели.

В соответствии с ГОСТ 15588 принимаю толщину утеплителя 190 мм.

Определяем условное сопротивление теплопередаче наружной стены :

,

где – термическое сопротивление ограждающей конструкции.

Определяем приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены с учетом наличия стыков из железобетона :

.

Температурный перепад :

.

Поскольку условия соблюдается, принятая конструкция стены является удовлетворительной.

Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

.

Конструируем цокольное перекрытие (рисунок А.2) и определяем его параметры (таблица А.2).

Рисунок А.2 – Конструкция цокольного перекрытия

Таблица А.2– Характеристика цокольного перекрытия

Материал слоя	, кг/м^3	, Вт/(м×°С)	, м	, м^2×°С/Вт
1 Железобетонный слой	2500	2,04	0,2	0,098
2 Цементно-песчаный раствор	1800	0,93	0,015	0,016
3 Теплоизоляционный слой – минераловатные плиты (ГОСТ 9573)	200	0,08	0,3	3,75
4 Пароизоляция из поливинилхлоридной пленки	–	–	–	–
5 Цементно-песчаный раствор	1800	0,93	0,05	0,054
				3,918

В таблице А.2 толщину утеплителя определяем по формуле:

где ;

.

В соответствии с ГОСТ 9573 принимаю толщину утеплителя 300 мм.

Определяем сопротивление теплопередаче перекрытия :

,

.

Температурный перепад :

.

Поскольку условия соблюдается, принятая конструкция перекрытия является удовлетворительной.

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

.

Конструируем чердачное перекрытие (рисунок А.3) и определяем его параметры (таблица А.3).

Рисунок А.3– Конструкция чердачного перекрытия

Таблица А.3 – Характеристика чердачного перекрытия

Материал слоя	, кг/м^3	, Вт/(м×°С)	, м	, м^2×°С/Вт
1 Железобетонный слой	2500	2,04	0,2	0,098
2 Цементно-песчаный раствор	1800	0,93	0,015	0,016
3 Теплоизоляционный слой – минераловатные плиты (ГОСТ 9573)	200	0,08	0,3	3,75
4 Пароизоляция из поливинилхлоридной пленки	–	–	–	–
5 Цементно-песчаный раствор	1800	0,93	0,05	0,054
				3,918

В таблице А.3 толщину утеплителя определяем по формуле:

где ;

.

В соответствии с ГОСТ 9573 принимаю толщину утеплителя 300 мм.

Определяем сопротивление теплопередаче перекрытия :

,

.

Температурный перепад :

.

Поскольку условия соблюдается, принятая конструкция перекрытия является удовлетворительной.

Теплотехнический расчет окон и балконных дверей

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче:

.

Принимаем двухкамерный стеклопакет из обычного стекла (с межстекольным расстоянием 6 мм) в ПВХ переплетах (приложение Г) – .

Определение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания

Вычисляем площади ограждающих конструкций:

– наружные стены (за исключением проемов):

;

– светопроемы и балконные двери:

;

– чердачное перекрытие:

;

– цокольное перекрытие:

.

Общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая покрытие (перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижнего отапливаемого помещения:

.

Сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей:

.

Определяем отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий:

.

Вычисляем приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания:

Вычисляем условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции:

где – удельная теплоемкость воздуха;

– коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций;

– коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях;

– средняя плотность приточного воздуха за отопительный период:

,

– средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период:

,

– количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции;

– для жилых зданий – площадь жилых помещений.

Вычисляем общий коэффициент теплопередачи здания:

.

Общие тепло потери здания через наружные ограждающие конструкции:

.

Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода:

,

где – величина бытовых тепловыделений жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы (с расчетной заселенностью квартиры 20 м² общей площади и менее на человека).

Вычисляем теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям:

где – коэффициент, учитывающий затенение светового проема окон непрозрачными элементами заполнения (приложение И);

– коэффициент относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений окон (приложение И);

– площади светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям:

– средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, определяется по методике свода правил; в данной работе значения следует определять по СНиП 23-01, расчет приведен в таблице А.4.

Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода:

= 0,8 – коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций;

= 1,0 – коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления;

= 1,11 – 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.

Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период:

,

.

Таблица А.4 – Определение значений

Месяц отапливаемого периода	Кол. сут. в месяце	Кол. отапливаемых сут. в месяц		Значения солнечной радиации в зависимости от ориентации фасада, МДж/м^2
				юг		запад		север		восток
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
октябрь	31	27	0,871	611	532,2	263	229,1	–	–	263	229,1
ноябрь	30	30	1	543	543	166	166	–	–	166	166
декабрь	31	31	1	475	475	121	121	–	–	121	121
январь	31	31	1	495	495	143	143	–	–	143	143
февраль	28	28	1	566	566	210	210	–	–	210	210
март	31	31	1	692	692	365	365	–	–	365	365
апрель	30	27	0,9	558	502,2	459	413,1	110	99	459	413,1
Всего		205		= 3805,4		= 1647,2		= 99		= 1647,2

На основании п.5.12 и таблицы 9 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для жилого 9-го здания с централизованной системой теплоснабжения нормируемое значение удельного расхода тепловой энергии на отопление:

1) на отапливаемую площадь:

;

2) на отапливаемый объем:

.

Расчетные значения удельного расхода тепловой энергии:

,

.

Следовательно здание удовлетворяет условию по удельному расходу тепловой энергии.

Вычисляем расчетный показатель компактности здания :

.

Удовлетворяется условие компактности здания.

Вычисляем коэффициент остекленности фасада:

.

Условие удовлетворяется.

В приложении Б приведен энергетический паспорт на данное здание.

Приложение Б

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ЗДАНИЯ

Общая информация

Дата заполнения (число, месяц, год)	15-02-2005
Адрес здания Разработчик проекта Адрес и телефон разработчика Шифр проекта	г. Орел Иванов И.И. г. Орел 290300.010853

Расчетные условия

№ п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура внутреннего воздуха	tint	°С	20
2	Расчетная температура наружного воздуха	texp	°С	-26
3	Расчетная температура теплого чердака	tc	°С	–
4	Расчетная температура техподполья	tc	°С	–
5	Продолжительность отопительного периода	zht	сут	205
6	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период	tht	°С	-2,7
7	Градусо-сутки отопительного периода	Dd	°С·сут	4654