Курсач ООМЗ

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Кафедра теплогазоснабжение и вентиляция

Оценка работы____________

КУРСОВАЯ РАБОТА

Расчет теплозащиты здания

в г. Мурманск

Руководитель ______________ __________________ Ю.И. Толстова

уч. степень, звание подпись, дата ФИО преподавателя

Студент СЗ - 320706 _________________ _____________

группа подпись, дата ФИО студента

г. Екатеринбург

2015 год

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Номер варианта	Номер схемы стеновой панели	Номер плана комнаты	Город и зона влажности	Температура наружного воздуха, ° С		Продолжительность отопительного периода, Ƶоп, сут.
				Холодной пятидневки tхп (tн)	Средняя за отопительный период, tоп
20	10	5	Мурманск 1	-27	-3.3	281

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в принимается для жилых комнат в холодный период года равной + 18°С при температуре холодной пятидневки t_н= 27 ° С, относительная влажность воздуха φ= 55%.

Коэффициенты теплопроводности приведены на рисунке 1.

Рисунок 1.

Схема наружной стены

1,7 – асбестоцементный лист (p = 1800) (λ = ____ Вт / (м °С);

2,4,6 – плиты древесно - волокнистые(p = 200) (λ = _____ Вт / (м °С);

3,5 – воздушная прослойка (λ = 0,16 Вт / (м °С)

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Согласно строительным нормам [2] сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀ следует принимать равным большему из двух R₀^тр.

2.1 Требуемое сопротивление теплопередаче

Расчет производится по формуле:

R₀^тр =

где: R^тр = требуемое сопротивление теплопередаче, м² °С / Вт

n – поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху;

для наружных стен согласно [2] n=1;

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_н – расчетная температура наружного воздуха, равна температуре холодной пятидневке, °С;

∆ t^н – нормируемый температурный перепад (разность) между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, принимаемый по таблице п. 7.1;

α_в – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт / (м °С);

R₀^тр = м² °С / Вт

2. Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения

Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R0^H принимается по табл. 4 в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода В :

Находим В = (t_в – t_оп) Ƶ_оп

где, t_оп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

Ƶ_оп – продолжительность отопительного периода, сут.;

В =

2. Определение толщины утепляющего слоя

Расчетное сопротивление теплопередаче R0 ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений и . Из уравнения находится термическое сопротивление слоя утеплителя , по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:

Определение толщины утепляющего слоя:

3. ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЕ

Под влиянием ветра и теплового напора через щели, поры, не плотности, имеющиеся в наружных ограждениях, в помещения может проникать наруж­ный воздух. Это явление, называемое инфильтрацией, приводит к увеличению затрат на отопление, так как часть тепла идет на нагревание инфильтрующегося воздуха. С целью уменьшения и наиболее точного учета этих затрат производят проверку соответствия ограждающих конструкций требованиям строительных норм по инфильтрации и расчет количества тепла на нагревание проникающего в помещение воздуха.

При выполнении расчетов в этом разделе количество этажей в здании принять равным 10, а номер этажа расчетного помещения - по последней цифре номера задания.

Проверка ограждающих конструкций на инфильтрацию

Требуемое сопротивление инфильтрации для стен и окон определяется по формулам

R_и^тр _нс = ∆ P/G^н ;

R_и^тр _ок = ∆ P^2/3/G^н

где:

R_и^тр _нс – требуемое сопротивление инфильтрации для стен, м² ч Па/кг;

R_и^тр _ок - требуемое сопротивление инфильтрации для окон, м² ч Па/кг;

∆P – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций;

G^н – нормативная воздухопроницаемость:

для стен G^н = 0,5 кг/(м² ч);

для окон G^н = 6 кг/(м² ч);

∆P = 0,55 Н (γ_н – γ_в) + 0,03·γ_н·ν² ,

где H - высота здания, принимаемая равной 30 м;

Y_H, Yb - удельный вес наружного и внутреннего воздуха, Н/м³, определяе­мый как Y = 3463 / (273+t) при подстановке t_H для Y_H и t_B для Y_B;

v – cкорость ветра, для расчетов принять v = 5 м\с

Фактическое сопротивление R_и для наружных стен

Выбираем оконный проем из таблицы

Сопротивление воздухопроницанию световых проемов

Наименование светового проема	Количество уплотненных притворов	Rи,
Одинарное и двойное остекление в спаренных переплетах	1	1.19
Двойное остекление в раздельных переплетах	1 2	1,33 1,74
Тройное остекление в раздельных и спаренных переплетах	1 2 3	1,37 2,02 2,57

На основании сопоставления значений требуемых и фактических сопротивлений воздухопроницанию проверяется выполнение условий

R_и.н.с.> R_и^тр _нс >

R_и.о.к.> R_и^тр _ок >

Вывод: Для достижения оптимальных параметров сопротивления воздухопроницанию ОК тип заполнения светового проема принять с тройным остеклением в раздельных и спаренных переплетах.

2. Расчет затрат тепла на инфильтрацию

В этом разделе работы необходимо определить затраты тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха, затраты тепла на компенсацию тепловых потерь через наружные ограждения (стены и окна) и определить долю затрат тепла на инфильтрацию от общих теплопотерь помещения.

Расход тепла на нагрев инфильтрующегося воздуха Q_и определяется по формуле:

где с - удельная теплоемкость воздуха; с = 1000 Дж/(кг-°С);

С_нс, С_ок- расходы воздуха, инфильтрующегося через наружные стены и окна, кг/(м²-ч);

F_нс, Fок- площади наружных стен и остекления, ;

А_нс, А_ок- коэффициенты, учитывающие действие встречного теплового потока; Анс = 0,8; А ок = 0,6;

- температура внутреннего воздуха, С:

t_н- расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления и вентиляции в холодный период года, принимаемая равной средней температуре наиболеехолодной пятидневки, С.

Фактический расход инфильтрующегося воздуха рассчитывается для наружных стен и остекления по формулам:

G_нс = ; G_ок =

где Р_Ф- фактическая разность давлений воздуха, Па;

R ; R - фактические сопротивления инфильтрации

Фактическая разность давлений находится по выражению:

∆P_ф = (H-h)·(γ_н-γ_в)+0,05·γ_н·ν²(C_н – Cз)К

где h- расстояние от уровня земли до оси рассчитываемого ограждения, м;

СН, С3- значения ветровых коэффициентов на наветренной и заветренной сторонах здания по [6]; в расчетах принять С_Н = 0,8; С₃ = - 0,6;

к - коэффициент, учитывающий высоту здания и тип местности по [5]; в расчетах принять к = 1.

План комнат выбираем по приложению 3

Вариант № 5

После определения Q_и следует рассчитать потери тепла через наружные ограждения расчетного помещения Q_Tn:

где R₀,_HC; R₀,_0K - общие сопротивления теплопередаче для наружных стен и остекления, принимаемые по данным раздела 2.

Общие теплопотери расчетного помещения Q₀ равны сумме теплопотерь через наружные ограждения и потерь тепла на инфильтрацию:

Q₀= Q_тп+ Q_и

Q₀= общие теплопотери, а доля затрат тепла на инфильтрацию в общих теплопотерях составит:

3. РАСЧЕТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА

Необходимо найти распределение температуры по толщине ограждения при температуре наружного воздуха t_н, равной температуре наиболее холодной пятидневки t_xп.

Искомые температуры можно определить аналитическим или графическим методом.

где:

t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_н – температура наружного воздуха, °С;

R₀ – общее сопротивление теплопередаче ограждения, м² °С / Вт;