Министерство образования и науки РФ

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П.А. Соловьева

Социально-экономический факультет

Кафедра ЭМиЭИС

Расчетно-графическая работа

Расчет теплопотерь здания

для студентов специальности

«Экономика и управление на предприятии (городское хозяйство)»

по дисциплине «Техническая эксплуатация зданий»

Составил к.т.н., доцент Кабешов М.А.

Расчетно-графическая работа рассмотрена на заседании кафедры экономики, протокол № ____ от ___ _________ 20___ г.

Заведующий кафедрой ЭМиЭИС ___________________ И. И.  Ицкович

Рыбинск, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр

1.ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................	2
2.ЗАДАНИЕ К РАСЧЕТНО- ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ..........................	3
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛЕНИЮ РАБОТЫ.........................................................................................................	3
4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОПОТЕРЬ.................................................	5
Приложение 1. Термическое сопротивление материалов стен (при Твн= 20°С, Тнар= –30°С) .....................................................................	9
Приложение 2. Термическое сопротивление и теплопотери окон (при Твн= 20°С, Тнар= –30°С) .............................................................................	10
Приложение 3. Удельные теплопотери стен в зависимости от расположения помещения.............................................................................	11
Приложение 4. Удельные теплопотери других элементов ограждений зданий..............................................................................................................	11
Приложение 5. Форма титульного листа.....................................................	12

1. Введение

Настоящая расчетно-графическая работа составлена в соответствии с Учебным планом подготовки специалиста по специальности 080502 - Экономика и управление на предприятии (городское хозяйство).

Цель работы: сформировать у будущих экономистов-менеджеров целостное профессиональное представление о теплофизических процессах и теплопотерях элементов конструкций зданий, выработать умение осуществить практический расчет теплопотерь здания выбрать мощность генератора тепла отопительных систем в соответствии с действующими нормами и правилами технической эксплуатации зданий.

2.ЗАДАНИЕ К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ.

1. Выбрать и обосновать типовой проект жилого здания с учетом климатических, демографических условий и географического ланшафта.

2. Рассчитать тепловые потери комнат здания.

3. Дать рекомендации по выбору мощности котельной установки отопительной системы.

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛЕНИЮ РАБОТЫ.

Обоснованный выбор типового проекта жилого здания осуществляется студентом самостоятельно (в том числе через Интернет).

Расчёт теплопотерь здания осуществляется исходя из следующих предпорсылок.

Основные потери тепловой энергии зданий приходятся на стены, крышу, окна и полы. Значительная часть тепла покидает помещения через системы вентиляции.

В основном на теплопотери влияют следующие два фактора:

- разница температур внутри помещения (Твн) и наружней среды (Тнар), т.е. чем она выше, тем больше телопотери;

- теплоизоляционные свойства ограждающих конструкций (стены, перекрытия, окна).

Ограждающие конструкции препятствуют проникновению тепловой энергии наружу, потому что обладают определенными теплоизоляционными свойствами, которые измеряют, в частности, величиной, называемой термическим сопротивлением (или сопротивлением теплопередаче) - R.

Эта величина показывает, каков будет перепад температур при прохождении определенного количества тепла через 1м² ограждающей конструкции или сколько тепла уйдет через 1м² при определенном перепаде температур.

С целью обеспечения постоянства температуры внутри отапливаемого помещения в него нужно подавать в единицу времени столько тепла, сколько его теряется.

Согласно закону Фурье количество тепла Q в Вт, проходящее в единицу времени через твердое тело (ограждение):

λ

Q = --- · F · (Tвн - Tнар) (1)

δ

где λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/ м ˚С ;

δ – толщина ограждения, м;

F – площадь теплоотдающей (тепловоспринимающей) поверхности, м²;

(Tвн - Tнар) – разность температур внутренней и наружной среды, разделенных ограждением, ˚С.

Отношение

λ / δ = К

называется коэффициентом теплопередачи, Вт/м² ˚С.

Величина

1/К = δ / λ = R

называется термическим сопротивлением, м² ˚С/ Вт.

Таким образом, на основании (1) удельные теплопотери ограждения (т.е. приходящиеся на 1 м² площади ограждения), Вт/ м²

q = Q/F= (Твн - Тнар) / R.

Здесь и далее температурным эффектом (ΔТвн и ΔТнар) в пограничном слое ограждения (рис. 1.) при расчетах будем пренебрегать.

При расчете R для многослойных конструкций следует суммировать сопротивления каждого слоя. Например, если имеется деревянная стена, обложенная кирпичом снаружи, то её термическое сопротивление будет равняться сумме сопротивлений кирпичной и деревянной стен плюс воздушной прослойки между ними.

Отметим, что расчет тепловых потерь проводится для самой холодной и ветреной недели в году, т.к. в справочниках по строительству обычно указывается термическое сопротивление материалов исходя именно из этого условия (температуры снаружи). В приложении 1 представлены значения термического сопротивления наиболее распространённых материалов стен зданий.

В приложении 2 представлены значения термического сопротивления и теплопотерь окон различной конструкции. Из приложения 2 следует, что современные стеклопакеты позволяют уменьшить тепловые потери окон почти в 2 раза.

При расчете теплопотерь следует учесть расположение помещений здания: угловые помещения (где влияют завихрения холодного обтекающего здания воздуха) или неугловые, нижний или верхний этаж. В приложении 3 представлены удельные теплопотери стен в зависимости от расположения помещения.

Примерные удельные теплопотери других характерных элементов ограждений зданий приведены в приложении 4.

Рис. 1. Иллюстрация температурных эффектов в ограждении.