Отопление жилого здания

Таблица 1- Расчетные параметры внутреннего воздуха для жилого здания

Наименование помещения	Температура внутреннего  воздуха tв, ºС	Относительная влажность внутреннего воздуха φв, %
Жилая комната, квартира	20	50-55
Кухня квартиры	18	50-55
Лестничная  клетка в жилом доме	16	50-55
Коридор в квартире	18	50-55

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Все теплофизические характеристики материала  конструкций наружных ограждений удобно свести в табл. 2. 

Таблица 2-Теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений

Вид ограждения	Номер слоев	Материал  слоя	Плотность материала, ρ, кг/м	Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/(м∙ºС)	Толщина слоя, δ, мм
Стена	1	Цементно-песчаная штукатурка	1800	0,93	20
	2	Кирпич обыкновенный глинянный	1800	0,81	380
	3	Утеплитель - пенополистирол	40	0,05	Х
	4	Воздушная прослойка			30
	5	Кирпич обыкновенный глинянный	1800	0,81	120
	6	Цементно-песчаная штукатурка	1800	0,93	30
Бесчердачное  покрытие	1	Железобетонная  плита	2500	2,04	250
	2	Битумная мастика	1400	0,27	3
	3	Маты минераловатные	125	0,07	Х
	4	Цементно-песчаная раствор	1800	0,93	50
	5	Три слоя рубероида	600	0,17	9
Пол	1	Паркет из дуба	700	0,23	25
	2	Цементно-песчаная раствор	1800	0,93	50
	3	Пенополиуретан	40	0,04	Х
	4	Битумная мастика	1400	0,27	3
	5	Шлакопемзобетон	1000	0,37	250

 
 

        .               (1)

где	tв	-	расчетная внутренняя температура внутреннего воздуха, ºС, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий.
	tн	-	расчетная температура  наружного воздуха,  ºС, равная средней  температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92
	n	-	коэффициент, принимаемый  в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху
	Δtн	-	нормативный температурный  перепад между температурой внутреннего  воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, ºС
	αв	-	коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2∙ оС)

 
 

Таблица 3 - Значение коэффициента n, учитывающего положение наружного ограждения по отношению к наружному воздуху 

Ограждающие конструкции	Коэффициент n
Наружные  стены и покрытия, перекрытия чердачные, окна, двери	1
Перекрытия над не отапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах	0,75

 

Таблица 4 - Значение нормируемого температурного перепада, Δt_н, ºС 

Здания и помещения	Нормативный температурный перепад, Δtн, ºС,  для
	наружных  стен	покрытий  и чердачных покрытий	перекрытий  над подвалами и подпольями
Жилые здания	4	3	2

 

       Градусосутки,  ºС_сут, отопительного периода (ГСОП) следует определять по формуле (2)

        .                                                     (2)

где	tв	-	расчетная внутренняя температура внутреннего воздуха, ºС, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий
	tоп	-	средняя температура  отопительного периода, ºС
	zоп	-	продолжительность отопительного периода, сут.,

 

       Далее определяем предварительную толщину  слоя утеплителя по формуле (3): 

        .                                         (3)

где		-	приведенное сопротивление  теплопередаче ограждающей конструкции, соответствующее высоким теплофизическим  свойствам ,
		-	толщина отдельных  слоев ограждающей конструкции, м, по заданию;
		-	коэффициент теплопроводности отдельных слоёв ограждающей  конструкции,
		-	коэффициент теплопроводности утепляющего слоя,
		-	Коэффициент теплоотдачи  наружной поверхности ограждения,
	αв	-	коэффициент теплоотдачи  внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2∙ оС)

 

Таблица 5 - Значение коэффициента теплоотдачи у внутренней поверхности α_в

Внутренняя  поверхность ограждающих конструкций	Коэффициент αв,
Стен, полов, гладких потолков	8,7

 

Таблица 6 - Значение коэффициента теплопередачи у наружной поверхности

Наружная поверхность ограждающих конструкций	Коэффициент ,
Наружных  стен, покрытий	23
Перекрытия  над неотапливамыми подвалами со световыми проемами	12

 

       Уточняем  фактическое общее сопротивление  теплопередаче  , , для всех слоев ограждения по формуле (4):

                                                         (4)

и проверяем  условие

  .                                                              (5)

       Если  условие (5) не выполняется, то целесообразно  выбрать строительный материал с  меньшим коэффициентом теплопроводности  , , или можно увеличить толщину утеплителя.

       Коэффициент теплопередачи принятого ограждения  k, , определяем из уравнения (6):

        .                                                                 (6) 

       2.2 Теплотехнический  расчет толщины  утепляющего слоя  стены 

       1. Общая конструкция  стены жилого  здания  представлена на рисунке 1, состоящая из 6 слоев.

        Расчётные данные по слоям приведены  в таблице 3.

       2. Первоначально  определяем требуемое сопротивление  теплопередаче по формуле (1):

.

       3. По формуле (2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

 

       4. Величина сопротивления теплопередаче  ограждения с учетом энергосбережения  равна 3,35 .

       5. Сравниваем  и и принимаем для дальнейших расчетов большее - _. 

       6. Определяем предварительную толщину  утеплителя из пенополистирола  по уравнению (3):

       

       Принимаем толщину слоя утеплителя 0,12м

       7. Уточняем общее фактическое сопротивление  теплопередаче  , , для всех слоев ограждения по выражению (4):

        .

       Таким образом, условие теплотехнического  расчета выполнено, так как .

       8. Коэффициент теплопередачи для  данной ограждающей конструкции  определяем по уравнению (6):

        . 

       2.3 Теплотехнический  расчет толщины  утепляющего слоя  покрытия

       1. Общая конструкция  покрытия жилого здания  представлена на рисунке 2, состоящая из 5 слоев.

        Расчётные данные по слоям приведены  в таблице 3. 

       2. Первоначально  определяем требуемое сопротивление  теплопередаче по формуле (1):

.

       3. По формуле (2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП)

.

        4. Величина  сопротивления теплопередаче ограждения  с учетом энергосбережения равна 4,98 .

       5. Сравниваем  и и принимаем для дальнейших расчетов большее - _.

       6. Определяем действительное сопротивление  теплопередаче.

       Учитывая, что конструкция неоднородная дальнейший расчет выполняем в следующей  последовательности:

       6.1.  Находим термическое сопротивление  многопустотной железобетонной  панели, неоднородной, с точки зрения  прохождения теплового потока, а  затем толщину утеплителя, для  упрощения круглые отверстия  заменяем на равновеликие квадратные  со стороной 

        .

       6.2. Термическое сопротивление  теплопередаче плиты вычисляем  отдельно для слоев параллельных 1-1, 2-2 и перпендикулярных А-А, Б-Б,  В-В движению теплового потока.