Автор: Пользователь скрыл имя, 07 Мая 2013 в 19:08, дипломная работа
Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания. Расчетные параметры воздуха в помещениях.
Выбор теплотехнических показателей строительных материалов и характеристик ограждающих конструкций. Расчет сопротивления теплопередаче, толщины утеплителя и коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций. определение тепловой мощности системы отопления. Гидравлический расчет теплопроводов.
Здание одноэтажное с ориентацией главного фасада на север.
Высота потолка – 3,3м.
Кровля здания из рулонных материалов.
Наружные двери – двойные ДН 24-19В ГОСТ 24698-81.
Окна - тройное остекление в раздельно-спаренных деревянных переплётах.
Район строительства – г. Липецк.
Относительная влажность в помещении 55%.
Система отопления – водяная вертикальная однотрубная с нижним расположением обеих магистрали.
Отопительные приборы – радиаторы типа МС-140-108.
Источник теплоснабжения – собственная котельная.
Теплоноситель – вода с параметрами tг = 95 ºС, tо = 70 ºС.
Расчетные климатические характеристики:
Район строительства |
tн5, ºС |
tхм, ºС |
, % |
tот.пер., ºС |
zот.пер., сут. |
Vв, м/с |
Зона влажности |
Липецк |
-27 |
6,8 |
85 |
-3,4 |
202 |
5,9 |
сухая |
где, tн5 – средняя температура наиболее холодной пятидневки, принимаем по таблице СНиП 23-01-99;
tхм – температура наружного воздуха наиболее холодного месяца, принимаем по таблице СНиП 23-01-99;
– средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, принимаем по таблице СНиП 23-01-99;
tот.пер. – средняя температура наружного воздуха за отопительный период со средней суточной температурой воздуха £ 8 ºС, принимаем по таблице СНиП 23-01-99;
zот.пер. – продолжительность отопительного периода, сут, со среднесуточной температурой наружного воздуха £ 8 ºС, принимаем по таблице СНиП 23-01-99;
Vв – скорость ветра, м/с, максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, принимаем по таблице СНиП 23-01-99.
По прил. 1 СНиП II-3-79* принимается расчетная зона влажности.
Расчетные
параметры воздуха в
Температура воздуха в помещениях tв принимается по СНиП 31-06-2011, в принимается 55% (СНиП II-3-79*), что соответствует нормальному влажностному режиму. Условия эксплуатации по СНиП II-3-79*(приложение1).
Значения tв для помещений, ºС |
Относительная влажность воздуха , % |
Условия эксплуатации ограждающей конструкции |
Классные помещения, учебные кабинеты, лаборатории, актовый зал - лекционная аудитория, класс пения и музыки — клубная комната | ||
18 |
50% |
А |
Выбор теплотехнических
показателей строительных
Структура ограждающей конструкции:
1.Раствор сложный d=25 мм; 2.Термозитобетон d=200 мм; 3.Пенополиуретан d = 60 мм; 4.Керамзитобетон d=250 мм; |
(-) |
1 |
2 |
3 Ут. |
4 |
(+) |
Теплотехнические показатели строительных материалов выбраны в соответствии с приложением 3 СНиП II-3-79*.
Условия эксплуатации ограждений принимаются по приложению 2 СНиП II-3-79*.
Наименование материала |
Условия эксплуатации ограждений |
Толщина, м |
Плотность |
Коэффициенты | |
теплопроводности |
теплоусвоения | ||||
Раствор сложный |
Б |
0,025 |
1700 |
0,7 |
8,95 |
Термозитобетон |
Б |
0,2 |
1800 |
0,63 |
9,32 |
Пенополиуретан |
Б |
0,06 |
60 |
0,041 |
0,05 |
Керамзитобетон |
Б |
0,25 |
1000 |
0,33 |
0,11 |
Технические характеристики ограждающих конструкций приняты по СНиП II-3-79*.
Теплотехнические | ||||
Наименование ограждающих конструкций |
Нормируемый температурный перепад ,°С |
Коэффициент n |
Коэффициент теплоотдачи Вт/м2 ºС |
Коэффициент теплоотдачи для зимних условий Вт/м2 ºС |
Наружная стена |
4 |
1 |
8,7 |
23 |
Чердачное перекрытие |
3 |
0,9 |
8,7 |
12 |
Перекрытия над подвалами и подпольями |
2 |
0,6 |
8,7 |
6 |
Общее оптимальное сопротивление
теплопередаче ограждающих
Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (кроме окон и дверей) рассчитывается по формуле (1):
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха для рядовой жилой комнаты;
tн5 – средняя температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки;
Dtн – нормируемая разность температур
между температурой воздуха в помещении
и
n – Коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций для конструкций, не соприкасающихся с наружным воздухом (по СНиП II-3-79* (табл. 3*));
aв – коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения (по СНиП II-3-79* (табл. 4*)).
Также Roтр находим по ГСОП по СНиП II-3-79* (табл.1б):
ГСОП = (tв - tот.пер.) zот.пер
Посчитав по (1) и (2) Roтр, выбираем из полученных значений наибольшее, которое и будет расчетным.
2.4.1. Наружные стены.
Требуемое сопротивление теплопередаче
ограждающих конструкций
м2°С/Вт
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, принимаемая для рядовой жилой комнаты;
tн5 – расчетная температура наружного воздуха;
n – коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур для конструкций, не соприкасающихся с наружным воздухом. Принимаем n = 1.
– коэффициент теплоотдачи
внутренней поверхности
– нормируемая разность
температур между температурой
воздуха в помещении и
Градусо-сутки отопительного
ГСОП = (tв – tот.пер.)z от.пер. = (18- (-3,4))×202 = 4323
На основании полученной величины принимаем по СниП II-3-79* R0тр = 2,91 м2°С/Вт.
Из двух полученных значений принимаем R0тр = 2,91 м2°С/Вт.
Т.к. требуется вычислить
где d – толщина слоя, м;
l – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м • °С), принимаемый по прил. 3*.
dут= l = 1,3· 0,041 = 0,053 м
Принимаем dут = 0,06 м
Определяем термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции:
м2°С/Вт
м2°С/Вт
м2°С/Вт
м2°С/Вт
(4)
где aв – коэффициент теплообмена на внутренней поверхности ограждения (по СНиП II-3-79* (табл. 4*)).
Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2×°С/Вт
aн – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции. Вт/(м • °С), принимаемый по табл. 6* СНиП II-3-79*.
Проведем проверку (подсчитаем фактическое
оптимальное сопротивление
м2°С/Вт
R0Ф > R0тр, следовательно, данная конструкция отвечает требованиям СНиП II-3-79*.
Определим коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2×0С), наружной стены:
Вт/(м2×0С)
2.4.2. Цокольные перекрытия над неотапливаемом подвалом без световых проемов
Принимаем R0 = R0тр, т.е.
м2°С/Вт
м2°С/Вт
Вт/(м2×0С)
2.4.3. Чердачные перекрытия
с кровлей из рулонных
Перекрытие здания выполнено из железобетонной плиты (λ=1,92 Вт/(м·К)) толщиной 220 мм, сверху теплоизолированной слоем минеральной ваты (λ=0,064 Вт/(м·К)) толщиной 30 мм.
м2°С/Вт
м2°С/Вт
Вт/(м2×0С)
Для заполнения световых проёмов использовано тройное остекление в раздельно-спаренных деревянных переплётах. Их термическое сопротивление составляет Rо=0,55 м2°С/Вт.
Термическое сопротивление для входных дверей здания составляет
Rдв=0,78 м2°С/Вт.
Пол.
Расчёт коэффициента теплопередачи для пола ведём по упрощённой методике, разбивая площадь пола на 4 зоны по 2 м начиная от внешних стен. При определении площади I зоны квадрат 2×2 м прилегающий к углам здания считается 2 раза.
Для неутеплённого пола (λ>1,16 Вт/(м·К)) на грунте независимо от толщины конструкции термическое сопротивление:
I зона |
II зона |
III зона |
IѴ зона |
2,1 м2·К/Вт |
4,30 м2·К/Вт |
8,60 м2·К/Вт |
14,2 м2·К/Вт |
Результаты расчёта потерь тепла по отдельным помещениям, этажам и зданию в целом приведены в таблице 1.
В таблице применяются следующие обозначения ограждающих поверхностей:
НС – наружная стена,
Ю – обращенная на юг (β=0)
С – обращенная на север (β=0,1)
З – обращенная на запад (β=0,05)
В – обращенная на восток (β=0,05)
ТО – тройное остекление,
пл1 – пол I зоны,
пл2 – пол II зоны,
пл3 – пол III зоны,
пл4 – пол IѴ зоны,
ДВ – дверь,
ПТ – потолочное перекрытие
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ
Тепловая мощность отопительной системы отопления Qот определяется для каждого помещения по балансовым уравнениям: