Многоэтажный производственный корпус электротехнической промышленности в г Самаре (стр. 4 из 6)

Общая площадь наружных ограждающих конструкций:

A_e^sum = A_w+F+ed+A_c+A_r = 959.5+1080+1080 = 3120 м².

Площадь отапливаемых помещений (общая площадь) определяются по проекту:

A_h = 2400 м²;

Отапливаемый объём здания, м³, вычисляется как произведение площади этажа на высоту (расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа):

V_h = A_st*H_h = 7200 м³.

Коэффициент остекленности фасадов здания:

P = A_F/A_w+F+ed = 432/1404 = 0.32.

Показатель компактности здания:

K_e^des = A_e^sum/V_h = 3120/7200 = 0.43

Теплотехнические показатели.

19. Согласно СНиП ll-3-79^*приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений должно приниматься не ниже требуемых значений R₀^req, которые устанавливаются по таблице 1 б СНиП ll-3-79^* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для D_d = 3708єC сут требуемые сопротивления теплопередаче равно для:

стен R_w^red = 2.34 м²*⁰С/Вт,

окон и балконных дверей R_f^red = 0.367 м²*⁰С/Вт,

входных дверей R_ed^red = 1.2 м²*⁰С/Вт,

совмещенное покрытие R_c^red = 3.54 м²*⁰С/Вт,

пол первого этажа R_f = 3.11 м²*⁰С/Вт.

По принятым сопротивлениям теплопередаче определим удельный расход тепловой энергии на отопление здания q^des и сравним его с требуемым удельным расходом тепловой энергии q_h^des.

Приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи:

К_m^tr = β (A_w/R_w^r+A_F/R_F^r+A_ed/R_ed^r+n^. A_c/R_c^r+n^. A_f /R_f^r) /A_c^sum,

K_m^tr=1.1 (317.76/2.34+66/0.367+5.04/1.2+1*324/3.54+0.6*324/3.11) /966=0.54 (Вт/ (м^2.0С)).

Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по табл.12^* СНиП II-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0.5 кг/ (м^2. ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F= 6 кг/ (м^2. ч).

Требуемая краткость воздухообмена административного здания n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений; определяется по формуле:

n_a=3*A_r/ (β_v*V_h) = 3*560/0.85*1512 = 1.31 (1/ч).

Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

K_m^inf = 0.28*c*n_a*β_v*V_h*γ_a^ht*k/A_e^sum,

K_m^inf = 0.28*1*0.834*0.85*1512*1.284*0.8/966=0.32 (Вт/ (м^{2 0}С)).

Общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/ (м^2.0С), определяемый по формуле:

K_m = K_m^tr+K_m^inf = 1.31+0.32 = 1.63 (Вт/ (м^2.0С)).

Теплоэнергетические показатели.

Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж:

Q_h=0.0864*K_m*D_d*A_e^sum,

Q_h = 0.0864*1.63*2682*966 = 363180 (МДж).

Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро - и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м².

Принимаем 14 Вт/м².

Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Qint = 0.0864*q_int*Z_ht*A_L = 0.0864*14*149*93.59 = 16867.77 (МДж).

Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

Q_s = τ_F*k_F* (A_F1I₁+A_F2I₂) = 0.65*0.9 (17.13*357+12.54*974) = 0.585 (6115.41+12213.96) = 10722.68 (МДж).

Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле:

Q_h^y = [Q_h- (Q_int+Q_a) *У] *β_h,

Q_h^y = [363180- (16867.77+10722.68) *0.8] *1.11 = [363180-22072] *1.11 = 341100 (МДж).

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/ (м^2.0С*сут):

q_h^des = 10³*Q_h^y/A_h*D_d,

q_h^des = 10³*45532.7/ (129.92*2682) = 45532000/348445 = 130.67 (кДж/ (м^2.0С*сут))

Разница между удельным расходом энергии на отопление здания и требуемым (130.67 против105) составляет 19.4%, что превышает допустимую разницу (5%), поэтому необходим пересмотр вариантов до достижения условия:

q_h^reg ≥ q_h^des

При этом используют следующие возможности:

а) ввиду того, что здание двухэтажное (небольшие нагрузки) уменьшаем в наружных стенах плотность кирпича с 1800 до 1200 кг/м^3, толщину пенополистирола увеличиваем с 0.084 до 0.11 м.

б) увеличиваем термическое сопротивление остекленных поверхностей с 0.367 до 0.42 м^2.0С/Вт (двойное остекление в деревянных раздельных переплетах);

в) увеличиваем термическое сопротивление покрытия. Заменяем утеплитель из пенобетона (δ =0.348 м) на пенополистирол (δ =0.2 м);

г) увеличиваем термическое сопротивление перекрытия над холодным подпольем. Заменяем керамзит (δ =0.32 м) на пенобетон (δ =0.35 м);

Изменения вносим в пункт 19

В результате замены получаем следующие сопротивления теплопередаче указанных частей здания:

а) стены:

R₀ = 0.1149+0.02/0.7+0.25/0.47+0.11/0.052+0.12/0.47+0.043 = 0.1149+0.0285+0.532+2.115+0.255+0.043 = 3.088 (м^2.0 С/Вт);

б) окна, остекленная часть балконной двери:

R₀ = 0.42 (м^2.0С/Вт) (приложение 6. СНиП II-3-79*);

в) покрытия:

R₀ = 0.1149+0.163+0.2/0.052+0.04/0.76+0.043 = 4.22 (м^{2 0}С/Вт);

г) перекрытия над холодным подпольем (пол):

R₀ = 0.1149+0.04/0.14+0.35/0.11+0.04/0.76+163+0.043 = 3.83 (м^2.0С/Вт).

Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

K_m^tr=1.1 (318/3.088+66/0.37+5.04/1.2+1*324/4.22+0.6*324/3.83) /966 = =0.536 (Bт/ (м^2.0С)).

Без изменения. Воздухопроницаемость наружных ограждений принимается по таблице 12* СНиП II-3-79*. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа

G_m^w = G_m^c = G_m^f = 0.5 кг/ (м²*ч),

окон в деревянных переплетах и балконных дверей

G_m^F = 6 кг/ (м²*ч).

Без изменения. Требуемая краткость воздухообмена жилого здания n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется формулой:

n_a = 3*A_r/ (β_v*V_h) = 3*81.39/0.85*344.28 = 244.17/292.63 = 0.834 (1/ч).

Без изменения. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

К_m^inf = 0.28*c*n_a*β_v*V_h*γ_а^ht *k/A_e^sum,

К_m^inf=0.28*1*0.834*0.85*1512*1.284*0.8/312.24=0.46 (Вт/ (м^{2 0}С)).

Общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/ (м^{2 0}С), определяемый по формуле:

K_m=K_m^tr+K_m^inf=0.536+0.46=0.996 (Вт/ (м^{2 0}С)).

Теплоэнергетические показатели

Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период, МДж:

Q_h=0.0864*K_m*D_d*A_e^sum,

Q_h=0.0864*760*2682*966 = 54988 (МДж).

Без изменения. Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м².

Принимаем 14 Вт/м².

Без изменения. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, МДж:

Q_s=τ_F*k_F* (A_FiI₁+A_F2I₂) =0.65*0.9 (17.13*357+12.54*974) =0.585 (6115.41+12213.96) = =10722.68 (МДж).

Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяется по формуле:

Q_h^y= [Q_h- (Q_int+Q_s) *V] *β_h,

Q_h^y = [54988- (16867.77+10722.68) *0.8] *1.11 = [54988-22072] *1.11 = 36537 (МДж).

Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/ (м^{2 0}С*сут):

q_h^des = 10³*Q_h^y/A_h*D_d,

q_h^des = 10³*36537/ (129.92*2682) = 36537000/348445 = 104.85 (кДж/ (м^{2 0}С*сут)), что составляет 99.85% от требуемого (105 кДж/ (м^{2 0}С*сут))

По принятым сопротивлениям теплопередаче определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия первого этажа.

Стены: принимаем следующую конструкцию стены, теплотехнические характеристики материалов и толщину утеплителя

Характеристики материалов:

Штукатурка - цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1600 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.7 Вт/ (м ⁰С).

Керамзитобетон:

плотность γ =1200 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.44 Вт/ (м ⁰С).

Пенополистирол:

плотность γ =100 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.052 Вт/ (м ⁰С).

Сопротивление теплопередачи:

R₀=R_s+R_шт+R_бл+R_утеп+R_бл+R_H=R₀^треб;

1/8.7+0.04/0.7+0.1/0.44+δ_утеп/0.052+0.1/0.44+1/23= 0.7,откуда δ_утеп=0.05 (м).

Совмещенное покрытие:

1. Ж/Б плита пустотного настила:

плотность γ =2500 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =1.92 Вт/ (м ⁰С).

2. Утеплитель - пенобетон:

плотность γ =300 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.15 Вт/ (м ⁰С).

3. Цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1800 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.76 Вт/ (м ⁰С).

Сопротивление теплопередачи:

R₀=R_s+R_ж/б +R_утеп+R_раст+R_H=R₀^треб;

1/8.7+0.63+δ_утеп/0.11+0.04/0.76+1/23= 3.54,откуда δ_утеп=0.18 (м).

Покрытие первого этажа:

1. Доска пола - хвоя:

плотность γ =500 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.14 Вт/ (м ⁰С).

2. Цементно-песчаный раствор:

плотность γ =1800 кг/м^3,коэффициент теплопроводности

λ_А =0.76 Вт/ (м ⁰С).