Теплоснабжение жилого здания (стр. 3 из 7)
Для определения тепловой мощности системы отопления составляется баланс расходов теплоты для расчетных условий холодного периода года :
Qот =Qогр +Qи ±Qт , где
Qогр - теплопотери через наружные ограждения;
Qи- расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в помещение;
Qт- теплотехнические или бытовые выделения или расход тепла.
Основные теплопотери определяются по формуле:
Qосн=kF(tв-tv)n=1⁄R0F(tв-tv)n
Расчет Qи составляет в среднем 30-40℅ от основных теплопотерь. Количество наружного воздуха поступающего в результате инфильтрации зависит от конструктивно-планировочных решений здания, направления и скорости ветра, температуры воздуха, герметичности конструкции.
Воздушный режим здания – это процесс воздухообмена между помещениями и наружным воздухом, происходящим под действием естественных сил и работы искусственных побудителей. Он происходит из-за разности давлений с одной и другой сторон ограждения.
Для жилых зданий удельный расход воздуха нормируется в размере 3 м3/ч на 1м2 площади жилых помещений и кухни.
При проектировании системы отопления жилого здания, согласно нормам, учет дополнительных бытовых теплопоступлений в комнаты и кухни нормируются не менее 10 Вт на 1 м2 площади квартиры, которые вычитаются из расчетных теплопотерь этих помещений.
Для ориентировочного расчета теплопотерь здания пользуются показателем удельной тепловой характеристики здания (q0), определяющей расход тепла на отопление 1м3 здания при ∆t=10С
q=∑Q/αV(tв-tv) [Вт/м30С]
V-наружный объем здания,
α - температурный коэффициент α =0,54 + 22/(tв-tv),
∑Q – общие потери тепла.
Для лестничных клеток q0 = 1,6 Вт/м30С .
Удельной тепловой характеристикой (q0) удобно пользоваться для определения удельной тепловой характеристики системы отопления. Но данные, полученные по ориентировочным подсчетам, могут оказаться заниженными.
Большое технико-экономическое значение имеет правильная оценка остекления здания. Нельзя ограничиваться только архитектурной точкой зрения. С увеличением остекления наружных ограждений резко возрастает q0, так как термическое сопротивление окон меньше термического сопротивления стен.
В летние месяцы большое остекление является причиной перегрева помещений, то есть происходит повышенная инсоляция ( облучение солнцем) помещений.
Теплопотери отапливаемых помещений состоят из основных и добавочных.
Основные теплопотери слагаются из теплопотерь через отдельные ограждения помещения, определяемые по формуле
Вт (1)где А – площадь ограждения, м²;
k – Коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²К
и 
- расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, град.;n - Коэффициент уменьшения теплопотерь, зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху, принимаемый по табл. 1.
Таблица 1 Значения коэффициента n
| Ограждения | n |
| Наружные стены, окна, двери, бесчердачные покрытия, полы на грунте и на лагах | 1,0 |
| Чердачные перекрытия при стальной , черепичной или асбоцементной кровлях и бесчердачные покрытия вентилируемые продухами | 0,9 |
| Чердачные перекрытия при кровлях из рулонных материалов | 0,75 |
| Перекрытия над неотапливамыми подвалами, расположенные ниже уровня земли | 0,6 |
| Перекрытия над неотапливамыми подвалами, имеющими стены, выступающие над уровнем земли на высоту до 1 м | 0,6 |
| То же при отсутствии окон | 0,4 |
При расчете теплопотерь температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки .
По формуле (1) расчет теплопотерь проводится для наружных стен, окон, дверей, перекрытия(покрытия) верхнего этажа и пола первого этажа
Добавочные теплопотери через ограждения конструкции помещений исчисляются в процентах к основным, найденным по формуле (1). Добавки к основным теплопотерям должны учитывать:
- ориентацию по отношению к сторонам света;
- обдуваемость ограждения ветром;
- продуваемость помещения с двумя и более наружными стенами;
- подогрев холодного воздуха, врывающегося в здание через наружные двери при их открывании;
- подогрев инфильтрующегося воздуха, проникающего в отапливаемые помещения через неплотности в наружных ограждениях здания.
Запись расчета теплопотерь помещения следует производить в табл. 2.
Прежде чем приступить к подсчетам, необходимо пронумеровать все помещения. Нумерацию следует производить поэтажно, начиная с угловых комнат (для первого этажа – с номера 101, для второго этажа – с номера 201 и т.д.). при этой нумерации первая цифра номера указывает, на каком этаже находится рассматриваемое помещение. Номера помещений заносятся в первую графу таблицы.
Графы 2, 5-7, 9, 11 не требует пояснений.
Для графы 2:температура внутреннего воздуха в жилой комнате-18 С,20С (в соответствии с температурой наиболее холодной пятидневки),в угловых комнатах принимаем на 2С выше расчетной, на лестничной клетке 16С, на кухне 18С,в ванной 25С,уборная индивидуальная 16С,совместное помещение уборной и ванной 25С.
В графе 3 условными знаками указываются теплоограждаюшие конструкции: н. с. – наружная стена, д. о. – окно с двойным остеклением, д. д. – двойная дверь, о. д. – одинарная дверь, Пт – потолок, дн- дверь наружная, вс - внутренняя стена, бд- балконная дверь, Пл -пол.
В графе 4 указывается ориентация ограждающих конструкций: Юг – Ю, Юго-восток – Ю-В, Северо-восток – С-В и т. д.
В графу 10 записывают коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций, определяемые по формуле
Вт/(м²К) (3)Дополнительные теплопотери при наличии двух и более наружных стен в одном помещении принимают для общественных, административно-бытовых и производственных зданий.
Дополнительные теплопотери на открывание наружных дверей (гр.14) принимаются в зависимости от типа входных дверей и высоты здания:
Для тройных дверей с двумя тамбурами между ними β н д=0,2Н
Для двойных дверей с тамбурами между ними βнд =0,27Н
Для тройных дверей без тамбура βнд = 0,34Н.
Для одинарных дверей βнд =0,22Н
Q0= Qлк* βнд- основные теплопотери через двери в помещении лестничной клетки(для жилых помещений).
Дополнительные бытовые теплопоступления в помещения принимать из расчета 21Вт на 1м площади пола (гр 19)
Qд.бт =21Аn,где Аn- площадь отапливаемого помещения,м2
Добавочные потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха.
В жилых и общественных зданиях инфильтрация происходит через окна, балконные двери, световые фонари, наружные и внутренние двери, ворота, стыки стеновых панелей, щели.
Расход теплоты Qи.в , Вт, для жилых зданий определяется для каждого помещения отдельно по формуле
, (4)где αн - расход удаляемого воздуха, м3/ч, принимаемый для жилых зданий равным 3 м³/ч на 1 м² площади жилых помещений и кухни (в общественных зданиях определяется расчетом воздухообмена) [2, прил.10, п.2];
tB - расчетная температура воздуха;
с - удельная теплоемкость воздуха, I кДж/(кг°С);
qн - плотность наружного воздуха, кг/м3, принимаемая табл.2;
tB(Б)- расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, принимаемая по параметрам Б [3, табл. 1 или 2
Внизу графы 20 должен быть подведен итог потерь тепла по всему зданию.
В конце расчета определяется удельная тепловая характеристика здания, по которой производится окончательная теплотехническая оценка проекта здания и сравнения его с другими в тепловом отношении:
Вт/(м³К)где
- теплопотери здания, Вт;V - наружный строительный объем здания, м³.
По СНиП 22-Г.10-62 удельная тепловая характеристика здания в два-три этажа должна быть не более 0,6 Вт/(м³К).
При подсчете теплопотерь выполняется графическая работа: в масштабе 1:100 вычерчивается план типового этажа с обозначением в кружках номеров помещения.
Запись расчета теплопотерь помещения следует производить в табл. 2
Табл. 2
3. Конструирование и выбор системы отопления