Отопление и вентиляция жилого дома с гаражом (стр. 2 из 20)

Таблица 1.1

Расчетные параметры наружного воздуха

Среднегодовая температура t. 0С	Абсолютная минимальная	Абсолютная максимальная	Средняя максимальная наиболее жаркого месяца	Наиболее холодных су-ток обеспеченностью 0,92	Наиболее холодной 5-дневки обеспечен-ностью 0,92	Период со сред-несуточной тем-пературой воз-духа < 80С		Средняя t наиболее холодного периода
						Продолжительность, сут	Средняяt,0С
1,2	-43	38	22,9	-39	-35	228	-6,4	-20

Таблица 1.2

Период года	Температура t ext , С	ТеплосодержаниеI ext, кДж/кг
Холодный	-35	-34,6
Переходныеусловия	8	22,3
Теплый	20,7	48,1

Таблица 1.3

Расчетные параметры внутреннего воздуха

Период года	Температура twz, С	Относительная влажность, jin	Подвижность nin, м/с
Холодный и переходные условие	20	Не более 65	0,2
Теплый	23,7	Не более 65	0,5

1.2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

1.2.1. Определение коэффициента теплопередачи К и сопротивления теплопередаче R

Согласно [3], сопротивление теплопередаче R0 ограждающих конструкций следует принимать наибольшим из требуемого сопротивления теплопередаче R0тр по санитарно-гигиеническим условиям и R0эн по условиям энергосбережения.

Требуемое сопротивление теплопередаче R0тр является наименьшим, при котором обеспечивается допустимая по санитарно-гигиеническим требованиям минимальная температура внутренней поверхности ограждения при расчетной зимней температуре наружного воздуха:

(1.1)

где

- требуемое сопротивление теплопередаче, м2 0С/Вт;

n - поправочный коэффициент на расчетную разность температур, зависит от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, согласно [2] табл.3*;

tв – расчетная температура внутреннего воздуха, 0С;

tн – расчетная температура наружного воздуха, равная температуре холодной пятидневки, 0С;

Dtн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, согласно [3] табл.2;

aв – коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, принимаемый по [2] для гладких внутренних поверхностей равным 8,7 Вт/(м2 0С).

Сопротивление теплопередаче по условиям энергосбережения R0эн принимается по [3] табл.1б в зависимости от величины градусосуток отопительного периода В:

, (1.2)

где tоп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, 0С;

Zоп – продолжительность отопительного периода , сут.

Расчетное сопротивление теплопередаче R0р ограждающей конструкции принимается равным большему из полученных значений R0тр и R0эн .

Из уравнения (1.3) находится термическое сопротивление слоя утеплителя Ri ут, по величине которого можно определить толщину утепляющего слоя конструкции:

, (1.3)

где

…Ri ут …Rn -- термическое сопротивление теплопередаче отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые как

, м2 0С/Вт, (1.4)

где di – толщина i- го слоя, м;

li – коэффициент теплопроводности материала i- го слоя, Вт/(м2 0С),принимаем по прил.3[2];

aн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции зимой, принимаемый по [2] для поверхностей, соприкасающихся с наружным воздухом, равным 23 Вт/( м2 0С).

Коэффициент теплопередачи для всех ограждающих конструкций вычисляем по формуле:

, Вт/( м2 0С) (1.5)

1.2.2. Расчет ограждающих конструкций

1. Наружная стена

1 -кирпич, l=0,7 Вт/м2оС, d1=0,52м;

2 –пенополистерол, l=0,041 Вт/м2оС;

3 – кирпич, l=0,7 Вт/м2оС, d3=0,13м,

d2ут -?

Рис.1 Конструкция наружной

стены

По прил.1 и 2 [2] определяем условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности.

В данном проекте влажностный режим для авто центра – нормальный, а климатическая зона г.Екатеринбурга – сухая. Следовательно, условия эксплуатации объекта – «А».

1. По формуле (1) определяем

R0тр =1*(20-(-35))/8,7*4=1,52 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (1.2) определяем

0С сут. Значит,

R0эн=3,2 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,

то принимаем R0р = R0эн =3,2 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,52/0,7 = 0,74 м2 0С/Вт;

R3= 0,13/0,7 = 0,18 м2 0С/Вт;

R2 ут = R0эн - R1 –R3 – 1/aв – 1/aн=3,2-0,74-0,18–1/8,7 –1/23 = 2,13 м2 0С/Вт;

по формуле (4) определяем толщину утепляющего слоя d3 ут:

d2 ут = R2 ут .l2 ут = 2,13*0,041 =0,087м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 3,2 =0,31 Вт/( м2 0С).

2. Чердачное перекрытие

Рис.2 Конструкция чердачного перекрытия

1- цементная стяжка, l=0,76 Вт/м2оС, d1=0,02м,

2- пенополистерол, l=0,041 Вт/м2оС;

3- керамзитовый гравий, l=0,17 Вт/м2оС, d3= 0,11м;

4- железобетонная плита перекрытия, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,22м;

5- затирка цементным раствором, l=0,76 Вт/м2оС, d5= 0,005м;

d2ут -?

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(20-(-35))/8,7*3=2,03 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (2) определяем

0С сут. Значит,

R0эн=4,6 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =4,6 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,02/0,76 = 0,03 м2 0С/Вт;

R3= 0,11/0,17 = 0,65 м2 0С/Вт;

R4= 0,22/1,92 = 0,12 м2 0С/Вт;

R5= 0,005/0,76 = 0,007 м2 0С/Вт;

R2 ут = R0эн - R1 –R3- R4– R5-1/aв – 1/aн = 4,6-0,03-0,65-0,12-0,007–1/8,7 –1/23 = 3,6 м2 0С/Вт;

по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя d2 ут:

d2 ут = R2 ут .l2 ут = 3,6*0,041 =0,15м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 4.6 =0,22 Вт/( м2 0С).

3. Кровля подземного гаража

Рис.3 Конструкция кровли гаража

1- асфальтобетон, l=1,05 Вт/м2оС, d1=0,03м;

2- бетон армированный сеткой, l=1,74 Вт/м2оС, d2=0,06м

3- керамзитобетон, l=0,24 Вт/м2оС;

4-сборная железобетонная плита, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,28м;

d3ут -?

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(5-(-35))/8,7*4=1,15 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (2) определяем

0С сут. Значит, R0эн=2 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =2 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,03/1,05 = 0,03 м2 0С/Вт;

R2= 0,06/1,74 = 0,03 м2 0С/Вт;

R4= 0,28/1,92 = 0,15 м2 0С/Вт;

R3 ут = R0эн - R1 –R2- R4–1/aв – 1/aн = 2,7-0,03-0,03-0,15–1/8,7 –1/23 =1,6 м2 0С/Вт;

по формуле (1.4) определяем толщину утепляющего слоя d3 ут:

d3ут = R3 ут .l3ут = 1,6*0,24 =0,35м.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

К = 1/ 2 =0,5 Вт/( м2 0С).

4. Наружная стена заглубленная в грунт и утепленный пол гаража

В соответствии с [1] для неутепленных полов, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности l>1,2 Вт/ (м2 0С) по зонам шириной 2м, параллельным наружным стенам, принимаем R0 , м2 0С/Вт равным:

2,1 – для 1 зоны (для наружной стены гаража);

4,3 – для II зоны;

8,6 – для III зоны;

14,2 – для IV зоны (для оставшейся площади пола).

В данном случае пол утепленный.Утепляющий слой- керамзитбетон, толщиной 150мм.

Для утепленного пола Rп определяется по формуле:

Rр=Riн.п+di/l, (1.6)

где d и l –толщина и теплопроводность материала каждого утепляющнго слоя

Iзона:R=2,1м20С/Вт

II зона:R=4,3+0,1875=4,48м20С/Вт

IIIзона:R=8,6+0,1875=8,78м20С/Вт

IVзона:R=14,2+0,1875=14,38м20С/Вт

Коэффициент теплопередачи по зонам:

kI=1/2,1=0,48 Вт/м20С;

kII=1/4,48=0,22 Вт/м20С;

kIII=1/8,78=0,11 Вт/м20С;

kIV=1/14,38=0,07 Вт/м20С.

5. Окна и балконные двери в жилом доме

Требуемое сопротивление теплопередаче окон и балконных дверей принимается по [2] в зависимости от градусосуток В=5563 0С сут.

R0ктр =0,53 м20С/Вт;

Тип остекления – тройное в деревянных переплетах (спаренный и одинарный).

К=Кок-Кст=1/0,53-0,31=1,58 Вт/м20С.

6. Наружные двери с тамбуром

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей согласно [2] должно быть не менее 0,6 R0тр наружных стен здания, следовательно

R0трдв = 0,6. 1,404 = 0,842 м2 0С/Вт.

Коэффициент сопротивления теплопередачи К определяем по формуле (1.5):

Кдв = 1/ 0,842 =1,18 Вт/( м2 0С).

К = Кдв - Кнс =1,18 – 0,344= 0,836 Вт/( м2 0С).

7. Перекрытие над неотапливаемым подвалом

Рис.4 Конструкция перекрытия

1- сосновая доска, l=0,14 Вт/м2оС, d1=0,04м;

2- воздушная прослойка, d2=0,04м

3- пенобетон, l=0,14 Вт/м2оС;

4-сборная железобетонная плита, l=1,92 Вт/м2оС, d4= 0,22 м;

1. По формуле (1.1) определяем

R0тр =1*(8-(-35))/8,7*2=2,47 м2 0С/Вт.

2. В соответствии с формулой (1.2) определяем

0С сут. Значит, R0эн=3,1 м2 0С/Вт.

Так как R0эн > R0тр,то принимаем R0р = R0эн =3,1 м2 0С/Вт.

3. Находим толщину утепляющего слоя применяя формулы (1.3) и (1.4) :

R1= 0,04/0,14 = 0,29 м2 0С/Вт;