Файл: 1. Тепловой баланс здания.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.01.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Содержание


1. Тепловой баланс здания ....................................................................................

2. Расчет уровня тепловой защиты ......................................................................

2.1. Расчет уровня тепловой защиты по нормируемой потребности в полезной тепловой энергии на отопление ..........................................................

2.2. Методика расчета теплотехнических и энергетических параметров здания .....................................................................................................................

2.3. Заполнение формы энергетического паспорта жилого здания ..................

Приложение 1. Определение расчетного значения сопротивления теплопередаче наружной стены ...........................................................................

Приложение 2. Определение расчетного значения сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия ...............................................................

Приложение 3. Определение расчетного значения сопротивления теплопередаче перекрытия над техподпольем ...................................................

Приложение 4. Определения расчетных значений сопротивления теплопередаче окон и дверей ...............................................................................

3

5
5
8

13
19
20
21
22


1. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ЗДАНИЯ
В течение отопительного периода вследствие разницы между температурой внутреннего воздуха здания и наружного воздуха происходят потери тепла:

  • трансмиссионные через наружные ограждающие конструкции;

  • связанные с воздухообменом за счет подогрева до температуры внутреннего воздуха поступающего через неплотности или открытые окна и двери холодного наружного воздуха.

Часть этих потерь восполняется за счет:

  • теплопоступления от внутренних источников (электрические, осветительные приборы, потребление горячей воды, люди и т.д.)

  • воздействия солнечной радиации на здание, особенно через окна.




Рис. 1. Схема распределения тепловых потоков в объеме здания

Остальные теплопотери должна восполнить система отопления



Тепловой баланс здания можно записать в следующем виде:
Qhу = Qtr + Qinf – (Qint + Qs) ν,

где Qhу – потребность в тепловой энергии в здании;

Qtr – общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции;


Qinf – теплопотери, связанные с воздухообменом;

Qint – теплопоступления от внутренних источников в здании;

Qs – теплопоступления через окна от солнечной радиации;

ν – коэффициент учитывающий способность ограждающих конструкций здания аккумулировать или отдавать тепло.
Определение теплового баланса при проектировании тепловой защиты здания по СН РК 2.04-21 необходимо, чтобы рассчитать, какое количество тепловой энергии требуется подать в здание при заданных сопротивлениях теплопередаче ограждающих конструкций для обеспечения требуемых параметров микроклимата. При этом расчетный расход тепловой энергии на отопление здания, отнесенный к единице площади или объема не должен превышать установленной в СН РК 2.04-21 нормативной величины.

2. РАСЧЕТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

2.1. Расчет уровня тепловой защиты по нормируемой потребности в полезной тепловой энергии на отопление
Требуется определить уровень теплозащиты 10-этажного жилого двухсекционного здания, намеченного к строительству в г. Атырау. Предполагается ориентация протяженных фасадов здания по генеральному плану на З/В. Уровень теплозащиты определяется по комплексному показателю нормируемой удельной потребности в полезной тепловой энергии на отопление здания.

Порядок выбора тепловой защиты определен в СН РК 2.04-21.
Исходные данные

Десятиэтажное двухсекционное жилое здание состоит из двух торцевых секций. Наружные стены – самонесущие кирпичные с эффективным утеплителем, окна с двухкамерным стеклопакетом в одинарном переплете из стекла с твердым селективным покрытием. Чердак холодный. Перекрытие над техподпольем, где размещены коммуникации. Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.

Климатические параметры г. Атырау следующие:

  • расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, равна минус 26°С;

  • продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха ≤ 8°С равна zht = 177 сут;

  • средняя температура наружного воздуха за отопительный период равна tht = минус 3,5°С.

Оптимальная расчетная температура внутреннего воздуха жилого здания tint = 20°C, расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия невыпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна

φint = 55 %, температура в «теплом» подвале (техподполье) плюс 2°C.

Градусо-сутки отопительного периода равны 4160°С·сут.
Порядок расчета

Расчет площадей и объемов объемно-планировочного решения здания выполняют по рабочим чертежам архитектурно-строительной части проекта (Рисунки 2 и 3).



Рисунок 2


Рисунок 3

В результате получены следующие основные объемы и площади:

  • отапливаемый объем Vh = 16884 м3 ;

  • отапливаемая площадь Ah = 6062 м2 ;

  • площадь жилых помещений и кухонь Al = 3637 м2;

  • общая площадь наружных ограждающих конструкций здания Aesum = 5238 м2, в том числе:

  • стен AW = 3443 м2;

  • окон и балконных дверей AF = 583 м2;

  • чердачных перекрытий холодного чердака Aс = 606 м2;

  • перекрытий над "теплыми" подвалами (техподпольями) Af = 606 м2.


Рассчитывают отношение площади окон и балконных дверей к площади стен включая окна и балконные двери p = AF/(AW + AF) = 583/(3443 + 583) = 0,14, что ниже требуемого отношения, которое должно быть не более 0,18.

Рассчитывают показатель компактности здания kedes = Aesum / Vh = 5238/ 16884 = 0,31, что выше нормируемого значения, которое для 10-этажных зданий составляет 0,29. Этот показатель является рекомендуемым, поэтому превышение 0,31 по сравнению 0,29 является допустимым.

Нормируемые теплозащитные характеристики наружных ограждений предварительно определяются в зависимости от градусо-суток района строительства. Для г. Атырау (Dd = 4160°С·сут) нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен Rwreq = 2,86; окон и балконных дверей RFreq = 0,462; перекрытий холодных чердаков Rсreq = 3,77; перекрытий над теплым подвалом, где располагаются коммуникации отопления и водоснабжения, назначены с учетом примечания 3 к таблице 4 СН РК 2.04-21 при условии температуры в подвале плюс 2°С R
freq = 1,47 м2·°С/Вт (n = (20-2)/(20+26) = 0,39; 3,77·0,39 = 1,47).

Требуемый воздухообмен определяется для жилых зданий исходя из нормы 3 м3/ч удаляемого воздуха на 1 м2 жилых помещений и кухонь.

Поскольку в здании применены окна с двойным остеклением с твердым селективным покрытием в спаренных переплетах, то в расчет принято RFr = 0,55 м2·°С/Вт.

Нормируемое значение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания определяют по таблице 6 СН РК 2.04-21. Для 10-ти этажных жилых зданий эта величина равна qhreq = 75 кДж/(м2·°С·сут).

Выполняют расчет удельной потребности в полезной тепловой энергии на отопление здания qhdes, кДж/(м2·°С·сут), согласно СН РК 2.04-21.

2.2. Методика расчета теплотехнических и энергетических параметров здания
2.2.1. Приводится краткое описание проекта здания. При этом указывается этажность здания, количество и типы секций, количество квартир и место строительства, характеристика наружных ограждающих конструкций: стен, окон, покрытия или чердака, подвала, подполья, а при отсутствии пространства (техподполий) под первым этажом – полов по грунту. Указывается источник теплоснабжения здания и характер разводки трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.

Здания следует различать по функциональному назначению - на жилые и общественные (отдельно стоящие или пристраиваемые к другим зданиям), по типу - малоэтажные (одноквартирные) до трех этажей включительно и многоэтажные (многоквартирные), по конструктивным решениям - крупнопанельные железобетонные, монолитные, кирпичные, деревянные и др.

В данном случае – деcятиэтажное многоквартирное двух секционное жилое здание предназначено для строительства в г. Атырау. Здание состоит из двух торцевых секций. Число квартир – 80. Стены здания кирпичные с утеплителем из минераловатной плиты, окна – двойное остекление с твердым селективным покрытием в спаренных переплетах. Чердачное пространство – холодное вентилируемое. Подвал – «теплый», в нем размещены коммуникации отопления и водоснабжения. Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.
2.2.2. В разделе «Общая информация» о проекте приводится следующая информация:

Адрес здания
– город или населенный пункт, название улицы и номер здания;

Разработчик проекта – название головной проектной организации;

Адрес и телефон разработчика – почтовый адрес, номер телефона и факса дирекции;

Шифр проекта – номер проекта повторного применения или индивидуального проекта, присвоенный проектной организацией.
2.2.3. В разделе «Расчетные условия» приводятся принятые температуры помещений и климатические данные для города или пункта строительства здания (здесь и далее нумерация приведена согласно СН РК 2.04-21):

1. Расчетная температура внутреннего воздуха tint принимается по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 и СН РК 2.04-21. Для жилого здания в г. Атырау tint = 20°C

2. Расчетная температура наружного воздуха text. Принимается значение температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92. Для г. Атырау text = -26°C.

3. Расчетная температура теплого чердака tcint. Принимается равной 15°C, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей теплый чердак и ниже расположенные жилые помещения. В данной задаче теплый чердак отсутствует.

4. Расчетная температура техподполья («теплого» подвала) tfint. При наличии в подвале труб систем отопления и горячего водоснабжения эта температура принимается равной не менее плюс 2°C, исходя из расчета теплопоступлений от инженерных систем и вышерасположенных жилых помещений. В данной задаче принято плюс 2°C.

5. Продолжительность отопительного периода zht для г.Атырау zht = 177 сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht для г. Атырау tht = - 3,5°C.

7. Градусо-сутки отопительного периода Dd вычисляются по формуле Dd = (tint – tht) ∙ zht. Для г. Атырау Dd = 4160°C·сут.
2.2.4. В разделе «Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания» приводятся данные, характеризующие здание.

8. Назначение здания. В данной задаче – жилое.

9. Размещение в застройке. В данной задаче – отдельно стоящее.