Файл: Зайченко-Методичка.doc

3. Примеры теплотехнических расчетов.

Расчеты выполняются с использованием в режиме самостоятельной работы настоящих указаний и Федеральных нормативных документов. Такая работа обязательная составляющая часть учебного процесса, соответствующей лекции, практических занятий, при консультативном участии преподавателя.

Для расчета ограждающих конструкций зданий и сооружений используется соответствующий набор нормативных документов, например, по жилым зданиям [11.13.14 и др.], (здесь и далее использована нумерация списка использованной литературы), по общественным зданиям [12.13.14 и др.] и т.д.

В курсовом проекте – 1 [КП-1], специальность 290300, в курсовой работе (КР) специальность 290600, в дипломных проектах помимо теплотехнического расчета стены допускается расчет и других ограждающих конструкций – покрытия, перекрытий чердачных, перекрытий над подпольями и подвалами окон, фонарей и т.д. Эти расчеты отличаются использованием иных таблиц и коэффициентов упомянутых нормативных документов.

Помимо расчета конструкции утепленной стены в составе теплотехнических расчетов, особенно при проектировании сложных многослойных конструкций (в т.ч. с воздушными прослойками – вентилируемыми или невентилируемыми) могут выполняться расчеты: сопротивления воздухопроницаемости; сопротивления паропроницаемости; температурного поля ограждения и пр. При необходимости эти расчеты выполняются дополнительно.

Для студентов специализирующихся в г.Москве, работающих в системе мосстройкомплекса, допускается использование Московских городских строительных норм (МГСН) перечень которых и место приобретения приведен в списке дополнительной литературы.

3.1. Выбор исходных данных.

В здании кафедры на выполнение курсовых и дипломных проектов определен тип здания или сооружения (наименование проекта), характеристики основных конструкций в том числе материал стеновых ограждений, состав помещений. Город размещения, если не отмечен дополнительно, допускается для КР; КП-1 принимать по месту жительства.

Перечисленные составляющие – тип здания, город размещения, материал стен, позволяют выполнить выбор исходных данных.

Если здание жилое, то следуя указаниям п.3.3[11] …»при расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать: температуру внутреннего воздуха 18⁰С в районах с температурой наиболее холодной пятидневки (обеспеченностью 0,92) [13] выше минус 31⁰С и 20⁰С при минус 31⁰С и ниже; относительную влажность воздуха равной 55%».

Если здание общественное, то следуя указаниям табл.19-27 и соответствующих пунктов к ним [12] принимаются расчетная температура внутреннего воздуха и относительная влажность воздуха помещений. Эти параметры нормируют комфортные условия различных общественных зданий, зависят от функционального процесса конкретных помещений и степени одетости людей.

Например в помещении бассейна для обучения детей плаванию t_в=30⁰С, относительная влажность 50-60%; в группах помещений спортаt_в=15-18⁰С, относительная влажность 30-60%; в зале кинотеатраt_в=16⁰С, относительная влажность 40-45%; в торговых залах продовольственных и непродовольственных магазиновt_в=12-15⁰С и т.д.

Если здание производственное (для дипломного проектирования) внутренняя температура и относительная влажность воздуха принимаются на основе технологической части проекта.

Далее, следуя указаниям п.1.3 [14] по определенным и выписанным нормируемой температуре внутреннего воздуха и относительной влажности устанавливается влажностный режим помещений зданий и сооружений в зимний период.

Режим (изнутри) может быть «сухой», «нормальный», «влажный», «мокрый» табл.1 [14]. Выписывается определение – слово.

Продолжая обрабатывать указания п.1.3[14] устанавливаются зоны влажности территории размещения города. Зона влажности – (режим извне) может быть «1-влажная», «2-нормальная», «3-сухая» Приложение 1 [14]. Выписывается определение – слово.

Завершая выполнение указания п.1.3[14] устанавливаются условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений (режим изнутри) и зон влажности района строительства (режим извне), которые могут быть «А» или «Б». Выписывается определение – буква.

Далее необходимо выписать климатические характеристики района строительства используемые в расчете: среднюю температуру воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, среднюю температуру отопительного периода и его продолжительность в сутках.

Температура воздуха наиболее холодной пятидневки ⁰С, приводится в табл.1[13], обеспеченностью 0,98 и 0,92. Отличие данных параметров – в выборке температурных показателей.

В первом случае выборка выполняется за 50 лет, принимается одна зима дающая пять дней с указанной температурой (для расчетов уникальных зданий).

Во втором случае выборка выполняется также за 50 лет, но принимаются четыре зимы с пятью днями дающими среднюю указанную температуру (для расчетов массовых зданий). Прием использования пятидневки заключается в том, что стена промерзает постепенно, и самая низкая t⁰Cвнутренней поверхности стенового ограждения наступает через 5 следующих один за другим наиболее холодных суток.

В табл.1[13] приведены также три варианта наборов средней температуры и продолжительности отопительного периода 0⁰С;8⁰С;10⁰С. Для расчета массовых жилых и общественных зданий используются сочетание колонки

8⁰С. Сочетание не более или равно 10⁰С используется при расчете ограждающих конструкций лечебно-профилактических и детских учреждений, домов-интернатов для престарелых и инвалидов.

Перечисление данных в виде выписки – через дефис в строчку приводятся в начале теплотехнического расчета, а также могут включаться в раздел «Исходные данные» - начало пояснительной записки к проекту.

1– Например, теплотехнический расчет стены библиотеки в клубе со зрительным и выставочным залом со стенами из кирпича для размещения в г.Дмитров Московской области:

2– В соответствии с п.3.34 и табл.23[12] расчетная температура воздуха помещений библиотекиt_в=18⁰С относительная влажность 55%;

3 - влажностный режим помещений в зависимости от температуры внутреннего воздуха и относительной влажности в соответствии п.1.3 и табл.1[14]»нормальный»;

4– зона влажности территории г.Дмитров в соответствии п.1.3 и приложением 1[14] «2-нормальная»;

5– условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зоны влажности размещения города в соответствии с п.1.3 и приложением 2[14] «Б»;

6– температура воздуха наиболее холодной пятидневки⁰С, обеспеченностью 0,92 для г.Дмитрова Моск.области в соответствии с табл.1[13]t_н= - 28;

7 – средняя температура воздуха⁰С, периода со средней суточной температурой воздуха8⁰С для г.Дмитрова Моск. области в соответствии с табл.1[13]

t_от.пер.= -3.1;

8– продолжительность (суток) отопительного периода со средней суточной температурой воздуха8⁰С для г.Дмитрова Моск. области в соответствии с табл.1[13]Z_от.пер.= 216.

Здесь и далее слева, относительно дефис – предложений исходных данных проставлены цифры, сквозные в подразделах 3.1, 3.2 и 3.3. Их последовательность и совокупность (1-12) и есть допустимый объем теплотехнического расчета стены.

3.2. Определение сопротивления теплопередаче.

В соответствии с п.2.1*[14] …»приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R₀cледует принимать в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений ,R, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1) и табл.9 (для окон, балконных дверей и фонарей) и условий энергосбережения по табл.1б…» (введена с 1.01.2000г.).

9- Последовательно исполним данные указания. Формула (1) содержится в п.2.2*[14] который определяет - …»требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных),отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям,определяют по формуле

(1)

где n– коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной

поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному

воздуху по табл.3*[14];

t_в– расчетная температура внутреннего воздуха,⁰С, принимаемая согласно

нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений [11,12

и другие нормативные документы] (см. предыдущий подраздел 3.1

настоящих методических указаний);

t_н- расчетная зимняя температура наружного воздуха,⁰С, равная средней

температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92[13]

(см.предыдущий подраздел);

t^н– нормативный температурный перепад между температурой

внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности

ограждающей конструкции, принимаемых по табл.2*[14];

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих

конструкций, принимаемый по табл.4*[14];

С учетом условий принятого примера численный результат равен:

м^{2 0}С/Вт

10- Далее требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определимиз условий энергосбережения.Для использования табл.1б определяются градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле