Popis:
V souladu s nejnovějším SNiP „Tepelná ochrana budov“ je část „Energetická účinnost“ povinná pro každý projekt. Hlavním účelem této části je dokázat, že měrná spotřeba tepla na vytápění a větrání budovy je pod standardní hodnotou.
Tok celkového slunečního záření přicházejícího během topného období na horizontální a vertikální povrchy za skutečných podmínek oblačnosti, kWh / m2 (MJ / m2)
Tok celkového slunečního záření přicházejícího za každý měsíc topné sezóny na horizontální a vertikální povrchy za skutečných podmínek oblačnosti, kWh / m2 (MJ / m2)
V důsledku provedené práce byla získána data o intenzitě celkového (přímého i rozptýleného) slunečního záření dopadajícího na různě orientované svislé povrchy pro 18 měst Ruska. Tato data lze použít v reálném designu.
1. SNiP 23-02-2003 „Tepelná ochrana budov“. - M .: Gosstroy Ruska, FSUE TsPP, 2004.
2. Vědecká a aplikovaná příručka o klimatu SSSR. Část 1-6. Problém 1-34. - SPb. : Gidrometeoizdat, 1989–1998.
3. SP 23–101–2004 „Návrh tepelné ochrany budov“. - M .: FGUP TsPP, 2004.
4. MGSN 2.01–99 „Úspora energie v budovách. Standardy pro tepelnou ochranu a zásobování teplem a vodou “. - M .: GUP "NIATs", 1999.
5. SNiP 23-01-99 * „Stavební klimatologie“. - M .: Gosstroy Ruska, GUP TsPP, 2003.
6. Stavební klimatologie: Referenční příručka k SNiP. - M .: Stroyizdat, 1990.
Tepelně technický výpočet technického podzemí
Tepelně technické výpočty uzavírající struktury
Plochy vnějších uzavíracích konstrukcí, vytápěná plocha a objem budovy potřebné pro výpočet energetického pasu a tepelně technické vlastnosti pláště budovy jsou určeny v souladu s přijatými konstrukčními řešeními v souladu s doporučeními SNiP 23-02 a TSN 23 - 329 - 2002.
Odolnost obklopujících struktur proti přenosu tepla je stanovena v závislosti na počtu a materiálech vrstev, jakož i na fyzikálních vlastnostech stavební materiál podle doporučení SNiP 23-02 a TSN 23 - 329 - 2002.
1.2.1 Vnější stěny budovy
Vnější stěny v obytné budově jsou tří typů.
První typ je zdivo s podlahovou podporou tl. 120 mm, zatepleno polystyrenobetonem tl. 280 mm, s lícovou vrstvou ze silikátových cihel. Druhým typem je 200 mm železobetonový panel, izolovaný polystyrenovým betonem o tloušťce 280 mm, s lícovou vrstvou ze silikátových cihel. Pro třetí typ viz obr. Tepelně technický výpočet je uveden pro dva typy stěn, resp.
1). Složení vrstvy vnější zeď budovy: ochranný nátěr - cementová vápenná malta o tloušťce 30 mm, λ = 0,84 W / (m × о С). Vnější vrstva 120 mm je vyrobena ze silikátové cihly M 100 s mrazuvzdorností značky F 50, λ = 0,76 W / (m × o C); výplň 280 mm - izolace - polystyrenbeton D200, GOST R 51263-99, λ = 0,075 W / (m × о С); vnitřní vrstva 120 mm - ze silikátových cihel, M 100, λ = 0,76 W / (m × о С). Vnitřní stěny omítnuto vápenopískovou maltou M 75 o tloušťce 15 mm, λ = 0,84 W / (m × о С).
R w= 1 / 8,7 + 0,030 / 0,84 + 0,120 / 0,76 + 0,280 / 0,075 + 0,120 / 0,76 + 0,015 / 0,84 + 1/23 = 4,26 m 2 × о С / W.
Odolnost proti tepelnému přenosu stěn budovy s plochou fasád
A w= 4989,9 m 2, rovnající se:
4,26 m 2 × о С / W.
Součinitel tepelně technické uniformity vnějších stěn r, je určen vzorcem 12 SP 23-101:
a i- šířka tepelně vodivého inkluze, a i = 0,120 m;
L i- délka tepelně vodivého inkluze, L i= 197,6 m (obvod budovy);
k i - součinitel v závislosti na tepelně vodivém začlenění, určený aplikací. N SP 23-101:
k i = 1,01 pro tepelně vodivou inkluzi v poměrech λ m / λ= 2,3 a a / b= 0,23.
Pak je snížená odolnost proti tepelnému přenosu stěn budovy: 0,83 × 4,26 = 3,54 m 2 × о С / W.
2). Složení vrstev vnější stěny budovy: ochranný nátěr - cementová vápenná malta M 75 o tloušťce 30 mm, λ = 0,84 W / (m × о С). Vnější vrstva 120 mm je vyrobena ze silikátových cihel M 100 s mrazuvzdorností značky F 50, λ = 0,76 W / (m × o C); výplň 280 mm - izolace - polystyrenbeton D200, GOST R 51263-99, λ = 0,075 W / (m × о С); vnitřní vrstva 200 mm - železobeton Nástěnný panel, λ = 2,04 W / (m × asi C).
Odolnost stěny proti přenosu tepla se rovná:
R w= 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+
+0,20 / 2,04 + 1/23 = 4,2 m 2 × о С / W.
Vzhledem k tomu, že stěny budovy mají homogenní vícevrstvou strukturu, vezme se koeficient homogenity tepelného inženýrství vnějších stěn r= 0,7.
Potom je snížená odolnost proti tepelnému přenosu stěn budovy: 0,7 × 4,2 = 2,9 m 2 × о С / W.
Typ budovy - běžná část 9patrového obytného domu s nižším rozvodem potrubí pro systémy vytápění a zásobování teplou vodou.
A b= 342 m 2.
jejich podlahová plocha. pod zemí - 342 m 2.
Vnější stěnová plocha nad úrovní terénu A b, w= 60,5 m 2.
Vypočtené teploty topného systému spodního rozvodu jsou 95 ° С, přívod teplé vody je 60 ° С. Délka potrubí topného systému se spodním vedením je 80 m. Délka potrubí pro zásobování teplou vodou je 30 m. V nich je potrubí pro rozvod plynu. neexistuje žádné podzemí, proto frekvence výměny vzduchu v nich. podzemí Já= 0,5 h -1.
t int= 20 ° C
Podlahová plocha suterénu (nad technickým podzemím) - 1024,95 m 2.
Šířka suterénu - 17,6 m. Výška vnější stěny těch. pod zemí, zakopaný v zemi - 1,6 m. Celková délka l průřez ty ploty. pod zemí, pohřbený v zemi,
l= 17,6 + 2 × 1,6 = 20,8 m.
Teplota vzduchu v prostorách prvního patra t int= 20 ° C
Odolnost vnějších stěn vůči přenosu tepla. pod zemí nad úrovní terénu je bráno v souladu s SP 23-101 s. 9.3.2. rovnající se odporu vnějších stěn vůči přenosu tepla R o b. w= 3,03 m 2 × ° C / W.
Snížená odolnost proti přenosu tepla uzavírajících struktur zakopané části těch. definujeme podzemí v souladu s SP 23-101 s. 9.3.3. jako u neizolovaných podlah na zemi v případě, kdy mají materiály podlah a stěn vypočítané součinitele tepelné vodivosti λ≥ 1,2 W / (m о С). Snížená odolnost tepelných přenosů technických plotů. podzemní, zakopané v zemi je určeno podle tabulky 13 SP 23-101 a činí R o rs= 4,52 m 2 × ° C / W.
Suterénní stěny se skládají z: stěnový blok, Tloušťka 600 mm, λ = 2,04 W / (m × о С).
Určete v nich teplotu vzduchu. podzemí t int b
Pro výpočet používáme data v tabulce 12 [SP 23-101]. Při teplotě vzduchu v nich. podzemní hustota 2 ° С tepelný tok z potrubí se ve srovnání s hodnotami uvedenými v tabulce 12 zvýší o hodnotu součinitele získaného z rovnice 34 [SP 23-101]: pro potrubí otopné soustavy - součinitelem [(95 - 2) / ( 95 - 18)] 1,283 = 1,41; pro horkovodní potrubí - [(60 - 2) / (60 - 18) 1,283 = 1,51. Poté vypočítáme hodnotu teploty t int b z rovnice tepelná bilance při určené podzemní teplotě 2 ° C
t int b= (20 × 342 / 1,55 + (1,41 25 80 + 1,51 14,9 30) - 0,28 × 823 × 0,5 × 1,2 × 26 - 26 × 430 / 4,52 - 26 × 60,5 / 3,03) /
/ (342 / 1,55 + 0,28 × 823 × 0,5 × 1,2 + 430 / 4,52 + 60,5 / 3,03) = 1316/473 = 2,78 ° C
Tepelný tok stropem suterénu byl
q b. C= (20 - 2,78) / 1,55 = 11,1 W / m 2.
Tedy v těch. v podzemí tepelnou ochranu ekvivalentní normám zajišťují nejen ploty (stěny a podlahy), ale také díky teplu z potrubí systémů vytápění a zásobování teplou vodou.
1.2.3 Překrytí nad nimi. podzemí
Plot má plochu A f= 1024,95 m 2.
Strukturálně se překrytí provádí následujícím způsobem.
2,04 W / (m × asi C). Cementovo-pískový potěr o tloušťce 20 mm, λ =
0,84 W / (m × o C). Izolace extrudovaná polystyrenová pěna "Rufmat", ρ asi= 32 kg / m 3, λ = 0,029 W / (m × о С), tloušťka 60 mm podle GOST 16381. Vzduchová mezera, λ = 0,005 W / (m × о С), tloušťka 10 mm. Desky pro podlahy, λ = 0,18 W / (m × o C), tloušťka 20 mm podle GOST 8242.
R f= 1/8,7+0,22/2,04+0,020/0,84+0,060/0,029+
0,010 / 0,005 + 0,020 / 0,180 + 1/17 = 4,35 m 2 × о С / W.
Podle ustanovení 9.3.4 SP 23-101 určujeme hodnotu požadovaného odporu přenosu tepla suterénu překrývajícího se nad technickým podzemím RC podle vzorce
R o = nR požadavek,
kde n- koeficient určený při přijatelné minimální teplotě vzduchu v podzemí t int b= 2 ° C
n = (t int - t int b)/(t int - t ext) = (20 - 2)/(20 + 26) = 0,39.
Pak R s= 0,39 × 4,35 = 1,74 m 2 × ° C / W.
Zkontrolujeme, zda tepelná ochrana podlahy nad technickým podzemím splňuje požadavek standardního diferenciálu D t n= 2 ° C v prvním patře.
Podle vzorce (3) SNiP 23 - 02 určíme minimální povolenou odolnost proti přenosu tepla
R o min =(20 - 2) / (2 × 8,7) = 1,03 m 2 × ° С / W< R c = 1,74 m 2 × ° C / W.
1.2.4 Překrytí podkroví
Oblast překrytí A c= 1024,95 m 2.
Železobetonová deska desky, tloušťka 220 mm, λ =
2,04 W / (m × asi C). Izolační minplita JSC " Minerální vlna», r =140-
175 kg / m 3, λ = 0,046 W / (m × о С), tloušťka 200 mm podle GOST 4640. Na povrchu nátěru je cementový pískový potěr o tloušťce 40 mm, λ = 0,84 W / (m × о С).
Pak je odolnost proti přenosu tepla rovná:
R c= 1 / 8,7 + 0,22 / 2,04 + 0,200 / 0,046 + 0,04 / 0,84 + 1/23 = 4,66 m 2 × о С / W.
1.2.5 Krycí půda
Železobetonová podlahová deska, tloušťka 220 mm, λ =
2,04 W / (m × asi C). Izolace z expandovaného jílu, štěrk, r= 600 kg / m 3, λ =
0,190 W / (m × o C), tloušťka 150 mm podle GOST 9757; minerální deska ZAO Mineralnaya Vata, 140-175 kg / m3, λ = 0,046 W / (m × oC), tloušťka 120 mm podle GOST 4640. Na povrchu povlaku je cementový pískový potěr o tloušťce 40 mm, λ = 0,84 W / (m × asi C).
Pak je odolnost proti přenosu tepla rovná:
R c= 1 / 8,7 + 0,22 / 2,04 + 0,150 / 0,190 + 0,12 / 0,046 + 0,04 / 0,84 + 1/17 = 3,37 m 2 × о С / W.
1.2.6 Windows
V moderních průsvitných strukturách tepelně stíněných oken se používají dvoukomorová okna s dvojitým zasklením a pro provádění okenních rámů a křídel zejména PVC profily nebo jejich kombinace. Při výrobě oken s dvojitým zasklením pomocí plaveného skla poskytují okna vypočítanou sníženou odolnost proti přenosu tepla nejvýše 0,56 m 2 × o C / W., což splňuje regulační požadavky na jejich certifikaci.
Oblast okenních otvorů A F= 1002,24 m 2.
Bereme odpor okna proti přenosu tepla R F= 0,56 m 2 × о С / W.
1.2.7 Snížený součinitel prostupu tepla
Snížený součinitel prostupu tepla vnějšími uzavíracími strukturami budovy, W / (m 2 × ° С), je určen vzorcem 3.10 [TSN 23 - 329 - 2002], s přihlédnutím ke strukturám přijatým v projektu:
1,13 (4989,6 / 2,9 + 1002,24 / 0,56 + 1024,95 / 4,66 + 1024,95 / 4,35) / 8056,9 = 0,54 W / (m 2 × ° C).
1.2.8 Součinitel podmíněného přenosu tepla
Součinitel podmíněného prostupu tepla budovy s přihlédnutím k tepelným ztrátám v důsledku infiltrace a větrání, W / (m 2 × ° С), je určen vzorcem D.6 [SNiP 23 - 02], s přihlédnutím ke strukturám přijato v projektu:
kde s- měrná tepelná kapacita vzduchu rovná 1 kJ / (kg × ° С);
β ν - součinitel snížení objemu vzduchu v budově, s přihlédnutím k přítomnosti vnitřních uzavíracích struktur, rovný β ν = 0,85.
0,28 × 1 × 0,472 × 0,85 × 25026,57 × 1,305 × 0,9 / 8056,9 = 0,41 W / (m 2 × ° C).
Průměrná rychlost výměny vzduchu v budově během topného období se vypočítá z celkové výměny vzduchu v důsledku větrání a infiltrace podle vzorce
n a= [(3 × 1714,32) × 168/168 + (95 × 0,9 ×
X 168) / (168 x 1,305)] / (0,85 x 12984) = 0,479 h -1.
-množství infiltrovaného vzduchu, kg / h, vstupujícího do budovy přes obklopující struktury během dne topného období, je určeno vzorcem D.9 [SNiP 23-02-2003]:
19,68 / 0,53 × (35,981 / 10) 2/3 + (2,1 × 1,31) / 0,53 × (56,55 / 10) 1/2 = 95 kg / h.
- respektive pro schodiště vypočtený rozdíl tlaků mezi vnějším a vnitřním vzduchem pro okna a balkonové dveře a vstupní vnější dveře jsou určeny podle vzorce 13 [SNiP 23-02-2003] pro okna a balkonové dveře s výměnou 0,55 za 0,28 v něm a s výpočtem měrné hmotnosti podle vzorce 14 [SNiP 23-02 -2003] při příslušné teplotě vzduchu, Pa.
∆р е d= 0,55 × Η ×( γ ext -γ int) + 0,03 × γ ext× ν 2.
kde Η = 30,4 m - výška budovy;
- měrná hmotnost vnějšího a vnitřního vzduchu, N / m 3.
γ ext = 3463 / (273-26) = 14,02 N / m 3,
γ int = 3463 / (273 + 21) = 11,78 N / m 3.
Fр F= 0,28 × 30,4 × (14,02–11,78) + 0,03 × 14,02 × 5,9 2 = 35,98 Pa.
Edp ed= 0,55 × 30,4 × (14,02-11,78) + 0,03 × 14,02 × 5,9 2 = 56,55 Pa.
- průměrná hustota přiváděného vzduchu během topného období, kg / m 3,
353 / = 1,31 kg / m 3.
V h= 25026,57 m 3.
1.2.9 Celkový součinitel prostupu tepla
Součinitel podmíněného prostupu tepla budovy s přihlédnutím k tepelným ztrátám infiltrací a větráním, W / (m 2 × ° C), je určen vzorcem D.6 [SNiP 23-02-2003], s přihlédnutím struktury přijaté v projektu:
0,54 + 0,41 = 0,95 W / (m 2 × ° C).
1.2.10 Porovnání jmenovitých a snížených odporů přenosu tepla
V důsledku provedených výpočtů jsou porovnány v tabulce. 2 normalizované a snížené odpory vůči přenosu tepla.
Tabulka 2 - Standardizováno R reg a dáno R r o odolnost proti tepelnému přenosu stavebních plotů
1.2.11 Ochrana proti zamokření obvodových konstrukcí
Teplota vnitřního povrchu obklopujících struktur musí být vyšší než teplota rosného bodu t d= 11,6 o C (3 o C - pro okna).
Teplota vnitřního povrchu obklopujících struktur τ int, vypočteno podle vzorce Я.2.6 [SP 23-101]:
τ int = t int-(t int-text)/(R r× α int),
pro stavbu zdí:
τ int= 20- (20 + 26) / (3,37 × 8,7) = 19,4 o C> t d= 11,6 o C;
na pokrytí technické podlahy:
τ int= 2- (2 + 26) / (4,35 × 8,7) = 1,3 o C<t d= 1,5 asi C, (φ = 75%);
pro okna:
τ int= 20- (20 + 26) / (0,56 × 8,0) = 9,9 o C> t d= 3 o C.
Teplota kondenzace na vnitřním povrchu konstrukce byla určena pomocí Já-d diagram vlhkého vzduchu.
Teploty vnitřních strukturálních povrchů splňují podmínky pro zamezení kondenzace vlhkosti, s výjimkou technických stropních konstrukcí podlahy.
1.2.12 Prostorové charakteristiky budovy
Charakteristiky prostorového plánování budovy jsou stanoveny v souladu se SNiP 23-02.
Součinitel prosklení fasád budov F:
f = A F / A W + F = 1002,24 / 5992 = 0,17
Index kompaktnosti budovy, 1 / m:
8056,9 / 25026,57 = 0,32 m -1.
1.3.3 Spotřeba tepla na vytápění budovy
Spotřeba tepla na vytápění budovy během topného období Q h y, MJ, je určen vzorcem D.2 [SNiP 23 - 02]:
0,8 - koeficient snížení tepelného zisku v důsledku tepelné setrvačnosti uzavírajících struktur (doporučeno);
1.11 - koeficient zohledňující dodatečnou spotřebu tepla topného systému související s diskrétností nominálního tepelného toku nomenklaturní řady topné spotřebiče, jejich dodatečné tepelné ztráty skrz radiátorové části plotů, zvýšená teplota vzduch v rohových místnostech, tepelné ztráty potrubí procházející nevytápěnými místnostmi.
Obecné tepelné ztráty budovy Q h, MJ, pro topné období jsou určeny vzorcem D.3 [SNiP 23 - 02]:
Q h= 0,0864 × 0,95 × 4858,5 × 8056,9 = 3212976 MJ.
Příkon tepla domácnosti během topného období Q int, MJ, jsou určeny vzorcem D.10 [SNiP 23 - 02]:
kde q int= 10 W / m 2 - hodnota odvodu tepla domácností na 1 m 2 plochy obytných prostor nebo odhadované plochy veřejné budovy.
Q int= 0,0864 × 10 × 205 × 3940 = 697853 MJ.
Tepelný zisk okny ze slunečního záření během topného období Q s, MJ, jsou určeny vzorcem 3.10 [TSN 23 - 329 - 2002]:
Q s = τ F × k F ×(A F 1 × I 1 + A F 2 × I 2 + A F 3 × I 3 + A F 4 × I 4)+ τ scy× k scy × A scy × I hor,
Q s = 0,76 x 0,78 x (425,25 x 587 + 25,15 x 1339 + 486 x 1176 + 66 x 1176) = 552756 MJ.
Q h y= × 1,11 = 2 566917 MJ.
1.3.4 Odhadováno měrná spotřeba Termální energie
Odhadovaná měrná spotřeba tepelné energie na vytápění budovy během topného období, kJ / (m 2 × о С × den), je určena vzorcem
D.1:
10 3 × 2 566917 / (7258 × 4858,5) = 72,8 kJ / (m 2 × о С × den)
Podle tabulky. 3,6 b [TSN 23 - 329 - 2002] normalizovaná měrná spotřeba tepelné energie na vytápění devítipodlažního obytného domu je 80 kJ / (m 2 × о С × den) nebo 29 kJ / (m 3 × о С × den ).
ZÁVĚR
V projektu devítipodlažní obytné budovy byly ke zlepšení energetické účinnosti budovy použity speciální techniky, jako například:
¾ bylo použito konstruktivní řešení, které umožňuje nejen provést rychlou stavbu objektu, ale také použít různé strukturální izolační materiály a architektonické formy na žádost zákazníka a s přihlédnutím stávající příležitosti stavební průmysl regionu,
¾ projekt provádí tepelnou izolaci topných a teplovodních potrubí,
Bylo použito ¾ moderních tepelně izolačních materiálů, zejména polystyrenbeton D200, GOST R 51263-99,
¾ v moderních průsvitných strukturách tepelně stíněných oken se používají dvoukomorová okna s dvojitým zasklením a pro provádění okenních rámů a křídel zejména PVC profilů nebo jejich kombinací. Při výrobě oken s dvojitým zasklením pomocí plaveného skla poskytují okna vypočítanou sníženou odolnost proti přenosu tepla 0,56 W / (m × oC).
Energetická účinnost navržené obytné budovy je určena následujícím hlavní kritéria:
¾ měrná spotřeba tepelné energie na vytápění během topného období q h des, kJ / (m 2 × ° С × den) [kJ / (m 3 × ° С × den)];
¾ indikátor kompaktnosti budovy k e, 1m;
¾ koeficient zasklení fasády budovy F.
V důsledku výpočtů lze vyvodit následující závěry:
1. Uzavírající konstrukce 9patrového obytného domu splňují požadavky SNiP 23-02 na energetickou účinnost.
2. Budova je navržena tak, aby udržovala optimální teploty a vlhkosti vzduchu při zajištění nejnižších nákladů na spotřebu energie.
3. Vypočtený ukazatel kompaktnosti budovy k e= 0,32 se rovná standardu.
4. Koeficient zasklení fasády budovy f = 0,17 se blíží standardní hodnotě f = 0,18.
5. Míra poklesu spotřeby tepelné energie na vytápění budovy ze standardní hodnoty byla minus 9%. Tato hodnota parametru odpovídá normální třída tepelné energetické účinnosti budovy podle tabulky 3 SNiP 23-02-2003 Tepelná ochrana budov.
ENERGETICKÝ PAS VÝSTAVBY
Topné a ventilační systémy musí zajistit přijatelné mikroklimatické podmínky a vzduchové prostředí prostor. K tomu je nutné udržovat rovnováhu mezi tepelnými ztrátami budovy a tepelným ziskem. Podmínku tepelné rovnováhy budovy lze vyjádřit jako rovnost
$$ Q = Q_t + Q_u = Q_0 + Q_ (televize), $$
kde $ Q $ je celková tepelná ztráta budovy; $ Q_т $ - tepelné ztráty přenosem tepla vnějšími ploty; $ Q_a $ - infiltrační tepelné ztráty v důsledku vstupu studeného vzduchu do místnosti netěsnostmi ve vnějších plotech; $ Q_0 $ - dodávka tepla do budovy topení; $ Q_ (tv) $ - vnitřní odvod tepla.
Tepelné ztráty budovy závisí hlavně na prvním období $ Q_t $. Z důvodu pohodlí výpočtu lze tedy tepelné ztráty budovy znázornit následovně:
$$ Q = Q_t · (1 + μ), $$
kde $ μ $ je koeficient infiltrace, což je poměr tepelných ztrát infiltrací k tepelným ztrátám přenosem tepla přes vnější skříně.
Zdrojem vnitřního uvolňování tepla $ Q_ (tv) $, v obytných budovách jsou obvykle lidé, kuchyňské spotřebiče (plynová, elektrická a jiná kamna), osvětlovací tělesa. Tyto uvolňování tepla jsou z velké části náhodné a nelze je v průběhu času žádným způsobem ovládat.
Odvod tepla navíc není rovnoměrně rozložen po celé budově. V prostorách s vysokou hustotou osídlení jsou vnitřní emise tepla relativně vysoké a v prostorách s nízkou hustotou jsou nevýznamné.
K zajištění normálních teplotních podmínek v obytných oblastech ve všech vytápěných místnostech je k dispozici hydraulické a teplotní režim topná síť za nejnepříznivějších podmínek, tj. podle režimu vytápění prostor s nulovými emisemi tepla.
Snížená odolnost proti přenosu tepla průsvitných struktur (okna, vitráže, balkonové dveře, lucerny) je odvozena z výsledků testů v akreditované laboratoři; při absenci takových údajů se odhaduje podle metody z dodatku K až.
Snížená odolnost proti přenosu tepla u uzavřených konstrukcí s větranými vzduchovými prostory by měla být vypočtena v souladu s dodatkem K v SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov (SNiP 23. 2. 2003).
Výpočet specifických vlastností tepelného stínění budovy je sestaven ve formě tabulky, která by měla obsahovat následující informace:
Následující tabulka ukazuje formu tabulky pro výpočet specifických tepelných vlastností budovy
Specifická ventilační charakteristika budovy, W / (m 3 ∙ ° C), by měla být stanovena podle vzorce
$$ k_ (ventilace) = 0,28 s n_v β_v ρ_v ^ (ventilace) (1-k_ (eff)), $$
kde $ c $ je měrná tepelná kapacita vzduchu rovnající se 1 kJ / (kg · ° С); $ β_v $ - koeficient snížení objemu vzduchu v budově s přihlédnutím k přítomnosti vnitřních uzavíracích struktur. Při absenci dat vezměte $ β_v = 0,85 $; $ ρ_w ^ (odvzdušnění) $ - průměrná hustota přiváděného vzduchu za topné období, vypočtená podle vzorce, kg / m 3:
$$ ρ_w ^ (ventilace) = \ frac (353) (273 + t_ (od)); $$
$ n_w $ - průměrná rychlost výměny vzduchu v budově za topné období, h –1; $ k_ (eff) $ - koeficient účinnosti rekuperátoru.
Koeficient účinnosti rekuperátoru je nenulový, pokud průměrná propustnost vzduchu bytů v obytných a veřejných budovách (s uzavřenými přívodními a výfukovými otvory) zajišťuje výměnu vzduchu s multiplicitou $ n_ (50) $, h –1 během testovacího období , při tlakovém rozdílu 50 Pa venkovního a vnitřního vzduchu s mechanickým větráním $ n_ (50) ≤ 2 $ h –1.
Rychlost výměny vzduchu budov a prostor při tlakovém rozdílu 50 Pa a jejich průměrná propustnost pro vzduch jsou stanoveny v souladu s GOST 31167.
Průměrná rychlost výměny vzduchu v budově během topného období se vypočítá z celkové výměny vzduchu v důsledku větrání a infiltrace podle vzorce, h –1:
$$ n_v = \ frac (\ frac (L_ (ventilace) n_ (ventilace)) (168) + \ frac (G_ (inf) n_ (inf)) (168 ρ_v ^ (ventilace))) (β_v V_ (od) ), $$
kde $ L_ (průduch) $ je množství vzduchu přiváděného do budovy s neorganizovaným přítokem nebo normalizovaná hodnota pro mechanické větrání, m 3 / h, rovnající se: a) obytným budovám s odhadovaným obsazením bytů méně než 20 m 2 z celkové plochy na osobu $ 3 A_zh $, b) ostatní obytné budovy $ 0,35 · h_ (patro) (A_ж) $, ale ne méně než $ 30 · m $; kde $ m $ je odhadovaný počet obyvatel v budově, c) veřejné a administrativní budovy přijato podmíněně: pro administrativní budovy, kanceláře, sklady a supermarkety $ 4 A_r $, pro obchody v docházkové vzdálenosti, zdravotnická zařízení, továrny zákaznické služby, sportovní arény, muzea a výstavy $ 5 · A_р $, pro mateřské školy, školy, střední technické a vyšší vzdělávací instituce 7 $ · A_р $, pro komplexy zlepšující zdraví a kulturu a volný čas, restaurace, kavárny, nádraží $ 10 · A_р $; $ A_ж $, $ A_р $ - pro obytné budovy - oblast obytných prostor, které zahrnují ložnice, dětské pokoje, obývací pokoje, kanceláře, knihovny, jídelny, kuchyně -jídelny; u veřejných a administrativních budov - odhadovaná plocha, stanovená v souladu s SP 118.13330 jako součet ploch všech prostor, s výjimkou chodeb, vestibulů, průchodů, schodišť, výtahových šachet, vnitřních otevřených schodišť a ramp, jakož i prostory určené k umístění inženýrská zařízení a sítě, m 2; $ h_ (podlaha) $ - výška podlahy od podlahy ke stropu, m; $ n_ (ventilace) $ - počet hodin provozu mechanické ventilace během týdne; 168 - počet hodin v týdnu; $ G_ (inf) $ - množství vzduchu infiltrovaného do budovy obklopujícími konstrukcemi, kg / h: pro obytné budovy - vzduch vstupující do schodišť během dne topného období, pro veřejné budovy - vzduch vstupující skrz úniky průsvitných konstrukcí a dveří, Je povoleno být přijato pro veřejné budovy v mimopracovní době, v závislosti na počtu podlaží budovy: až tři patra - rovná 0,1 $ β_v V_ (celkem) $, od čtyř do devíti podlaží $ 0,15 β_v V_ (celkem) $, nad devět pater $ 0,2 β_v · V_ (celkem) $, kde $ V_ (celkem) $ - vytápěný objem veřejné části budovy; $ n_ (inf) $ - počet hodin účtování infiltrace během týdne, h, rovný 168 u budov s vyváženým přívodní a výfukové větrání a (168 - $ n_ (větrací) $) pro budovy, v jejichž prostorách je udržován tlak vzduchu během provozu mechanického vstupního větrání; $ V_ (od) $ - vytápěný objem budovy, rovný objemu omezenému vnitřními povrchy vnějších plotů budov, m 3;
V případech, kdy se budova skládá z několika zón s různou výměnou vzduchu, jsou průměrné rychlosti výměny vzduchu nalezeny pro každou zónu zvlášť (zóny, na které je budova rozdělena, by měly tvořit celý vytápěný objem). Všechny získané průměrné rychlosti výměny vzduchu se sečtou a celkový koeficient se dosadí do vzorce pro výpočet specifických ventilačních charakteristik budovy.
Množství infiltrovaného vzduchu vstupujícího do schodiště obytné budovy nebo do prostor veřejné budovy netěsnostmi ve výplních otvorů za předpokladu, že jsou všechny na návětrné straně, by mělo být určeno podle vzorce:
$$ G_ (inf) = \ left (\ frac (A_ (ok)) (R_ (u, ok) ^ (tr)) \ right) \ left (\ frac (Δp_ (ok)) (10) \ right) ^ (\ frac (2) (3)) + \ left (\ frac (A_ (dv)) (R_ (u, dv) ^ (tr)) \ right) \ left (\ frac (Δp_ (dv)) ( 10) \ right) ^ (\ frac (1) (2)) $$
kde $ A_ (ok) $ a $ A_ (dv) $ - celková plocha oken, balkonových dveří a vnějších vchodových dveří, m 2; $ R_ (u, ok) ^ (tr) $ a $ R_ (u, dv) ^ (tr) $ - respektive požadovaná odolnost prostupu vzduchu u oken a balkonových dveří a vnějších vchodových dveří, (m 2 h) / kg; $ Δp_ (ok) $ a $ Δp_ (dv) $ - vypočtený tlakový rozdíl mezi vnějším a vnitřním vzduchem Pa pro okna a balkonové dveře a vnější vchodové dveře je určen podle vzorce:
$$ Δp = 0,55 · H · (γ_n-γ_v) + 0,03 · γ_n · v ^ 2, $$
pro okna a balkonové dveře s výměnou 0,55 za 0,28 v něm a s výpočtem měrné hmotnosti podle vzorce:
$$ γ = \ frac (3463) (273 + t), $$
kde $ γ_n $, $ γ_w $ - měrná hmotnost venkovního a vnitřního vzduchu, respektive N / m 3; t - teplota vzduchu: vnitřní (pro určení $ γ_in $) - přijato podle optimálních parametrů v souladu s GOST 12.1.005, GOST 30494 a SanPiN 2.1.2.2645; venkovní (pro určení $ γ_н $) - bere se jako průměrná teplota nejchladnějšího pětidenního období s jistotou 0,92 podle SP 131.13330; $ v $ je maximální průměrná rychlost větru v bodech za leden, jejíž frekvence je 16% a více, podle SP 131.13330.
Specifická charakteristika emise tepla budovy z domácnosti, W / (m 3 ° С), by měla být určena podle vzorce:
$$ k_ (život) = \ frac (q_ (život) A_zh) (V_ (život) (t_w-t_ (od))), $$
kde $ q_ (životnost) $ je množství tepla pro domácnost na 1 m 2 plochy obytných prostor nebo odhadovaná plocha veřejné budovy, W / m 2, odebráno pro:
Specifická charakteristika tepelného příkonu slunečního záření do budovy, W / (m ° C), by měla být stanovena podle vzorce:
$$ k_ (rad) = (11,6 Q_ (rad) ^ (rok)) (V_ (od) GSOP), $$
kde $ Q_ (rad) ^ (rok) $ - vstup tepla okny a lampami ze slunečního záření během topné sezóny, MJ / rok, pro čtyři fasády budov orientované do čtyř směrů, určené podle vzorce:
$$ Q_ (rad) ^ (rok) = τ_ (1ok) τ_ (2ok) (A_ (ok1) I_1 + A_ (ok2) I_2 + A_ (ok3) I_3 + A_ (ok4) I_4) + τ_ (1 pozadí) τ_ (2 pozadí) A_ (pozadí) I_ (hory), $$
kde $ τ_ (1ok) $, $ τ_ (1 pozadí) $ jsou koeficienty relativní penetrace slunečního záření pro výplně propouštějící světlo oken, respektive světlíků, pořízené podle údajů pasu odpovídajícího přenosu světla produkty; při nedostatku údajů by to mělo být bráno podle souboru pravidel; střešní okna s úhlem sklonu výplní k horizontu 45 ° a více by měla být považována za svislá okna, s úhlem sklonu menším než 45 ° - jako střešní světla; $ τ_ (2ok) $, $ τ_ (2 pozadí) $ - koeficienty, které berou v úvahu zastínění světlíku, respektive oken, a světlíků neprůhlednými výplňovými prvky, převzato podle konstrukčních údajů; při nedostatku údajů by to mělo být bráno podle souboru pravidel; $ A_ (ok1) $, $ A_ (ok2) $, $ A_ (ok3) $, $ A_ (ok4) $ - plocha světelných otvorů fasád budov (slepá část balkonových dveří je vyloučena ) orientovaná ve čtyřech směrech, m 2; $ A_ (pozadí) $ je plocha světlíků světlíků budovy, m 2; $ I_1 $, $ I_2 $, $ I_3 $, $ I_4 $ je průměrná hodnota slunečního záření za topné období na svislých plochách za aktuálních podmínek oblačnosti, orientovaná podél čtyř fasád budovy, MJ / (m 2 rok), je určen metodou stanovenou v pravidlech TSN 23-304-99 a SP 23-101-2004; $ I_ (hory) $ - průměrná hodnota slunečního záření na vodorovném povrchu během topného období za skutečných podmínek oblačnosti, MJ / (m2
Specifická spotřeba tepelné energie na vytápění a větrání budovy během topného období, kWh / (m 3 rok) by měla být stanovena podle vzorce:
$$ q = 0,024 · GSOP · q_ (od) ^ s. $$
Spotřeba tepelné energie na vytápění a větrání budovy během topného období, kWh / rok, by měla být určena podle vzorce:
$$ Q_ (od) ^ (rok) = 0,024 GSOP V_ (od) q_ (od) ^ str. $$
Na základě těchto ukazatelů je pro každou budovu vyvinut energetický pas. Energetický pas stavebního projektu: dokument obsahující energetickou, tepelnou a geometrickou charakteristiku stávajících budov i projektů budov a jejich obvodových konstrukcí a stanovení shody s jejich požadavky normativní dokumenty a třídu energetické účinnosti.
Energetický pas projektu budovy je vyvinut s cílem poskytnout monitorovací systém spotřeby tepelné energie na vytápění a větrání budovy, což znamená, že je třeba zajistit soulad tepelné ochrany a energetických charakteristik budovy se standardizovaným ukazatele definované v těchto normách a (nebo) požadavky na energetickou účinnost projektů investiční výstavby stanovené federální legislativou.
Energetický pas budovy je sepsán v souladu s dodatkem D. Formulář pro vyplnění energetického pasu projektu budovy v SP 50.13330.2012 Tepelná ochrana budov (SNiP 23. 2. 2003).
Topné systémy musí zajišťovat rovnoměrný ohřev vzduchu v místnostech po celou dobu vytápění, nesmí vytvářet pachy, nesmí znečišťovat vzduch v místnostech škodlivými látkami uvolňovanými během provozu, nesmí vytvářet další hluk, musí být přístupné pro údržba a servis.
Topná zařízení musí být snadno přístupná pro čištění. Při ohřevu vody by povrchová teplota topných zařízení neměla překročit 90 ° C. Pro zařízení s teplotou topné plochy vyšší než 75 ° C musí být k dispozici ochranné kryty.
Přirozené větrání obytné místnosti by měly být prováděny prouděním vzduchu větracími otvory, příčníky nebo speciálními otvory v okenních křídlech a ventilačních kanálech. V kuchyních, koupelnách, toaletách a sušárnách by měly být vytvořeny výfukové otvory pro potrubí.
Topné zatížení je obvykle nepřetržitě. Při konstantní venkovní teplotě, rychlosti větru a oblačnosti je topné zatížení obytných budov prakticky konstantní. Topné zatížení veřejných budov a průmyslové podniky má nestálý denní a často i nestálý týdenní rozvrh, kdy v zájmu úspory tepla je dodávka tepla pro vytápění v mimopracovní době (noci a víkendy) uměle omezena.
Větrací zatížení se mění mnohem ostřeji jak během dne, tak ve dnech v týdnu, protože větrání zpravidla nefunguje během pracovní doby průmyslových podniků a institucí.
MINISTERSTVO VZDĚLÁVÁNÍ A VĚDY RUSKÉ FEDERACE
Federální státní rozpočet vzdělávací instituce vyšší odborné vzdělání
"Státní univerzita - vzdělávací, vědecký a průmyslový komplex"
Ústav architektury a stavitelství
Oddělení: „Městská výstavba a hospodářství“
Disciplína: „Stavební fyzika“
KURZOVÁ PRÁCE
„Tepelná ochrana budov“
Vyplnil student: Arkharova K.Yu.
Úvod
Tepelná ochrana - soubor opatření a technologií pro úsporu energie, které umožňují zvýšit tepelnou izolaci budov pro různé účely, ke snížení tepelných ztrát prostor.
Úkol zajištění požadovaných tepelně technických vlastností vnějších obvodových konstrukcí je řešen tak, že jim bude poskytnuta požadovaná tepelná stabilita a odolnost proti přenosu tepla.
Odpor přenosu tepla musí být dostatečně vysoký, aby maximálně chladné období zajistit hygienicky přijatelné teplotní podmínky na povrchu konstrukce směřující do místnosti. Tepelná stabilita struktur se posuzuje podle jejich schopnosti udržovat relativní stálost teploty v místnostech s periodickými výkyvy teploty vzdušného prostředí sousedícího se strukturami a tokem tepla, které jimi prochází. Stupeň tepelné stability struktury jako celku je do značné míry určen fyzikální vlastnosti materiál, ze kterého je vyrobena vnější vrstva struktury, která vnímá prudké výkyvy teplot.
V tomhle seminární práce bude proveden tepelně technický výpočet uzavírající struktury obytného individuálního domu, jehož stavební oblastí je město Arkhangelsk.
Quest form
1 Stavební plocha:
Archangelsk.
2 Stěnová konstrukce (název konstrukční materiál(izolace, tloušťka, hustota):
1. vrstva - modifikovaný polystyrenový beton na strusko -portlandském cementu (= 200 kg / m 3 ;? = 0,07 W / (m * K) ;? = 0,36 m)
2. vrstva - extrudovaná polystyrenová pěna (= 32 kg / m 3 ;? = 0,031 W / (m * K) ;? = 0,22 m)
3. vrstva - perlibeton (= 600 kg / m 3;? = 0,23 W / (m * K) ;? = 0,32 m
3 Materiál tepelně vodivé inkluze:
perlibeton (= 600 kg / m 3 ;? = 0,23 W / (m * K) ;? = 0,38 m
4 Konstrukce podlahy:
1. vrstva - linoleum (= 1800 kg / m 3; s = 8,56 W / (m 2 ° C) ;? = 0,38 W / (m 2 ° C) ;? = 0,0008 m
2. vrstva - cementovo -pískový potěr (= 1800 kg / m 3; s = 11,09 W / (m 2 ° C) ;? = 0,93 W / (m 2 ° C) ;? = 0,01 m)
3. vrstva - desky z expandovaného polystyrenu (= 25 kg / m 3; s = 0,38 W / (m 2 ° C) ;? = 0,44 W / (m 2 ° C) ;? = 0,11 m)
4. vrstva - deska z pěnového betonu (= 400 kg / m 3; s = 2,42 W / (m 2 ° C) ;? = 0,15 W / (m 2 ° C) ;? = 0,22 m)
1 . Odkaz na klima
Rozvojová oblast - Archangelsk.
Klimatická oblast - II A.
Vlhká zóna je vlhká.
Vnitřní vlhkost? = 55%;
návrhová teplota v místnosti = 21 ° С.
Vlhkost v místnosti je normální.
Provozní podmínky - B.
Klimatické parametry:
Odhadovaná teplota venkovního vzduchu (Teplota venkovního vzduchu nejchladnějšího pětidenního období (ustanovení 0,92)
Doba topného období (s průměrnou denní venkovní teplotou 8 ° C) - = 250 dní;
Průměrná teplota topného období (s průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu <8 ° C) - = - 4,5 ° C.
oplocení teplo asimilační topení
2 . Tepelně technický výpočet
2 .1 Tepelný výpočet obvodových konstrukcí
Výpočet denního stupně topného období
GSOP = (t in - t from) z z, (1.1)
kde je návrhová teplota v místnosti, ° С;
Návrhová teplota venkovního vzduchu, ° С;
Trvání topného období, dny
GSOP = ( + 21 + 4,5) 250 = 6125 ° C den
Požadovaná odolnost proti přenosu tepla se vypočítá podle vzorce (1.2)
kde a a b - koeficienty, jejichž hodnoty by měly být brány podle tabulky 3 SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“ pro odpovídající skupiny budov.
Přijímáme: a = 0,00035; b = 1,4
0,00035 6125 + 1,4 = 3,54 m 2 ° C / W.
Vnější stěnová konstrukce
a) Střiháme konstrukci rovinou rovnoběžnou se směrem toku tepla (obr. 1):
Obrázek 1 - Struktura vnější stěny
Tabulka 1 - Parametry materiálů vnější stěny
Odolnost proti přenosu tepla R a je určena vzorcem (1.3):
kde, And i - oblast i -té sekce, m 2;
R i - odolnost proti přenosu tepla i -té sekce;
A je součet ploch všech ploch, m 2.
Odolnost proti přenosu tepla pro homogenní oblasti je určena vzorcem (1.4):
kde,? - tloušťka vrstvy, m;
Součinitel tepelné vodivosti, W / (mK)
Odolnost proti přenosu tepla pro nehomogenní oblasti vypočítáme podle vzorce (1.5):
R = R 1 + R 2 + R 3 +… + R n + R vp, (1,5)
kde, R 1, R 2, R 3 ... R n - odolnost proti přenosu tepla jednotlivých vrstev konstrukce ,;
R VP - odolnost proti přenosu tepla vzduchovou vrstvou ,.
Ra najdeme podle vzorce (1.3):
b) Střiháme konstrukci rovinou kolmou na směr toku tepla (obr. 2):
Obrázek 2 - Struktura vnější stěny
Odolnost proti přenosu tepla R b je určena vzorcem (1.5)
Rb = R 1 + R 2 + R 3 +… + R n + R vp, (1,5)
Odolnost pro propustnost vzduchu pro homogenní oblasti je určena vzorcem (1.4).
Odolnost proti propustnosti vzduchu pro heterogenní oblasti je určena vzorcem (1.3):
Rb najdeme podle vzorce (1.5):
Rb = 5,14 + 3,09 + 1,4 = 9,63.
Podmíněná odolnost proti přenosu tepla vnější stěny je určena vzorcem (1.6):
kde, Ra - odolnost proti přenosu tepla uzavřené struktury, řez rovnoběžně s tepelným tokem;
R b - odolnost proti přenosu tepla uzavřené konstrukce, řez kolmo k tepelnému toku ,.
Snížená odolnost vnější stěny vůči přenosu tepla je určena vzorcem (1.7):
Odolnost proti přenosu tepla na vnějším povrchu je určena vzorcem (1.9)
kde součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu obklopující struktury, = 8,7;
kde je součinitel prostupu tepla vnějšího povrchu obklopující struktury, = 23;
Vypočtený teplotní rozdíl mezi teplotou vnitřního vzduchu a teplotou vnitřního povrchu obklopující konstrukce je určen vzorcem (1.10):
kde n je koeficient, který bere v úvahu závislost polohy vnějšího povrchu obklopujících struktur ve vztahu k vnějšímu vzduchu, vezmeme n = 1;
návrhová teplota v místnosti, ° С;
návrhová teplota venkovního vzduchu v chladném období, ° С;
součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu obklopujících struktur, W / (m 2 · ° С).
Teplota vnitřního povrchu obklopující struktury je určena vzorcem (1.11):
2 . 2 Výpočet obklopujících struktur „teplých“ sklepů
Požadovaná odolnost proti přenosu tepla části suterénní stěny umístěné nad plánovací úrovní země se považuje za stejnou jako snížená odolnost proti přenosu tepla vnější stěny:
Snížená odolnost proti přenosu tepla uzavírajících struktur zakopané části suterénu umístěné pod úrovní terénu.
Výška zapuštěné části suterénu je 2m; šířka suterénu - 3,8m
Podle tabulky 13 SP 23-101-2004 „Návrh tepelné ochrany budov“ akceptujeme:
Požadovaná odolnost proti přenosu tepla suterénu přes „teplý“ suterén se vypočítá podle vzorce (1.12)
kde požadovanou odolnost proti přenosu tepla v suterénu zjistíme podle tabulky 3 SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“.
kde teplota vzduchu v suterénu, ° С;
stejné jako ve vzorci (1.10);
stejné jako ve vzorci (1.10)
Vezměme rovných 21,35 ° C:
Teplota vzduchu v suterénu je určena vzorcem (1.14):
kde, stejné jako ve vzorci (1.10);
Hustota lineárního tepelného toku; ;
Objem vzduchu v suterénu;
Délka potrubí i-tého průměru, m; ;
Směnný kurz vzduchu v suterénu; ;
Hustota vzduchu v suterénu;
с - měrná tepelná kapacita vzduchu;
Sklepní prostor;
Oblast podlahy suterénu a stěn v kontaktu se zemí;
Oblast vnějších stěn suterénu nad úrovní terénu ,.
2 . 3 Tepelný výpočet oken
Stupeň-den topného období se vypočítá podle vzorce (1.1)
GSOP = ( + 21 + 4,5) 250 = 6125 ° C den.
Snížená odolnost proti přenosu tepla je stanovena podle tabulky 3 SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“ interpolační metodou:
Okna vybíráme na základě nalezeného odporu přenosu tepla R 0:
Běžné sklo a jednokomorová jednotka s dvojitým zasklením v samostatných vazbách skla s tvrdým selektivním povlakem-.
Závěr: Snížená odolnost proti přenosu tepla, teplotní rozdíl a teplota vnitřního povrchu obklopující konstrukce odpovídá požadovaným normám. V důsledku toho byla správně zvolena projektovaná struktura vnější stěny a tloušťka izolace.
Vzhledem k tomu, že jsme vzali strukturu stěn pro uzavírající konstrukce v zapuštěné části suterénu, dostali jsme nepřijatelný odpor proti přenosu tepla podlahy suterénu, který ovlivňuje teplotní rozdíl mezi teplotou vnitřního vzduchu a teplota vnitřního povrchu obklopující struktury.
3 . Výpočet měrné spotřeby tepelné energie na vytápění za topné období
Odhadovaná měrná spotřeba tepelné energie na vytápění budov za topné období je určena vzorcem (2.1):
kde spotřeba tepelné energie na vytápění budovy během topného období, J;
Součet podlahových ploch bytů resp užitečná oblast prostory budovy, kromě technických podlah a garáží, m 2
Spotřeba tepla na vytápění budovy během topného období se vypočítá podle vzorce (2.2):
kde celková tepelná ztráta budovy vnějšími uzavíracími strukturami, J;
Příkon tepla domácnosti během topného období, J;
Tepelný zisk okny a lampami ze slunečního záření během topného období, J;
Součinitel snížení tepelného příkonu v důsledku tepelné setrvačnosti obklopujících struktur, doporučená hodnota = 0,8;
Koeficient, který zohledňuje dodatečnou spotřebu tepla topného systému spojenou s diskrétností jmenovitého tepelného toku řady topných zařízení, jejich dodatečné tepelné ztráty radiátorovými částmi plotů, zvýšenou teplotu vzduchu v rohových místnostech, tepelná ztráta procházejících potrubí nevytápěné prostory, pro budovy s vytápěnými sklepy = 1,07;
Celková tepelná ztráta budovy J za topné období je určena vzorcem (2.3):
kde, - obecný součinitel prostupu tepla budovy, W / (m 2 · ° С), je určen vzorcem (2.4);
Celková plocha obklopujících struktur, m 2;
kde, - snížený součinitel prostupu tepla vnějšími obklopujícími strukturami budovy, W / (m 2 · ° С);
Podmíněný součinitel prostupu tepla budovy s přihlédnutím k tepelným ztrátám v důsledku infiltrace a větrání, W / (m 2 ° C).
Snížený součinitel prostupu tepla vnějšími uzavřenými strukturami budovy je určen vzorcem (2.5):
kde plocha, m 2 a snížená odolnost proti přenosu tepla, m 2 · ° С / W, vnější stěny (kromě otvorů);
Totéž pro vyplnění světelných otvorů (okna, vitráže, lucerny);
Totéž pro venkovní dveře a brány;
stejné, kombinované krytiny (včetně nad arkýři);
totéž, podkrovní podlahy;
totéž, suterénní podlahy;
také, .
0,306 W / (m 2 ° C);
Součinitel podmíněného prostupu tepla budovy s přihlédnutím k tepelným ztrátám infiltrací a větráním, W / (m 2 ° C), je určen vzorcem (2.6):
kde, - koeficient snížení objemu vzduchu v budově, s přihlédnutím k přítomnosti vnitřních uzavíracích struktur. Přijímáme sv = 0,85;
Objem vytápěných prostor;
Součinitel zohlednění vlivu protiproudého toku tepla v průsvitných strukturách, rovný 1 pro okna a balkonové dveře se samostatným vázáním;
Průměrná hustota přiváděného vzduchu během topného období, kg / m 3, stanovená podle vzorce (2.7);
Průměrná rychlost výměny vzduchu v budově během topného období, h 1
Průměrná rychlost výměny vzduchu v budově během topného období se vypočítá z celkové výměny vzduchu v důsledku větrání a infiltrace podle vzorce (2.8):
kde je množství přiváděného vzduchu do budovy s neorganizovaným přítokem nebo normalizovanou hodnotou s mechanickým větráním, m 3 / h, rovnající se obytným budovám určeným pro občany, s přihlédnutím k sociální normě (s odhadovanou obsazeností byt 20 m 2 z celkové plochy nebo méně na osobu) - 3 A; 3 A = 603,93 m 2;
Obytná oblast; = 201,31 m 2;
Počet hodin provozu mechanické ventilace během týdne, h; ;
Počet hodin účtování infiltrace během týdne, h; = 168;
Množství vzduchu infiltrovaného do budovy přes obklopující struktury, kg / h;
Množství vzduchu pronikajícího do schodiště obytné budovy netěsnostmi ve výplních otvorů je určeno vzorcem (2.9):
kde pro schodiště celková plocha oken a balkonových dveří a vstupních vnějších dveří, m 2;
podle toho u schodiště požadovaná odolnost proti prostupnosti vzduchu u oken a balkonových dveří a vstupních vnějších dveří, m 2 · ° C / W;
V souladu s tím pro schodiště vypočtený tlakový rozdíl mezi vnějším a vnitřním vzduchem pro okna a balkonové dveře a vchodové vnější dveře, Pa, určený podle vzorce (2.10):
kde n, in - měrná hmotnost vnějšího a vnitřního vzduchu, N / m 3, stanovená podle vzorce (2.11):
Maximum průměrných rychlostí větru v bodech za leden (SP 131.13330.2012 „Stavební klimatologie“); = 3,4 m / s.
3463 / (273 + t), (2,11)
n = 3463 / (273 -33) = 14,32 N / m 3;
h = 3463 / (273 + 21) = 11,78 N / m 3;
Odtud najdeme:
Na základě získaných údajů zjistíme průměrnou rychlost výměny vzduchu budovy za topné období:
0,06041 h 1.
Na základě získaných údajů vypočítáme podle vzorce (2.6):
0,020 W / (m 2 ° C).
Pomocí údajů získaných ve vzorcích (2.5) a (2.6) zjistíme celkový součinitel prostupu tepla budovy:
0,306 + 0,020 = 0,326 W / (m 2 ° C).
Celkové tepelné ztráty budovy vypočítáme podle vzorce (2.3):
0,08640,326177,78 = J.
Příkon tepla domácnosti během topného období, J, je určen vzorcem (2.12):
kde se bere hodnota rozptylu tepla v domácnosti na 1 m 2 plochy obytných prostor nebo odhadovaná plocha veřejné budovy, W / m 2;
obytný prostor; = 201,31 m 2;
Tepelný zisk okny a lampami ze slunečního záření během topného období, J, pro čtyři fasády budov orientované do čtyř směrů, je určen vzorcem (2.13):
kde jsou koeficienty, které berou v úvahu ztmavení světelného otvoru neprůhlednými prvky; pro jednokomorovou skleněnou jednotku z obyčejného skla s tvrdým selektivním povlakem - 0,8;
Součinitel relativní penetrace slunečního záření pro výplně propouštějící světlo; pro jednokomorovou skleněnou jednotku z obyčejného skla s tvrdým selektivním povlakem - 0,57;
Plocha světelných otvorů fasád budovy, respektive orientovaná do čtyř směrů, m 2;
Průměrná hodnota slunečního záření na svislých plochách během topného období za skutečných oblačných podmínek, orientovaných podél čtyř fasád budovy, J / (m 2, je stanovena podle tabulky 9.1 SP 131.13330.2012 „Stavební klimatologie“;
Topná sezóna:
Leden, únor, březen, duben, květen, září, říjen, listopad, prosinec.
Přijímáme 64 ° severní šířky pro město Arkhangelsk.
C: A 1 = 2,25 m 2; I 1 = (31 + 49) / 9 = 8,89 J / (m 2;
I 2 = (138 + 157 + 192 + 155 + 138 + 162 + 170 + 151 + 192) / 9 = 161,67 J / (m 2;
B: A3 = 8,58; I 3 = (11 + 35 + 78 + 135 + 153 + 96 + 49 + 22 + 12) / 9 = 66 J / (m 2;
Z: A 4 = 8,58; I 4 = (11 + 35 + 78 + 135 + 153 + 96 + 49 + 22 + 12) / 9 = 66 J / (m 2.
Pomocí údajů získaných při výpočtu vzorců (2.3), (2.12) a (2.13) zjistíme spotřebu tepelné energie na vytápění budovy podle vzorce (2.2):
Pomocí vzorce (2.1) vypočítáme měrnou spotřebu tepelné energie na vytápění:
KJ / (m 2 ° C den).
Závěr: měrná spotřeba tepelné energie na vytápění budovy neodpovídá normované spotřebě stanovené podle SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“ a rovná se 38,7 kJ / (m 2 · ° С · den).
4 . Tepelná asimilace povrchu podlahy
Tepelná setrvačnost vrstev podlahové konstrukce
Obrázek 3 - Schéma podlahy
Tabulka 2 - Parametry podlahových materiálů
Tepelná setrvačnost vrstev podlahové konstrukce se vypočítá podle vzorce (3.1):
kde, s - koeficient tepelné asimilace, W / (m 2 ° С);
Tepelný odpor určený vzorcem (1.3)
Vypočtený index tepelné asimilace povrchu podlahy.
První 3 vrstvy podlahové konstrukce mají celkovou tepelnou setrvačnost, ale tepelnou setrvačnost 4 vrstvy.
V důsledku toho je index absorpce tepla povrchu podlahy určen postupně výpočtem indikátorů absorpce tepla povrchů vrstev struktury, počínaje od 3. do 1.:
pro 3. vrstvu podle vzorce (3.2)
pro i-tu vrstvu (i = 1,2) podle vzorce (3.3)
W / (m 2 ° C);
W / (m 2 ° C);
W / (m 2 ° C);
Index tepelné asimilace povrchu podlahy se považuje za rovný indikátoru tepelné asimilace povrchu první vrstvy:
W / (m 2 ° C);
Normovaná hodnota indexu tepelné asimilace je stanovena podle SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“:
12 W / (m 2 ° C);
Závěr: vypočtený index tepelné asimilace povrchu podlahy odpovídá normalizované hodnotě.
5 . Ochrana uzavírající konstrukce před zamokřením
Klimatické parametry:
Tabulka 3 - Hodnoty průměrných měsíčních teplot a tlaku vodní páry venkovního vzduchu
Průměrný parciální tlak vodní páry venkovního vzduchu za roční období
Obrázek 4 - Struktura vnější stěny
Tabulka 4 - Parametry materiálů vnější stěny
Odolnost vrstev struktury propustnosti pro páry je dána vzorcem:
kde, - tloušťka vrstvy, m;
Koeficient propustnosti pro páry, mg / (mchPa)
Stanovujeme odolnost paropropustnosti vrstev konstrukce od vnějšího a vnitřního povrchu k rovině možné kondenzace (rovina možné kondenzace se shoduje s vnějším povrchem izolace):
Odolnost vrstev stěn proti přenosu tepla z vnitřního povrchu do roviny možné kondenzace je určena vzorcem (4.2):
kde je odolnost proti přenosu tepla na vnitřním povrchu, je určena vzorcem (1.8)
Délka ročních období a průměrné měsíční teploty:
zima (leden, únor, březen, prosinec):
léto (květen, červen, červenec, srpen, září):
jaro, podzim (duben, říjen, listopad):
kde je snížená odolnost vnější stěny vůči přenosu tepla;
vypočítaná pokojová teplota ,.
Zjistíme odpovídající hodnotu tlaku vodní páry:
Průměrnou hodnotu tlaku vodní páry za rok zjistíme podle vzorce (4.4):
kde, E 1, E 2, E 3 - hodnoty pružnosti vodní páry podle ročních období, Pa;
trvání sezón, měsíců
Dílčí tlak vnitřních par vzduchu je určen vzorcem (4.5):
kde je parciální tlak nasycené vodní páry, Pa, při teplotě vnitřního vzduchu v místnosti; po dobu 21: 2488 Pa;
relativní vlhkost vnitřního vzduchu,%
Požadovanou odolnost proti paropropustnosti zjistíme podle vzorce (4.6):
kde je průměrný parciální tlak vodní páry venkovního vzduchu za roční období, Pa; bereme = 6,4 hPa
Ze stavu nepřípustnosti akumulace vlhkosti v uzavírající konstrukci pro roční období provozu kontrolujeme stav:
Nacházíme pružnost vodní páry ve venkovním vzduchu po dobu se zápornými měsíčními průměrnými teplotami:
Shledáváme průměrná teplota venkovní vzduch za období se zápornými průměrnými měsíčními teplotami:
Hodnota teploty v rovině možné kondenzace je určena vzorcem (4.3):
Tato teplota odpovídá
Požadovaná odolnost proti paropropustnosti je určena vzorcem (4.7):
kde doba akumulace vlhkosti, dny, se rovná době s negativními průměrnými měsíčními teplotami; přijímáme = 176 dní;
hustota materiálu zvlhčené vrstvy, kg / m 3;
tloušťka smáčené vrstvy, m;
maximální přípustné zvýšení vlhkosti v materiálu zvlhčené vrstvy,% hmotnosti, za období akumulace vlhkosti, podle tabulky 10 SP 50.13330.2012 „Tepelná ochrana budov“; přijímáme pro expandovaný polystyren = 25%;
koeficient určený podle vzorce (4.8):
kde je průměrný parciální tlak vodní páry venkovního vzduchu za období se zápornými průměrnými měsíčními teplotami, Pa;
stejné jako ve vzorci (4.7)
Vypočítáme tedy podle vzorce (4.7):
Ze stavu omezení vlhkosti v uzavírající konstrukci na období s negativními průměrnými měsíčními venkovními teplotami kontrolujeme stav:
Závěr: v souvislosti se splněním podmínky pro omezení množství vlhkosti v uzavírající konstrukci v období akumulace vlhkosti přídavné zařízení není nutná žádná parozábrana.
Závěr
Tepelně technické vlastnosti vnějších plotů budov závisí na: příznivém mikroklimatu budov, tj. Zajištění teploty a vlhkosti vzduchu v místnosti není nižší než regulační požadavky; množství tepla ztraceného budovou v zimě; teplota vnitřního povrchu plotu, která zaručuje proti tvorbě kondenzace na něm; vlhkostní režim konstrukčního řešení plotu, který ovlivňuje jeho vlastnosti tepelného stínění a trvanlivost.
Úkol zajištění požadovaných tepelně technických vlastností vnějších obvodových konstrukcí je řešen tak, že jim bude poskytnuta požadovaná tepelná stabilita a odolnost proti přenosu tepla. Přípustná propustnost struktur je omezena daným odporem prostupu vzduchu. Normálního stavu vlhkosti struktur je dosaženo snížením počátečního obsahu vlhkosti materiálu a pomocí zařízení pro izolaci vlhkosti a u vrstvených struktur navíc účelným uspořádáním strukturálních vrstev vyrobených z materiálů s různými vlastnostmi.
V průběhu projektu kurzu byly provedeny výpočty týkající se tepelné ochrany budov, které byly provedeny v souladu s kodexy praxe.
Seznam použité zdroje a literatura
1. SP 50.13330.2012. Tepelná ochrana budov (Aktualizované vydání SNiP 23-02-2003) [Text] / Ministerstvo pro místní rozvoj Ruska.- Moskva: 2012.- 96 s.
2. SP 131.13330.2012. Stavební klimatologie (Aktualizovaná verze SNiP 23-01-99 *) [Text] / Ministerstvo pro místní rozvoj Ruska.- Moskva: 2012.- 109 s.
3. Kupriyanov V.N. Navrhování tepelné ochrany obvodových konstrukcí: Učebnice [Text]. - Kazaň: KGASU, 2011.- 161 s.
4. SP 23-101-2004 Návrh tepelné ochrany budov [Text]. - M .: FGUP TsPP, 2004.
5. T.I. Abasheva. Album technická řešení ke zvýšení tepelné ochrany budov, k izolaci konstrukčních celků během opravit bytový fond [Text] / T.I. Abasheva, L.V. Bulgakov. N.M. Vavulo a kol. M.: 1996. - 46 stran.
Příloha A
Energetický pas budovy
obecná informace
Podmínky návrhu
|
Název konstrukčních parametrů |
Označení parametru |
jednotka měření |
Vypočítaná hodnota |
||
|
Návrh vnitřní teploty vzduchu |
|||||
|
Odhadovaná venkovní teplota |
|||||
|
Odhadovaná teplota teplého podkroví |
|||||
|
Odhadovaná teplota technického podzemí |
|||||
|
Trvání topného období |
|||||
|
Průměrná venkovní teplota za topné období |
|||||
|
Stupeň-den topného období |
Funkční účel, typ a provedení budovy
Geometrické a tepelné indikátory výkonu
|
Index |
Vypočtená (návrhová) hodnota indikátoru |
|||||
|
Geometrické indikátory |
||||||
|
Celková plocha vnějšího pláště budovy |
||||||
|
Počítaje v to: |
||||||
|
okna a balkonové dveře |
||||||
|
vitráže |
||||||
|
vchodové dveře a brány |
||||||
|
nátěry (kombinované) |
||||||
|
podkrovní podlahy (studené podkroví) |
||||||
|
podlahy z teplých podkroví |
||||||
|
podlahy nad technickým podzemím |
||||||
|
stropy nad příjezdovými cestami a pod arkýři |
||||||
|
patro na zemi |
||||||
|
Oblast apartmánů |
||||||
|
Užitná plocha (veřejné budovy) |
||||||
|
Obytný prostor |
||||||
|
Odhadovaná plocha (veřejné budovy) |
||||||
|
Vyhřívaný objem |
||||||
|
Součinitel prosklení fasády budovy |
||||||
|
Index kompaktnosti budovy |
||||||
|
Indikátory tepla a výkonu |
||||||
|
Tepelný výkon |
||||||
|
Snížená odolnost proti přenosu tepla vnějších plotů: |
M 2 ° C / W |
|||||
|
okna a balkonové dveře |
||||||
|
vitráže |
||||||
|
vchodové dveře a brány |
||||||
|
nátěry (kombinované) |
||||||
|
podkrovní podlahy (studené podkroví) |
||||||
|
stropy teplých podkroví (včetně zakrytí) |
||||||
|
podlahy nad technickým podzemím |
||||||
|
stropy nad nevytápěnými sklepy nebo podzemí |
||||||
|
stropy nad příjezdovými cestami a pod arkýři |
||||||
|
patro na zemi |
||||||
|
Snížený součinitel prostupu tepla budovy |
W / (m 2 ° C) |
|||||
|
Směnný kurz budovy během topného období |
||||||
|
Směnný kurz budovy během testování (při 50 Pa) |
||||||
|
Podmíněný součinitel prostupu tepla budovy s přihlédnutím k tepelným ztrátám v důsledku infiltrace a větrání |
W / (m 2 ° C) |
|||||
|
Celkový součinitel prostupu tepla budovy |
W / (m 2 ° C) |
|||||
|
Energetické ukazatele |
||||||
|
Celkové tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy během topného období |
||||||
|
Specifický odvod tepla v budově |
||||||
|
Příkon tepla domácnosti do budovy během topného období |
||||||
|
Vstup tepla do budovy ze slunečního záření během topného období |
||||||
|
Poptávka po tepelné energii pro vytápění budovy během topného období |
Kurzy
|
Index |
Označení indikátoru a jednotky |
Standardní hodnota indikátoru |
Skutečná hodnota indikátoru |
||
|
Odhadovaný koeficient energetické účinnosti centralizovaného systému vytápění budovy ze zdroje tepla |
|||||
|
Vypočtený koeficient energetické účinnosti bytových domů a autonomní systémy dodávka tepla budovy ze zdroje tepla |
|||||
|
Účetní faktor počitadla tepelného toku |
|||||
|
Účtovací koeficient pro dodatečnou spotřebu tepla |
Složité ukazatele
Tepelně technický výpočet obvodových konstrukcí, vnějších stěn, podkroví a suterénu, oken. Výpočet tepelných ztrát a topných systémů. Tepelný výpočet topných zařízení. Individuální bod vytápění systému vytápění a větrání.
semestrální práce, přidáno 07/12/2011
Tepelný výpočet obvodových konstrukcí na základě zimních provozních podmínek. Výběr průsvitných stavebních obálek. Výpočet vlhkostních podmínek (graficko-analytická metoda Fokin-Vlasov). Stanovení vytápěných stavebních ploch.
manuál, přidáno 1.11.2011
Tepelná ochrana a tepelná izolace stavebních konstrukcí budov a staveb, jejich význam v moderní konstrukce... Získání tepelných vlastností vícevrstvé uzavírající struktury na fyzických a počítačových modelech v programu Ansys.
práce, přidáno 20.03.2017
Vytápění bytové pětipodlažní budovy s plochá střecha a s nevytápěným suterénem ve městě Irkutsk. Odhadované parametry venkovního a vnitřního vzduchu. Tepelně technický výpočet vnějších obvodových konstrukcí. Tepelný výpočet topných zařízení.
semestrální práce, přidáno 02/06/2009
Tepelný režim budovy. Odhadované parametry venkovního a vnitřního vzduchu. Tepelně technický výpočet vnějších obvodových konstrukcí. Stanovení stupně dne topného období a provozních podmínek obklopujících struktur. Výpočet topného systému.
semestrální práce, přidáno 15.10.2013
Tepelně technický výpočet obvodových stěn, podkroví, stropů nad nevytápěnými sklepy. Kontrola struktury vnější stěny v části vnějšího rohu. Režim vzduchu provoz venkovních plotů. Tepelná asimilace povrchu podlahy.
semestrální práce, přidáno 14/11/2014
Výběr designu oken a vnějších dveří. Výpočet tepelných ztrát v místnostech a budovách. Definice tepelně izolační materiály nutné zajistit příznivé podmínky, s klimatickými změnami pomocí výpočtu obklopujících struktur.
semestrální práce, přidáno 22. ledna 2010
Tepelný režim budovy, parametry venkovního a vnitřního vzduchu. Tepelně technický výpočet obvodových konstrukcí, tepelná bilance prostor. Výběr topných a ventilačních systémů, jako jsou topná zařízení. Hydraulický výpočet topného systému.
semestrální práce, přidáno 15.10.2013
Požadavky na stavební konstrukce vnější skříně vytápěných obytných a veřejných budov. Tepelné ztráty místnosti. Volba tepelné izolace stěn. Odolnost vzduchové propustnosti obklopujících struktur. Výpočet a výběr topných zařízení.
semestrální práce, přidáno 06.06.2010
Tepelně technický výpočet vnějších obvodových konstrukcí, tepelné ztráty budovy, topná zařízení. Hydraulický výpočet systému vytápění budovy. Výpočet tepelného zatížení bytového domu. Požadavky na topné systémy a jejich provoz.
