ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ





ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Студентка ________

группа ________

Санкт-Петербург

2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные…………………………………..……..………………..…………………………………………………………………3

1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций………………………………..….4

1.1. Наружные стены……………………………………………………………………………………………………..4

1.2. Бесчердачное покрытие……………………………………………………………………………………….9

1.3. Полы на грунте и стены ниже уровня земли…………………………………………12

1.4. Перекрытие над техническим подпольем………………………...........................14

1.5. Светопрозрачные ограждающие конструкции………………….......................17

1.6. Наружные двери……………………………………………………………………………………………………..18

2. Расчёт теплопотерь………………………………...…………………….................................................20

3. Определение удельной тепловой характеристики здания..…………………………27

Список использованной литературы………..………………..….………………………………….………………..28


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Назначение здания – кинотеатр с залом на 300 мест;

2. Город строительства – Рязань;

3. Техническое подполье – неотапливаемое;

4. Строительные конструкции:

4.1. наружные стены – железобетонные

4.2. перекрытия – сборные железобетонные

4.3. перегородки – кирпичные

4.4. напольное покрытие – линолеум

5. Расчётная зимняя температура наружного воздуха (наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) – text=-27°С (табл. 1 [3]);

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С –

tht=-3,5°С (табл. 1 [3]);

7. Продолжительность отопительного периода – zht =208 суток (табл. 1 [3]);

8. Расчётная температура внутреннего воздуха для теплотехнического расчета ограждающих конструкций – tint=20°С (п. 3.4 [4]);

9. Влажностный режим помещений здания – нормальный (табл. 1 [1]);

10. Зона влажности для г. Рязань – нормальная (прил. В [1]);

11. Условия эксплуатации ограждающих конструкций – Б (табл. 2 [1]).


ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ

5
+
4
3
2
1


Рис. 1.1.1. Конструкция наружной стены

1 – раствор цементно-песчаный

2 – железобетон

3 – полистирольный пенопласт

4 – железобетон

5 – раствор цементно-песчаный

Коэффициент теплотехнической однородности наружной стены принимаем для стен зданий из трёхслойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем и гибкими связями – r =0,7 (табл. 6 [5]).

Табл. 1.1.1. Расчётные показатели материалов наружной стены:

Номер слоя Материал Толщина слоя, м Плотность материала в сухом состоянии ρо, кг/м³ Теплопроводность λБ, Вт/(м∙°С) Источник данных
1 Раствор цементно-песчаный 0,02 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д, табл. Д1 [5]
2 Железобетон 0,2 2500 2,04 Поз. 225 прил. Д, табл. Д1 [5]
3 Плита минераловатная ЗАО «Минеральная вата» 45 0,045 Поз. 54 прил. Д, табл. Д1 [5]
4 Железобетон 0,2 2500 2,04 Поз. 225 прил. Д, табл. Д1 [5]
5 Раствор цементно-песчаный 0,015 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д, табл. Д1 [5]

1. Нормируемые (требуемые) значения сопротивления теплопередаче Rreq:

Санитарно-гигиенический показатель теплозащиты (требуемое сопротивление теплопередаче):

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху (табл. 6 [1]);

Δtn - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл. 5 [1]);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл. 7 [1]).

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче конструкции ограждения определяется в зависимости от типа здания и числа градусо-суток отопительного периода.

Градусо-сутки отопительного периода для г. Рязань:

Численные значения величин а и b определяются по табл. 4 [1]:

а=0,0003

b=1,2

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче конструкции ограждения:

Для дальнейших расчётов принимается большее значение Rreq – нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче наружной стены Rreq = 2,666 м2∙°С/Вт.

2. Определяем толщину утепляющего слоя наружной стены и приведённое сопротивление теплопередаче наружной стены.

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению:

где - толщина слоя, м;

- расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, принимаемый по [5];

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 8 [5];

откуда определяется ориентировочное значение толщины утепляющего слоя:

Минераловатные плиты имеют толщину от 50 до 200 мм с интервалом 10 мм, поэтому принимается слой теплоизоляции δут=0,16 м.

Общая толщина ограждения:

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции составляет:

Полученное значение приведённого сопротивления теплопередаче всей ограждающей конструкции превышает нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче

3. Коэффициент теплопередачи для наружной стены:


1.2.

6
БЕСЧЕРДАЧНОЕ ПОКРЫТИЕ

4
3
2
1
5


Рис. 1.2.1. Конструкция бесчердачного покрытия

1 – штукатурка – известково-песчаный раствор

2 – монолитная железобетонная плита покрытия

3 – пароизоляция – рубероид

4 – теплоизоляция – минераловатные плиты

5 – стяжка – цементно-песчаный раствор

6 - пароизоляция – рубероид

Коэффициент теплотехнической однородности покрытия принимаем r=0,95.


Табл. 1.2.1. Расчётные показатели материалов покрытия

Номер слоя Материал Толщина слоя, м Плотность материала в сухом состоянии ρ0, кг/м³ Теплопроводность λБ, Вт/(м∙°С) Источник данных
1 Раствор известково-песчаный 0,01 1600 0,81 Поз. 229 прил. Д, табл. Д1 [5]
2 Железобетон 0,2 2500 2,04 Поз. 225 прил. Д, табл. Д1 [5]
3 Рубероид 0,015 600 0,17 Поз. 248 прил. Д, табл. Д1 [5]
4 Плита минераловатная ЗАО «Минеральная вата» 180 0,048 Поз. 50 прил. Д, табл. Д1 [5]
5 Раствор цементно-песчаный 0,01 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д, табл. Д1 [5]
6 Рубероид 0,015 600 0,17 Поз. 248 прил. Д, табл. Д1 [5]

1. Нормируемые (требуемые) значения сопротивления теплопередаче Rreg:

Санитарно-гигиенический показатель теплозащиты (требуемое сопротивление теплопередаче):

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче конструкции ограждения определяется в зависимости от типа здания и числа градусо-суток отопительного периода.

Градусо-сутки отопительного периода для г. Рязань: Dd=4888 °С∙сут.

Численные значения величин а и b определяются по табл. 4 [1]:

а=0,00035; b=1,3

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче конструкции ограждения:

Для дальнейших расчётов принимается большее значение Rreq – нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче покрытия Rreq = 3,011 м2∙°С/Вт.

2. Определяем толщину утепляющего слоя покрытия и приведённое сопротивление теплопередаче покрытия.

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению, откуда определяется ориентировочное значение толщины утепляющего слоя:

Минераловатные плиты имеют толщину от 50 до 200 мм с интервалом 10 мм, поэтому принимается слой теплоизоляции δут=0,14 м.

Общая толщина ограждения:

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции составляет:

Полученное значение приведённого сопротивления теплопередаче всей ограждающей конструкции превышает нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче

3. Коэффициент теплопередачи для покрытия:

1.3. ПОЛЫ НА ГРУНТЕ И СТЕНЫ НИЖЕ УРОВНЯ ЗЕМЛИ


Рис. 1.3.1. Конструкция полов на грунте

1 – грунт

2 – бетон на гравии

3 – битум нефтяной строительный

4 – цементно-песчаный раствор

Табл. 1.3.1. Расчётные показатели материалов пола

Номер слоя Материал Толщина слоя, м Плотность материала в сухом состоянии ρ0, кг/м³ Теплопроводность λБ, Вт/(м∙°С) Источник данных
2 Бетон на гравии 0,1 2400 1,86 Поз. 226 прил. Д, табл. Д1 [5]
3 Битум нефтяной строительный 0,004 1400 0,27 Поз. 244 прил. Д, табл. Д1 [5]
4 Цементно-песчаный раствор 0,03 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д, табл. Д1 [5]

Теплотехнический расчёт состоит в определении термического сопротивления и коэффициента теплопередачи, исходя из деления ограждающей конструкции на зоны.

Стена ниже уровня земли и пол на грунте делятся на 4 зоны, первые три зоны шириной 2 м и четвёртая – это оставшаяся часть пола.

1. Принимаем сопротивление теплопередаче по прил. 9 [6]:

для I зоны:

для II зоны:

для III зоны:

для IV зоны:

2. Коэффициенты теплопередачи соответственно равны:


1.4. ПЕРЕКРЫТИЕ НАД ТЕХНИЧЕСКИМ ПОДПОЛЬЕМ

Рис. 1.4.1. Конструкция перекрытия

Табл. 1.4.1. Расчётные показатели перекрытия над техническим подпольем

Номер слоя Материал Толщина слоя, м Плотность материала в сухом состоянии ρ0, кг/м³ Теплопроводность λБ, Вт/(м∙°С) Источник данных
1 Железобетонная плита 0,12 2500 2,04 Поз. 225 прил. Д табл. Д1 [5]
2 Раствор цементно-песчаный 0,01 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д табл. Д1 [5]
3 Плита минераловатная ЗАО «Минеральная вата» 45 0,045 Поз. 54 прил. Д, табл. Д1 [5]
4 Раствор цементно-песчаный 0,03 1800 0,93 Поз. 227 прил. Д табл. Д1 [5]
5 Линолеум поливинилхлоридный 0,004 1800 0,38 Поз. 249 прил. Д табл. Д1 [5]

1. Нормируемое требуемое приведённое сопротивление теплопередаче перекрытия над техническим подпольем определяется по зависимости:

где Rreq - нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытий над неотапливаемыми подпольями, определяемое в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

n – коэффициент, определяемый по зависимости:

Расчётная температура воздуха в техническом подполье при расчётных условиях принимается tb=2°С.

Градусо-сутки отопительного периода для г. Рязань: Dd = 4888 °С∙сут.

Численные значения величин а и b определяются по табл. 4 [1]:

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче конструкции ограждения:

2. Определяем толщину утепляющего слоя перекрытия и приведённое сопротивление теплопередаче перекрытия.

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции приравнивается к нормируемому значению, откуда определяется ориентировочное значение толщины утепляющего слоя:

Минераловатные плиты имеют толщину от 50 до 200 мм с интервалом 10 мм, поэтому принимается слой теплоизоляции δут=0,13 м.

Общая толщина ограждения:

Приведённое сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции составляет:

Полученное значение приведённого сопротивления теплопередаче всей ограждающей конструкции превышает нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче

Коэффициент теплопередачи перекрытия над техническим подпольем:


1.5. СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

Нормируемое сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций определяется в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода.

Градусо-сутки отопительного периода для г. Рязань: Dd = 4888 °С∙сут.

Численные значения величин а и b определяются по табл. 4 [1]:

Нормируемое приведённое сопротивление теплопередаче светопрозрачной кострукции:

Выбор светопрозрачной конструкции определяется по значению нормируемого приведённого сопротивления теплопередаче.

Принимается двухкамерный стеклопакет в одинарном переплёте с межстекольным расстоянием 8 мм из обычного стекла.

Коэффициент теплопередачи окон:

При измерении наружных стен площадь окон не вычитают, поэтому коэффициент теплопередачи окон находится как разность между коэффициентами теплопередачи окон и стен:


1.6. НАРУЖНЫЕ ДВЕРИ

Приведённое сопротивление теплопередаче входных дверей должно быть не менее:

Коэффициент теплопередачи наружных дверей:


Табл. 1.1. Итоговая таблица ограждающих конструкций и их коэффициентов теплопередачи

Наименование ограждения Обозначение ограждения Коэффициент теплопередачи ограждения k, Вт/м2∙°С
Наружная стена НС 0,362
Покрытие Пт 0,312
Пол на грунте Пл I 0,476
Пл II 0,233
Пл III 0,116
Пл IV 0,07
Перекрытие над техническим подпольем Пл 0,321
Окно ОК 1,599
Наружная дверь НД 1,389

2. РАСЧЁТ ТЕПЛОПОТЕРЬ

Расчётные потери теплоты, возмещаемые отоплением, определяются из уравнения теплового баланса. Тепловой баланс здания в целом и каждого отапливаемого помещения находится из уравнения:

где Qтп – тепловые потери помещения, возмещаемые системой отопления, Вт;

Qогр – тепловые потери через каждое теплотеряющее ограждение помещения, Вт;

Qи – тепловой поток на нагревание наружного воздуха в объёме инфильтрации или санитарной нормы, Вт;

Qбыт – бытовые тепловыделения в помещении, Вт.

Потери теплоты через ограждающие конструкции помещений определяются как сумма основных и добавочных потерь теплоты:

или

где Qосн - основные потери теплоты, Вт;

Qдоб - добавочные потери теплоты, принимаемые в долях от основных, Вт;

Ktr - коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции, Вт/(м2 °С);

A - расчётная площадь ограждающей конструкции, м2;

tint - расчётная температура воздуха в помещении, °С;

text - расчётная температура наружного воздуха для холодного периода года, °С;

n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху;

β - добавочные потери теплоты в долях от основных потерь.

Для проектирования систем отопления и расчёта тепловых потерь принимаются параметры наружного воздуха Б для холодного периода года. В качестве расчётной температуры наружного воздуха для холодного периода года по параметрам Б принимается средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

Бытовые тепловыделения в помещении Qбыт - тепловой поток, регулярно поступающий от электрических приборов освещения, технологического оборудования, трубопроводов, людей и других источников, за исключением системы отопления.

В курсовой работе бытовые тепловыделения не учитываются, а тепловой поток на нагревание наружного воздуха принимается в размере 20% от основных теплопотерь.

Добавочные потери теплоты β через ограждающие конструкции учитывают:

· ориентацию ограждения;

· наличие двух и более наружных стен;

· наличие необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчётной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б);

· наличие наружных дверей и ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами.

Добавка на ориентацию ограждения по сторонам света принимается для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен, дверей и окон:

§ обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад – в размере 0,1;

§ обращенных на юго-восток и запад – в размере 0,05.

В угловых помещениях (при наличии двух и более наружных стен) принимается дополнительная добавка для наружных вертикальных и наклонных (вертикальная проекция) стен, дверей и окон:

ü если одно из ограждений помещения обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад – в размере 0,05 на каждую стену дверь и окно;

ü если ограждения ориентированы на юго-восток и запад – в размере 0,05.

Для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчётной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже (параметры Б) принимается добавка в размере 0,05.

Добавочные потери теплоты для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, принимаются в размере:

- 0,2H - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

- 0,27H - для двойных дверей с тамбуром между ними;

- 0,34H - для двойных дверей без тамбура;

- 0,22H - для одинарных дверей,

где H - расстояние от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья вытяжной шахты, м.

Добавочные потери теплоты для наружных ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, принимаются в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 – наличии тамбура у ворот.

Для летних и запасных наружных дверей и ворот добавочные потери теплоты «на наличие наружных дверей и ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами» не учитываются.

Тепловые потери через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать, если разность температур в этих помещениях равна 4 °С и менее.

Теплопотери неотапливаемых помещений (таких, где не устанавливаются отопительные приборы), имеющие небольшую величину, прибавляют к теплопотерям ближайших отапливаемых помещений. К неотапливаемым помещениям относят помещения первого и последнего этажа, не имеющие наружных стен и теряющие теплоту через пол или потолок.

Теплопотери лестничной клетки определяются как для одного помещения, без деления по этажам.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЯ

Vh – наружный строительный объём здания, м³;

tint – усреднённая температура внутреннего воздуха, °С;

Q0 – сумма тепловых потерь всех помещений здания, Вт.

По формуле Ермолаева:

Р – периметр здания по наружному обмеру, м;

S – площадь здания в плане, м²;

h – высота здания, м;

kнс, kок, kпт, kпл – коэффициенты теплопередачи, Вт/м2∙°С;

d – степень остекления:


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий/Госстрой России. – М.:ФГУП ЦПП, 2004.

2. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование/Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2003.

3. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология/Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2004.

4. ГОСТ 30494. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

5. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий/Госстрой России.

6. СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование/Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2003.





Читайте также:
Продление сроков использования СИЗ: Согласно пункта 22 приказа Минздравсоцразвития России от...
Русский классицизм в XIX веке: Художественная культура XIX в. развивалась под воздействием ...
Основные научные достижения Средневековья: Ситуация в средневековой науке стала меняться к лучшему с...
Термины по теме «Социальная сфера»: Общество — сумма связей, система отношений, возникающая...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.092 с.