НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

--------------------

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Инженерно-экологического строительства и механизации

Кафедра Жилищно-коммунального комплекса

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Управление энергосбережением в жилищно-коммунальном комплексе»

Тема: «Управление энергосбережением жилого дома. Вариант 11»

Выполнил обучающийся

(институт, курс, группа) Плотников Андрей Денисович ИИЭСМ IV-20

(Ф.И.О.)

Руководитель ____ доц., к.т.н. Кустикова Юлия Олеговна _____

(ученое звание, степень, должность, Ф.И.О.)

К защите _________________________________________

____ доц., к.т.н. Кустикова Юлия Олеговна _____

(ученое звание, степень, должность, Ф.И.О.)

__________________________________________

Оценка __________________________________________

__________________________________________

(дата, подпись руководителя)

г. Москва

2019 г.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

--------------------

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт Инженерно-экологического строительства и механизации ____

Кафедра Жилищно-коммунального комплекса ______________________

Дисциплина Управление энергосбережением в жилищно-коммунальном

комплексе __________________________________________

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

ФИО обучающегося: Плотников Андрей Денисович _______________________________________

Курс, группа: 4-20 ____________________________________________________________________

1. Тема работы: Управление энергосбережением жилого дома. Вариант 11 _____________________

2. Срок сдачи работы: ________________________________________________________________

3. Исходные данные к работе: город расположения здания Биробиджан ______________________

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):

Введение _________________________________________________________________________

Обследование здания _______________________________________________________________

Реконструкция наружных ограждений _________________________________________________

Заключение _______________________________________________________________________

Библиографический список __________________________________________________________

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

Лист 1. План 1 этажа. М 1:100; Лист 2. План типового этажа. М 1:100 ________________________

6. Дата выдачи задания: 30.09.2019 ______________________________________________________

Руководитель работы доц, к.т.н. Кустикова Ю.О. ______________

(подпись)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

линия отрыва, остаётся у преподавателя

Задание получил____ Плотников А.Д. ______________________________________ 30.09.2019 ____

(Ф.И.О.) (подпись) (дата)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение3

Обследование здания4

Определение климатических характеристик района расположения

объекта4

Определение параметров внутреннего микроклимата здания5

Расчет теплотехнических характеристик существующих наружных ограждений6

Определение тепловых потерь здания11

Реконструкция наружных ограждений33

Расчет толщины слоя утеплителя и определение конструкции наружной стены. Определение сопротивления теплопередаче реконструированных ограждающих конструкций33

Выбор заполнения оконных проемов37

Определение тепловых потерь здания после реконструкции ограждающих конструкций здания41

Расчет величины энергосбережения после реконструкции ограждающих конструкций здания59

Заключение61

Библиографический список62

ВВЕДЕНИЕ

Энергоэффективность здания в наше время является одним из требований предъявляемым к зданиям. Причем эти требования предъявляются не только к вновь возводимым зданиям, но и к зданиям, прошедшим через программу «Капитального ремонта многоквартирных домов».

В рамках курсовой работы будет произведены мероприятия по утеплению наружных ограждений, замену окон и входной двери на более энергоэффективные. После этого будет произведён сравнительный расчет энергопотребления здания до и после реконструкции.

Задача курсовой работы – доказать расчётным путём экономическую эффективность устройства энергоэффективных ограждающих конструкций здания.

1. ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЯ

1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЙОНА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Таблица 1.1 Климатические характеристики района строительства

Район строительства	t₅^0,92, °С (далее t_н)	t_оп, °С	z_оп, сут.	v_хп, м/с	φ_хм, %	Зона влажности
Биробиджан	-33	-10,1		2,9		2 (нормальная)

Примечания:

t₅^0,92 – средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, °С;

t_оп – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С, со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8 °С;
z_оп – продолжительность отопительного периода – периода со среднесуточной температурой наружного воздуха ≤ 8 °С;

v_хп – скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за январь, м/с;

φ_хм – средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца, %.

Зона влажности района строительства принимается по данным карты зон влажности территории РФ [1].

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННЕГО МИКРОКЛИМАТА ЗДАНИЯ

Таблица 1.2 Расчётные условия и характеристики внутреннего микроклимата помещений здания

Тип помещения	t_в, °С	φ_в, %	Влажностный режим помещения
Жилая комната угловая	23, т.к. t_н≤ -31 °С		нормальный
Жилая комната рядовая	21, т.к. t_н≤ -31 °С		нормальный
Кухня			нормальный

Продолжение Таблицы 1.2

Лестничная клетка			нормальный
Туалет			нормальный
Ванна			нормальный
Совмещенный санузел			нормальный

Примечания:

1) Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений определяются по [2]. В холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температура воздуха принимается минимальная из оптимальных температур, в необслуживаемой зоне жилых зданий – минимальная из допустимых.

2) Относительная влажность воздухаφ_в, %, для помещений жилых зданий принимается равной 55 %.

3) Влажностный режим помещений зданий в холодный период года принимается в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха. При 50 < φ_в< 60 и 12 °С ≤ t_в< 24 °С влажностный режим помещений принимается «нормальный».

1.3. РАСЧЁТ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СУЩЕСТВУЮЩИХ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

До реконструкции После реконструкции

Рис. 1.1 Конструкция наружных ограждений

Таблица 1.3 Теплотехнические показатели строительных материалов

№ слоя	Наименование материала	Условия эксплуатации ограждений	Плотность ρ, кг/м³	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м²·°С)	Коэффициент паропроницаемости µ, мг/(м·ч·Па)	Толщина слоя δ, мм

	Штукатурка ц.п. раствором по стальной оцинкованной сетке	А		0,76	0,03
	Кирпич глиняный обыкновенный по ГОСТ 530 на ц.п. растворе	А		0,7	0,49

Продолжение Таблицы 1.3

	Плиты прошивные, мин. вата по ГОСТ 21880	А		0,064	0,3	??
	Штукатурка гипсоперлитовым раствором по стальной оцинкованной сетке	А		0,19	0,17

Значение коэффициентов теплопередачи и коэффициентов понижения расчетной разности температур для наружных ограждающих конструкций принимаются по [4] и сведены в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 Расчётные коэффициенты для ограждающих конструкций

Наименование конструкции	n	α_в, Вт/(м²·°С)	α_н, Вт/(м²·°С)
Наружные стены (НС)		8,7
Пол над неотапливаемым подвалом (ПЛ)	0,6
Чердачные перекрытия (ПТ)	0,9

Примечания:

n – коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;
α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С).

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены , м²·°С/Вт:

(1.1)

R_o^факт = 1/8,7 + 0,01/0,76 + 0,375/0,7 + 0,01/0,19 + 1/23 = =0,11+0,01+0,53+0,05+ +0,04 = 0,74 м²·°С/Вт

Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции k, Вт/(м²·°С), определяют по формуле:

(1.2)

k = 1/0,74 = 1,35 Вт/(м²·°С)

Фактическое сопротивление теплопередаче перекрытий чердачных, а также перекрытий над неотапливаемыми подпольями и подвалами в учебных целях принимается равным нормируемому значению приведенного сопротивления теплопередаче на момент возведения здания по [5].

Таким образом, фактическое сопротивление теплопередаче перекрытий чердачных, а также перекрытий над неотапливаемыми подпольями и подвалами определяется по формуле:

(1.3)

где b – коэффициент качества изоляции: для утеплителя подверженного деформации или усадке (стиропор, минераловатные плиты, войлок и т.п.),
b = 1,2; для утеплителя с плотностью менее 400 кг/м³, b = 1,1; для всех прочих наружных ограждения b = 1;

Δt^н – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, для жилых помещений, для бесчердачных покрытий и чердачных перекрытий Δt^н = 4,5 °С, для поверхности пола Δt^н = 2,5 °С.

Примечания:

Средняя температура наиболее холодной пятидневки t_н, °С, в данном случае должна быть определена согласно действующему нормативному документу на момент возведения здания по [5], см. таблицу 1.5.

Таблица 1.5 Климатические параметры холодного периода года населенных пунктов согласно СНиП II-А.6-62

№ п/п	Населенный пункт	t ₅^0,92,^oC	№ п/п	Населенный пункт	t ₅^0,92,^oC	№ п/п	Населенный пункт	t ₅^0,92,^oC
	Архангельск	-32		Иваново	-28		Пермь	-31
	Астрахань	-22		Иркутск	-35		Петрозаводск	-26
	Барнаул	-38		Казань	-30		Рязань	-27
	Брянск	-23		Кемерово	-39		С.-Петербург	-24
	Белгород	-23		Магадан (по бухте Нагаева)	-30		Саратов	-28
	Владимир	-27		Москва	-26		Смоленск	-24
	Владивосток	-24		Мурманск	-26		Сочи	-3
	Волгоград	-25		Н. Новгород	-28		Сургут	-40
	Воркута	-38		Новосибирск	-39		Хабаровск	-33
	Грозный	-16		Омск	-35		Биробиджан	-35
	Екатеринбург	-32		Орел	-25	-	-	-

Фактическое сопротивление теплопередаче чердачных перекрытий:

R_o^тр = ((21-(-35))×0,9×1)/(8,7×4,5) = 50,4/39,15 = 1,29 м²·°С/Вт

k = 1/1,29 = 0,77 Вт/(м²·°С)

Фактическое сопротивление теплопередаче над неотапливаемым подвалом:

R_o^тр = ((21-(-35))×0,6×1)/(8,7×2,5) = 33,6/21,75 = 1,54 м²·°С/Вт

k = 1/1,54 = 0,65 Вт/(м²·°С)

Тип оконных проемов принимается индивидуального согласно заданию, а сопротивления теплопередаче и воздухопроницанию можно принять согласно данным из таблицы 1.6, с учетом коэффициента износа конструкции k_изн (при отсутствии данных принять k_изн = 1,1).

Таблица 1.6. Приведенное сопротивление теплопередаче и сопротивление воздухопроницанию оконных проемов согласно СНиП II-В.6-62

№	Конструкция заполнения светового проема	Приведенное сопротивление теплопередаче R _о, м²·°С/Вт	Сопротивление воздухопроницанию , м²·ч/кг
	Одинарный переплет (одинарное остекление)	0,17	0,19
	Одинарный переплет (двойное остекление)	0,35	0,22
	Одинарный переплет со стеклопакетом (двойное остекление)	0,31	0,24
	Двойные переплеты раздельные (двойное остекление)	0,38	0,26
	Двойные переплеты спаренные (двойное остекление)	0,35	0,29
	Двойные переплеты раздельные (одинарное + двойное остекление)	0,52	0,38
	Тройные переплеты раздельные (тройное остекление)	0,31	0,40

На рассматриваемом объекте установлены двойные переплеты спаренные (двойное остекление)

Приведенное сопротивление теплопередаче:

R_o = 0,35 м²·°С/Вт, с учетом износа R_о = 0,35/1,1 = 0,32 м²·°С/Вт;

- сопротивление воздухопроницанию R_и^ф = 0,29 м²·ч/кг,

с учетом износа: R_и^ф = 0,29/1,1 = 0,26 м²·ч/кг.

k = 1/0,29 = 3,45 Вт/(м²·°С)

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной входной двери (δ=50 мм – выполнена из дуба):

R_o^факт = 1/8,7 + 0,05/0,4 + 1/23 = 0,28 м²·°С/Вт;

k = 1/0,283 = 3,53 Вт/(м²·°С).

Таблица 1.7 Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружных ограждений здания до реконструкции

Тип наружного ограждения	R, м²·°С/Вт	k, Вт/(м²·°С)
Наружная стена (НС)	0,74	1,35
Чердачное перекрытие (ПТ)	1,29	0,77
Перекрытие над подвалом (ПЛ)	1,54	0,65
Окно (ОК)	0,29	3,45
Наружная дверь (ДД)	0,28	3,53

1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЗДАНИЯ

Тепловые потери через ограждающие конструкции помещения Q _тп, Вт, определяются следующим образом:

, (1.4)

где k – коэффициент теплопередачи отдельной ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С);

A – расчетная площадь поверхности ограждения, вычисленная по правилам его обмера, м²;

t _в – внутренняя температура воздуха в помещении, °С;

t _н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года, t ₅^0,92 при расчете теплопотерь через наружные ограждения (или температура воздуха за внутренним ограждением, через которое рассчитываются тепловые потери), °С;

n – коэффициент учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху;

β – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери в долях от основных.

Расчет тепловых потерь сводится в таблицу 1.8.

Примечания:

1. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции помещения целесообразен при разности температуры воздуха по обе стороны рассматриваемого ограждения не ниже 4 °С. В рамках курсовой работы расчет теплопотерь через внутренние стены и межкомнатные двери не производится.

2. Расчетная площадь поверхности ограждения A, м², вычисляется по правилам его обмера.

Площади ограждающих конструкций определяются, опираясь на планы, фасады и разрезы здания.

Длину наружных стен (НС) угловых помещений (УК) принимают по внешней поверхности от наружных углов до осей внутренних стен (середина внутренней стены). Длину наружных стен рядовых (не угловых) помещений (РК) принимают по расстоянию между oсями внутренних стен. Высоту наружных стен по разрезам здания – от пола этажа до пола вышележащего этажа, для последнего этажа – до верха чердачного перекрытия, для первого этажа над неотапливаемым подвалом от потолка подвала до пола вышележащего этажа.

Для наружных стен площадь определяется без вычитания из нее площади окон. Для внутренних стен площадь определяется без вычитания из нее площади межкомнатных дверей.

Площадь перекрытий в помещении (ПЛ и ПТ) определяют между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружных стен.

Площадь окон (ОК) и дверей определяют по наименьшим размерам строительных проемов.

3. Следует ещё раз обратить внимание, что при определении тепловых потерь через стены, на которых расположены окна, площади этих стен рассчитываются без вычета из них площадей окон. Вместо этого из коэффициента теплопередачи окна вычитают коэффициент теплопередачи стены, на которой оно расположено:

k '_ок = k _ок – k _нс, Вт/(м²·°С). (1.5)

4. Добавки, b (учет добавочных тепловых потерь в долях от основных):

На ориентацию ограждения:

- С, СВ, В, СЗ – b = 0,1;

- З, ЮВ – b = 0,05;

- Ю, ЮЗ – b = 0.

Прочие добавки:

- добавка b = 0,27 Н на врывание в здание холодного воздуха через двойные двери с тамбуром между ними (Н – высота здания, м);

- добавка для вертикальных ограждений (НС, ОК) в угловых помещениях (кроме угловых жилых комнат) принимается в размере 0,05 от основных теплопотерь для каждой наружной стены и окна, если хотя бы одно ограждение ориентировано на север, восток, северо-восток или северо-запад. В противном случае добавку следует принимать в размере по 0,1.

Примечания:

1. Угловыми считаются помещения, имеющие две и более наружные стены разной ориентации, причем необязательно смежные, но и противоположные.

2. В угловых жилых комнатах прочая добавка не вводится.

3. При расчете лестничной клетки площадь НС определяется без вычета площади окон, но с вычетом площади входной двери.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха, Q _инф, Вт, определяются следующим образом:

, (1.6)

где ∑ А _ок – суммарная площадь окон в помещении, м²;

q _инф. _i_. _э – удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха на каждом этаже, Вт/м², определяется по формуле:

, (1.7)

где с _в – массовая изобарная теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг·°С); b_э – экономайзерный коэффициент, зависящий от конструкции окна (для окон в раздельных переплетах b_э = 0,8, для окон в спаренных переплетах
b_э = 1,0);

t _в – внутренняя температура воздуха в помещении, °С;

t _н – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года (t ₅^0,92), °С;

G _о – удельный расход инфильтрующегося воздуха, кг/(м²·ч):

, (1.8)

где – фактическое сопротивление воздухопроницанию окна, (м²·ч)/кг;

D р – расчетная разность давлений, Па, по обе стороны от окна:

(1.9)

Значение давления внутри здания принимается равным давлению в лестничной клетке и прилегающим к ней помещениям и определяется как:

, (1.10)

Значение давления снаружи здания зависит от высоты расположения секущей плоскости над уровнем земли и определяется как:

, (1.11)

где v – расчетная скорость ветра для холодного периода, как максимальная из средних скоростей по румбам за январь, повторяемость которой не ниже 16 %, м/с, (v _хп по данным таблицы 1.2);

Н _зд – высота здания от уровня земли до устья вентшахты, м;

h – расстояние от уровня земли до середины рассматриваемого окна;

ρ_н, ρ_в – плотность, соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³(при расчете инфильтрации в рамках данной курсовой работы в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха принимаем среднее значение температуры воздуха в отапливаемом объеме 18-20°);

К_дин – динамический коэффициент учета изменения скорости ветра в различных типах местности и на разной высоте [4];

С _н, С _з – аэродинамический коэффициент (0,8 и -0,6 соответственно):

. (1.12)

ρ_н = 353/(273+(-35)) = 1,47 кг/м³

ρ_в = 353/(273+21) = 1,2 кг/м³

p_нар¹ = (18,4- 2,55)×(1,47-1,2)×9,8 + (1,47×9×1×1,4)/2 = 41,94 + 9,261 = 51,2 Па

p_вн¹ = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р¹ = 31,7 Па

G_o¹ = (1/0,29)× (31,7/10)^2/3 = 7,44 кг/(м²·ч)

q_инф¹ = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×7,44 = 93,13 Вт/м²

Q¹ = 93,13×2,25 = 209,54 Вт

p_нар² = (18,4- 5,55)× (1,47-1,2)×9,8 + (1,47×9×1×1,4)/2 = 34 + 9,261 = 43,26 Па

p_вн² = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р² = 23,76 Па

G_o² = (1/0,29)×(23,76/10)^2/3 = 6,14 кг/(м²·ч)

q_инф² = 0,278×1,005×0,8× (21-(-35))×6,14 = 76,86 Вт/м²

Q² = 76,86×2,25 = 172,94 Вт

p_нар³ = (18,4- 8,55)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 26,06 + 9,261 = 35,32 Па

p_вн³ = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р³ = 15,82 Па

G_o³ = (1/0,29)×(15,82/10)^2/3 = 4,68 кг/(м²·ч)

q_инф³ = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×4,68 = 70,99 Вт/м²

Q³ = 70,99×2,25 = 159,73 Вт

p_нар⁴ = (18,4-11,55)×(1,47-1,2)×9,8 +(1,47×9×1×1,4)/2 = 18,13+9,261 = 27,39 Па

p_вн⁴ = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р⁴ = 7,89 Па

G_o⁴ = (1/0,29)×(7,89/10)^2/3 = 2,94 кг/(м²·ч)

q_инф⁴ = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×2,94 = 44,6 Вт/м²

Q⁴ = 44,6×2,25 = 100,35 Вт

p_нар⁵ = (18,4- 14,55)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 10,19+9,261 = 19,71 Па

p_вн⁵ = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р⁵ = 0,21 Па

G_o⁵ = (1/0,29)×(0,21/10)^2/3 = 1,22 кг/(м²·ч)

q_инф⁵ = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×1,22 = 18,51 Вт/м²

Q⁵ = 18,51×2,25 = 41,65 Вт

p_нар^л1 = (18,4- 4,05)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 37,97+9,261 = 47,23 Па

p_вн^л1 = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р^л1 = 27,73 Па

G_o^л1 = (1/0,29)×(27,73/10)^2/3 = 6,81 кг/(м²·ч)

q_инф^л1 = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×6,81 = 82,24 Вт/м²

Q^л1 = 82,24×2,25 = 185,04 Вт

p_нар^л2 = (18,4- 7,05)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 30,03+9,261 = 39,29 Па

p_вн^л2 = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р^л2 = 19,79 Па

G_o^л2 = (1/0,29)×(19,79/10)^2/3 = 5,44 кг/(м²·ч)

q_инф^л2 = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×5,44 = 72,7 Вт/м²

Q^л2 = 65,7×2,25 = 147,82 Вт

p_нар^л3 = (18,4-10,05)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 20,9 + 9,261 = 30,16 Па

p_вн^л3 = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р^л3 = 10,66 Па

G_o^л3 = (1/0,29)×(10,66/10)^2/3 = 3,6 кг/(м²·ч)

q_инф^л3 = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×3,6 = 44,78 Вт/м²

Q^л3 = 43,78×2,25 = 98,51 Вт

p_нар^л4 = (18,4- 13,05)×(1,47-1,2)×9,8+(1,47×9×1×1,4)/2 = 14,16+9,261 =23,42 Па

p_вн^л4 = ½×18,4×(1,47-1,2)×9,8 + 4,63= 19,5 Па

D р^л4 = 3,92 Па

G_o^л4 = (1/0,29)×(3,92/10)^2/3 = 1,85 кг/(м²·ч)

q_инф^л4 = 0,278×1,005×0,8×(21-(-35))×1,85 = 23,02 Вт/м²

Q^л4 = 23,02×2,25 = 51,8 Вт

Таблица 1.8 Расчёт инфильтрации

Сечение	h, м	p _нар, Па	p _вн, Па	Δ p, Па	G ₀, кг/(м²·ч)	q, Вт/м²	Q
Эт.1	2,55	51,2	19,5	31,7	7,44	93,13	209,54
Эт.2	5,55	43,26	23,76	6,14	76,86	172,94
Эт.3	8,55	35,32	15,82	4,68	70,99	159,73
Эт.4	11,55	27,39	7,89	2,94	44,6	100,35
Эт.5	14,55	19,71	0,21	1,22	18,51	41,65
Л.1	4,05	47,23	27,73	6,81	82,24	185,04
Л.2	7,05	39,29	19,79	5,44	72,7	147,82
Л.3	10,05	30,16	10,66	3,6	44,78	98,51
Л4	13,05	23,42	3,92	1,85	23,02	51,8

Таблица 1.9. Расчёт теплопотерь здания до реконструкции

Продолжение Таблицы 1.9

2. РЕКОНСТРУКЦИЯ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

2.1. РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫСЛОЯ УТЕПЛИТЕЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ РЕКОНСТРУИРОВАННЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

а) приведенные сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должны быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования).

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , м²·ºС/Вт, следует определять по формуле:

, (2.1)

где – базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м²·ºС/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, ГСОП, °С·сут./год, региона строительства и определять по Таблице 3 [4];

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут./год, определяют по формуле:

, (2.2)

где t_оп.ср.– средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

z_оп –продолжительность, сут./год, отопительного периода, принимаемая по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С;

t_в – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С.

Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле:

, (2.3)

где а, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением окон;

m_p – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.

Допускается снижение значения коэффициента m_p, в случае если выполняется комплексное требование (приложение Ж [4]) для данного типа ограждающей конструкции. Значения коэффициента m_p при этом должны быть не менее: m_p = 0,63 – для стен, m_p = 0,95 – для светопрозрачных конструкций, m_p = 0,8 – для остальных ограждающих конструкций.

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование пункт 5.5 [4]);

, (2.4)

где A_i и R_i – соответственно площадь, м², и сопротивление теплопередаче, м²·К/Вт, i -го наружного ограждения (наружных стен, окон, покрытий, перекрытий над техподпольем, полов по грунту и т.д.);

n_i – коэффициент положения i-го ограждения по отношению к наружному воздуху. Для основных ограждений можно использовать значения: наружные стены, окна, бесчердачные покрытия, полы по грунту – 1; чердачные перекрытия – 0,9; полы над неотапливаемыми подвалами – 0,6.

Предельный уровень данной характеристики ограничивается нормируемой величиной в зависимости от значения V _от и градусо-суток отопительного периода в районе строительства ГСОП, ^оС∙сут./год:

, для V_о _т≤ 960 м³; (2.5)

, для V_о _т > 960 м³. (2.6)

При соблюдении условия k _об ≤ значение коэффициента m_р можно принимать меньше единицы, но не меньше описанных выше значений.

ГСОП = (21 – 10,1)*210 = 3085,6 °С·сут./год

Требуемое термическое сопротивление:

R_нс^тр = 0,00035×3085,6+1,4 = 2,48 м²_·°С/Вт

R_пт^тр = R_пл = 0,00045×3085,6+1,9 = 3,39 м²_·°С/Вт

R_ок^тр = 0,6×(21-(-33))/(8×4,5) = 0,73 м²_·°С/Вт

R_дд^тр = 0,6×(21-(-33))/(8,7×4) = 0,93 м²_·°С/Вт

Удельная теплозащитная характеристика:

k_об = (((1×531,9)/2,48)+((1×126)/0,73)+((0,9×286,42)/3,39)+((0,6×286,42)/3,39)+ +((1×2,64)/0,93))/2577,78=(214,5+151,8+76,0+50,7+2,8)×2577,78=0,19Вт/м^3·°С

Требуемая удельная теплозащитная характеристика:

k_об^тр= (0,16+(10/√2577,78))/(0,00013×3085,6+0,61) = 0,35 Вт/м^3·°С

Условие k _об ≤ соблюдается.

Расчетное сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции , м²_·°С/Вт:

. (2.7)

Термическое сопротивление теплопередаче отдельного слоя плоской стенки, м²_·°С/Вт:

, (2.8)

где δ – толщина, м, слоя конструкции; λ – коэффициент теплопроводности слоя конструкции, Вт/(м·°С).

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя
R _ут, м²_·°С /Вт:

; (2.9)

После уточнения толщины теплоизоляционного материала наружной стены, рассчитывается фактическое сопротивление теплопередаче наружнойстены, м²_·°С /Вт по формуле (2.7):

. (2.10)

Примечание: при определении коэффициента теплопередачи для перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ), фактическое сопротивление теплопередаче перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами, принимается равным нормируемому значению приведенного сопротивления теплопередаче перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами

, м²_·°С/Вт принятого согласно [4].

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя стены:

R_ут^нс = 2,48 – (1/8,7 + 0,01/0,76 + 0,375/0,7 + 0,01/0,19 + 1/23) = 1,707 м²_·°С /Вт

Толщина слоя утеплителя стены:

δ_ут^нс = 1,707×0,041×1000 = 69,99 мм

Принимаем толщину тепловой изоляции равной 100 мм (согласно каталогу производителя)

Фактическое значение термического сопротивления стены:

R_нс = 1/8,7 + 0,01/0,76 + 0,375/0,7 + 0,1/0,041 + 0,01/0,19 + 1/23 = 3,212 м2·°С /Вт

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя перекрытия над подвалом:

R_ут^пл = 3,39 – (1/8,7 + 0,2/0,7 + 1/6) =2,83 м²_·°С /Вт

Толщина слоя утеплителя перекрытия над подвалом:

δ_ут^пл = 2,83×0,041×1000 =116,03 мм

Принимаем толщину тепловой изоляции равной 150 мм (согласно каталогу производителя)

Фактическое значение термического сопротивления перекрытия над подвалом:

R_пл = 1/8,7 + 0,2/0,7 + 0,15/0,041 + 1/6 = 4,219 м2·°С /Вт

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя чердачного перекрытия:

R_ут^пт = 3,39 – (1/8,7 + 0,2/0,7 + 1/12) =2,92 м²_·°С /Вт

Толщина слоя утеплителя чердачного перекрытия:

δ_ут^пт = 2,92×0,041×1000 =119,72 мм

Принимаем толщину тепловой изоляции равной 150 мм (согласно каталогу производителя)

Фактическое значение термического сопротивления чердачного перекрытия:

R_пт = 1/8,7 + 0,2/0,7 + 0,15/0,041 + 1/12 = 4,129 м2·°С /Вт

2.2. ВЫБОР ЗАПОЛНЕНИЯ ОКОННЫХ ПРОЁМОВ

Тип и конструкция заполнения светового проема выбираются исходя как из требований по теплозащите, так и требований по сопротивлению воздухопроницанию [4].

По данным [4] выбирается тип заполнения светопроема таким образом, чтобы:

, (2.11)

где R _о^тр – требуемое сопротивление теплопередаче для о

НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Поиск по сайту