Раздел 1. Строительная теплофизика и теплотехника, микроклимат искусственной среды обитания

1. 
   Определение климатических характеристик района строительства.
   

Климатические параметры холодного периода года принимаются СП 131.13330.2012 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*» и заносятся в форму таблицы 1.

Таблица 1.

Климатические характеристики района строительства



Где t₅^0,92, °С- средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (Таблица 2);

t_оп, °С-средняя температура наружного воздуха за отопительный период со среднесуточной температурой воздуха ≤ 8 °С (Таблица 2);

z_оп, сут-продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой наружного воздуха ≤ 8 °С (при температуре наружного воздуха ≤ 10 °С продолжительность стояния больше на 15-20 суток) (Таблица 2);

ν_хп, м/с-скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за январь (Таблица 2);

ϕ_хм, %- средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца (Таблица 2);

Зона влажности принимается по карте зон влажности территории РФ (Таблица 2 или рис.2).

1.2. Определение параметров внутреннего микроклимата проектируемого здания.

Расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата здания принимаются по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» и выписаны в табл. 2.

Таблица 2.

Расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата жилого здания

tвдля помещений, °С						ϕв, %		Влажностный режим помещения
Жилая комната угловая	Жилая комната рядовая	Кухня	Лестничная клетка	Туалет / Ванна / Совмещенный санузел
22 при tн> -31 °С	20 при tн> -31 °С	19	14	19 / 24 / 24	55		Нормальный
23 при tн≤ -31 °С	21 при tн≤ -31 °С

---

Примечание:

1) По СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003» параметры

микроклимата при отоплении и вентиляции помещений принимаются по ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». В холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температура воздуха принимается минимальная из оптимальных температур, в обслуживаемой зоне жилых зданий – минимальная из допустимых.

2) Относительная влажность воздуха ϕ_в, %, для помещений жилых зданий принимается равной 55% по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

3) Влажностный режим помещений зданий в холодный период года принимается по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха. При 50% < ϕ_в < 60% и 12°С ≤ tв < 24°С влажностный режим помещений принимается нормальный.

1.3. Расчет теплотехнических характеристик и определение толщины теплоизоляции.

К
онструкция вертикального наружного ограждения:

Теплотехнические показатели строительных материалов заданного варианта конструктива стены выбираются по СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» или приложение А и записываются в форму таблицы 3.

Таблица 3.

Наименование материалов	Условия эксплуатации ограждений	Плотность ρ0 , кг/м2	Коэф. теплопроводности λ, Вт/м°С	Коэф. паропроницае-мости μ, мг/(м ч Па)	№ слоя на рис.1/его толщина, м
Раствор цементно-песчаный (штукатурка)	Б	1800	0,93	0,09	2.1/0,01
Кладка из кирпича глиняного обыкновенного (ГОСТ 530) на цементно-песчаном растворе	Б	1800	0,81	0,11	4/0,25
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	Б	75	0,064	0,49	5/?
Раствор цементно-песчаный (штукатурка)	Б	1800	0,93	0,09	2.1/0,01

---

Теплотехнические показатели строительных материалов

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:

ГСОП=(20-(-5,5))·225=5737,5=5738 °С·сут

Требуемое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций:

Наружной стены (НС):

R₀^тр = (3,5-2,8)/(6000-4000) · (5738-4000)+2,8=3,41 (м²°С )/Вт

Перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями подвалами (ПЛ, ПТ):

R₀^тр = (4,6-3,7)/(6000-4000)·(5738-4000)+3,7=4,48 (м²°С )/Вт

Для окон (ОК):

R₀^тр = (0,6-0,45) /(6000-4000) ·(5738-4000) +0,45=0,58 (м²°С) /Вт

Удельная теплозащитная характеристика здания:

k_{об =} = = 0,22 Вт/(м³°С)

Здесь отапливаемый объем здания, V_от = 1334 м³; площади основных наружных ограждений (наружных стен А_нс = 443,1 м², окон А _ок= 45 м², пола над неотапливаемым подвалом А_пл = 273,5 м²и чердачного перекрытия А_пт= 273,5 м²); n_i–коэффициент снижения расчетной разности температур за счет наличия соседних неотапливаемых помещений (для наружных стен и окон n= 1, для пола над неотапливаемым подвалом n= 0,6, для чердачного перекрытия n= 0,9). Вычисленное значение k_об сравнивается с требуемым:

K_об^тр= = = 0, 32 Вт/(м³°С)

Полученное значение удельной теплозащитной характеристики здания k_об меньше максимально допустимой величины k_об^тр, комплексное требование к теплозащитной оболочке здания выполняется:

k_об = 0,22 Вт/(м³°С) об^тр = 0, 32 Вт/(м³°С).

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R₀^норм, (м²°С) /Вт:

Наружной стены (НС):

R₀^норм = 3, 41·0, 63=2, 15 (м²°С)/Вт

перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ):

R₀^норм = 4, 48·0, 8= 3, 58 (м²°С)/Вт

где m_р- коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. Для стен: m_р= 0,63; для светопрозрачных конструкций: m_р= 0,95; m_р= 0,8 для остальных ограждающих конструкций.

Расчетное сопротивление теплопередаче наружной стены R₀^Р , (м²°С) /Вт:

R₀^Р = 1/α_в + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₃/λ₃ + δ₄/λ₄ + δ₅/λ₅ + 1/α_н = R₀^норм

Термическое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя R_ут, (м²°С) /Вт:

R_ут = R₂= R₀^норм – (1/α_в + δ₁/λ₁ + δ₂/λ₂ + δ₄/λ₄ + δ₅/λ₅ + 1/α_н)= 2,15 – (1/8,7+ 0,01/0,93+ 0,25/0,81+0,01/0,93+1/23), (м²°С)/Вт

δ₃ = R₃· λ₃= 1,66·0,064=0,106 м

Принимаем δ₃ = 0,11 м

Гдеα_в = 8,7 Вт/(м²°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

α_н = 23 Вт/(м²°С) - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции.

Фактическое сопротивление теплопередаче наружной стены:

R₀^факт = 1/8,7 +0,01/0,93+0,25/0,81+0,11/0,064+0,01/0,93+1/23= 2,22 (м²°С)/Вт

Коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций:

наружной стены (НС):

k= 1/2,22 = 0,45 Вт/(м²°С)

перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ):

k= 1/3,58 = 0,28 Вт/(м²°С)

1. 
   
   

1.5. Выбор заполнения оконных проемов.

Выбор типа и конструкции заполнения оконного проема исходя из требований по теплозащите.

Выбираем тип заполнения светопроема таким образом, чтобы:

R_о R_о^тр, (м²°С) /Вт

где R_о^тр – требуемое сопротивление теплопередаче для окна, м²°С/Вт.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:

ГСОП=(20-(-5,5))·225=5737,5=5738 °С·сут

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче для окон (ОК):

R_о^тр = (0,6-0,45) /(6000-4000) ·(5738-4000) +0,45=0,58 (м²°С) /Вт

Принимаем тип заполнения светопроема: двухкамерный стеклопакет изобычного стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном с R_о = 0,65 (м²°С) /Вт (условие выполнено).

Уточнение типа и конструкции заполнения оконного проема исходя из требований по сопротивлению воздухопроницанию.

Проверяем принятый тип заполнения оконных проемов на воздухопроницаемость и подбираем тип уплотнения притворов по условию:

R_и^ф R_и^тр , м²ч/кг

где R_и^ф = 0,40 м²ч/кг (для двухкамерного стеклопакета из обычного стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном);

R_и^тр – требуемое сопротивление воздухопроницанию окна:

R_и^тр = = = 0,27 м²ч/кг

Принимаем G_н = 6 кг/(ч.м²) для окон жилых зданий и помещений в деревянных переплетах;

p_о – разность давлений воздуха по обе стороны окна, при которой проводятся исследования воздухопроницаемости окон, p_о =10 Па;

p – разность давлений на наружной и внутренней поверхности окон, Па, по формуле:

p= 0,55Н ( + 0,03 = 0,55·10,3·(14,55-11,78)+0,03·14,55 ·3,4² = =20,74 Па

где Н – высота здания (от нижней отметки входа в здание до устья вентиляционной шахты), м.

В нашем примере рассматривается двухэтажное жилое здание: высота первого этажа h_1эт = 3,2 м, высота второго этажа h_2эт = 3,2 м, высота вентиляционной шахты h_вш = 3,9 м и отметкой низа входа (земли) h_оз = 0 м.

Н = 0+ 3,2 + 3,2 + 3,9 = 10,3 м;

v = v_хп = 3,4 м/с (по данным таблицы 1);

γ_н, γ_в – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха:

γ_н = = = 14,55 Н/м³

где t_н = t₅^0.92 = -35 °С (по таблице 1).

γ_в = = = 11,78 Н/м³

где t_в = 21°С (по таблице 2 для рядовой жилой комнаты).

Проверяем выполнение условия для принятого типа заполнения оконного проема:

R_и ^ф R_и^тр

0,40 м²ч/кг 0,27 м²ч/кг

Условие выполнено

Окончательно принятый тип заполнения оконных проемов: двухкамерный стеклопакет из обычного стекла с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном с:

R_о = 0,65 (м²°С) /Вт;

R_и^ф = 0,40 м²ч/кг;

Число уплотненных притворов 2 шт.

Коэффициент теплопередачи окна (ОК), Вт/(м²°С):

k= = 1.54

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

---

Раздел 2. Отопление и вентиляция.

2.1. Определение тепловой мощности системы отопления.

Теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха, Q_ИНФ, Вт, определяются следующим образом:

Q_ИНФ = q_ИНФiэ ·

Где – суммарная площадь окон в помещении, м² ;

q_ИНФiэ –

Определение теплопотерь на нагрев инфильтрующегося воздуха.

Определяем удельный поток теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха на первом этаже:

q_ИНФ1э = 0,278·с_в·ß_э·(t_в-t_н)·G_о = 0,278·1,005·1·(21-(-35))·3,74 =58,52 Вт/м²

где с = 1,005 кДж/(кг°С);

ßэ = 1, принимаем экономайзерный коэффициент, как для окон в спаренных переплетах;

t_в = 20 °С (по температуре рядовой жилой комнаты);

t_н = -35 °С.

Вычисляем удельный расход инфильтрующегося воздуха, проходящего через 1 м² окна на первом этаже:

G_о = = =3, 74 кг/(м²ч)

Где R_и^ф = 0,40 (м² ч)/кг,

Расчетная разность давлений с двух сторон окон, расположенных на первом этаже:

Δр = 5,4·H·(ρ_н –ρ_в)+0,29· ρ_{н ·}ν² = 5,4·8,8·(1,48 –1,20)+0,29· 1,48 _·3,4² =18,27 Па

Где ν= 3,4 м/с.

Высота от середины окна первого этажа до устья вентшахты:

H= h_1эт+h_2эт+h_вш-0,75- = 3,2+3,2+ 3,9-0,75-0,75=8,8 м

Где 0,75м – принятая высота от пола этажа до низа окна.

Плотность, соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м³ :

ρ_н = = 1,48 кг/м³;

ρ_в= =1,20 кг/м³ .

---

№ пом.	Наименов. пом.	tв, °C	Характеристика ограждения						k,Вт/м2оС		n		tн,°С		Δt,°С		Δt∙n,°С		Qосн, Вт		Добавки, β				Qтп, Вт		Qинф, Вт
			Наим. Огр	Ориент.	Ширина а, м	Высота b, м	Площ. A, м2	На ориент.													Пр.	1+Σβ
101	УК	23	нс	с	3,95	3,2	12,64	0,45		1,0		-35		58		58		329,90		0,10		0,05	1,15	379,39
		23	ок	в	2	1,5	3,00	1,54		1,0		-35		58		58		267,96		0,10		0,05	1,15	308,15		175,56
		23	нс	в	3,28	3,2	10,50	1,09		1,0		-35		58		58		663,56		0,10		0,05	1,15	763,09
		23	пл		2,9	3,57	10,35	0,28		0,6		-35		58		35		100,88					1	100,88
																								1 551,51		175,56
																						ИТОГО:		1 727,07
102	Кухня	21	нс	в	3	3,2	9,60	1,09		1,0		-35		56		56		585,98		0,10			1,10	644,58
		21	ок	в	1,5	1,5	2,25	1,54		1,0		-35		56		56		194,04		0,10			1,10	213,44		175,56
		21	пл		3	3,17	9,51	0,28		0,6		-35		56		34		89,47					1,00	89,47
																								947,50
																						ИТОГО:		947,50
103	УК	23	нс	св	2,7	3,2	8,64	1,09		1,0		-35		58		58		546,22		0,10		0,05	1,15	628,15
		23	ок	св	2	1,5	3,00	1,54		1,0		-35		58		58		267,96		0,10		0,05	1,15	308,15		175,56

---

Смотрите также файлы

• Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение дросковская средняя общеобразовательная школа.doc

• Контрольная работа по курсу " Конструкционные материалы " Вариант 10 Тихомиров Александр Андреевич.docx

• 1. Введение Краткие автобиографические данные.docx

• Федеральноегосударственное бюджетное образовательного учреждения высшего образования всероссийский государственный университет юстиции.docx

• Состояние ЗавершеныЗавершен Среда, 25 января 2023, 17 26Прошло.pdf