Файл: Проектирование торгового центра (супермаркета) ( Общая часть).pdf
Добавлен: 16.02.2024
Просмотров: 22
Скачиваний: 0
В соответствии со строительными нормами сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R0 принимается равным большему из двух: требуемого сопротивления по санитарно-гигиеническим нормам и сопротивления теплопередаче исходя из условий энергосбережения.
Определим минимальное сопротивление теплопередаче, необходимое в соответствии с санитарно-гигиеническими условиями:
м2*ºС/Вт
где |
- |
это вычисляемое требуемое сопротивление теплопередаче, м2 оС / Вт; |
||
n=1- - |
поправочный коэффициент на расчётную разность по температурам, который зависит от того, в каком положении находится наружная поверхность относительно наружного воздуха; |
|||
tв - |
расчетная температура внутреннего воздуха, оС; |
|||
tн - |
расчетная температура наружного воздуха, которая равняется температуре холодной 5-дневки, оС; |
|||
DDt н - |
Обусловленный нормами температурный перепад (разность) температуры внутреннего воздуха и температуры внутренней поверхности стены; |
|||
aaв - |
Коэффициент, учитывающий тепловосприятие внутренней поверхности ограждения, равный aaв = 8,7 Вт/(м2. оС). |
Вычислим величину градусо-суток для отопительного периода:
где tоп – это средняя температура наружного воздуха за весь отопительный период, оС;
Zоп - длительность отопительного периода, сут.
Определяем сопротивление теплопередаче согласно условий энергосбережения =3,5 м2*ºС/Вт. Уравнение для вычисления толщины искомого слоя примет вид:
Термическое сопротивление слоя утеплителя, по которому определяется толщина утепляющего слоя конструкции (пенополиуретан), определяется уравнением:
= 1 /aaв +R1+…+ Riут + …+ Rn +1/aaн
где R1…Rn – термические сопротивления конкретных слоёв ограждающей конструкции, которые определяются для каждого слоя: Ri = i / i , м2. оС / Вт;
i - толщина i -го слоя, м;
i - коэффициент теплопроводности материала i -го слоя, Вт/(м* оС);
aaн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции;
м
Тепловой режим в помещении не является стационарным. Связано это с тем, что изменяется температура наружного воздуха, теплоотдача отопительных систем, тепловыделения от оборудования и теплопоступления от солнечной радиации.
Определим амплитуду изменения температуры внутреннего воздуха с учётом того, что работа системы центрального отопления регулируется пропусками с температурой tn = 0 оС:
Аtв = 0,7 *165,31 / (2,021*8,40) = 6,82
где |
M = (QмаксQмин)/2Qср - |
коэффициент, учитывающий неравномерность теплоотдачи нагревательных приборов; |
|||
Qмакс - |
максимальная теплоотдача нагревательных приборов, которая равняется теплопотерям через наружные ограждения при температуре наружного воздуха в момент отключения отопления, Вт; |
||||
Qмин - |
минимальная теплоотдача нагревательных приборов, которая равняется 0 при отключении отопления, Вт; |
||||
Qср - |
средняя во времени теплоотдача нагревательных приборов, Вт; |
||||
m , n - |
время работы и отключения системы отопления, ч ; |
||||
BiFi - |
теплопоглощение внутренними поверхностями ограждающих конструкций, Вт/ оС. |
;
Qтп = 1/3,5 *51*5,85 + 1/0,53*51*2,55= 85,24+245,38=330,62 Вт;
Qср=330,62/2=165,31 Вт;
М= Qмакс/2Qср =1;
Для внутренних поверхностей ограждений определим коэффициенты теплопоглощения В по следующей формуле:
где в – коэффициент, учитывающий тепловосприятие поверхности со стороны периодического теплового воздействия [Вт/(м2*ºС)]
Yв – коэффициент теплоусвоения данной поверхности [Вт/(м2*ºС)]
Величина Yв определяется в зависимости от положения границы слоя резких температурных колебаний. Инерционность слоя с резкими колебаниями численно равняется единице (DРК = 1). В данном случае используем показатель инерционности, который вычисляется следующим образом:
D = R*S,
где S – это коэффициент, который учитывает теплоусвоение материала [Вт/(м2*ºС)].
В нашем случае тепловая инерция первого слоя от внутренней поверхности конструкции меньше единицы D1=R1*S1=0,05*8,69=0,4345<1, следовательно, рассчитаем тепловую инерцию второго слоя и определим, чем будет равна суммарная инерция первых 2-х слоёв D1=D2. Если D1=D2 больше 1, то граница резких колебаний температуры расположена в пределах второго слоя конструкции, а на затухание температурных колебаний влияют теплотехнические свойства материалов , составляющих первый и второй слой. Отсюда выходит, что коэффициент теплоусвоения равен:
Рисунок 1 – К определению коэффициента усвоения внутренней поверхности
Сопротивление ограждающей конструкции паропроницанию не должно быть ниже, чем требуемое, определяемого согласно теплотехническим нормам.
Термические сопротивления слоёв: R1 = 0,154; R2 = 0,216; R3 = 0,3 м2*ºС/Вт;
Сопротивление тепловосприятию на внутренней поверхности RВ = 0,115 м2*ºС/Вт; Сопротивление теплоотдаче на наружной поверхности RН = 0,043 м2*ºС/Вт;
tB = 20 ºС; tн= –31ºС.
Определим общее сопротивление теплопередаче:
R0 = RB+ƩRn+RH = 0,115+3,266+0,043 = 3,42 м2*ºС/Вт
Теплопотери для 1 м2 стены составят:
q = (20+31)/3,42 = 14,9 Вт/м2
Для расчёта температуры внутренней поверхности ограждения τв сумма термических сопротивлений равняется RB. Отсюда следует:
τв = 20–14,9*0,115 = 18,3ºС
Температура границы первого и второго слоёв:
τ1 = 20–14,9*(0,115+0,05) = 18,2ºС
Аналогично просчитываются остальные температуры:
τ2 = 20–14,9*(0,115+0,05+0,216) = 14,3ºС
τ3 = 20–14,9*(0,115+0,05+0,216+3,0) = –30,4ºС
τн = 20–14,9*3,42 = –31ºС
Под влиянием теплового напора и ветра через неплотности поры и щели наружных ограждений может проникать наружный воздух. Данное явление называется инфильтрацией, что увеличивает затраты на отопление, поскольку часть тепла тратится на обогрев инфильтрующегося воздуха. Для того чтобы уменьшить и наиболее точно учесть такие затраты, проверяют соответствие ограждающих конструкций требованиям по инфильтрации и расчёт количества тепла на обогрев проникающего воздуха.
Требуемое сопротивление инфильтрации для окон и стен определяют по формулам:
м2*ч*Па/кг м2*ч*Па/кг
где |
- |
требуемое сопротивление стеновой инфильтрации, м2чПа/кг; |
||||
- |
требуемое сопротивление оконной инфильтрации, м2чПа2/3/кг; |
|||||
|
- |
разность давлений воздуха наружной поверхности и внутренней поверхности ограждающих конструкций, Па; |
||||
G Н |
- |
нормативная воздухопроницаемость: для окон G Н = 6 кг/(м2ч); для стен G Н = 0,5 кг/(м2ч);. |
Разность давлений воздуха, под воздействием которой происходит инфильтрация, определяют по формуле:
Па
где Н = 30 м – высота здания;
Н, В – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемые следующим образом:
= 3463 / (273+t) (24), для подсчёта Н подставляем tН, а для подсчёта В подставляем tВ.
v = 5 м/с – скорость ветра.
Определим соответствие рассчитанных параметров требуемым условиям:
Rи,нс ≥ ; Rи,ок ≥
м2чПа/кг
Согласно представленным требуемым условиям Rи,нс ≥ запроектированная конструкция не соответствует нормативам.
Расход тепла для нагрева инфильтрующегося воздуха определяют по формуле:
Дж/(кг*ºС)
где с = 1000 Дж/(кг0С) – удельная теплоемкость воздуха;
Gнс = 0,5, Gок = 6 кг/(м2ч) – расходы воздуха, которые инфильтруются через наружные стены и окна.
Fнс – площадь наружный стен, м2;
Fок – площадь остекления, м2;
Анс = 0,8; Аок = 0,6 – коэффициенты учёта действия встречного теплового потока;
tВ – температура внутреннего воздуха,0С;
tН – расчетная температура наружного воздуха, используемая в расчётах для проектирования систем отопления и вентиляции в холодный годовой период, равна средней температуре наиболее холодной 5-дневки (tН = tХП),0С.
Фактический расход инфильтрующегося воздуха рассчитывают для остекления и наружных стен следующим образом:
кг/(м2ч);
кг(м2ч);
где РФ – фактическая разность давлений воздуха, Па;
Определим фактическую разность давлений:
∆Pф = (H – h)(γн – γв) + 0,05 γн v2(Cн – Cз)k
∆Pф = (30–28,5)(14,31–11,82)+0,05*14,31*25*1,4 = 28,78 Па
где h=3*10–1,5=28,5 м – расстояние от уровня земли до оси рассчитываемого ограждения для 10-го этажа.
CН = 0,8 – ветровой коэффициент на наветренной стороне здания;
С3 = –0,6 – ветровой коэффициент на заветренной стороне здания;
k = 1 – коэффициент высоты здания и типа местности;
Затем рассчитываются потери тепла посредством наружных ограждений расчётного помещения QТП: