Продолжительность отопительного периода – 149 сут

9. Продолжительность отопительного периода – 149 сут.

10. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период для г. Краснодара – (+2 ⁰C).

11. Градусосутки отопительного периода – (2682 ⁰C^.сут).

Объемно-планировочные параметры здания

12. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание:

A_w+F+ed=P_st^.H_h,

где P_st – длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа,

H_h – высота отапливаемого объема здания.

A_w+F+ed=(18,9+33,3) х14,15=738,63 м²;

Площадь наружных стен A_w, м², определяется по формуле:

A_w= A_w+F+ed – AF₁ – AF₂ – A_ed,

где AF – площадь окон определяется как сумма площадей всей оконных проемов.

Для рассматриваемого здания:

– площадь остекленных поверхностей AF₁= 1,9х1,25х27+5,29х2,38х4 = 114,5 м²;

– площадь глухой части балконной двери AF₂=0,8х0,8х7= 4,48 м²;

– площадь входных дверей A_ed= 1,5х2,5х3=11,25 м².

Площадь глухой части стен:

A_W= 738,63–114,5–4,48–11,25 = 608,40 м².

Площадь покрытия и перекрытия над подвалом равны:

A_c=A_f=A_st=18,9х33,3 = 629,37 м².

Общая площадь наружных ограждающих конструкций:

A_e^sum=A_w+F+ed+A_c+A_r = 738,63+629,37×2 = 1997,37 м².

13 – 15. Площадь отапливаемых помещений (общая площадь и жилая площадь) определяются по проекту:

A_h=18,9х33,3х4 = 2517,48 м²; A_r=738,26 м².

16. Отапливаемый объем здания, м³, вычисляется как произведение площади этажа на высоту (расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа):

V_h=A_st^.H_h=18,9х33,3х14,15=8905,59 м²;

17. Коэффициент остекленности фасадов здания:

P=A_F1/A_w+F+ed=114,15/738,63=0,155;

18. Показатель компактности здания:

K_e^des=A_e^sum/V_h=1997,37/8905,59 = 0,224.

Теплотехнические показатели

19. Согласно СНиП II‑3–79* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений должно приниматься не ниже требуемых значений R₀^req, которые устанавливаются по таблице 1 «б» СНиП II‑3–79* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для D_d=2682⁰С^.сут требуемые сопротивления теплопередаче равно для:

-     стен R_w^req=2.34 м^2.0С / Вт

-     окон и балконных дверей R_f^req=0.367 м^2.0С / Вт

-     глухой части балконных дверей RF₁^req=0.81 м^2.0С / Вт

-     входных дверей R_ed^req=1.2 м^2.0С / Вт

-     покрытие R_c^req=3.54 м^2.0С / Вт

-     перекрытия первого этажа R_f=3.11 м^2.0С / Вт

По принятым сопротивлениям теплопередаче определим удельный расход тепловой энергии на отопление здания q^des и сравним его с требуемым удельным расходом тепловой энергии q_h^req, определенным по таблице 3.7 СНКК‑23–302–2000. Если удельный расход тепловой энергии на отопление здания окажется меньше 5% от требуемого, то по принятым сопротивлениям теплопередаче определимся с конструкциями ограждений, характеристиками материалов и толщиной утеплителя.

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

K_m^tr=b(A_w/R_w^r+AF₁/RF₁+ AF₂/RF₂+A_ed/R_ed+n^.A_с/R_с^r+n^.A_f^.R_f^r)/A_e^sum,

K_m^tr=1.13 (608,4/2,34+114,5/0,367+4,48/0,81+11,25/1,2+0,6×629,37/3,54+0,6×

х629,37/3,11)/1997,37 = 0,461 (Вт/(м^2.0С)).

21. Воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0.5 кг/(м^2.ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F=6 кг/(м^2.ч). (Таблица 12 СНиП II‑3–79*).

22. Требуемая краткость воздухообмена жилого дома n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3 м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется по формуле:

n_a=3^.A_r/(b_v^.V_h)=3^.738,26/(0.85^.8905,59) = 0,293 (1/ч),

где A_r – жилая площадь, м²;

b_v – коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0.85;

V_h – отапливаемый объем здания, м³.

23. Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

K_m^inf=0.28^.c^.n_a^.b_V^.V_h^.g_a^ht.k/A_e^sum,

K_m^inf=0,28×1×0,293×0,85х8905,59×1,283×0,8/1997,37 = 0,319 (Вт/(м^2.0С)).

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/(кг^.0С),

n_a – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период (для жилых зданий 3м³/ч, для других зданий согласно СНиП 2.08.01 и СНиП 2.08.02);

b_V – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, при отсутствии данных принимать равным 0.85;

V_h – отапливаемый объем здания;

g_a^ht – средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, равный 353/(273+2)=1.283

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0.7 – для стыков панельных стен, 0.8 – для окон и балконных дверей;

A_e^sum – общая площадь наружных ограждающих конструкций, включая покрытие и перекрытие пола первого этажа;

24. Общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

K_m=K_m^tr+K_m^inf=0,461+0,319=0,78 (Вт/(м^2.0С)).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж, определяют по формуле:

Q_h=0.0864^.K_m^.D_d^.A_e^sum,

Q_h=0.0864^. 0,78×2682×1997,37=361015,33 (МДж).

26. Удельные бытовые тепловыделения q_int, Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10Вт/м². Принимаем 10Вт/м².

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int=0.0864^.q_int^.Z_ht^.A_l=0.0864^.10^.149^.1393,18 = 179352,69 (МДж).

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период определяется по формуле (3.14).

Определим теплопоступления:

Q_s=t_F^.k_F^.(A_F1I₁+ A_F2I₂+ A_F3I₃+A_F4I₄)=

=0.65^.0.9 (57,25х974+57,25х357) = 44576,85 (МДж).

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж, определяют по формуле (3.6а) при автоматическом регулировании теплопередачи нагревательных приборов в системе отопления:

Q_h^y=[Q_h – (Q_int+Q_s)^.У]^.b_h,

Q_h^y=[361015,33 – (179352,69+44576,85)^.0.8]^.1,11=401877,58 (МДж).

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут) определяется по формуле (3.5):

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d,

q_h^des=401877,58 ×10³/(2517,48^.2682)=79,9 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

31. Расчетный коэффициент энергетической эффективности системы отопления и централизованного теплоснабжения здания от источника теплоты принимаем h₀^des=0.5, так как здание подключено к существующей системе централизованного теплоснабжения.

32. Требуемый удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания принимается по таблице 3.7 – для здания 4–5 этажей равен 95 кДж/(м^2.0С^.сут). Следовательно, полученный нами результат значительно (более 5%) меньше требуемого 79,9<95, поэтому мы имеем возможность уменьшать приведенные сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций, определенные по таблице 1 «б» СНиП II‑3–79*, исходя из условий энергосбережения. (Изменения вносим в пункт 19).

19. Для второго этапа расчета примем следующие сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций:

-     стен R_w^req=1,91 м^2.0С / Вт

-     окон и балконных дверей R_f^req=0.367 м^2.0С / Вт – (Без изменения)

-     глухой части балконных дверей RF₁^req=0.81 м^2.0С / Вт – (Без измен.)

-     наружных входных дверей R_ed^req=0.688 м^2.0С / Вт – т.е. 0.6 от R₀^тр по санитарно-гигиеническим условиям;

-     совмещенное покрытие R_c^req=1,63м^2.0С / Вт

-     перекрытия первого этажа R_f=2 м^2.0С / Вт

20. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

K_m^tr=1.13 (608,4/1,91+114,5/0,367+4,48/0,81+11,25/0,688+

+0,6×629,37/1,63+0,6×629,37/2)/1997,37 = 0,929 (Вт/(м^2.0С)).

21. (Без изменения). Воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа G_m^w=G_m^c=G_m^f=0.5 кг/(м^2.ч), окон в деревянных переплетах и балконных дверей G_m^F=6 кг/(м^2.ч). (Таблица 12 СНиП II‑3–79*).

22. (Без изменения). Требуемая краткость воздухообмена жилого дома n_a, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01, устанавливается из расчета 3м³/ч удаляемого воздуха на 1м² жилых помещений, определяется по формуле:

n_a=0,293 (1/ч).

23. (Без изменения). Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания:

K_m^inf=0,319 (Вт/(м^2.0С)).

24. Общий коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2.0С), определяемый по формуле:

K_m=K_m^tr+K_m^inf=0,929+0,319=1,25 (Вт/(м^2.0С)).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h, МДж:

Q_h=0.0864^. 1,25^.2682^.1997,37=577624,52 (МДж).

26. (Без изменения). Удельные бытовые тепловыделения q_int=10Вт/м².

27. (Без изменения). Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период, МДж:

Q_int=179352,69 (МДж).

28. (Без изменения). Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период:

Q_s=44576,85 (МДж).

29. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, МДж:

Q_h^y=[Q_h – (Q_int+Q_s)^.У]^.b_h,

Q_h^y=[577624,52 – (179352,69 +44576,85)^.0.8]^.1.11= 542313,79 (МДж).

30. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des, кДж/(м^2.0С^.сут):

q_h^des=10^3.Q_h^y/A_h^.D_d,

q_h^des=542313,79 ×10³/(2517,48×2682)=91,28 (кДж/(м^2.0С^.сут)).

При требуемом q_h^req=95 кДж/(м^2.0С^.сут).

По принятым сопротивлениям теплопередаче определимся конструкциями ограждений и толщиной утеплителя стен, совмещенного покрытия и перекрытия 1‑го этажа.

Стены: принимаем следующую конструкцию стены, теплотехнические характеристики материалов и толщину утеплителя:

1) Цементно-песчаный раствор

λ = 0,76 Вт/мС; ρ = 1600 кг/м3

2) Кирпичная кладка из кирпича

глиняного обыкновенного на

цементно-песчаном растворе

λ = 0,70 Вт/мС; ρ=1800 кг/м3

3) Эффективный утеплитель «ISOVER»

λ = 0,06 Вт/мС; ρ=125 кг/м3

4) Пенобетонный блок

λ = 0,41 Вт/мС; ρ = 1000 кг/м3

Рисунок 4.1. Конструкция наружной стены

R₀ = R_в + R_штук + R_кирп + R_утепл + R_блок + R_штук + R_н R

 отсюда δ_ут = 0,052 м.

Совмещенное покрытие. Теплотехнические показатели материалов компоновки покрытия:

1. Цементно-песчаная стяжка:

плотность g=1800 кг/м³,

коэффициент теплопроводности

l_А=0,76Вт/(м^.0С).

2. Утеплитель – жесткие

минераловатные плиты:

плотность g=200 кг/м³,

коэффициент теплопроводности

l_А=0,076Вт/(м^.0С)

3. Железобетонная монолитная плита:

плотность g=2500 кг/м³, коэффициент теплопроводности l_А=1,92Вт/(м^.0С).

Сопротивление теплопередаче:

R₀=R_в+R_ж/б+R_утеп+R_ст+R_н=R₀^треб;

1/8,7+0,2/1,92+d_утеп/0,076+0,04/0,76+1/23=2,

откуда d_утеп=0,1 м = 100 мм.

Перекрытие первого этажа. Теплотехнические характеристики материалов:

1. Дубовый паркет:

плотность g=700 кг/м³,

коэффициент теплопроводности

l_А=0,35Вт/(м^.0С).

2. Цементно-песчаная стяжка:

плотность g=1800 кг/м³,

коэффициент теплопроводности

l_А=0.76Вт/(м^.0С).

3. Утеплитель – пенополистирол:

плотность g=40 кг/м³,

коэффициент теплопроводности l_А=0,041Вт/(м^.0С). первого этажа

4. Железобетонная плита:

плотность g=2500 кг/м3, коэффициент теплопроводности lА=1.92Вт/(м. 0С).

Сопротивление теплопередаче:

R₀=R_в+R_пар.+R_ст+R_утеп+R_ж/б+R_н=R₀^треб;

1/8,7+0,04/0,76+0,015/0,35+d_утеп/0,041+0,2/1,92+1/23=2,197,

откуда d_утеп=0,067 м = 70 мм.