10331
.pdf3.3.2. Пол на грунте
Сопротивление теплопередаче полов на грунте (Rо.п), а также стен под-
вальных помещений, расположенных ниже уровня земли, следует определять по следующей методике.
Потери теплоты через полы на грунте незначительны в общих теплопоте-
рях помещения и для них применяется упрощенная методика расчета по зонам
– полосам шириной 2,0 м, параллельным наружным стенам (рис. 3.4). При под-
счете потерь теплоты через полы поверхность у угла наружных стен в I зоне вводится в расчет дважды по направлению обеих стен. Потери теплоты через подземную часть наружных стен и полы отапливаемых подвалов рассчитывают по зонам с отсчетом их от уровня земли.
Для неутепленных полов и стен ниже уровня земли с коэффициентом те-
плопроводности λ > 1,2 Вт/(м∙°С) расчет проводят по зонам, принимая Rо.п,
(м2·°С)/Вт, равным: для I зоны – 2,1; для II зоны – 4,3; для III зоны – 8,6; для IV
зоны – 14,2 (рис. 3.4). Для утепленных полов и стен ниже уровня земли с коэф-
фициентом теплопроводности λут утепляющего слоя (толщиной δут) менее 1,2
Вт/(м∙°С) для каждой из зон расчет проводят по формуле:
R |
R |
|
δут |
. |
(3.10) |
|
|||||
о.п.у |
о.п |
|
λут |
|
|
|
|
|
|
Для полов на лагах расчет ведут по формуле:
|
|
|
|
δут |
|
|
|
R |
1,18 R |
|
. |
(3.11) |
|||
|
|||||||
о.п.л |
|
о.п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
λут |
|
3.4. Определение сопротивления теплопередаче дверей и окон
Требуемое сопротивление теплопередаче Rотр дверей (кроме балконных дверей и ворот) должно быть не менее 0,6 Rотр стен здания, определяемого по формуле (3.1). Сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов
(окон, балконных дверей) принимают по [9].
10
Рис. 3.4. Определение площадей полов и стен, заглубленных ниже уровня земли: I – первая зона; II – вторая зона; III – третья зона; IV – четвертая (оставшаяся) зона
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ
ЗДАНИЯ
Тепловую мощность системы отопления здания Qот, Вт, определяют по формуле
Qот Qогр Qинф Qбыт , |
(4.1) |
где Qогр – потери теплоты через наружные ограждения, Вт;
Qинф – расход теплоты на нагревание поступающего в помещение воздуха, Вт;
Qбыт – бытовые поступления теплоты, Вт.
4.1. Теплопотери через наружные ограждения
Основные и добавочные потери теплоты следует определять, суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции Qoгp, Вт, с округ-
лением до 10 Вт [11]
11
Qогр |
A |
t в tн n 1 β , |
(4.2) |
Rф |
|||
|
о |
|
|
где А – расчетная площадь ограждающей конструкции, м2;
Rоф – фактическое сопротивление теплопередаче наружной ограждающей кон-
струкции, (м2∙°С)/Вт;
tн – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через наружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения при расчете потерь теплоты через внутренние ог-
раждения, °С; β – добавочные потери в долях от основных потерь теплоты.
Добавочные потери теплоты β через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь теплоты через ограждения [6]:
– в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и на-
клонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север,
восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1; на юго-восток и запад в размере 0,05; в общественных, административно-бытовых помещениях при на-
личии двух наружных стен в размере 0,15 и 0,1 – в других случаях (рис. 3.5);
–через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С
иниже в размере 0,05;
–через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-
тепловыми завесами при высоте зданий H, м, от средней планировочной отмет-
ки земли до верха карниза: 0,2H – для тройных дверей с двумя тамбурами меж-
ду ними; 0,27H – для двойных дверей с тамбуром между ними; 0,34H – для двойных дверей без тамбура; 0,22H – для одинарных дверей;
– для помещений общественных зданий (кроме лестничных клеток) высо-
той более 4 м суммарные теплопотери (с учетом всех добавок) увеличивают на
2 % на каждый метр высоты сверх 4 м, но не более чем на 0,15.
Потери теплоты через внутренние ограждающие конструкции помещений допускается не учитывать, если разность температур в них равна 3 °С и менее.
12
Расчетные площади ограждающих конструкций А вычисляют с точно-
стью до 0,1 м2, соблюдая правила обмера ограждений по планам и разрезам.
Рис. 3.5. Величины добавок к основным теплопотерям в зависимости от ориентации ограждений по сторонам света
Принимаемые высоты и длины ограждений показаны на рис. 3.6. l1 – от оси до оси внутренних стен, м;
l2 – от оси внутренних стен до внешних поверхностей наружных стен, м; l3 – пол и потолок между внутренними стенами, м;
l4 – пол и потолок между внутренней и наружной стеной, м;
l5 – окна, двери, фонари (по наименьшему строительному проему), м; l6 – между отметками чистого пола, м;
l7 – от чистого пола до верха утеплителя, м;
l8 – от чистого пола до низа перекрытия подвала, м.
Площади окон, дверей определяют по наименьшим размерам строитель-
ных проемов.
Расчетную температуру внутреннего воздуха tв, °С выбирают по нормам проектирования соответствующих зданий [3]. Для некоторых характерных по-
мещений жилых и общественных зданий значения tв приведены в приложении 6.
13
В угловых помещениях квартир жилых зданий температуру воздуха не-
обходимо принимать на 2 °С выше нормируемой.
Рис. 3.6. Размеры элементов ограждающих конструкций при расчете потерь теплоты
4.2. Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха
Расход теплоты Qинф, Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха в по-
мещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной венти-
ляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует опреде-
лять по формуле (4.3):
Qинф 0,28Lудρнcв t в tн , |
(4.3) |
где Lуд = lудAпол – расход воздуха, м3/ч; для жилых зданий удельный нормативный расход lуд = 3 м3/ч на 1 м2 площади пола Aпол, м2, жилых помещений;
ρн – плотность наружного воздуха, кг/м3;
14
св – массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙°С). Плотность наружного воздуха равна:
ρн |
353 |
. |
(4.4) |
||
|
|
||||
273 |
tн |
||||
|
|
|
4.3. Бытовые поступления теплоты
Тепловой поток, регулярно поступающий от электрических приборов освещения и других источников в комнаты и кухни жилых домов Qбыт, Вт, следует принимать не менее чем 10 Вт на 1 м2 площади пола Aпол, м2, по формуле:
Qбыт 10Aпол. |
(4.5) |
4.4. Составление таблицы для расчета тепловой мощности системы
отопления
Расчет тепловой мощности систем отопления ведут в табличной форме. Все отапливаемые помещения на планах зданий следует обозначить порядковыми номерами; начиная с № 01 и далее – помещения подвала; с № 101 и далее – помещения первого этажа; с № 201 и далее – второго этажа и т. д.). Помещения номеруют слева направо, причем лестничные клетки обозначают отдельно буквами ЛK-1, ЛК-2 и т.д. и рассматривают их как одно помещение на всю высоту.
Ограждающие конструкции обозначают сокращенно начальными буквами: СН – стена наружная; СВ – стена внутренняя; ОД – окно с двойным остеклением; ОТ – окно с тройным остеклением; ДД – дверь двойная, ДО – дверь одинарная; ПЛ – пол; ПТ – покрытие.
Тепловой баланс составляется для каждого отапливаемого помещения здания и отдельно для лестничных клеток. Табличная форма для расчета тепловой мощности системы отопления здания приведена в приложении 7.
В графу 1 записывают номера отапливаемых помещений, в графу 2 название помещения, а в графу 3 температуру внутреннего воздуха. Нумерацию
15
помещений начинают, как правило, с помещения, расположенного в левом верхнем углу на плане здания и продолжают по часовой стрелке по всему кон-
туру здания. Для обозначения ограждений (графа 4) используют общепринятые сокращения.
В графу 5 записывают условное обозначение ориентации ограждения: С,
СВ, В, ЮВ и т. д.
В графу 6 записывают линейные размеры ограждающих конструкций в соответствии с принятыми правилами обмера ограждений, приведенными на рисунке 3.6. При наличии в одном помещении нескольких однотипных ограж-
дений (например, окна с одинаковыми размерами и ориентацией) указывают их количество.
При определении площади стен (графа 7), имеющих оконные проемы,
площади проемов допускается не вычитать из площади стен. В этом случае расчетный коэффициент теплопередачи окна kок* , Вт/(м2 °С) определяют как разность между его действительным коэффициентом теплопередачи, опреде-
ленным по СП [8] (kок), и коэффициентом теплопередачи наружной стены (kст),
т. е. kок* = kок – kст.
Площадь наружной стены с дверным проемом определяют как разность площадей стены и наружной двери.
В графу 8 записывают разность между внутренней и наружной темпера-
турой, в графу 9 – коэффициент n. В графу 10 заносят значение сопротивления теплопередачи соответствующей ограждающей конструкции.
Вграфы 11 и 12 записывают значения коэффициентов учета добавочных потерь теплоты в долях от основных.
Вграфу 13 записывают значения теплопотерь, Вт, через ограждения, ко-
торые определяют по формуле (4.2).
В графу 14 записывают значения расходов теплоты на нагрев инфильт-
рующегося наружного воздуха Qинф в данном помещении.
При наличии в расчетном помещении бытовых тепловыделений (жилые комнаты и кухни) Qбыт их значение записывают в графу 15.
16
В графу 16 записывают результаты составления теплового баланса по ка-
ждому из помещений, которые представляют собой значения тепловой мощно-
сти отопительных установок этих помещений Qот, Вт.
Тепловая мощность системы отопления здания ∑Qот, Вт, определяется суммированием значений Qот каждого помещения.
4.5. Удельная отопительная характеристика здания
Теплотехническая оценка возможных конструктивно-планировочных ре-
шений здания может быть дана на основании удельной отопительной характе-
ристики qо, Вт/(м3∙°С):
qо |
Qот |
, |
(4.6) |
|
Vн tв tн α |
||||
|
|
|
где Vн – наружный объем отапливаемой части здания, м3;
α – коэффициент, учитывающий влияние местных климатических условий, (прил. 8).
Значения удельных отопительных характеристик жилых зданий приведены в приложении 8. Расчет тепловых нагрузок на системы отопления по удельным отопительным характеристикам зданий используется только для ориентировоч-
ных подсчетов и при проектировании централизованного теплоснабжения.
Годовой расход теплоты на отопление, Вт∙ч/год, рассчитывают по формуле:
Qгод q V |
t |
t |
24z . |
(4.7) |
|
от |
о н |
в |
от |
от |
|
Установочная тепловая мощность системы отопления Qот, Вт, по укруп- |
|||||
ненным показателям может быть принята равной |
|
||||
Qот 1,07qоVн tв tн , |
(4.8) |
если дополнительные теплопотери принять равными 7 % [11].
Формула (4.8) приближенная и ее нужно рассматривать для ориентиро-
вочной оценки при укрупненных расчетах.
17
5. ВЫБОР И КОНСТРУИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО
ОТОПЛЕНИЯ
5.1. Общие положения
Выбор систем отопления определяется назначением, объемно-плани-
ровочными решениями и условием эксплуатации зданий [1, 2, 7, 8].
Системы отопления выполняют с верхним и нижним расположением ма-
гистралей, с тупиковым и попутным движением воды в них, с последователь-
ным и параллельным соединением отопительных приборов. По последнему признаку системы называют однотрубными, двухтрубными и бифилярными.
Системы водяного отопления проектируют с насосной циркуляцией как более экономичные по расходу металла. Естественную циркуляцию воды мож-
но применять для небольших отдельно стоящих зданий при отсутствии центра-
лизованного теплоснабжения. Радиус действия таких систем отопления до 30 м.
Двухтрубные системы с верхней разводкой следует применять в зданиях
счислом этажей до трех включительно. Однотрубные вертикальные системы
сосевыми или смещенными замыкающими участками следует применять в зданиях с числом этажей более трех. Однотрубные вертикальные проточно-
регулируемые системы можно применять независимо от этажности здания. Од-
нотрубные вертикальные системы с нижней разводкой следует применять в бесчердачных зданиях.
Системы водяного отопления надежные и гигиенически приемлемые, по-
лучившие широкое распространение в условиях теплофикации городов и по-
селков, применяют в гражданских и производственных зданиях.
Здания с постоянным и переменным тепловыми режимами можно разде-
лить в зависимости от санитарно-гигиенических и технологических требований на отдельные группы.
В зданиях и помещениях с постоянным тепловым режимом в течении отопительного сезона применяют нижеследующие системы отопления (с пре-
18
дельной температурой теплоносителя tт или теплоотдающей поверхности tпов,
указанной для вертикальных отопительных приборов, расположенных на высо-
те не более 1 м от поверхности пола).
Вбольницах и стационарах – системы водяного отопления с радиаторами
ипанелями при tт = 85 °С (металлические приборы) и 95 °С (бетонные прибо-
ры) с тем, чтобы средняя температура поверхности отопительных приборов не превышала 75 °С. В детских дошкольных учреждениях, жилых домах, общежи-
тиях, гостиницах, домах отдыха, санаториях, пансионатах, в поликлиниках, ад-
министративно-бытовых зданиях при непрерывном производственном процессе
– системы водяного отопления с радиаторами и конвекторами при tт = 95 °С (105 °С для однотрубных систем в перечисленных зданиях) и до 130 °С – для однотрубных систем при конвекторах с кожухом, если они допустимы в ука-
занных зданиях, за исключением жилых домов и детских учреждений.
5.2. Конструирование систем отопления
Конструирование систем отопления заключается в размещении на планах здания индивидуального теплового пункта, теплопроводов, отопительного обо-
рудования, а также создание условий для нормальной ее работы. Заканчивается конструирование вычерчиванием схемы системы отопления.
Теплопроводы вертикальных систем отопления подразделяют на магист-
рали, стояки и подводки. В горизонтальных системах кроме перечисленных элементов имеются горизонтальные ветви.
Для пропуска теплоносителя используют трубы: металлические (сталь,
медные, оцинкованные и др.) и неметаллические (полиэтиленовые, полипропи-
леновые и др.). Металлические трубы, применяемые в системах отопления,
представлены в ГОСТ [4, 5].
Прокладка труб в помещениях зданий может быть открытой и скрытой.
В основном применяют открытую прокладку труб как более простую и деше-
вую, теплоотдачу труб учитывают при тепловом расчете сетей отопления.
19