Системи опалення та вентиляції повинні забезпечувати допустимі умови мікроклімату та повітряного середовища приміщень. Для цього необхідне збереження рівноваги між тепловими втратами будівлі та теплопритокою. Умова теплової рівноваги будівлі може бути виражена у вигляді рівності

$$Q=Q_т+Q_і=Q_0+Q_(тв),$$

де $ Q $ - Сумарні теплові втрати будівлі; $Q_т$ – тепловтрати теплопередачею через зовнішні огородження; $Q_і$ – тепловтрати інфільтрацією через надходження до приміщення через нещільність зовнішніх огорож холодного повітря; $Q_0$ – підведення теплоти до будівлі через опалювальну систему; $Q_(тв)$ - внутрішні тепловиділення.

Теплові втрати будівлі переважно залежать від першого доданку $Q_т$. Тому для зручності розрахунку можна теплові втрати будівлі уявити так:

$$Q=Q_т·(1+μ),$$

де $μ$ – коефіцієнт інфільтрації, що є відношенням тепловтрат інфільтрацією до тепловтрат теплопередачею через зовнішні огородження.

Джерелом внутрішніх тепловиділень $Q_(тв)$, у житлових будинках є зазвичай люди, прилади для приготування їжі (газові, електричні та інші плити), освітлювальні прилади. Ці тепловиділення носять значною мірою випадковий характері і не піддаються ніякому регулюванню в часі.

Крім того, тепловиділення не розподіляються рівномірно по будівлі. У приміщеннях із великою щільністю населення внутрішні тепловиділення щодо великі, а приміщеннях із малою щільністю вони незначні.

Для забезпечення в житлових районах нормального температурного режиму у всіх опалювальних приміщеннях зазвичай встановлюють гідравлічний та температурний режим теплової мережі за найневигіднішими умовами, тобто. за режимом опалення приміщень із нульовими тепловиділеннями.

Наведений опір теплопередачі світлопрозорих конструкцій (вікон, вітражів дверей, ліхтарів) приймається за результатами випробувань в акредитованій лабораторії; за відсутності таких даних воно оцінюється за методикою із додатка До ст.

Наведений опір теплопередачі огороджувальних конструкцій з повітряними прошарками, що вентилюються, слід розраховувати відповідно до додатка К у СП 50.13330.2012 Тепловий захист будівель (СНиП 23.02.2003) .

Розрахунок питомої теплозахисної характеристики будівлі оформляється у вигляді таблиці, яка повинна містити такі відомості:

• Найменування кожного фрагмента, що становить оболонку будівлі;
• Площа кожного фрагмента;
• Наведений опір теплопередачі кожного фрагмента з посиланням на розрахунок (згідно з додатком Е в СП 50.13330.2012 Тепловий захист будівель (СНіП 23.02.2003));
• Коефіцієнт, що враховує відмінність внутрішньої або зовнішньої температури фрагмента конструкції від прийнятих у розрахунку ДСОП.

У наступній таблиці показано форму таблиці для розрахунку питомої теплозахисної характеристики будівлі

Питому вентиляційну характеристику будівлі, Вт/(м 3 ∙°С), слід визначати за формулою

$$k_(вент)=0.28·c·n_в·β_v·ρ_в^(вент)·(1-k_(еф)),$$

де $ c $ - Питома теплоємність повітря, що дорівнює 1 кДж / (кг · ° С); $β_v$ – коефіцієнт зниження обсягу повітря у будівлі, що враховує наявність внутрішніх конструкцій, що захищають. За відсутності даних приймати $β_v=0.85$; $ρ_в^(вент)$ – середня щільність припливного повітря за опалювальний період, що розраховується за формулою, кг/м3:

$$ρ_в^(вент)=\frac(353)(273+t_(від));$$

$n_в$ – середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період, год –1; $k_(еф)$ – коефіцієнт ефективності рекуператора.

Коефіцієнт ефективності рекуператора, відмінний від нуля в тому випадку, якщо середня повітропроникність квартир житлових і приміщень громадських будівель (при закритих припливно-витяжних вентиляційних отворах) забезпечує в період випробувань повітрообмін кратністю $n_(50)$, год -1 , при різниці Па зовнішнього та внутрішнього повітря при вентиляції з механічним спонуканням $n_(50) ≤ 2$ год –1 .

Кратність повітрообміну будівель та приміщень при різниці тисків 50 Па та їх середню повітропроникність визначають за ГОСТ 31167.

Середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період, розраховується за сумарним повітрообміном за рахунок вентиляції та інфільтрації за формулою, год –1:

$$n_в=\frac(\frac(L_(вент)·n_(вент))(168) + \frac(G_(інф)·n_(інф))(168·ρ_в^(вент)))(β_v· V_(від)),$$

де $L_(вент)$ – кількість припливного повітря в будинок при неорганізованому притоці або нормоване значення при механічній вентиляції, м 3 / год, рівне для: а) житлових будинків з розрахунковою заселеністю квартир менше 20 м 2 загальної площі на людину $ 3 · A_ж $, б) інших житлових будинків $0.35·h_(эт)(A_ж)$, але не менше $30·m$; де $m$ – розрахункова кількість мешканців будівлі, в) громадських та адміністративних будівель приймають умовно: для адміністративних будівель, офісів, складів та супермаркетів $4·A_р$, для магазинів крокової доступності, закладів охорони здоров'я, комбінатів побутового обслуговування, спортивних арен, музеїв та виставок $5·A_р$, для дитячих дошкільних закладів, шкіл, середньотехнічних та вищих навчальних закладів $7·A_р$, для фізкультурно-оздоровчих та культурно-дозвілових комплексів, ресторанів, кафе, вокзалів $10·A_р$; $A_ж$, $A_р$ – для житлових будівель – площа житлових приміщень, до яких належать спальні, дитячі, вітальні, кабінети, бібліотеки, їдальні, кухні-їдальні; для громадських та адміністративних будівель – розрахункова площа, що визначається згідно СП 118.13330 як сума площ усіх приміщень, за винятком коридорів, тамбурів, переходів, сходових кліток, ліфтових шахт, внутрішніх відкритих сходів та пандусів, а також приміщень, призначених для розміщення інженерного обладнання та мереж м 2 ; $h_(эт)$ - Висота поверху від підлоги до стелі, м; $n_(вент)$ – кількість годин роботи механічної вентиляції протягом тижня; 168 – кількість годин на тижні; $G_(інф)$ – кількість повітря, що інфільтрується в будівлю через огороджувальні конструкції, кг/год: для житлових будівель – повітря, що надходить у сходові клітини протягом доби опалювального періоду, для громадських будівель – повітря, що надходить через нещільність світлопрозорих конструкцій та дверей, допускається приймати для громадських будівель у неробочий час залежно від поверховості будівлі: до трьох поверхів – рівним $0.1·β_v·V_(заг)$, від чотирьох до дев'яти поверхів $0.15·β_v·V_(заг)$, понад дев'ять поверхів $0.2·β_v · V_ (заг) $, де $ V_ (заг) $ - опалювальний обсяг громадської частини будівлі; $n_(інф)$ – число годин обліку інфільтрації протягом тижня, год, що дорівнює 168 для будівель із збалансованою припливно-витяжною вентиляцією та (168 – $n_(вент)$) для будівель, у приміщеннях яких підтримується підпор повітря під час дії припливної механічної вентиляції; $V_(від)$ – опалювальний об'єм будівлі, що дорівнює об'єму, обмеженому внутрішніми поверхнями зовнішніх огорож будівель, м 3 ;

У випадках, коли будівля складається з декількох зон з різним повітрообміном, середні кратності повітрообміну знаходяться для кожної зони окремо (зони, на які розділена будівля, має становити весь опалювальний об'єм). Усі отримані середні кратності повітрообміну підсумовуються і сумарний коефіцієнт підставляється у формулу розрахунку питомої вентиляційної характеристики будівлі.

Кількість повітря, що інфільтрується, що надходить у сходову клітину житлової будівлі або в приміщення громадського будинку через нещільність заповнень прорізів, вважаючи, що всі вони знаходяться на навітряному боці, слід визначати за формулою:

$$G_(інф)=\left(\frac(А_(ок))(R_(і,ок)^(тр))\right)·\left(\frac(Δp_(ок))(10)\right )^(\frac(2)(3))+\left(\frac(А_(дв))(R_(і,дв)^(тр))\right)·\left(\frac(Δp_(дв)) )(10)\right)^(\frac(1)(2))$$

де $А_(ок)$ і $А_(дв)$ – відповідно сумарна площа вікон, балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, м 2; $R_(і,ок)^(тр)$ і $R_(и,дв)^(тр)$ – відповідно необхідний опір повітропроникненню вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, (м 2 · год)/кг; $Δp_(ок)$ і $Δp_(дв)$ – відповідно розрахункова різниця тисків зовнішнього та внутрішнього повітря, Па, для вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, визначають за формулою:

$$Δp=0.55·H·(γ_н-γ_в)+0.03·γ_н·v^2,$$

для вікон та балконних дверей із заміною в ній величини 0.55 на 0.28 та з обчисленням питомої ваги за формулою:

$$γ=\frac(3463)(273+t),$$

де $γ_н$, $γ_в$ – питома вага відповідно зовнішнього та внутрішнього повітря, Н/м 3 ; t – температура повітря: внутрішнього (для визначення $γ_в$) – приймається згідно з оптимальними параметрами за ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 30494 та СанПіН 2.1.2.2645; зовнішнього (для визначення $γ_н$) – приймається рівною середній температурі найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0.92 за СП 131.13330; $v$ – максимальна із середніх швидкостей вітру по румбах за січень, повторюваність яких становить 16% і більше, що приймається за СП 131.13330.

Питому характеристику побутових тепловиділень будівлі, Вт/(м 3 ·°С) слід визначати за формулою:

$$k_(побут)=\frac(q_(побут)·A_ж)(V_(побут)·(t_в-t_(від))),$$

де $q_(побут)$ – величина побутових тепловиділень на 1 м 2 площі житлових приміщень або розрахункової площі громадського будинку, Вт/м 2 , що приймається для:

• житлових будинків з розрахунковою заселеністю квартир менше 20 м 2 загальної площі на особу $q_(побут)=17$ Вт/м 2 ;
• житлових будинків з розрахунковою заселеністю квартир 45 м 2 загальної площі і більше на особу $q_(побут)=10$ Вт/м 2 ;
• інших житлових будинків – залежно від розрахункової заселеності квартир по інтерполяції величини $q_(побут)$ між 17 та 10 Вт/м 2 ;
• для громадських та адміністративних будівель побутові тепловиділення враховуються за розрахунковою кількістю людей (90 Вт/чол.), які перебувають у будівлі, освітлення (за настановною потужністю) та оргтехніки (10 Вт/м 2 ) з урахуванням робочих годин на тиждень.

Питому характеристику теплонадходжень у будівлю від сонячної радіації, Вт/(м·°С) слід визначати за формулою:

$$k_(рад)=(11.6·Q_(рад)^(рік))(V_(від)·ГСОП),$$

де $Q_(рад)^(рік)$ – теплонадходження через вікна та ліхтарі від сонячної радіації протягом опалювального періоду, МДж/рік, для чотирьох фасадів будівель, орієнтованих за чотирма напрямками, що визначаються за формулою:

$$Q_(рад)^(рік)=τ_(1ок)·τ_(2ок)·(A_(ок1)·I_1+A_(ок2)·I_2+A_(ок3)·I_3+A_(ок4)·I_4) +τ_(1фон)·τ_(2фон)·A_(фон)·I_(гор),$$

де $τ_(1ок)$, $τ_(1фон)$ – коефіцієнти відносного проникнення сонячної радіації для світлопропускних заповнень відповідно вікон та зенітних ліхтарів, що приймаються за паспортними даними відповідних світлопропускних виробів; за відсутності даних слід приймати за правилами; мансардні вікна з кутом нахилу заповнень до горизонту 45 ° і більше слід вважати як вертикальні вікна, з кутом нахилу менше 45 ° - як зенітні ліхтарі; $τ_(2ок)$, $τ_(2фон)$ – коефіцієнти, що враховують затінення світлового отвору відповідно вікон та зенітних ліхтарів непрозорими елементами заповнення, що приймаються за проектними даними; за відсутності даних слід приймати за правилами; $A_(ок1)$, $A_(ок2)$, $A_(ок3)$, $A_(ок4)$ – площа світлопройомів фасадів будівлі (глуха частина балконних дверей виключається), відповідно орієнтованих за чотирма напрямками, м 2 ; $A_(фон)$ - площа світлопройомів зенітних ліхтарів будівлі, м 2; $I_1$, $I_2$, $I_3$, $I_4$ – середня за опалювальний період величина сонячної радіації на вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, відповідно орієнтована на чотири фасади будівлі, МДж/(м 2 ·рік), визначається за методикою зведення правил ТСН 23-304-99 та СП 23-101-2004; $I_(гір)$ – середня за опалювальний період величина сонячної радіації на горизонтальну поверхню за дійсних умов хмарності, МДж/(м 2 ·рік), визначається за правилами ТСН 23-304-99 та СП 23-101-2004.

Питома витрата теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі за опалювальний період, кВт·год/(м 3 ·рік) слід визначати за формулою:

$$q=0.024·ГСОП·q_(від)^р.$$

Витрата теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі за опалювальний період, кВт·год/рік, слід визначати за формулою:

$$Q_(від)^(рік)=0.024·ГСОП·V_(від)·q_(від)^р.$$

На основі даних показників для кожної будівлі розробляється енергетичний паспорт. Енергетичний паспорт проекту будівлі: документ, що містить енергетичні, теплотехнічні та геометричні характеристики як існуючих будівель, так і проектів будівель та їх огороджувальних конструкцій та встановлює відповідність їх вимогам нормативних документів та клас енергетичної ефективності.

Енергетичний паспорт проекту будівлі розробляється з метою забезпечення системи моніторингу витрати теплової енергії на опалення та вентиляцію будинком, що передбачає встановлення відповідності теплозахисних та енергетичних характеристик будівлі нормованим показникам, визначеним у цих нормах та (або) вимогам енергетичної ефективності об'єктів капітального будівництва, що визначаються.

Енергетичний паспорт будівлі складається згідно з Додатком Д. Форма для заповнення енергетичного паспорта проекту будівлі у СП 50.13330.2012 Тепловий захист будівель (СНіП 23.02.2003) .

Системи опалення повинні забезпечувати рівномірне нагрівання повітря в приміщеннях протягом усього опалювального періоду, не створювати запахи, не забруднювати повітря приміщень шкідливими речовинами, що виділяються в процесі експлуатації, не створювати додаткового шуму, бути доступними для поточного ремонту та обслуговування.

Нагрівальні прилади повинні бути легко доступними для прибирання. При водяному опаленні температура поверхні нагрівальних приладів має перевищувати 90°С. Для приладів із температурою нагрівальної поверхні понад 75°С необхідно передбачати захисні огородження.

Природна вентиляція житлових приміщень повинна здійснюватися шляхом припливу повітря через кватирки, фрамуги або через спеціальні отвори у віконних стулках та вентиляційні канали. Витяжні отвори каналів повинні передбачатися на кухнях, ванних кімнатах, туалетах і сушильних шафах.

Опалювальне навантаження має, як правило, цілодобовий характер. При постійних зовнішньої температурі, швидкості вітру і хмарності опалювальне навантаження житлових будинків майже постійна. Опалювальне навантаження громадських будівель та промислових підприємств має непостійний добовий, а часто й непостійний тижневий графік, коли з метою економії теплоти штучно знижують подачу теплоти на опалення в неробочі години (нічний період та вихідні дні).

Значно різкіше змінюється як протягом доби, так і по днях тижня вентиляційне навантаження, оскільки в неробочі години промислових підприємств та установ вентиляція, як правило, не працює.

(Визначення товщини утеплюючого шару горищного

перекриття та покриття)
А. Вихідні дані

Зона вологості - нормальна.

z ht = 229 діб.

Середня розрахункова температура опалювального періоду t ht = -5,9 ºС.

Температура холодної п'ятиденки t ext = -35 °С.

t int = + 21 °С.

Відносна вологість повітря = 55%.

Розрахункова температура повітря у горищі t int g = +15 С.

Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні горищного перекриття
= 8,7 Вт/м 2 · С.

Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні горищного перекриття
= 12 Вт/м 2 ·°С.

Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні покриття теплого горища
= 9,9 Вт/м 2 ·°С.

Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні покриття теплого горища
= 23 Вт/м 2 ·°С.
Тип будівлі – 9-поверховий житловий будинок. Кухні у квартирах обладнані газовими плитами. Висота горищного простору – 2,0 м. Площі покриття (покрівлі) А g. c = 367,0 м 2 перекриття теплого горища А g. f = 367,0 м 2 зовнішніх стін горища А g. w = 108,2 м2.

У теплому горищі розміщено верхнє розведення труб систем опалення та водопостачання. Розрахункові температури системи опалення – 95 °С, гарячого водопостачання – 60 °С.

Діаметр труб опалення 50 мм за довжини 55 м, труб гарячого водопостачання 25 мм за довжини 30 м.
Горищне перекриття:

Мал. 6 Розрахункова схема

Горищне перекриття складається з конструктивних шарів, наведених у таблиці.

№	найменування матеріалу (конструкції)	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м · ° С)	R, м 2 · ° С / Вт
1	Плити жорсткі мінераловатні на бітумних сполучних (ГОСТ 4640)	200	Х	0,08	Х
2	Пароізоляція – рубітекс 1 шар (ГОСТ 30547)	600	0,005	0,17	0,0294
3	Залізобетонні пустотні плити ПК (ГОСТ 9561-91)		0,22		0,142

Поєднане покриття:

Мал. 7 Розрахункова схема

Поєднане покриття над теплим горищем складається з конструктивних шарів, наведених у таблиці.

№	найменування матеріалу (конструкції)	, кг/м3	δ, м	,Вт/(м · ° С)	R, м 2 · ° С / Вт
1	Техноеласт	600	0,006	0,17	0,035
2	Цементно-піщаний розчин	1800	0,02	0,93	0,022
3	Плити з газобетону	300	Х	0,13	Х
4	Руберойд	600	0,005	0,17	0,029
5	Залізобетонна плита	2500	0,035	2,04	0,017

Б. Порядок розрахунку
Визначення градусо-доби опалювального періоду за формулою (2) СНиП 23-02–2003 :
D d = ( t int – t ht) z ht = (21 + 5,9) · 229 = 6160,1.
Нормоване значення опору теплопередачі покриття житлового будинку за формулою (1) СНиП 23-02–2003 :

R req = a· D d + b= 0,0005 · 6160,1 + 2,2 = 5,28 м 2 · С / Вт;
За формулою (29) СП 23-101–2004 визначаємо необхідний опір теплопередачі перекриття теплого горища
, м 2 · ° С / Вт:

,
де
- Нормований опір теплопередачі покриття;

n- Коефіцієнт, що визначається за формулою (30) СП 230101-2004,
(21 – 15)/(21 + 35) = 0,107.
За знайденими значеннями
і nвизначаємо
:
= 5,28 · 0,107 = 0,56 м 2 · С / Вт.

Потрібний опір покриття над теплим горищем R 0 g. c встановлюємо за формулою (32) СП 23-101–2004:
R 0 g.c = ( – t ext)/(0,28 G ven з(t ven – ) + ( t int – )/ R 0 g.f +
+ (
)/А g.f – ( – t ext) а g.w / R 0 g.w ,
де G ven - наведена (віднесена до 1 м 2 горища) витрата повітря в системі вентиляції, що визначається за табл. 6 СП 23-101–2004 та рівний 19,5 кг/(м 2 ·год);

c– питома теплоємність повітря, що дорівнює 1кДж/(кг·°С);

t ven – температура повітря, що виходить із вентиляційних каналів, °С, що приймається рівною t int + 1,5;

q pi – лінійна щільність теплового потоку через поверхню теплоізоляції, що припадає на 1 м довжини трубопроводу, що приймається для труб опалення 25, а для труб гарячого водопостачання – 12 Вт/м (табл. 12 СП 23-101–2004).

Наведені теплонадходження від трубопроводів систем опалення та гарячого водопостачання складають:
()/А g.f = (25 · 55 + 12 · 30) / 367 = 4,71 Вт / м 2;
a g. w – наведена площа зовнішніх стін горища м 2 /м 2 , що визначається за формулою (33) СП 23-101–2004,

= 108,2/367 = 0,295;

– опір теплопередачі зовнішніх стін теплого горища, що нормується, що визначається через градусо-добу опалювального періоду при температурі внутрішнього повітря в приміщенні горища = +15 ºС.

– t ht) · z ht = (15 + 5,9) 229 = 4786,1 ° C · добу,
м 2 ·°С/Вт
Підставляємо знайдені значення у формулу та визначаємо необхідний опір теплопередачі покриття над теплим горищем:
(15 + 35) / (0,28 · 19,2 (22,5 - 15) + (21 - 15) / 0,56 + 4,71 -
- (15 + 35) · 0,295 / 3,08 = 50 / 50,94 = 0,98 м 2 · ° С / Вт

Визначаємо товщину утеплювача в горищному перекритті при R 0 g. f = 0,56 м 2 · ° С / Вт:

= (R 0 g. f – 1/– Rж.б - Rруб – 1/) ут =
= (0,56 - 1/8,7 - 0,142 -0,029 - 1/12) 0,08 = 0,0153 м,
приймаємо товщину утеплювача = 40 мм, тому що мінімальна товщина мінераловатних плит 40 мм (ГОСТ 10140), тоді фактичний опір теплопередачі складе

R 0 g. f факт. = 1 / 8,7 + 0,04 / 0,08 + 0,029 + 0,142 + 1 / 12 = 0,869 м 2 · ° С / Вт.
Визначаємо величину утеплювача в покритті при R 0 g. c = = 0,98 м 2 · ° С / Вт:
= (R 0 g. c – 1/ – Rж.б - Rруб - Rц.п.р – Rт – 1/) ут =
= (0,98 – 1/9,9 – 0,017 – 0,029 – 0,022 – 0,035 – 1/23) 0,13 = 0,0953 м,
приймаємо товщину утеплювача (газобетонна плита) 100 мм, тоді фактичне значення опору теплопередачі горищного покриття практично дорівнює розрахунковому.
В. Перевірка виконання санітарно-гігієнічних вимог

теплового захисту будівлі
I. Перевіряємо виконання умови
для горищного перекриття:

= (21 - 15) / (0,869 · 8,7) = 0,79 ° С,
Відповідно до табл. 5 БНіП 23-02–2003 ∆ t n = 3 °С, отже, умова ∆ t g = 0,79 ° С t n = 3 ° С виконується.
Перевіряємо зовнішні огороджувальні конструкції горища на умови невипадання конденсату з їхньої внутрішніх поверхнях, тобто. на виконання умови
:

– для покриття над теплим горищем, прийнявши
Вт/м 2 ·°С,
15 - [(15 + 35) / (0,98 · 9,9] =
= 15 - 4,12 = 10,85 ° С;
– для зовнішніх стін теплого горища, прийнявши
Вт/м 2 ·°С,
15 - [(15 + 35)] / (3,08 · 8,7) =
= 15 - 1,49 = 13,5 ° С.
ІІ. Обчислюємо температуру точки роси t d , °С, на горищі:

- розраховуємо вологовміст зовнішнього повітря, г/м 3 при розрахунковій температурі t ext:

=
– те саме, повітря теплого горища, прийнявши приріст вологовмісту ∆ fдля будинків з газовими плитами, рівним 4,0 г/м3:
г/м 3;
– визначаємо парціальний тиск водяної пари повітря в теплому горищі:

За додатком 8 за значенням Е= е g знаходимо температуру точки роси t d = 3,05 °С.

Отримані значення температури точки роси зіставляємо з відповідними значеннями
і
:
=13,5 > t d = 3,05 ° С; = 10,88 > t d = 3,05 °С.
Температура точки роси значно менша за відповідні температури на внутрішніх поверхнях зовнішніх огорож , отже, конденсат на внутрішніх поверхнях покриття і на стінах горища не випадатиме.

Висновок. Горизонтальні та вертикальні огородження теплого горища задовольняють нормативні вимоги теплового захисту будівлі.

Приклад5
Розрахунок питомої витрати теплової енергії на опалення 9-поверхового односекційного житлового будинку (баштового типу)
Розміри типового поверху 9-поверхового житлового будинку наведено на малюнку.

Рис.8 План типового поверху 9-поверхового односекційного житлового будинку

А. Вихідні дані
Місце будівництва – м. Перм.

Кліматичний район – ІВ.

Зона вологості - нормальна.

Вологісний режим приміщення – нормальний.

Умови експлуатації огороджувальних конструкцій – Б.

Тривалість опалювального періоду z ht = 229 діб.

Середня температура опалювального періоду t ht = -5,9 °С.

Температура внутрішнього повітря t int = +21 °С.

Температура холодної п'ятиденки зовнішнього повітря t ext = = -35 °С.

Будівля обладнана «теплим» горищем та технічним підвалом.

Температура внутрішнього повітря технічного підвалу = = +2 °С

Висота будівлі від рівня підлоги першого поверху до верху витяжної шахти H= 29,7 м-коду.

Висота поверху – 2,8 м.

Максимальна із середніх швидкостей вітру по румбу за січень v= 5,2 м/с.
Б. Порядок розрахунку
1. Визначення площ конструкцій, що захищають.

Визначення площ огороджувальних конструкцій базується на основі плану типового поверху 9-поверхової будівлі та вихідних даних розділу А.

Загальна площа підлоги будівлі
А h = (42,5 + 42,5 + 42,5 + 57,38) · 9 = 1663,9 м 2 .
Житлова площа квартир та кухонь
А l = (27,76 + 27,76 + 27,76 + 42,54 + 7,12 + 7,12 +
+ 7,12 + 7,12)9 = 1388,7 м2.
Площа перекриття над технічним підвалом А b .с, горищного перекриття А g. f та покриття над горищем А g. c
А b.с = А g. f = А g. c = 16 · 16,2 = 259,2 м 2 .
Загальна площа віконних заповнень та балконних дверей А F при їх кількості на поверсі:

- Віконних заповнень шириною 1,5 м - 6 шт.,

- Віконних заповнень шириною 1,2 м - 8 шт.,

- Балконних дверей шириною 0,75 м - 4 шт.

Висота вікон – 1,2 м; висота балконів дверей – 2,2 м.
А F = [(1,5 · 6 +1,2 · 8) · 1,2 + (0,75 · 4 · 2,2)] · 9 = 260,3 м 2 .
Площа вхідних дверей у сходову клітку при їх ширині 1,0 та 1,5 м та висоті 2,05 м
А ed = (1,5 + 1,0) · 2,05 = 5,12 м 2 .
Площа віконних заповнень сходової клітки при ширині вікна 1,2 м та висоті 0,9 м

= (1,2 · 0,9) · 8 = 8,64 м 2 .
Загальна площа зовнішніх дверей квартир при їхній ширині 0,9 м, висоті 2,05 м та кількості на поверсі 4 шт.
А ed = (0,9 · 2,05 · 4) · 9 = 66,42 м 2 .
Загальна площа зовнішніх стін будівлі з урахуванням віконних та дверних отворів

= (16 + 16 + 16,2 + 16,2) · 2,8 · 9 = 1622,88 м 2 .
Загальна площа зовнішніх стін будівлі без віконних та дверних отворів

А W = 1622,88 - (260,28 + 8,64 + 5,12) = 1348,84 м 2 .
Загальна площа внутрішніх поверхонь зовнішніх конструкцій, що захищають, включаючи горищне перекриття і перекриття над технічним підвалом,

= (16 + 16 + 16,2 + 16,2) · 2,8 · 9 + 259,2 + 259,2 = 2141,3 м 2 .
Об'єм будівлі, що опалюється

V n = 16 · 16,2 · 2,8 · 9 = 6531,84 м 3 .
2. Визначення градусо-доби опалювального періоду.

Градусо-добу визначають за формулою (2) СНиП 23-02–2003 для наступних конструкцій, що захищають:

– зовнішніх стін та горищного перекриття:

D d 1 = (21 + 5,9) · 229 = 6160,1 ° С · добу,
– покриття та зовнішніх стін теплого «горища»:
D d 2 = (15 + 5,9) · 229 = 4786,1 ° С · добу,
– перекриття над технічним підвалом:
D d 3 = (2 + 5,9) · 229 = 1809,1 ° С · добу.
3. Визначення необхідних опорів теплопередачі конструкцій, що захищають.

Необхідне опір теплопередачі огороджувальних конструкцій визначаємо по табл. 4 СНиП 23-02–2003 залежно від значень градусо-доби опалювального періоду:

– для зовнішніх стін будівлі
= 0,00035 · 6160,1 + 1,4 = 3,56 м 2 · ° С / Вт;
– для горищного перекриття
= n· = 0,107 (0,0005 · 6160,1 + 2,2) = 0,49 м 2
n =
=
= 0,107;
– для зовнішніх стін горища
= 0,00035 · 4786,1 + 1,4 = 3,07 м 2 · ° С / Вт,
– для покриття над горищем

=
=
= 0,87 м 2 · ° С / Вт;
– для перекриття над технічним підвалом

= n b. c · R reg = 0,34 (0,00045 · 1809,1 + 1,9) = 0,92 м 2 · ° С / Вт,

n b. c =
=
= 0,34;
– для віконних заповнень та балконних дверей з потрійним склінням у дерев'яних палітурках (додаток Л СП 23-101–2004)

= 0,55 м 2 · ° С/Вт.
4. Визначення витрати теплової енергії на опалення будівлі.

Для визначення витрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалювального періоду необхідно встановити:

- загальні тепловтрати будівлі через зовнішні огорожі Q h, МДж;

– побутові теплонадходження Q int, МДж;

– теплонадходження через вікна та балконні двері від сонячної радіації, МДж.

При визначенні загальних тепловтрат будівлі Q h, МДж, необхідно розрахувати два коефіцієнти:

– наведений коефіцієнт теплопередачі через зовнішні огороджувальні конструкції будівлі
, Вт / (м 2 · ° С);
L v = 3 · A l= 3 · 1388,7 = 4166,1 м 3 /год,
де A l– площа житлових приміщень та кухонь, м 2 ;

– визначальну середню кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період n a , ч –1 , за формулою (Г.8) СНіП 23-02–2003:
n a =
= 0,75 год -1.
Приймаємо коефіцієнт зниження обсягу повітря в будівлі, що враховує наявність внутрішніх огорож, B v = 0,85; питому теплоємність повітря c= 1 кДж/кг·°С, та коефіцієнт обліку впливу зустрічного теплового потоку у світлопрозорих конструкціях k = 0,7:

=
= 0,45 Вт/(м 2 · ° С).
Значення загального коефіцієнта теплопередачі будівлі K m , Вт/(м 2 ·°С), визначаємо за формулою (Г.4) СНіП 23-02-2003:
K m = 0,59 + 0,45 = 1,04 Вт / (м 2 · ° С).
Розраховуємо загальні тепловтрати будівлі за опалювальний період Q h , МДж, за формулою (Г.3) СНіП 23-02-2003:
Q h = 0,0864 · 1,04 · 6160,1 · 2141,28 = 1185245,3 МДж.
Побутові теплонадходження протягом опалювального періоду Q int , МДж, визначаємо за формулою (Г.11) СНиП 23-02–2003, прийнявши величину питомих побутових тепловиділень q int , що дорівнює 17 Вт/м 2:
Q int = 0,0864 · 17 · 229 · 1132,4 = 380888,62 МДж.
Теплонадходження до будівлі від сонячної радіації за опалювальний період Q s , МДж, визначаємо за формулою (Г.11) СНиП 23-02–2003, прийнявши значення коефіцієнтів, що враховують затінення світлових прорізів непрозорими елементами заповнення F = 0,5 і відносного проникнення сонячної радіації для світлопропускних заповнень вікон k F = 0,46.

Середню за опалювальний період величину сонячної радіації на вертикальні поверхні Iср, Вт/м 2 приймаємо за додатком (Г) СП 23-101-2004 для географічної широти розташування м. Пермі (56 ° пн.ш.):

I av = 201 Вт/м 2
Q s = 0,5 · 0,76 (100,44 · 201 + 100,44 · 201 +
+ 29,7 · 201 + 29,7 · 201) = 19880,18 МДж.
Витрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалювального періоду , МДж, визначаємо за формулою (Г.2) СНіП 23-02-2003, прийнявши чисельне значення наступних коефіцієнтів:

- Коефіцієнт зниження теплонадходжень за рахунок теплової інерції огороджувальних конструкцій = 0,8;

- Коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи опалення, пов'язане з дискретністю номінального теплового потоку номенклатурного ряду опалювальних приладів для будівель баштового типу = 1,11.
= · 1,11 = 1024940,2 МДж.
Встановлюємо питому витрату теплової енергії будівлі
, кДж/(м 2 ·°С·сут), за формулою (Г.1) СНиП 23-02-2003:
=
= 25,47 кДж/(м 2 ·°С·добу).
За даними табл. 9 СНиП 23-02–2003 нормована питома витрата теплової енергії на опалення 9-поверхової житлової будівлі становить 25 кДж/(м 2 ·°С·сут), що на 1,02 % нижче за розрахункову питому витрату теплової енергії = 25,47 кДж /(м 2 ·°С·сут), тому при теплотехнічному проектуванні огороджувальних конструкцій необхідно врахувати цю різницю.

Теплотехнічний розрахунок технічного підпілля

Теплотехнічні розрахунки конструкцій, що захищають

Площі зовнішніх конструкцій, що опалюють, опалювані площа та обсяг будівлі, необхідні для розрахунку енергетичного паспорта, та теплотехнічні характеристики огороджувальних конструкцій будівлі визначаються згідно з прийнятими проектними рішеннями відповідно до рекомендацій СНиП 23-02 і ТСН 23 – 329 – 2002.

Опір теплопередачі огороджувальних конструкцій визначається залежно від кількості та матеріалів шарів, а також фізичних властивостей будівельних матеріалів за рекомендаціями СНиП 23-02 та ТСН 23 – 329 – 2002.

1.2.1 Зовнішні стіни будівлі

Зовнішні стіни у житловому будинку застосовані трьох типів.

Перший тип - цегляна кладка з поверховим опиранням товщиною 120 мм, утеплена полістиролбетоном товщиною 280 мм, з облицювальним шаром із силікатної цегли. Другий тип – залізобетонна панель 200 мм, утеплена полістиролбетоном товщиною 280 мм, з облицювальним шаром із силікатної цегли. Третій тип див. рис.1. Теплотехнічний розрахунок наведено для двох типів стін відповідно.

1). Склад шарів зовнішньої стіни будівлі: захисне покриття - цементно-вапняний розчин товщиною 30 мм, = 0,84 Вт/(м× про С). Зовнішній шар 120 мм – із силікатної цеглини М 100 з маркою по морозостійкості F 50, λ = 0,76 Вт/(м× про С); заповнення 280 мм - утеплювач - полістиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99, λ = 0,075 Вт / (м × про С); внутрішній шар 120 мм - із силікатної цегли, М 100, λ = 0,76 Вт/(м× про С). Внутрішні стіни оштукатурені вапняно-піщаним розчином М 75 товщиною 15мм, =0,84 Вт/(м× про С).

R w= 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+0,120/0,76+0,015/0,84+1/23 = 4,26 м 2 × про С/Вт.

Опір теплопередачі стін будівлі, при площі фасадів
A w= 4989,6 м 2 дорівнює: 4,26 м 2 × про С/Вт.

Коефіцієнт теплотехнічної однорідності зовнішніх стін r,визначається за формулою 12 СП 23-101:

a i- Ширина теплопровідного включення, a i = 0,120 м;

L i- Довжина теплопровідного включення, L i= 197,6 м (периметр будівлі);

k i -коефіцієнт, що залежить від теплопровідного включення, що визначається за дод. Н СП 23-101:

k i = 1,01 для теплопровідного включення при відносинах λ m /λ= 2,3 та a/b= 0,23.

Тоді наведений опір теплопередачі стін будівлі дорівнює: 0,83 × 4,26 = 3,54 м 2 × С/Вт.

2). Склад шарів зовнішньої стіни будівлі: захисне покриття - цементно-вапняний розчин М 75 товщиною 30 мм, = 0,84 Вт/(м× про С). Зовнішній шар 120 мм – із силікатної цеглини М 100 з маркою по морозостійкості F 50, λ = 0,76 Вт/(м× про С); заповнення 280 мм - утеплювач - полістиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99, λ = 0,075 Вт / (м × про С); внутрішній шар 200 мм – залізобетонна стінова панель, λ= 2,04Вт/(м× про С).

Опір теплопередачі стіни дорівнює:

R w= 1/8,7+0,030/0,84+0,120/0,76+0,280/0,075+
+0, 20/2,04+1/23 = 4,2 м 2 × про С/Вт.

Оскільки стіни будівлі мають однорідну багатошарову структуру, то коефіцієнт теплотехнічної однорідності зовнішніх стін прийнято. r= 0,7.

Тоді наведений опір теплопередачі стін будівлі дорівнює: 0,7 × 4,2 = 2,9 м 2 × С/Вт.

Тип будівлі - звичайна секція 9-поверхового житлового будинку за наявності нижнього розведення труб систем опалення та гарячого водопостачання.

А b= 342 м2.

площа підлоги тех. підпілля - 342 м 2 .

Площа зовнішніх стін над рівнем землі А b, w= 60,5 м2.

Розрахункові температури системи опалення нижнього розведення 95 °С, гарячого водопостачання 60 °С. Довжина трубопроводів системи опалення з нижнім розведенням 80 м. Довжина трубопроводів гарячого водопостачання склала 30 м. Газорозподільних труб у тих. підпілля немає, тому кратність повітрообміну в тих. підпілля I= 0,5 год -1.

t int= 20 °С.

Площа цокольного перекриття (над тех. підпіллям) - 1024,95 м2.

Ширина підвалу - 17.6 м. Висота зовнішньої стіни тех. підпілля, заглибленого у ґрунт, - 1,6 м. Сумарна довжина lпоперечного перерізу огорож тех. підпілля, заглиблених у ґрунт,

l= 17.6 + 2×1,6 = 20,8 м-коду.

Температура повітря у приміщеннях першого поверху t int= 20 °С.

Опір теплопередачі зовнішніх стін. підпілля над рівнем землі приймають згідно із СП 23-101 п. 9.3.2. рівним опору теплопередачі зовнішніх стін R o b. w= 3,03 м 2 × ° С / Вт.

Наведений опір теплопередачі огороджувальних конструкцій заглибленої частини тих. підпілля визначимо згідно із СП 23-101 п. 9.3.3. як для не утеплених підлог на ґрунті у разі, коли матеріали підлоги та стіни мають розрахункові коефіцієнти теплопровідності λ≥ 1,2 Вт/(м о С). Наведений опір теплопередачі огорож тех. підпілля, заглиблених у ґрунт визначено за таблицею 13 СП 23-101 та склало R o rs= 4,52 м 2 × ° С / Вт.

Стіни підвалу складаються з: стінового блоку, товщиною 600 мм, = 2,04 Вт/(м× про С).

Визначимо температуру повітря у тих. підпілля t int b

Для розрахунку використовуємо дані таблиці 12 [СП 23-101]. При температурі повітря в тих. підпілля 2 °З щільність теплового потоку від трубопроводів зросте порівняно зі значеннями, наведеними в таблиці 12, на величину коефіцієнта, отриманого з рівняння 34 [СП 23-101]: для трубопроводів системи опалення - коефіцієнт [(95 - 2)/( 95 – 18)] 1,283 = 1,41; для трубопроводів гарячого водопостачання - [(60-2)/(60-18) 1,283 = 1,51. Тоді розрахуємо значення температури t int bз рівняння теплового балансу за призначеної температури підпілля 2 °С

t int b= (20×342/1,55 + (1,41 25 80 + 1,51 14,9 30) – 0,28×823×0,5×1,2×26 – 26×430/4,52 – 26×60,5/3,03)/

/(342/1,55 + 0,28×823×0,5×1,2 + 430/4,52 +60,5/3,03) = 1316/473 = 2,78 °С.

Тепловий потік через цокольне перекриття склав

q b. c= (20 - 2,78) / 1,55 = 11,1 Вт/м 2 .

Таким чином, у тих. підпілля еквівалентна нормам тепловий захист забезпечується не лише огорожами (стінами та підлогою), а й за рахунок теплоти від трубопроводів систем опалення та гарячого водопостачання.

1.2.3 Перекриття над тех. підпілля

Огородження має площу A f= 1024,95 м2.

Конструктивно перекриття виконане в такий спосіб.

2,04 Вт/(м× С). Цементно-піщана стяжка завтовшки 20 мм, λ =
0,84 Вт/(м× С). Утеплювач екструдований пінополістирол «Руфмат», ρ про=32 кг/м 3 , λ = 0,029 Вт/(м× про З), товщиною 60 мм за ГОСТ 16381. Повітряний прошарок, λ = 0,005 Вт/(м× про З), товщиною 10 мм. Дошки для покриття підлог, = 0,18 Вт/(м× про С), товщиною 20 мм за ГОСТ 8242.

R f= 1/8,7+0,22/2,04+0,020/0,84+0,060/0,029+

0,010/0,005+0,020/0,180+1/17 = 4,35 м 2 × про С/Вт.

Відповідно до п.9.3.4 СП 23-101 визначимо значення необхідного опору теплопередачі цокольного перекриття над техпідпіллям Rсза формулою

R o = nR req,

де n- коефіцієнт, який визначається при прийнятій мінімальній температурі повітря в підпіллі t int b= 2 °С.

n = (t int - t int b)/(t int - t ext) = (20 - 2)/(20 + 26) = 0,39.

Тоді R з= 0,39 × 4,35 = 1,74 м 2 × ° С / Вт.

Перевіримо, чи задовольняє теплозахист перекриття над техпідпіллям вимогою нормативного перепаду D t n= 2 ° С для підлоги першого поверху.

За формулою (3) СНиП 23 - 02 визначимо мінімально допустимий опір теплопередачі

R o min =(20 - 2)/(2×8,7) = 1,03 м 2 ×°С/Вт< R с = 1,74 м 2 ×°С/Вт.

1.2.4 Перекриття горищне

Площа перекриття A c= 1024,95 м2.

Залізобетонна плита перекриття, товщиною 220 мм, λ =
2,04 Вт/(м× С). Утеплювач мінпліту ЗАТ «Мінеральна вата», r =140-
175 кг/м 3 λ = 0,046 Вт/(м× про С), товщиною 200 мм за ГОСТ 4640. Зверху покриття має цементно-піщану стяжку товщиною 40 мм, λ = 0,84 Вт/(м× про С).

Тоді опір теплопередачі дорівнює:

R c= 1/8,7+0,22/2,04+0,200/0,046+0,04/0,84+1/23=4,66 м 2 × про С/Вт.

1.2.5 Покриття горищне

Залізобетонна плита перекриття, товщиною 220 мм, λ =
2,04 Вт/(м× С). Утеплювач гравій керамзитовий, r=600 кг/м 3 λ =
0,190 Вт/(м× про З), товщиною 150 мм згідно з ГОСТ 9757; мінплита ЗАТ «Мінеральна вата», 140-175 кг/м3, λ = 0,046 Вт/(м×оС), товщиною 120 мм за ГОСТ 4640. Зверху покриття має цементно-піщану стяжку товщиною 40 мм, λ = 0,84 Вт/ (м× про З).

Тоді опір теплопередачі дорівнює:

R c= 1/8,7+0,22/2,04+0,150/0,190+0,12/0,046+0,04/0,84+1/17=3,37 м 2 × про С/Вт.

1.2.6 Вікна

У сучасних світлопрозорих конструкціях теплозахисних вікон використовуються двокамерні склопакети, а для виконання віконних коробок і стулок, переважно ПВХ профілі або їх комбінації. При виготовленні склопакетів із застосуванням флоат – скла вікна забезпечують розрахунковий наведений опір теплопередачі не більше 0,56 м 2 × про С/Вт., що відповідає нормативним вимогам під час їх сертифікації.

Площа віконних отворів A F= 1002,24 м2.

Опір теплопередачі вікна приймаємо R F= 0,56 м 2 × С/Вт.

1.2.7 Наведений коефіцієнт теплопередачі

Наведений коефіцієнт теплопередачі через зовнішні огороджувальні конструкції будівлі, Вт/(м 2 ×°С) визначається за формулою 3.10 [ТСН 23 – 329 – 2002] з урахуванням прийнятих у проекті конструкцій:

1,13 (4989,6 / 2,9 +1002,24 / 0,56 +1024,95 / 4,66 +1024,95 / 4,35) / 8056,9 = 0,54 Вт / (м 2 × ° С).

1.2.8 Умовний коефіцієнт теплопередачі

Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, що враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції, Вт/(м 2 ×°С), визначається за формулою Г.6 [СНиП 23 - 02] з урахуванням прийнятих у проекті конструкцій:

де з– питома теплоємність повітря, що дорівнює 1 кДж/(кг×°С);

β ν - Коефіцієнт зниження обсягу повітря в будівлі, що враховує наявність внутрішніх конструкцій, що захищають, рівний β ν = 0,85.

0,28×1×0,472×0,85×25026,57×1,305×0,9/8056,9 = 0,41 Вт/(м 2 ×°С).

Середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період розраховується за сумарним повітрообміном за рахунок вентиляції та інфільтрації за формулою

n a= [(3×1714,32) × 168/168+(95×0,9×

×168) / (168 × 1,305)] / (0,85 × 12984) = 0,479 год -1.

– кількість повітря, що інфільтрується, кг/год, що надходить до будівлі через огороджувальні конструкції протягом доби опалювального періоду, визначається за формулою Г.9 [СНиП 23-02-2003]:

19,68/0,53×(35,981/10) 2/3 + (2,1×1,31)/0,53×(56,55/10) 1/2 = 95 кг/год.

– відповідно для сходової клітини розрахункова різниця тисків зовнішнього та внутрішнього повітря для вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, визначають за формулою 13 [СНиП 23-02-2003] для вікон та балконних дверей із заміною в ній величини 0,55 на 0, 28 та з обчисленням питомої ваги за формулою 14 [СНиП 23-02-2003] при відповідній температурі повітря, Па.

∆р е d= 0,55× Η ×( γ ext -γ int) + 0,03× γ ext×ν 2 .

де Η = 30,4 м-висота будівлі;

- Питома вага відповідно зовнішнього та внутрішнього повітря, Н/м 3 .

γ ext = 3463/(273-26) = 14,02 Н/м 3

γ int = 3463/(273+21) = 11,78 Н/м 3 .

∆р F= 0,28 × 30,4 × (14,02-11,78) + 0,03 × 14,02 × 5,9 2 = 35,98 Па.

∆р ed= 0,55 × 30,4 × (14,02-11,78) + 0,03 × 14,02 × 5,9 2 = 56,55 Па.

– середня щільність припливного повітря за опалювальний період, кг/м 3 , ,

353/ = 1,31 кг/м3.

V h= 25026,57 м3.

1.2.9 Загальний коефіцієнт теплопередачі

Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, що враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції, Вт/(м 2 ×°С), визначається за формулою Г.6 [СНиП 23-02-2003] з урахуванням прийнятих у проекті конструкцій:

0,54 + 0,41 = 0,95 Вт / (м 2 × ° С).

1.2.10 Порівняння нормованих та наведених опорів теплопередачі

В результаті проведених розрахунків порівнюються у табл. 2 нормовані та наведені опори теплопередачі.

Таблиця 2 - Нормоване R regта наведені R r oопору теплопередачі огорож будівлі

1.2.11 Захист від перезволоження огороджувальних конструкцій

Температура внутрішньої поверхні огороджувальних конструкцій повинна бути більшою за температуру точки роси. t d=11,6 про З (3 про З – для вікон).

Температуру внутрішньої поверхні огороджувальних конструкцій τ int, Розраховується за формулою Я.2.6 [СП 23-101]:

τ int = t int-(t int-t ext)/(R r× α int),

для стін будівлі:

τ int=20-(20+26)/(3,37×8,7)=19,4 про С> t d=11,6 про;

для перекриття технічного поверху:

τ int=2-(2+26)/(4,35×8,7)=1,3 про С<t d=1,5 про, (φ=75%);

для вікон:

τ int=20-(20+26)/(0,56×8,0)=9,9 про С> t d=3 про З.

Температура випадання конденсату на внутрішній поверхні конструкції визначалася за I-dдіаграма вологого повітря.

Температури внутрішніх конструкційних поверхонь задовольняють умовам недопущення конденсації вологи, крім конструкцій перекриття технічного поверху.

1.2.12 Об'ємно-планувальні характеристики будівлі

Об'ємно-планувальні характеристики будівлі встановлюються згідно зі СНиП 23-02.

Коефіцієнт скління фасадів будівлі f:

f = A F /A W + F = 1002,24 / 5992 = 0,17

Показник компактності будівлі, 1/м:

8056,9 / 25026,57 = 0,32 м-1.

1.3.3 Витрати теплової енергії на опалення будівлі

Витрати теплової енергії на опалення будівлі за опалювальний період Q h y, МДж, визначаємо за формулою Г.2 [СНіП 23 - 02]:

0,8 – коефіцієнт зниження теплонадходжень за рахунок теплової інерції огороджувальних конструкцій (рекомендований);

1,11 – коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи опалення, пов'язане з дискретністю номінального теплового потоку номенклатурного ряду опалювальних приладів, їх додатковими тепловтратами через зарадиаторні ділянки огорож, підвищеною температурою повітря в кутових приміщеннях, тепловтратами трубопроводів, що проходять через неопалення.

Загальні тепловтрати будівлі Q h, МДж, за опалювальний період визначаються за формулою Г.3 [СНиП 23 - 02]:

Q h= 0,0864×0,95×4858,5×8056,9 = 3212976 МДж.

Побутові теплонадходження протягом опалювального періоду Q int, МДж, визначаються за формулою Г.10 [СНіП 23 - 02]:

де q int= 10 Вт/м 2 – величина побутових тепловиділень на 1 м 2 площі житлових приміщень чи розрахункової площі громадського будинку.

Q int= 0,0864 10 205 3940 = 697853 МДж.

Теплонадходження через вікна від сонячної радіації протягом опалювального періоду Q s, МДж, визначаються за формулою 3.10 [ТСН 23 - 329 - 2002]:

Q s = F Fk F F(A F 1 ×I 1 +A F 2 ×I 2 +A F 3 ×I 3 +A F 4 ×I 4)+τ scy× scy ×A scy ×I hor ,

Q s = 0,76×0,78×(425,25×587+25,15×1339+486×1176+66×1176)= 552756 МДж.

Q h y= × 1,11 = 2566917 МДж.

1.3.4 Розрахункова питома витрата теплової енергії

Розрахункова питома витрата теплової енергії на опалення будівлі за опалювальний період, кДж/(м 2 × про С×добу), визначається за формулою
Г.1:

10 3 ×2 566917 /(7258×4858,5) = 72,8 кДж/(м 2 × про С×добу)

Відповідно до табл. 3.6 б [ТСН 23 – 329 – 2002] нормована питома витрата теплової енергії на опалення дев'ятиповерхової житлової будівлі 80кДж/(м 2 × про С×добу) або 29 кДж/(м 3 × про С×сут).

ВИСНОВОК

У проекті 9-поверхового житлового будинку були використані спеціальні прийоми підвищення енергоефективності будівлі, такі як:

¾ застосовано конструктивне рішення, що дозволяє не тільки здійснювати швидке зведення об'єкта, а й використовувати у зовнішній конструкції, що захищає, різні конструкційно – ізоляційні матеріали та архітектурні форми за бажанням замовника та з урахуванням існуючих можливостей будіндустрії області,

¾ у проекті виконується теплоізоляція трубопроводів опалення та гарячого водопостачання,

¾ застосовані сучасні теплоізоляційні матеріали, зокрема, полістиролбетон D200, ГОСТ Р 51263-99,

¾ у сучасних світлопрозорих конструкціях теплозахисних вікон використовуються двокамерні склопакети, а для виконання віконних коробок і стулок, переважно ПВХ профілі або їх комбінації. При виготовленні склопакетів із застосуванням флоат – скла вікна забезпечують розрахунковий наведений опір теплопередачі 0,56 Вт/(м×оС).

Енергетична ефективність проектованого житлового будинку визначається за таким основнимкритеріям:

¾ питома витрата теплової енергії на опалення протягом опалювального періоду q h des,кДж/(м 2 ×°С×добу) [кДж/(м 3 ×°С×добу)];

¾ показник компактності будівлі k e 1/м;

¾ коефіцієнт скління фасаду будівлі f.

В результаті проведених розрахунків можна зробити такі висновки:

1. Огороджувальні конструкції 9-поверхової житлової будівлі відповідають вимогам СНиП 23-02 щодо енергетичної ефективності.

2. Будівля розрахована на підтримку оптимальної температури та вологості повітря із забезпеченням найменших витрат на енергоспоживання.

3. Обчислений показник компактності будівлі k e= 0,32 дорівнює нормативному.

4. Коефіцієнт скління фасаду будівлі f=0.17 близький до нормативного значення f=0.18.

5. Ступінь зменшення витрати теплової енергії на опалення будівлі від нормативного значення становив мінус 9 %. Це значення параметра відповідає нормальномукласу теплоенергетичної ефективності будівлі згідно з табл.3 СНиП 23-02-2003 Тепловий захист будівель.

ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПАСПОРТ БУДИНКУ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ

Федеральна державна бюджетна освітня установа вищої професійної освіти

«Державний університет – навчально-науково-виробничий комплекс»

Архітектурно-будівельний інститут

Кафедра: «Міське будівництво та господарство»

Дисципліна: «Будівельна фізика»

КУРСОВА РОБОТА

«Тепловий захист будівель»

Виконав студент: Архарова К.Ю.

• Вступ
• Бланк завдання
• 1 . Кліматична довідка
• 2 . Теплотехнічний розрахунок
• 2.1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій
• 2.2 Розрахунок огороджувальних конструкцій "теплих" підвалів
• 2.3 Теплотехнічний розрахунок вікон
• 3 . Розрахунок питомої витрати теплової енергії на опалення за опалювальний період
• 4 . Теплозасвоєння поверхні підлог
• 5 . Захист захисту від перезволоження.
• Висновок
• Список використаних джерел та літератури
• Додаток А

Вступ

Тепловий захист – комплекс заходів та технологій з енергозбереження, що дозволяє підвищити теплоізоляцію будівель різного призначення, зменшити тепловтрати приміщень.

Завдання забезпечення необхідних теплотехнічних якостей зовнішніх конструкцій, що захищають, вирішується наданням їм необхідних теплостійкості і опору теплопередачі.

Опір теплопередачі має бути досить високим, щоб у найхолодніший період року забезпечувати гігієнічно допустимі температурні умови лежить на поверхні конструкції, зверненої в приміщення. Теплостійкість конструкцій оцінюється їх здатністю зберігати відносну сталість температури в приміщеннях при періодичних коливаннях температури повітряного середовища, що межує з конструкціями, і потоку тепла, що проходить через них. Ступінь теплостійкості конструкції в цілому значною мірою визначається фізичними властивостями матеріалу, з якого виконаний зовнішній шар конструкції, що сприймає різкі коливання температури.

У цій роботі буде виконано теплотехнічний розрахунок огороджувальної конструкції житлового індивідуального будинку, районом будівництва якого є м.Архангельськ.

Бланк завдання

1 Район будівництва:

м. Архангельськ.

2 Конструкція стіни (назва конструкційного матеріалу, утеплювача, товщина, щільність):

1-ий шар - полістеролбетон модифікований на шлако-портланд цементі (=200 кг/м 3; ?=0,07 Вт/(м*К); ?=0,36 м)

Другий шар - екструдований пінополістерол (=32 кг/м 3 ; ?=0,031 Вт/(м*К); ?=0,22 м)

Третій шар - перлібетон (=600 кг/м 3 ; ?=0,23 Вт/(м*К); ?=0,32 м

3 Матеріал теплопровідного включення:

перлібетон (=600 кг/м 3; ?=0,23 Вт/(м*К); ?=0,38 м

4 Конструкція підлоги:

1-й шар - лінолеум (=1800 кг/м 3; s=8,56Вт/(м 2 ·°С); ?=0,38Вт/(м 2 ·°С); ?=0,0008 м

2-й шар - цементно-піщана стяжка(=1800 кг/м 3; s=11,09Вт/(м 2 ·°С); ?=0,93Вт/(м 2 ·°С); ?=0,01 м)

3-й шар - плити з пінополістиролу (=25 кг/м 3; s=0,38Вт/(м 2 ·°С); ?=0,44Вт/(м 2 ·°С); ?=0,11 м )

4-й шар - плита з пінобетону (=400 кг/м 3; s=2,42Вт/(м 2 ·°С); ?=0,15Вт/(м 2 ·°С); ?=0,22 м )

1 . Кліматична довідка

Район забудови – м. Архангельськ.

Кліматичний район – ІІ А.

Зона вологості – волога.

Вологість повітря у приміщенні? = 55%;

розрахункова температура у приміщенні =21°С.

Вологісний режим приміщення – нормальний.

Умови експлуатації – Б.

Кліматичні параметри:

Розрахункова температура зовнішнього повітря (Температура зовнішнього повітря найбільш холодної п'ятиденки (забезпеченістю 0,92)

Тривалість опалювального періоду (з середньою добовою температурою зовнішнього повітря? 8 ° С) - = 250 діб;

Середня температура опалювального періоду (із середньою добовою температурою зовнішнього повітря? 8 ° С) - = - 4,5 ° С.

що огороджує теплозасвоєння опалення

2 . Теплотехнічний розрахунок

2 .1 Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Розрахунок градусо-доби опалювального періоду

ДСОП = (t в - t від) z від (1.1)

де, - Розрахункова температура в приміщенні, ° С;

Розрахункова температура зовнішнього повітря, ° С;

Тривалість опалювального періоду, добу

ДСОП =(+21+4,5) 250=6125°Ссут

Необхідний опір теплопередачі обчислимо за формулою (1.2)

де, a та b – коефіцієнти, значення яких слід набувати за даними таблиці 3 СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель» для відповідних груп будівель.

Приймаємо: a = 0,00035; b = 1,4

0,00035 6125 +1,4 = 3,54 м 2 ° С / Вт.

Конструкція зовнішньої стіни

а) Розрізаємо конструкцію площиною, паралельною до напряму теплового потоку (рис.1):

Малюнок 1 - Конструкція зовнішньої стіни

Таблиця 1 – Параметри матеріалів зовнішньої стіни

Опір теплопередачі R а визначимо за формулою (1.3):

де, А i - площа i-ї ділянки, м 2;

R i - опір теплопередачі i-ї ділянки, ;

А-сума площ усіх ділянок, м2.

Опір теплопередачі для однорідних ділянок визначимо за формулою (1.4):

де, ? - Товщина шару, м;

Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(мК)

Опір теплопередачі для неоднорідних ділянок обчислимо за формулою (1.5):

R = R 1 + R 2 + R 3 + ... + R n + R вп, (1.5)

де, R 1 , R 2 , R 3 …R n - опір теплопередачі окремих шарів конструкції, ;

R вп - опір теплопередачі повітряного прошарку, .

Знаходимо R а за формулою (1.3):

б) Розрізаємо конструкцію площиною, перпендикулярною до напряму теплового потоку (рис.2):

Малюнок 2 - Конструкція зовнішньої стіни

Опір теплопередачі R визначимо за формулою (1.5)

R б = R 1 +R 2 +R 3 + ... + R n + R вп, (1.5)

Опір повітропроникненню для однорідних ділянок визначимо за формулою (1.4).

Опір повітропроникненню для неоднорідних ділянок визначимо за формулою (1.3):

Знаходимо R б за формулою (1.5):

R б = 5,14 +3,09 +1,4 = 9,63.

Умовний опір теплопередачі зовнішньої стіни визначимо за формулою (1.6):

де R а - опір теплопередачі огороджувальної конструкції, розрізаної паралельно тепловому потоку, ;

R б - опір теплопередачі огороджувальної конструкції, що розрізає перпендикулярно тепловому потоку, .

Наведений опір теплопередачі зовнішньої стіни визначимо за формулою (1.7):

Опір теплообміну на зовнішній поверхні визначається за формулою (1.9)

де, коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, = 8,7;

де, - Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції, = 23;

Розрахунковий температурний перепад між температурою внутрішнього повітря та температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції визначимо за формулою (1.10):

де, п - коефіцієнт, що враховує залежність положення зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій по відношенню до зовнішнього повітря, приймаємо n = 1;

розрахункова температура у приміщенні, °С;

розрахункова температура зовнішнього повітря в холодну пору року, °С;

коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні конструкцій, що захищають, Вт/(м 2 ·°С).

Температуру внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції визначимо за формулою (1.11):

2 . 2 Розрахунок огороджувальних конструкцій "теплих" підвалів

Необхідний опір теплопередачі частини цокольної стіни, розташованої вище планувальної позначки ґрунту, приймаємо рівним наведеному опору теплопередачі зовнішньої стіни:

Наведений опір теплопередачі конструкцій, що огороджують, заглибленої частини підвалу, розташованих нижче рівня землі.

Висота заглибленої частини підвалу – 2м; ширина підвалу - 3,8м

За таблицею 13 СП 23-101-2004 «Проектування теплового захисту будівель» приймаємо:

Необхідне опір теплопередачі цокольного перекриття над "теплим" підвалом вважаємо за формулою (1.12)

де, потрібний опір теплопередачі цокольного перекриття, знаходимо за таблицею 3 СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель».

де температура повітря в підвалі, °С;

те саме, що і у формулі (1.10);

те саме, що і у формулі (1.10)

Приймемо, що дорівнює 21,35 °С:

Температуру повітря у підвалі визначимо за формулою (1.14):

де, те саме, що і у формулі (1.10);

Лінійна щільність теплового потоку; ;

Об'єм повітря у підвалі, ;

Довжина трубопроводу i-того діаметра, м; ;

Кратність повітрообміну у підвалі; ;

Щільність повітря в підвалі;

з - питома теплоємність повітря;;

Площа підвалу, ;

Площа підлоги та стін підвалу, що контактує з ґрунтом;

Площа зовнішніх стінок підвалу над рівнем землі, .

2 . 3 Теплотехнічний розрахунок вікон

Градусо-добу опалювального періоду обчислимо за формулою (1.1)

ДСОП = (+21 +4,5) 250 = 6125 ° Ссут.

Наведений опір теплопередачі визначаємо за таблицею 3 СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель» методом інтерполяції:

Вибираємо вікна, виходячи зі знайденого опору теплопередачі R 0:

Звичайне скло та однокамерний склопакет у роздільних палітурках зі скла з твердим селективним покриттям - .

Висновок: Опір теплопередачі, температурний перепад і температура внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції відповідають необхідним нормам. Отже, запроектована конструкція зовнішньої стіни та товщина утеплювача підібрані правильно.

У зв'язку з тим, що за огороджувальні конструкції в заглибленій частині підвалу ми прийняли конструкцію стін, отримали неприпустимий опір теплопередачі цокольного перекриття, що впливає на перепад температурний між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції.

3 . Розрахунок питомої витрати теплової енергії на опалення за опалювальний період

Розрахункова питома витрата теплової енергії на опалення будівель за опалювальний період визначимо за формулою (2.1):

де витрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалювального періоду, Дж;

Сума площ підлоги квартир або корисної площі приміщень будівлі, за винятком технічних поверхів та гаражів, м 2

Витрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалювального періоду обчислимо за формулою (2.2):

де, загальні втрати теплової будівлі через зовнішні огороджувальні конструкції, Дж;

Побутові теплонадходження протягом опалювального періоду, Дж;

Теплонадходження через вікна та ліхтарі від сонячної радіації протягом опалювального періоду, Дж;

Коефіцієнт зниження теплонадходження рахунок теплової інерції огороджувальних конструкцій, рекомендоване значення = 0,8 ;

Коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи опалення, пов'язане з дискретністю номінального теплового потоку номенклатурного ряду опалювальних приладів, їх додатковими тепловтратами через зарадіаторні ділянки огорож, підвищеною температурою повітря в кутових приміщеннях, тепловтратами трубопроводів, що проходять через неопалювані приміщення. 07;

Загальні тепловтрати будівлі Дж, за опалювальний період визначаємо за формулою (2.3):

де - загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі, Вт/(м 2 ·°С), визначається за формулою (2.4);

Сумарна площа огороджувальних конструкцій, м2;

де - наведений коефіцієнт теплопередачі через зовнішні огороджувальні конструкції будівлі, Вт/(м 2 ·°С);

Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, що враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції, Вт/(м 2 ·°С).

Наведений коефіцієнт теплопередачі через зовнішні огороджувальні конструкції будівлі визначаємо за формулою (2.5):

де площа, м 2 і наведений опір теплопередачі, м 2 · ° С / Вт, зовнішніх стін (за винятком отворів);

Те ж саме, заповнень світлопройомів (вікон, вітражів, ліхтарів);

Те саме, зовнішніх дверей та воріт;

те ж, поєднаних покриттів (у тому числі над еркерами);

те ж, горищних перекриттів;

те саме, цокольних перекриттів;

те саме, .

0,306 Вт/(м 2 ·°С);

Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, що враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції, Вт/(м 2 ·°С), визначаємо за формулою (2.6):

де - коефіцієнт зниження обсягу повітря в будівлі, що враховує наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій. Приймаємо св = 0,85;

Об'єм опалюваних приміщень;

Коефіцієнт обліку впливу зустрічного теплового потоку у світлопрозорих конструкціях, рівний для вікон та балконних дверей з роздільними палітурками 1;

Середня щільність повітря припливу за опалювальний період, кг/м 3 , що визначається за формулою (2.7);

Середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період, год 1

Середню кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період розраховуємо за сумарним повітрообміном за рахунок вентиляції та інфільтрації за формулою (2.8):

де, - кількість припливного повітря у будинок при неорганізованому притоці або нормоване значення при механічній вентиляції, м 3 /год, рівне для житлових будинків, призначених громадянам з урахуванням соціальної норми (з розрахунковою заселеністю квартири 20 м 2 загальної площі і менше на особу) - 3 А; 3 А = 603,93 м 2;

Площа житлових приміщень; = 201,31 м 2;

Число годин роботи механічної вентиляції протягом тижня, год; ;

Число годин обліку інфільтрації протягом тижня, год;=168;

Кількість повітря, що інфільтрується, в будівлю через огороджувальні конструкції, кг/год;

Кількість повітря, що інфільтрується, в сходову клітину житлової будівлі через нещільність заповнень прорізів визначимо за формулою (2.9):

де, - відповідно для сходової клітки сумарна площа вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, м 2 ;

відповідно для сходової клітини необхідний опір повітропроникненню вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, м 2 · ° С / Вт;

Відповідно для сходової клітини розрахункова різниця тисків зовнішнього та внутрішнього повітря для вікон та балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, Па, що визначається за формулою (2.10):

де, н, в - питома вага відповідно зовнішнього та внутрішнього повітря, Н/м 3 визначений за формулою (2.11):

Максимум із середніх швидкостей вітру по румбах за січень (СП 131.13330.2012 «Будівельна кліматологія»); =3,4 м/с.

3463/(273 + t), (2.11)

н = 3463 / (273 -33) = 14,32 Н / м 3;

в = 3463 / (273 +21) = 11,78 Н / м 3;

Звідси знаходимо:

Знаходимо середню кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період, використовуючи отримані дані:

0,06041 год 1 .

На основі отриманих даних вважаємо за формулою (2.6):

0,020 Вт/(м 2 ·°С).

Використовуючи дані, отримані у формулах (2.5) та (2.6), знаходимо загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі:

0,306 +0,020 = 0,326 Вт / (м 2 · ° С).

Розраховуємо загальні тепловтрати будівлі за формулою (2.3):

0,08640,326317,78 = Дж.

Побутові теплонадходження протягом опалювального періоду, Дж, визначаємо за формулою (2.12):

де, величина побутових тепловиділень на 1 м 2 площі житлових приміщень або розрахункової площі громадського будинку, Вт/м 2 приймаємо;

площу житлових приміщень; = 201,31 м 2;

Теплонадходження через вікна та ліхтарі від сонячної радіації протягом опалювального періоду, Дж, для чотирьох фасадів будівель, орієнтованих за чотирма напрямками, визначимо за формулою (2.13):

де - коефіцієнти, що враховують затемнення світлового прорізу непрозорими елементами; для однокамерного склопакета із звичайного скла з твердим селективним покриттям - 0,8;

Коефіцієнт відносного проникнення сонячної радіації для світлопроникних заповнень; для однокамерного склопакета із звичайного скла з твердим селективним покриттям-0,57;

Площа світлопройомів фасадів будівлі, відповідно орієнтованих за чотирма напрямками, м 2 ;

Середня за опалювальний період величина сонячної радіації на вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, відповідно орієнтована на чотири фасади будівлі, Дж/(м 2 , визначаємо за таблицею 9.1 СП 131.13330.2012 «Будівельна кліматологія»;

Опалювальний сезон:

січень, лютий, березень, квітень, травень, вересень, жовтень, листопад, грудень.

Приймаємо для міста Архангельськ широту 64 ° пн.ш.

З: А 1 = 2,25 м 2; I 1 = (31 + 49) / 9 = 8,89 Дж / (м 2;

I 2 =(138+157+192+155+138+162+170+151+192)/9=161,67Дж/(м 2 ;

У: А 3 =8,58; I 3 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 Дж/(м 2 ;

З: А 4 = 8,58; I 4 =(11+35+78+135+153+96+49+22+12)/9=66 Дж/(м 2 ).

Використовуючи дані, отримані при розрахунку формул (2.3), (2.12) та (2.13) знаходимо витрату теплової енергії на опалення будівлі за формулою (2.2):

За формулою (2.1) розраховуємо питому витрату теплової енергії на опалення:

КДж/(м 2 ·°С·сут).

Висновок: питома витрата теплової енергії на опалення будівля не відповідає нормованій витраті, що визначається за СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель» і дорівнює 38,7 кДж/(м 2 ·°С·добу).

4 . Теплозасвоєння поверхні підлог

Теплова інерція шарів конструкції підлоги

Малюнок 3 - Схема статі

Таблиця 2 – Параметри матеріалів підлоги

Теплову інерцію шарів конструкції підлоги обчислимо за формулою (3.1):

де, s - коефіцієнт теплозасвоєння, Вт / (м 2 · ° С);

Термічний опір, що визначається за формулою (1.3)

Розрахунковий показник теплозасвоєння поверхні підлоги.

Перші 3 шари конструкції підлоги мають сумарну теплову інерцію та теплова інерція 4 шарів.

Отже, показник теплозасвоєння поверхні підлоги визначимо послідовно розрахунком показників теплозасвоєння поверхонь шарів конструкції, починаючи з 3-го до 1-го:

для 3-го шару за формулою (3.2)

для i-го шару (i=1,2) за формулою (3.3)

Вт/(м 2 ·°С);

Вт/(м 2 ·°С);

Вт/(м 2 ·°С);

Показник теплозасвоєння поверхні підлоги приймаємо рівним показником теплозасвоєння поверхні першого шару:

Вт/(м 2 ·°С);

Нормоване значення показника теплозасвоєння визначаємо за СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель»:

12 Вт/(м 2 ·°С);

Висновок: розрахунковий показник теплозасвоєння поверхні підлоги відповідає значенню, що нормується.

5 . Захист захисту від перезволоження.

Кліматичні параметри:

Таблиця 3 - Значення середньомісячних температур та тиску водяної пари зовнішнього повітря

Середній парціальний тиск водяної пари зовнішнього повітря за річний період

Малюнок 4 - Конструкція зовнішньої стіни

Таблиця 4 – Параметри матеріалів зовнішньої стіни

Опір паропроникненню шарів конструкції знаходимо за формулою:

де, - Товщина шару, м;

Коефіцієнт паропроникності, мг/(мчПа)

Визначаємо опору паропроникненню шарів конструкції від зовнішньої та внутрішньої поверхонь до площини можливої ​​конденсації (площина можливої ​​конденсації збігається із зовнішньою поверхнею утеплювача):

Опір теплопередачі шарів стіни від внутрішньої поверхні до площини можливої ​​конденсації визначимо за формулою (4.2):

де - опір теплообміну на внутрішній поверхні, визначається за формулою (1.8)

Тривалість сезонів та середньомісячні температури:

зима (січень, лютий, березень, грудень):

літо (травень, червень, липень, серпень, вересень):

весна, осінь (квітень, жовтень, листопад):

де, наведений опір теплопередачі зовнішньої стіни;

розрахункова температура у приміщенні, .

Знаходимо відповідне значення пружності водяної пари:

Середнє значення пружності водяної пари за рік знайдемо за формулою (4.4):

де, Е 1, Е 2, Е 3 - значення пружності водяної пари за сезонами, Па;

тривалість сезонів, міс.

Парціальний тиск пари внутрішнього повітря визначимо за формулою (4.5):

де, парціальний тиск насиченої водяної пари, Па, при температурі внутрішнього повітря приміщення; для 21: 2488 Па;

відносна вологість внутрішнього повітря, %

Необхідний опір паропроникнення знаходимо за формулою (4.6):

де, середнє парціальний тиск водяної пари зовнішнього повітря за річний період, Па; приймаємо = 6,4 гПа

З умови неприпустимості накопичення вологи в огороджувальній конструкції за річний період експлуатації перевіряємо умову:

Знаходимо пружність водяної пари зовнішнього повітря за період із негативними середньомісячними температурами:

Знаходимо середню температуру зовнішнього повітря за період із негативними середньомісячними температурами:

Значення температури у площині можливої ​​конденсації визначимо за формулою (4.3):

Цій температурі відповідає

Необхідний опір паропроникнення визначимо за формулою (4.7):

де, тривалість періоду влагонакопичення, сут, що приймається рівною періоду з негативними середніми місячними температурами; приймаємо = 176 діб;

щільність матеріалу зволожуваного шару, кг/м 3;

товщина зволожуваного шару, м;

гранично допустиме збільшення вологості в матеріалі зволожуваного шару, % за масою, за період вологонакопичення, що приймається за таблицею 10 СП 50.13330.2012 «Тепловий захист будівель»; приймаємо для пінополістиролу = 25%;

коефіцієнт, що визначається за формулою (4.8):

де, середній парціальний тиск водяної пари зовнішнього повітря за період із негативними середньомісячними температурами, Па;

те саме, що і у формулі (4.7)

Звідси вважаємо за формулою (4.7):

З умови обмеження вологи в огороджувальній конструкції за період із негативними середньомісячними температурами зовнішнього повітря перевіряємо умову:

Висновок: у зв'язку з виконанням умови обмеження кількості вологи в огороджувальній конструкції за період вологопоглинання додатковий пристрій пароізоляції не потрібний.

Висновок

Від теплотехнічних якостей зовнішніх огорож будівель залежать: сприятливий мікроклімат будівель, тобто забезпечення температури та вологості повітря в приміщенні не нижче нормативних вимог; кількість тепла, що втрачається будинком у зимовий час; температура внутрішньої поверхні огорожі, що гарантує утворення на ній конденсату; вологий режим конструктивного рішення огорожі, що впливає на його теплозахисні якості та довговічність.

Завдання забезпечення необхідних теплотехнічних якостей зовнішніх конструкцій, що захищають, вирішується наданням їм необхідних теплостійкості і опору теплопередачі. Допустима проникність конструкцій обмежується заданим опором повітропроникненню. Нормальний вологий стан конструкцій досягається зменшенням початкового вмісту вологи матеріалу і пристроєм вологоізоляції, а в шаруватих конструкціях, крім того, - доцільним розташуванням конструктивних шарів, виконаних з матеріалів з різними властивостями.

У ході проведення курсового проекту було проведено розрахунки, пов'язані з тепловим захистом будівель, які були виконані відповідно до склепінь правил.

список використаних джерел та літератури

1. СП 50.13330.2012. Тепловий захист будівель (Актуалізована редакція СНіП 23-02-2003) [Текст] / Мінрегіон Росії. - М.: 2012. - 96 с.

2. СП 131.13330.2012. Будівельна кліматологія (Актуалізована версія СНіП 23-01-99 *) [Текст] / Мінрегіон Росії. - М.: 2012. - 109 с.

3. Купріянов В.М. Проектування теплозахисту конструкцій, що захищають: Навчальний посібник [Текст]. – Казань: КДАСУ, 2011. – 161 с.

4. СП 23-101-2004 Проектування теплового захисту будівель [Текст]. - М.: ФГУП ЦПП, 2004.

5. Т.І. Абашева. Альбом технічних рішень щодо підвищення теплового захисту будівель, утеплення конструктивних вузлів під час проведення капітального ремонту житлового фонду [Текст]/Т.І. Абашева, Л.В. Булгакова. Н.М. Вавуло та ін. М.: 1996. - 46 стор.

Додаток А

Енергетичний паспорт будівлі

Загальна інформація

Розрахункові умови

	Найменування розрахункових параметрів	Позначення параметра	Одиниця виміру	Розрахункове значення
	Розрахункова температура внутрішнього повітря
	Розрахункова температура зовнішнього повітря
	Розрахункова температура теплого горища
	Розрахункова температура техпідпілля
	Тривалість опалювального періоду
	Середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період
	Градусо-доба опалювального періоду

Функціональне призначення, тип та конструктивне рішення будівлі

Геометричні та теплоенергетичні показники

	Показник			Розрахункове (проектне) значення показника
Геометричні показники
	Загальна площа зовнішніх захисних конструкцій будівлі
	В тому числі:
	вікон та балконних дверей
	вітражів
	вхідних дверей та воріт
	покриттів (суміщених)
	горищних перекриттів (холодного горища)
	перекриттів теплих горищ
	перекриттів над техпідпіллями
	перекриттів над проїздами та під еркерами
	підлоги по ґрунту
	Площа квартир
	Корисна площа (громадських будівель)
	Площа житлових приміщень
	Розрахункова площа (громадських будівель)
	Опалюваний обсяг
	Коефіцієнт заскленості фасаду будівлі
	Показник компактності будівлі
Теплоенергетичні показники
Теплотехнічні показники
	Наведений опір теплопередачі зовнішніх огорож:	М 2 · ° С / Вт
	вікон та балконних дверей
	вітражів
	вхідних дверей та воріт
	покриттів (суміщених)
	горищних перекриттів (холодних горищ)
	перекриттів теплих горищ (включаючи покриття)
	перекриттів над техпідпіллями
	перекриттів над неопалювальними підвалами чи підпіллями
	перекриттів над проїздами та під еркерами
	підлоги по ґрунту
	Наведений коефіцієнт теплопередачі будівлі	Вт/(м 2 ·°С)
	Кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період
	Кратність повітрообміну будівлі при випробуванні (50 Па)
	Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, що враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції	Вт/(м 2 ·°С)
	Загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі	Вт/(м 2 ·°С)
Енергетичні показники
	Загальні тепловтрати через оболонку будівлі за опалювальний період
	Питомі побутові тепловиділення у будівлі
	Побутові теплонадходження до будівлі за опалювальний період
	Теплонадходження до будівлі від сонячної радіації за опалювальний період
	Потреба теплової енергії на опалення будівлі за опалювальний період

Коефіцієнти

	Показник	Позначення показника та одиниці виміру	Нормативне значення показника	Фактичне значення показника
	Розрахунковий коефіцієнт енергетичної ефективності системи централізованого теплопостачання будівлі від джерела теплоти
	Розрахунковий коефіцієнт енергетичної ефективності поквартирних та автономних систем теплопостачання будівлі від джерела теплоти
	Коефіцієнт обліку зустрічного теплового потоку
	Коефіцієнт обліку додаткового теплоспоживання

Комплексні показники

Подібні документи

Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, зовнішньої стіни, горищного та підвального перекриття, вікон. Розрахунок тепловтрат та системи опалення. Тепловий розрахунок нагрівальних приладів. Індивідуальний тепловий пункт системи опалення та вентиляції.

курсова робота , доданий 12.07.2011


Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, виходячи із зимових умов експлуатації. Вибір світлопрозорих конструкцій будівлі, що захищають. Розрахунок вологого режиму (графоаналітичний метод Фокіна-Власова). Визначення опалювальних площ будівлі.

методичка, доданий 11.01.2011


Тепловий захист та теплоізоляція будівельних конструкцій будівель та споруд, їх значення у сучасному будівництві. Отримання теплотехнічних властивостей багатошарової огороджувальної конструкції на фізичній та комп'ютерній моделях у програмі "Ansys".

дипломна робота , доданий 20.03.2017


Опалення житлової п'ятиповерхової будівлі з плоскою покрівлею та з неопалюваним підвалом у місті Іркутську. Розрахункові параметри зовнішнього та внутрішнього повітря. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають. Тепловий розрахунок нагрівальних приладів.

курсова робота , доданий 06.02.2009


Тепловий режим будівлі. Розрахункові параметри зовнішнього та внутрішнього повітря. Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають. Визначення градусо-доби опалювального періоду та умов експлуатації огороджувальних конструкцій. Розрахунок системи опалення.

курсова робота , доданий 15.10.2013


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх стін, горищного перекриття, перекриттів над підвалами, що не опалюються. Перевірка конструкції зовнішньої стіни частини зовнішнього кута. Повітряний режим експлуатації зовнішніх огорож. Теплозасвоєння поверхні підлог.

курсова робота , доданий 14.11.2014


Підбір конструкції вікон та зовнішніх дверей. Розрахунок тепловтрат приміщеннями та будинком. Визначає теплоізоляційні матеріали, необхідні для забезпечення сприятливих умов, при кліматичних змінах за допомогою розрахунку огороджувальних конструкцій.

курсова робота , доданий 22.01.2010


Тепловий режим будівлі, параметри зовнішнього та внутрішнього повітря. Теплотехнічний розрахунок конструкцій, що захищають, тепловий баланс приміщень. Вибір систем опалення та вентиляції, типу нагрівальних приладів. Гідравлічний розрахунок системи опалення.

курсова робота , доданий 15.10.2013


Вимоги до будівельних конструкцій зовнішніх огорож опалювальних житлових та громадських будівель. Теплові втрати приміщення. Вибір теплоізоляції для стін. Опір повітропроникненню огороджувальних конструкцій. Розрахунок та вибір опалювальних приладів.

курсова робота , доданий 06.03.2010


Теплотехнічний розрахунок зовнішніх конструкцій, що захищають, тепловтрат будівлі, нагрівальних приладів. Гідравлічний розрахунок системи опалення будівлі. Виконує розрахунок теплових навантажень житлового будинку. Вимоги до систем опалення та їх експлуатація.

Опис:

Відповідно до останнього СНиП «Тепловий захист будівель» для будь-якого проекту обов'язковим є розділ «Енергоефективність». Основна мета розділу – довести, що питоме теплоспоживання на опалення та вентиляцію будівлі нижче за нормативну величину.

Розрахунок сонячної радіації у зимовий час

Потік сумарної сонячної радіації, що приходить за опалювальний період на горизонтальну та вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, кВт год/м2 (МДж/м2)

Потік сумарної сонячної радіації, що приходить за кожний місяць опалювального періоду на горизонтальну та вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, кВт год/м2 (МДж/м2)

В результаті виконаної роботи отримані дані про інтенсивність сумарної (прямої та розсіяної) сонячної радіації, що падає на різні орієнтовані вертикальні поверхні для 18 міст Росії. Ці дані можуть бути використані у реальному проектуванні.

Література

1. СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель». - М.: Держбуд Росії, ФГУП ЦПП, 2004.

2. Науково-прикладний довідник з клімату СРСР. Ч. 1-6. Вип. 1–34. - СПб. : Гідрометеоздат, 1989-1998.

3. СП 23–101–2004 «Проектування теплового захисту будівель». - М.: ФГУП ЦПП, 2004.

4. МДСН 2.01–99 «Енергозбереження у будинках. Нормативи з теплозахисту та тепловодоелектропостачання». - М.: ГУП «НІАЦ», 1999.

5. СНиП 23-01-99 * «Будівельна кліматологія». - М.: Держбуд Росії, ГУП ЦПП, 2003.

6. Будівельна кліматологія: Довідковий посібник до БНіП. - М.: Будвидав, 1990.