Тема 3,4 Тепловой баланс и тепловой режим здания и помещений

Современный человек значительную часть времени проводит в помещениях, которые в зимнее время отапливаются. Создание комфортных условий одна из основных задач строительства.

В понятие комфортность входит обеспечение заданной температуры, влажности, воздухообмена в помещение.

В отапливаемом помещение должна поддерживаться температура воздуха в жилых комнатах-

18 ^оС, в угловых и спальных-20^оС. При этом температура поверхности отопительных приборов должна исключить возможность ожога и пригорания пыли. В период работы системы отопления в помещение возникает теплообмен между отопительными приборами, внутренними и наружными ограждениями, оборудованием и людьми. Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы естественная теплопродукция человека была скомпенсирована теплоотводом. Интенсивность отвода теплоты от человека тесно связана с метеорологическими условиями в месте пребывания и интенсивностью выполнения им работы.

Полная потеря теплоты человеком, выполняющим легкую работу при температуре 20^оС, составляет 544, 3 кДж/ч. при теплота, теряемая конвекцией, составляет примерно 30%, излучение-50%, испарение-20%. Если теплопродукция организма и потери теплоты не сбалансированы, то человек ощущает тепловой дискомфорт.

Тепловыделения в помещениях в жилых зданиях производят люди и электрооборудование. Тепловой поток полный от мужчин оценивается: в состояние покоя-93-140 Вт; при легкой работе-140-175 Вт; при работе средней тяжести-175-290 Вт; при тяжелой работе более 290 Вт.

Тепловой поток от женщин составляет 85% от мужчин, от детей-75%

Потери теплоты через наружные ограждения подразделяются на основные и добавочные.

Основные потери теплоты складываются из потерь теплоты всеми ограждающими конструкциями (стенами, окнами, полом, чердачным перекрытием, входной дверью).

Q=∑ Qi, где Qi- потери теплоты каждой конструкцией.

Qi=Fi ki(t_в-t_н)n, Fi- расчетная площадь ограждающей конструкции,

Ki-коэффициент теплопередачи конструкции, Вт/(м^2оС)

t_в- расчетная температура воздуха рабочей зоны помещения,

t_н- расчетная температура наружного воздуха

n- коэффициент, зависящий от месторасположения конструкции по отношению к наружному воздуху.

Расчетная площадь ограждающих конструкций вычисляют с учетом линейных размеров.

Длину наружных стен неугловых комнат измеряют между осями внутренних стен,

-угловых- от осей внутренних стен до внешних поверхностей угла,

-высоту наружных стен первого этажа определяют в зависимости от конструкции пола: если пол на грунте- от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

если пол над неотапливаемым подвалом- отрезок от нижней плоскости конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

при полах на лагах- от уровня земли до уровня чистого пола второго этажа;

-высота стен промежуточных этажей- по уровням чистого пола соответствующих этажей;

-высота верхнего этажа- от уровня чистого пола до верха утепляющего слоя;

-наружные световые проемы и двери измеряются по наименьшему размеру в свету;

-площадь перекрытия измеряют по расстоянию между осями внутренних стен и от оси внутренней стены до внутренней поверхности наружных стен;

-площадь пола, лежащего на грунте или на лагах, вычисляют по зонам в виде полосы шириной 2 м., условно проведенные параллельно наружным стенам;

-для угловых помещений площадь первой зоны в углу наружных стен учитывают дважды.

Теплотехнические показатели неутепленных полов на грунте

Потери теплоты подземной частью наружных стен определяют так же, как и для неутепленных полов на грунте. Разбивку на зоны начинают у стен от уровня земли.

Если в конструкцию пола на грунте входит утеплитель, то учитывают термическое сопротивление этого слоя R_пол= R_пол+δ /λ

Добавочные потери теплоты оцениваются в долях от основных потерь. Различают потери:

- на стороны света: для стен и окон, ориентированных 290-110^оС-10%; 110-160 ^оС-5%; 160-250%-0%; 250-290-3-5%

-на нагрев врывающего воздуха через наружные двери, не оборудованными воздушными завесами, при высоте здания Н (м), учитываются коэффициентом β, β =0, 27Н- для двойных дверей с тамбуром; β =0, 34Н- для двойных дверей без тамбура; β =0, 22Н- для одинарных дверей; β =3-для наружных ворот без тамбура.

Потери оформляются в виде таблицы:

В графе 8 коэффициент теплопередачи окна или наружной двери учитывается как разность соответствующего коэффициента теплопередачи (окна или двери) и коэффициента теплопередачи стены, с тем чтобы площадь окна или двери не вычитать из площади стены.

В графе 9 расчетная разность температуры представляется как выражение (t _вн- t _н) n

Графа 10 основные потери определяются по формуле Qi=Fi ki(t_в-t_н)n

Общие потери определяются по формуле Q_общ=∑ Qi (1+ α + β)