Теплогазоснабжение и вентиляция

Методические указания к расчетно- графической работе

ЧЕБОКСАРЫ 2012

2. Определяется требуемое сопротивление теплопередаче ограждения , отвечающее условиям энергосбережения, по табл. 1б* (СНиП «Строительная теплотехника»), исходя из числа градусо – суток отопительного периода (ГСОП).

Градусо – сутки отопительного периода определяются по формуле:

, (2)

где средняя температура, °С и продолжительность, сут, периода со среднесуточной температурой окружающего воздуха ниже или равной +8°С по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика»

3. С учетом задания принимается конструкция наружных ограждений, и в пояснительной записке вычерчивается эскиз с нанесением известных размеров слоев и указанием значений теплотехнических характеристик материала каждого слоя конструкции Теплотехнические характеристики материалов принимаются по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита».

4. Исходя из условия (3)

(4)

определяется толщина искомого слоя, где

фактическое сопротивление теплопередаче ограждения, ()/Вт;

сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждения ()/Вт;

сопротивление теплопередаче наружной поверхности ограждения, ()/Вт;

термическое сопротивление ограждающей конструкции, ()/ .

Если ограждающая конструкция однородная (однослойная), термическое сопротивление определяется по формуле:

(5)

где толщина слоя, м

коэффициент теплопроводности материала слоя,

Если ограждающая конструкция состоит из последовательно расположенных однородных слоев, то термическое сопротивление определяется по формуле:

(6)

где термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые по формуле (5).

Воздушная прослойка учитывается как отдельный слой с термическим сопротивлением , принимаемое согласно Прил. 4 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита». Если ограждающая конструкция неоднородна (колодцевая кладка с утеплителем), то приведенное термическое сопротивление определяется следующим образом:

А. Если ограждающая конструкция замкнута плоскостями, параллельными направлению теплового потока, то она условно разрезается на участки с площадями поверхностей , из которых одни участки могут быть однородными (из одного материала), а другие – неоднородными (из слоев различных материалов), вычисляются термические сопротивления:

– однородных участков: (7)

– неоднородных участков: (8).

Термическое сопротивление ограждающей конструкции в направлении, параллельном тепловому потоку, определяется по формуле:

(9).

Б. Если ограждающая конструкция замкнута плоскостями, перпендикулярными к направлению теплового потока, то она условно разрезается на слои, одни из которых могут быть однородными (из одного материала), а другие – неоднородными (из слоев различных материалов).

Термическое сопротивление для однородных слоев определяется по формуле (7), неоднородных – по формуле (8).

Термическое сопротивление ограждающей конструкции в направлении, перпендикулярном к тепловому потоку, определяется по формуле:

(10).

Приведенное термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции определяется по формуле:

(11).

Если величина превышает более, чем на 25%, или ограждающая конструкция не является плоской (имеет выступы на поверхности), то приведенное термическое сопротивление такой конструкции следует определять на основании расчета температурного поля согласно п.2.8. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита».

Толщина искомого слоя принимается с учетом унифицированной кратности.

5. Приведенное сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей) принимается по Прил.6* СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита», исходя их условия:

(12)

(13).

Степень массивности (тепловая инерция) D ограждающей конструкции определяется по формуле:

(14),

где расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, , принимаемые по Прил. 3* СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита». Расчетный коэффициент теплоусвоения воздушных прослоек принимается равным нулю.

6. Определяется коэффициенты теплопередачи наружной стены, , чердачного (бесчердачного) перекрытия над техподпольем:

(15),

где фактическое сопротивление теплопередаче,

7. Определяются значения температуры на поверхностях и в характерных сечениях ограждающей конструкции:

(16),

где температура на поверхностях и в сечении стены, ;

сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до характерного сечения, ;

температура наружного воздуха, ;

фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, .

По полученным значениям температур строится кривая изменения температуры в сечении ограждения. Чертеж выполняется в масштабе 1: 10.

8. Определяется температура на внутренней поверхности наружного угла:

(17),

где температура внутренней поверхности ограждения в отдалении от угла, , определяемая по формуле (15).

9. Производится проверка ограждения на отсутствие конденсации водяных паров, находящихся в воздухе помещения.

Если температуры внутренней поверхности и внутренней поверхности угла выше температуры точки росы, то конденсации не произойдет. В противном случае нужно увеличивать толщину наружной стены.

Температуру точки росы можно определить по I-d -диаграмме и с помощью данных табл.* в соответствии с парциальным давлением ее водяных паров, находящихся в воздухе помещения, величина которого определяется по формуле:

, (18),

где парциальное давление водяного пара в воздухе при полном (100% - ном) насыщении по заданной температуре воздуха, Па, определяется по табл.*;

относительная влажность внутреннего воздуха в долях от единицы; или .

10. Зная распределение температур в толще ограждения, определяются значения упругости водяного пара Е, Па, при полном насыщении. Упругость водяного пара при полном насыщении есть функция от температуры Е=f (t) и значение ее определяется по таблице.

11. Рассчитывается значение реальной упругости водяного пара е, Па, на границах слоев. В произвольном сечении ограждения упругость может быть подсчитана по формуле:

(19),

где сопротивление паропроницанию от воздуха помещения до сечения Х, в котором определяется упругость ;

упругости водяного пара внутреннего и наружного воздуха, определяемые , ;

(20),

где сопротивление влагообмену на внутренней поверхности ограждения;

сопротивление влагообмену на наружной поверхности ограждения;

толщина, м, и коэффициент паропроницаемости, отдельных слоев ограждения, принимают по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита». Сопротивление паропроницанию воздушных прослоек в ограждающих конструкциях принимается равным нулю независимо от расположения и толщины этих прослоек.

Если линии Е и е на чертеже пересекаются, то в конструкции возможна конденсация водяного пара.

12. Определяются требуемые сопротивления паропоницанию ограждающей конструкции, .

а) из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации:

(21);

б) из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха:

(22);

где сопротивление паропроницанию, , части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью и плоскостью возможной конденсации;

упругости водяного пара внутреннего и наружного воздуха, Па;

продолжительность, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика».

упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации, определяемая при средней температуре наружного воздуха периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами;

плотность материала увлажняемого слоя, , принимаемая равной ;

толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной толщины однородной конструкции или толщине теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструции;

предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления , принимаемое по табл. 14* СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита»;

упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, определяемая по формуле:

(23)

где упругости водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весеннее – осеннего и летнего периодов;

продолжительность, мес., зимнего, весеннее – осеннего и летнего периодов, определяемая согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика» с учетом следующих условий: к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже , к весеннее – осеннему периоду - с температурами от до , к летнему – с температурами выше ;

(24)

средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами, определяемая согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика».

Сопротивление паропроницанию , ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из требуемых сопротивлений паропроницанию, определяемых по формулам (21), (22).

13. Определяется требуемое сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции :

(25),

где разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, , определяемая по формуле (26);

нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций, , принимаемая по табл. 12* СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита». Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, , определяется:

(26),

где высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;

удельный вес наружного и внутреннего воздуха, , определяемый по формуле:

(27),

температура воздуха;

максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика», для типовых проектов скорость ветра следует принимать равной .

Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию. Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции, а также отдельных слоев многослойной конструкции определяется по Прил. 9** СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита». Сопротивление воздухопроницанию многослойной конструкции, , определяется по формуле:

(28).

Рекомендуемая литература:

1. СНиП 23-01-99 Строительная климатология и геофизика, М., 1999.
2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита, М., 2003.
3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. М, 2003.
4. СНиП П-6-74. Нагрузки и воздействия. М., 1974.
5. Дроздов В.Ф. и др. Санитарно-технические устройства зданий. М.: Стройиздат, 1980 г.
6. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. М.: Стройиздат, 1980.
7. Справочник проектировщика: Отопление, водопровод, канализация.ч. I. М.: Стройиздат, 1976г.
8. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Киев: Будивельник, 1976.
9. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергия, 1975.
10. СНиП 41-02-2003: Тепловые сети. М., 2003.
11. Справочник проектировщика: Вентиляция и кондиционирование воз­духа. М.: Стройиздат, 1978г.
12. Каменев П.Н. и др. Отопление и вентиляция. М.: Стройнздат, 1975г.
13. Гусев В.М. Теплоснабжение и вентиляция. Л.; Стройиздат. Лвнингр. отд-ние, 1975г.