8716

Рис. 2. К обмеру ограждающих конструкций зданий

20

б) для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 ºС

и ниже (параметры Б) - в размере 0,05;

в) для наружных дверей, не оборудованных воздушными или воздушно-

тепловыми завесами, при высоте зданий Н, м, в размере:

0,2 Н - для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

0,27 Н - для двойных дверей с тамбуром между ними;

0,34 Н - для двойных дверей без тамбура;

0,22 Н - для одинарных дверей;

г) для помещений общественных зданий (кроме лестничных клеток) вы-

сотой более 4 м суммарные теплопотери (с учетом всех добавок) увеличивают на 2 % на каждый метр высоты сверх 4 м, но не более чем на 15 %.

3.2. Теплопотери на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха

В большинстве случаев вентиляция в индивидуальных жилых домах представлена системами естественной вытяжной вентиляции без компенсации удаляемого воздуха подогретым приточным воздухом. Для нагрева наружного воздуха, неорганизованно поступающего в помещения через щели, неплотности и открытые проемы под действием разрежения (инфильтрации), возникающего из-за естественной вытяжки, предусматривают дополнительную тепловую нагрузку на систему отопления Qинф.

Расход теплоты на нагрев инфильтрующегося воздуха Qинф, Вт, в жилых помещениях зданий при наличии естественной вытяжной вентиляции,

некомпенсируемой организованной подачей подогретого приточного воздуха,

необходимо принимать не менее определенного по формуле [5, 7, 10]:

Для жилых зданий принимается равным 3 м3/ч на 1 м2

21

площади жилых помещений и кухонь;

А – площадь пола жилых помещений и кухонь, м2;

ρн – плотность поступающего в помещения наружного воздуха,

кг/м3;

В практических расчетах применяют следующую зависимость

с– удельная массовая теплоемкость воздуха, кДж/(кг·ºС);

Для рассматриваемых условий допускается принять

с = 1 кДж/(кг·ºС).

Как было отмечено выше, величина потерь теплоты на нагрев инфиль-

трующегося воздуха связана с расходом вентиляционного воздуха, который нормируется для жилых комнат и кухонь. Поэтому значения Q инф учитывают лишь для этих помещений. В санузлах и помещениях, не связанных с постоян-

ным пребыванием людей (тамбур, холл, помещения лестничных маршей, кла-

довые, гардеробные, теплогенераторные и др.) данный вид теплопотерь не учи-

тывают.

3.3. Теплопоступления в помещения

Согласно требованиям СНиП [5, 6] тепловой поток, поступающий в жи-

лые комнаты и кухни от электрических приборов, освещения, людей и других источников (бытовые тепловыделения) Qвыд, Вт, в расчетах необходимо при-

нимать не менее 10 Вт на 1 м2 площади пола жилых комнат и кухонь, т.е.

где А – площадь пола жилых комнат и кухонь, м2.

В санузлах и помещениях, не связанных с постоянным пребыванием лю-

дей (см. выше) бытовые тепловыделения не учитывают.

22

3.4. Тепловой баланс помещений

Целью составления теплового баланса является сопоставление всех име-

ющихся теплопотерь и теплопоступлений, подлежащих учету в рассматривае-

мом здании для определения тепловой мощности системы отопления каждого из помещений и здания в целом.

Тепловой баланс составляется для каждого отапливаемого помещения.

Перечень помещений, в которых предполагается устанавливать отопительные приборы согласовывается с руководителем проектирования.

Приборы отопления рекомендуется устанавливать на наружных стенах в помещениях с постоянным пребыванием людей - жилых комнатах, спальнях,

кухнях, гостиных, столовых и др.

Отопление санузлов и ванных комнат иногда обеспечивают за счет уста-

новки регистров системы горячего водоснабжения (“полотенцесушителей”).

Поэтому решение по данным помещениям принимается в индивидуальном по-

рядке в зависимости от их объемов и планировки, а также наличия других ин-

женерных систем в здании.

Во вспомогательных помещениях небольших объемов с незначительными теплопотерями (кладовые, гардеробные), как правило, отопительные приборы не устанавливают, а поддержание необходимого теплового режима обеспечива-

ется за счет теплообмена с воздухом смежных отапливаемых помещений. По-

этому при определении тепловой мощности системы отопления теплопотери подобных помещений относят на баланс смежных помещений.

Расчет проводится в табличной форме (приложение 10).

В графу 1 записывают номера отапливаемых помещений. Нумерацию помещений начинают, как правило, с помещения, расположенного в левом верхнем углу на плане здания и продолжают по часовой стрелке по всему кон-

туру здания. Причем первое помещение в пределах подвала (в случае отапливаемого подвала) обозначают № 01, первое помещение первого этажа - № 101,

23

второго этажа - 201 и т.д.

Вграфу 2 записывают наименование помещений в соответствии с принятыми планировкой и экспликацией помещений расчетного здания.

Вграфу 3 записывают расчетную температуру внутреннего воздуха для каждого из помещений.

Для обозначения ограждений (графа 4) используют общепринятые сокращения, приведенные на рисунке 2.

Вграфу 5 записывают условное обозначение ориентации ограждения по сторонам горизонта - С, СВ, В, ЮВ и т.д.

Вграфу 6 записывают линейные размеры ограждающих конструкций в соответствии с принятыми правилами обмера ограждений, приведенными на рисунке 2.

При наличии в одном помещении нескольких однотипных ограждений (например, окна с одинаковыми размерами и ориентацией) указывают их количество.

В графу 7 записывают площади ограждающих конструкций с точностью до 0,1 м2.

Площадь наружной стены с дверным проемом определяют с учетом площади двери.

При определении площади стен имеющих оконные проемы, площади проемов допускается не вычитать из площади стен. В этом случае коэффициент теплопередачи окна необходимо скорректировать (см. ниже).

В графу 8 записывают значения коэффициента теплопередачи ограждения, Вт/(м2·оС), определяемые по формуле

Если при определении площади стен с оконными проемами площадь окна не вычитается, коэффициент теплопередачи окна определяют как разность

где Roфакт ок – фактическое приведенное сопротивление теплопередаче

24

окна, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.3.;

Roсн – фактическое приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, м2∙ºС/Вт, определенное в п. 2.1.

В графу 9 записывают расчетную разность температур t = tв – tн, оС.

В графу 10 записывают значение коэффициента n для каждого огражде-

ния.

Вграфы 11 и 12 записывают значения коэффициентов учета добавочных потерь теплоты в долях.

Вграфу 13 записывают значения теплопотерь для каждого из огражде-

ний, вычисленные по формуле (14) с точностью до 10 Вт. Затем определяют суммарные теплопотери через наружные ограждения помещением в целом и записывают как итоговое значение по данному помещению (ΣQ пом ).

В графу 14 записывают значения расхода теплоты на нагрев инфильтру-

ющегося наружного воздуха Q инф (для жилых комнат и кухонь), рассчитанные по формуле (15).

В графу 15 записывают значения бытовых тепловыделений Q выд (для жилых комнат и кухонь), рассчитанные по формуле (17).

В графу 16 записывают результаты составления теплового баланса по

каждому из помещений, которые представляют собой значения тепловой мощ-

ности системы отопления этих помещений (Qo101, Qo102 и т.д.).

Тепловая мощность системы отопления здания (Qозд ) определяется суммированием значений тепловой мощности системы отопления каждого помещения Qопом.

В действующих системах отопления неизбежны бесполезные потери теп-

лоты в трубопроводах, проходящих через неотапливаемые помещения,

25

находящихся в непосредственной близости к наружным ограждениям или встроенных в них, в узле теплового ввода и других элементах. С учетом допу-

стимой величины дополнительных теплопотерь в размере 7 % [5, 6, 7] опреде-

ляют установочную тепловую мощность системы отопления здания по формуле

где Qо - тепловая мощность системы отопления здания по результатам составления теплового баланса (итоговое значение графы 16

по зданию в целом), Вт.

4.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Нагревательные (отопительные) приборы являются одним из основных элементов системы отопления, предназначенных для передачи теплоты от теп-

лоносителя к окружающему воздуху помещений.

Целью теплового расчета является определение площади поверхности нагрева Ар, м2, приборов, установленных в каждом из отапливаемых помеще-

ний.

Расчетная площадь греющей поверхности определяется в зависимости от требуемого теплового потока в помещение, который, в свою очередь, зависит

от тепловой мощности системы отопления в рассматриваемом помещении.

В общем случае требуемый тепловой поток в помещение Qп представляет

Суммарную теплоотдачу, выраженную таким образом и необходимую для поддержания нормируемой температуры в помещении называют тепловой нагрузкой нагревательного прибора.

26

Теплоотдача открыто проложенных теплопроводов приближенно может быть определена по формуле:

где qв и qг – теплоотдача 1 м соответственно вертикально и горизонталь но открыто проложенных в помещении труб, Вт/м, определя-

емые по справочнику 7 ;

lв и lг – длина соответственно вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м.

В одноквартирных жилых домах часто применяют скрытую прокладку предварительно теплоизолированных трубопроводов в специальных каналах.

Это в основном продиктовано повышенными требованиями к интерьеру жилых помещений индивидуального дома и высокими показателями качества совре-

менных материалов труб, обеспечивающими продолжительные сроки эксплуа-

тации без дополнительного обслуживания и ремонта. При таком способе устройства теплопроводов составляющая Qтр не оказывает заметного влияния на общий тепловой поток системы отопления.

В рассматриваемой курсовой работе значением Qтр допускается прене-

бречь. Тогда тепловая мощность нагревательного прибора будет равна тепло-

вой мощности системы отопления помещения

где qпр – поверхностная плотность теплового потока прибора, Вт/м2.

Методика определения значения qпр зависит от вида системы отопления и условий работы прибора в системе. Так, для водяной двухтрубной системы отопления qпр можно определить по формуле 7, 10 :

27

tг – температура горячего теплоносителя (в подающем трубо-

проводе), оС, принимаемая по заданию на проектирование; tо – температура обратного теплоносителя (в обратном трубо-

проводе), оС, принимаемая по заданию на проектирование; tв – температура воздуха в помещении, оС;

n – экспериментальный числовой коэффициент, принимаемый по табл. 9.2 7 . Для чугунного секционного радиатора при схеме движения теплоносителя через прибор “сверху-вниз” n = 0,3.

По величине qпр вычисляют расчетную площадь поверхности нагрева отопительного прибора в соответствии с формулой (24):

Дальнейший расчет зависит от типа принимаемого к установке отопи-

тельного прибора.

Для секционных радиаторов определяют необходимое число секций в приборе N по формуле 7, 8 :

28

где a1 – площадь нагрева одной секции радиатора, м2 (приложение 11);

4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки отопительного прибора в помещении:

- для открыто установленного прибора 4 = 1,0;

-для прибора, установленного в нише стены 4 = 1,05;

-для прибора, установленного в декоративном шкафу 4 = 1,12;

3 – поправочный коэффициент, учитывающий размер прибора.

Полученное по формуле (29) число секций округляют в большую сторону до целого значения, которое и принимают к установке. Допускается округление и в меньшую сторону, но при условии, что номинальный тепловой поток при-

бора уменьшится не более, чем на 5 % или на 60 Вт 5, 6, 7 .

Вприложении 12 приведена форма расчетной таблицы для теплового расчета секционных радиаторов.

Вграфе 15 указывают принятое количество и размер (число секций) ра-

диаторов в помещении с учетом рекомендаций, приведенных в справочной ли-

тературе 5, 6, 7, 11 .

Количество отопительных приборов в помещении определяется рядом

факторов и, в первую очередь, наличием и количеством наружных стен и окон-

ных проемов в помещении. Габариты прибора также необходимо учитывать при определении места размещения приборов в каждом из помещений. Длина радиатора в жилых домах должна составлять не менее 50 % длины светового проёма 6 .

29

Как правило, число секций N в одном радиаторе при одностороннем при-

соединении к отопительному стояку системы с насосной циркуляцией прини-

мают от 3 до 22, т.е. 3 N ≤ 22. В системах с естественной циркуляцией число секций не рекомендуется принимать более 12 11 . При большем числе секций применяют разностороннее присоединение отопительного прибора. Более по-

дробные сведения по конструированию систем приведены в указанных выше источниках и рекомендациях предприятий-изготовителей отопительных прибо-

ров.

Для панельных радиаторов, конвекторов, ребристых отопительных

регистров по величине Ар подбирают ближайший подходящий по значению площади греющей поверхности нагревательный прибор. Для некоторых отопи-

тельных приборов характеристики приведены в приложении 11 настоящих ука-

заний.

Для регистров из гладких труб расчет заключается в определении длины

труб выбранного диаметра и количества рядов в “змеевике” регистра.

Общая требуемая длина труб регистра, м, на помещение может быть опре-

делена по формуле

где dн, n – наружный диаметр, м, и число рядов труб в приборе

(выбирается индивидуально в зависимости от места уста-

новки и общего числа приборов в помещении);

kпр – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности гладкой