10373

влажность – 50 %. Система отопления и вентиляции здания должна быть рассчитана на обеспечение в помещениях в течение отопительного периода температуры внутреннего воздуха в пределах оптимальных параметров, установленных ГОСТ [34], при расчетных параметрах наружного воздуха для соответствующих районов строительства. При устройстве системы кондиционирования воздуха оптимальные параметры должны обеспечиваться и в теплый период года.

Система вентиляции должна поддерживать чистоту (качество) воздуха в помещениях и равномерность его распространения. Вентиляция может быть: с естественным притоком и удалением воздуха; с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенная с воздушным отоплением; комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха

счастичным использованием механического побуждения.

Вжилых комнатах и кухне приток воздуха обеспечивается через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки, клапаны или другие устройства, в том числе автономные стеновые воздушные клапаны с регулируемым открыванием. Квартиры, проектируемые для III и IV климатических районов, должны быть обеспечены горизонтальным сквозным или угловым проветриванием в пределах площади квартир, а также вертикальным проветриванием через шахты в соответствии с требованиями СП [2]. Удаление воздуха следует предусматривать из кухонь, уборных, ванных комнат и, при необходимости, из других комнат квартир, при этом следует предусматривать установку на вытяжных каналах и воздуховодах регулируемых вентиляционных решеток и клапанов.

Воздух из помещений, в которых могут выделяться вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения здания, в том числе через вентиляционные каналы. Объединение вентиляционных каналов из кухонь, уборных, ванных комнат (душевых), совмещенных санузлов, кладовых для продуктов с вентиляционными каналами из помещений с газоиспользующим оборудованием и автостоянок не допускается. Вентиляция встраиваемых помещений общественного назначения, кроме указанных в таблице 4.2, должна быть автономной. В зданиях с теплым чердаком удаление воздуха из чердака следует предусматривать через одну вытяжную шахту на каждую секцию дома с высотой шахты не менее 4,5 м от перекрытия над последним этажом. В наружных стенах подвалов, технических подполий и холодного чердака, не имеющих вытяжной вентиляции, следует предусматривать продухи общей площадью не менее 1/400 площади пола технического подполья или подвала, равномерно расположенные по периметру наружных стен. Площадь одного продуха должна быть не менее 0,05 м2

2.5. Перечень нормативной, справочной и учебной литературы для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха

1.ГОСТ 30494-2011. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [34].

2.СанПиН 2.2.4.548-96. «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений: Санитарные правила и нормы» [44].

3.СП 60.13330.2012. «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003» [2].

4.АЗ-782. «Руководство по проектированию отопления и вентиляции предприятий машиностроительной промышленности. Гальванические и травильные цеха» [45].

5.АЗ-499и. «Системы отопления и вентиляции в производственных предприятиях различных отраслей промышленности. Рекомендации по проектированию отопления и вентиляции заготовительных и сборочно-сварочных цехов» [46].

6.Рысин, С.А. «Вентиляционные установки машиностроительных заводов» [47].

7.АЗ-202. «Рекомендации по проектированию отопления и вентиляции окрасочных цехов

иучастков» [48].

8.АЗ-361и. «Указания по проектированию отопления и вентиляции в производственных предприятиях бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Производство мебели» [49].

230

9.ОНТП 16-86. «Общесоюзные нормы технологического проектирования термических участков, цехов, производств предприятий машиностроения, приборостроения и металлообработки» [50].

10.Посохин В.Н. «Вентиляция» [25].

11. СП 31-112-2004. «Физкультурно-спортивные залы. Ч. 1» [51].

12.СП 31-112-2004. «Физкультурно-спортивные залы. Ч. 2» [52].

13.СП 31-112-2004. «Физкультурно-спортивные залы. Ч. 3» [53].

14.СП 31-113-2004. «Бассейны для плавания» [54].

15.Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89. «Проектирование предприятий бытового об-

служивания населения» [55].

16. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89. «Проектирование предприятий общественного питания» [56].

17. Справочное пособие к СНиП 2.08.02-89*. «Проектирование предприятий розничной торговли» [57].

18. СанПиН 2.1.2.2631-10. «Санитарно-эпидемиологические требования к размещению, устройству, оборудованию, содержанию и режиму работы организаций коммунально-бытового назначения, оказывающих парикмахерские и косметические услуги: Санитарно-эпидемиоло- гические правила и нормы» [58].

19. СП 44.13330.2011. «Административные и бытовые здания. Актуализированная редак-

ция СНиП 2.09.04-87» [59].

20. СП 12-95. «Инструкция по проектированию объектов органов внутренних дел (милиции) МВД России» [60].

21. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации «Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях» [61].

22. СП 118.13330.2012. «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редак-

ция СНиП 31-06-2009» [62].

23. СанПиН 2.4.1.3049-13. «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы дошкольных образовательных организаций: Санитарноэпидемиологические правила и нормативы» [63].

24. СанПиН 2.1.3.2630-10. «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, осуществляющим медицинскую деятельность: Санитарно-эпидемиологические правила и нормати-

вы» [64].

25. СП 55.13330.2011. «Дома жилые одноквартирные. Актуализированная редакция СНиП

31-02-2001» [65].

26. СП 31-106-2002. «Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов» [66].

27. СП 54.13330.2011. «Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003» [67].

231

3. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем отопления

3.1. Основы расчета теплового и влажностного режимов здания

3.1.1. Характеристики наружного климата

При выборе расчетных наружных параметров зимнего климата необходимо учитывать, что расчетные параметры климата должны быть общими для расчета всех составляющих теплового режима помещения (тепловая защита ограждений, теплопотери и др.), т.к. они отражают единый процесс теплопередачи через ограждения. Расчетные значения и сочетания параметров должны определяться с учетом коэффициента обеспеченности.

Данные о расчетных климатических условиях должны учитывать необходимость анализа нестационарного процесса теплопередачи, т.к. в расчетные наиболее холодные периоды зимы происходит быстрое изменение наружной температуры, в то время как ограждения обладают теплоинерционностью.

В действующих нормах приняты два значения расчетной наружной температуры для каждого географического пункта: температура наиболее холодных суток tх.с и температура холодной пятидневки tн5. Эти температуры определены как средние за восемь наиболее суровых зим последних пятидесяти лет (kоб = 0,92). Выбор расчетной температуры на практике зависит от степени тепловой массивности ограждения. Однако по последним действующим нормам это условие не учитывается.

Расчетная скорость ветра по СНиП (СП) [33, 69] принимается равной средней за январь с учетом повторяемости ветра на местности по основным направлениям с поправкой на высоту здания. В пределах города скорость ветра, начиная с 2,0 м от поверхности земли, возрастает с высотой практически по линейному закону: на каждый 1 м. высоты скорость ветра увеличивается в среднем на 0,03 м/с.

3.1.2. Нормирование и расчет теплозащитных свойств ограждения

Нормирование и расчет теплозащитных свойств наружных ограждений осуществляется согласно требований СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» (актуализированная редакция СНиП 23-02) [37]. Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).

Поэлементные требования

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Rонорм , (м2·°C)/Вт, следует определять по формуле:

где Rотр – базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструк-

ции, (м2·°C)/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП), °C·сут/год, региона строительства и определять по табл. 3.1;

mр – понижающий коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.

232

где: tот, zот – средняя температура наружного воздуха, °C, и продолжительность, сут/год, отопительного периода для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более +8 °С, соответственно.

Таблица 3.1 Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

В случаях, когда средняя наружная или внутренняя температура для отдельных помещений отличается от принятых в расчете ГСОП, базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, определенные по табл. 3.1, умножаются на коэффициент nt:

233

где tв* , tо*т – средняя температура внутреннего и наружного воздуха для данного помещения, °C.

В случаях реконструкции зданий, для которых по архитектурным или историческим причинам невозможно утепление стен снаружи (например, музеи, исторические здания и др.), нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен допускается определять по формуле:

где αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2·°C), принимаемый в соответствии с таблицей 3.2;

tн – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции – τв, °C, принимаемый согласно таблицей 3.3.

Таблица 3.2 Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей и ворот Rонорм должно быть не менее 0,6Rонорм стен зданий, определяемого по формуле (3.4). Если температура

воздуха двух соседних помещений отличается больше, чем на 8 °С, то минимально допустимое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, разделяющих эти помещения (кроме светопрозрачных), следует определять по формуле (3.4) принимая за величину tн расчётную температуру воздуха в более холодном помещении.

Для помещений зданий с влажным или мокрым режимом, а также для производственных зданий со значительными избытками теплоты и расчетной относительной влажностью внутреннего воздуха не более 50 % нормируемое значение сопротивления теплопередаче определяется по формуле (3.4).

Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче Rопр , м2·°C/Вт, фрагмента тепло-

защитной оболочки здания или любой выделенной ограждающей конструкции определяется по формуле:

где Rоусл – осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплоза-

щитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, м2·°C/Вт;

lj – протяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м/м2;

Ψj – удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-го вида, Вт/м·°C [70];

234

nk – количество точечных неоднородностей k-го типа, приходящихся на 1 м2 фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, шт./м2;

χk – удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, Вт/шт.·°C.

Таблица 3.3 Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха

и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции

Обозначения: нн – не нормируется, tр – температура точки росы, °С, при расчетной температуре tв и относительной влажности внутреннего воздуха, принимаемым согласно СанПиН [36, 44], ГОСТ 12.1.005 [29] и СП [2] и нормам проектирования соответствующих зданий, например СП [71].

Примечание. Для зданий и овощекартофелехранилищ нормируемый температурный перепад tн для наружных стен, покрытий и чердачных перекрытий следует принимать по СП [72].

Перечень теплотехнических неоднородностей учитываемых при проектировании тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий приведен в прил. А [70]. Коэффициент теплотехнической однородности, r, вспомогательная величина, характеризующая эффективность конструкции, определяется по зависимости:

Величина Rоу сл определяется осреднением по общей площади значений условных сопротивлений теплопередаче всех частей фрагментов теплозащитной оболочки здания:

235

где: αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, определяемы по табл. 3.4;

RS – термическое сопротивление S-го слоя однородной части фрагмента, (м²·°С)/Вт, определяемое для материальных слоев по следующей формуле:

где: δs – толщина слоя, м;

λs – коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°C), принимается по данным приведенным в [37, 73].

Таблица 3.4 Коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции

Приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен следует рассчитывать для всех фасадов рассматриваемого здания с учетом откосов проемов, без учета их заполнений.

Комплексное требование

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, kотрб ,

Вт/(м3·°С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по табл. 3.5 с учетом примечаний.

Удельная теплозащитная характеристика здания, kоб, Вт/(м3·°С), рассчитывается по сле-

где: Rопр,i – приведенное сопротивление теплопередаче i-го фрагмента теплозащитной оболочки здания, (м²·°С)/Вт;

Aф,i – i-го площадь фрагмента теплозащитной оболочки здания, м2;

Vот – отапливаемый объем здания, м3;

nt ,i – коэффициент учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по (3.3);

236

237

Расчет удельной теплозащитной характеристики здания оформляется в виде таблицы, которая должна содержать следующие сведения: наименование каждого фрагмента составляющего оболочку здания; площадь каждого фрагмента; приведенное сопротивление теплопередаче каждого фрагмента со ссылкой на расчет; коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у фрагмента конструкции, от принятых в расчете ГСОП.

Форма представления результатов расчета представлена в табл. 3.6.

Таблица 3.6 Форма представления результатов расчета удельной теплозащитной характеристики

Санитарно-гигиеническое требование

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции (за исключением вертикальных светопрозрачных конструкций, т.е. с углом наклона к горизонту 45° и более) в зоне теплопроводных включений, в углах и оконных откосах, а также зенитных фонарей должна быть не ниже точки росы внутреннего воздуха tр при расчетной температуре наружного воздуха tн, °С.

Минимальная температура внутренней поверхности остекления вертикальных светопрозрачных конструкций, т.е. с углом наклона к горизонту 45° и более (кроме производственных зданий) должна быть не ниже +3 °С, для производственных зданий – не ниже 0 °С. Минимальная температура внутренней поверхности непрозрачных элементов вертикальных светопрозрачных конструкций не должна быть ниже точки росы внутреннего воздуха помещения tр, при расчетной температуре наружного воздуха tн, °С.

Относительную влажность внутреннего воздуха для определения точки росы следует принимать:

-для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторнополиклинических учреждений, родильных домов, домов-интерна-тов для престарелых и инвалидов, общеобразовательных детских школ, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов – 55 %;

-для кухонь – 60%;

-для ванных комнат – 65%;

-для теплых подвалов и подполий с коммуникациями – 75%;

-для теплых чердаков жилых зданий – 55%;

-для других помещений общественных зданий (за исключением вышеуказанных) – 50%.

3.1.3. Расчет влажностного режима зданий

Влага воздуха помещения.

Количество влаги в воздухе определяется его влагосодержанием d в г влаги на 1 кг сухой части влажного воздуха. Кроме того, его влажностное состояние характеризуют упругостью или парциальным давлением водяных паров е, мм рт.ст. или относительной влажностью , %.

Воздух обладает определенной влагоудерживающей способностью. Например, при 20 °С каждый 1 кг сухого воздуха удерживает при полном насыщении 17,2 г водяных паров. При низкой температуре способность воздуха удерживать влагу становится незначительной (2 г при –12 °С), с повышением температуры она возрастает (51 г при 40 °С).

Упругость водяного пара е качественно отражает свободную энергию влаги в воздухе.

238

Величина е возрастает от нуля до максимальной упругости Е, соответствующей полному насыщению. Упругость е в этой связи можно рассматривать как измеритель энергетического потенциала водяных паров в воздухе. Диффузия влаги происходит в воздухе от мест с большей упругостью водяных паров к местам с меньшей упругостью.

Сопротивление паропроницанию ограждающих конструкций

Сопротивление паропроницанию Rп, м2 ч Па/мг, ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

а) требуемого сопротивления паропроницанию Rптр1 , м2 ч Па/мг, (из условия недопустимо-

сти накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации), определяемого по формуле:

б) требуемого сопротивления паропроницанию Rптр2 , м2 ч Па/мг (из условия ограничения

влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха), определяемого по зависимости:

В формулах (3.15) и (3.16):

ев – упругость водяного пара внутреннего воздуха, Па, при расчетной температуре и влажности этого воздуха;

Rп.н – сопротивление паропроницанию, м2 ч Па/мг, части ограждающей конструкции, расположенной между наружной поверхностью ограждающей конструкции и плоскостью возможной конденсации;

ен – средняя упругость водяного пара наружного воздуха, Па, за годовой период, определяемая согласно [33];

zо – продолжительность, сут, периода влагонакопления, принимаемая равной периоду с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха согласно [33];

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

w – плотность материала увлажняемого слоя, кг/м3, принимаемая равной о;

w – толщина увлажняемого слоя ограждающей конструкции, м, принимаемая равной 2/3 толщины однородной (однослойной) стены или толщине теплоизоляционного слоя (утеплителя) многослойной ограждающей конструкции;

wср – предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале увлажняемого слоя, %, за период влагонакопления zо, принимаемое по табл. 3.7; Е – упругость водяного пара, Па, в плоскости возможной конденсации за годовой период эксплуатации, равная

где: Е1, Е2, Е3 – упругости водяного пара, Па, принимаемые по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов;

z1, z2, z3 – продолжительность, мес, зимнего, весенне-осеннего и летнего периодов, определяемая согласно [33] с учетом следующих условий:

-к зимнему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха ниже минус 5оС;

-к весенне-осеннему периоду относятся месяцы со средними температурами наружного воздуха с минус 5 до плюс 5оС;

239