Допустима амплітуда коливань внутрішнього повітря у приміщенні Aht = 2,5 0С
Розрахункова температура зовнішнього повітря tse = -22 0С
Середня температура опалювального періоду tvse = -1,1 0С
Середня температура внутрішнього повітря приміщення tv = 18 0С
Середня нормована температура поверхні підлоги за час використання приміщення
τ v = 28 0С
Контрольний показник питомого теплового потоку q*hn = 57 Вт/( м2 ∙ 0С)
Коефіцієнти тепловіддачі:
Нормативне значення опору теплопередачі вікон Rf = 0,5 (м2 ∙ 0С)/Вт
Тривалість пільгового часу zb = 7 год
Коефіцієнт циклічності kb = 0,292
Розглянемо два варіанти виконання огороджувальних конструкцій будинку.
Перший варіант. Зовнішні стіни виконують цегляними (2,5 цеглини) і опоряджують керамічною плиткою з фасадної частини та штукатуркою всередині. Внутрішні перегородки виконують з цегли.
Другий варіант. З фасадної частини виконують утеплення у вигляді спеціальної конструкції з повітряним прошарком і зовнішнім утеплювачем. Використовують поквартирні теплоутилізатори з електронагрівачем, який дозволяє зменшити втрати теплоти на 30-50 %.
Г.2 Порядок розрахунків
Г.2.1 У таблиці Г.2 наведені розрахунки втрат теплоти за першим та другим варіантами при tse = -22 °С, виконані згідно з додатком 12* до СНІП 2.04.05, та перевірка вимоги щодо непере-вищення контрольних показників питомого потоку теплоти, яку визначають за додатком 25 до СНіП 2.04.05.
Таблиця Г.2
|
Складові розрахунків |
Позначення |
Числовое значення за вариантом, Вт |
Розрахункова формула |
||
|
|
|
1-й |
2-й |
|
|
|
Тепловтрати, Вт |
крізь стіни |
Qsi |
206,1 |
75,8 |
Відповідно СНіП 2.04.05 |
|
|
крізь вікна |
QF |
243,2 |
243,2 |
Відповідно СНіП 2.04.05 |
|
|
крізь стіни і вікна |
- |
449,3 |
319,0 |
- |
|
|
на вентиляцію |
Qυ |
485,3 |
242,6 |
Відповідно СНіП 2.04.05 |
|
|
крізь стіни, вікна і на вентиляцію |
Qvht |
934,6 |
561,6 |
Qvht = Qsi+ QF + Qυ |
|
Розрахунковий питомий потік теплоти, Вт/м2 |
qreqh |
77,8 |
46,8 |
за формулою (4.1) |
|
|
Перевірка на вимогу неперевищення контрольных показників, Вт/м2 |
q*hn≥ qreqh |
57<77,8 |
57>46,8 |
за формулою (4.3) |
Г.2.2 Висновки за енергоефективністю варіантів:
Приймаємо для подальшого розгляду другий варіант.
Г.2.3 За формулою (4.4) визначаємо допустимий питомий потік теплоти від підлоги
qmaxh = αsi ∙ (τv – tv) = 9,9 ∙ (28 -18) = 99 Вт/м2,
що забезпечує опалення приміщення згідно з 4.5.6
q*hn= 46,8 < qmaxh = 99 Вт/м2.
Г.2.4 Визначимо розрахункову амплітуду коливань повітря у приміщенні.
Г.2.4.1 Для зовнішніх стін прошарок різких коливань температури встановлюється у двох перших прошарках, тобто його межа знаходиться у другому прошарку і коефіцієнт теплозасвоєння внутрішньої поверхні зовнішніх стін розраховуємо за формулою (4.14). Результати розрахунків наведені у таблиці Г.3.
Г.2.4.2 У середині внутрішніх перегородок (симетричних огорож) приймаємо s = 0. Тоді Y визначаємо за (4.13), (4.14). Результати розрахунків коефіцієнтів теплозасвоєння зовнішньої поверхні внутрішніх перегородок наведені у таблиці Г.4.
Таблиця Г.3 - Зовнішні стіни загальною площею 5 м2
|
№
|
Матеріал прошарку |
Розрахункові величини |
Формула |
||||||
|
|
|
δ, м |
λ, Вт/(м2∙ 0С) |
s, Вт/( м2 ∙ 0С) |
R, Вт/( м2 ∙ 0С) |
Di=Ri∙si |
∑Di=∑Ri∙si (у порядку зростання ) |
Y, Вт/( м2 ∙ 0С) |
|
|
1 |
Штукатурка |
0,0015 |
0,76 |
11,09 |
0,02 |
0,22 |
0,22 |
10,46 |
Y1=(R1∙s21+s2) /(1+R1∙s2) |
|
2 |
Цегла (2,5 цеглини) |
0,640 |
0,81 |
10,12 |
0,80 |
8,12 |
8,34 |
|
|
|
3 |
Повітряний шар |
0,008 |
0,03 |
0 |
0,25 |
0 |
8,34 |
|
|
|
4 |
Пінополістирол (ППС) |
0,064 |
0,04 |
0,82 |
1,59 |
1,30 |
9,64 |
|
|
|
5 |
Плитка керамічна |
0,007 |
0,81 |
9,86 |
0,01 |
0,09 |
9,73 |
|
|
|
|
Всього |
0,734 |
|
|
2,67 |
|
|
|
|
Таблиця Г.4 - Перегородки загальною площею 33 м2
|
№
|
Матеріал шару |
Розрахункові величини |
Формула |
||||||
|
|
|
δ, м |
λ, Вт/(м2∙ 0С) |
s, Вт/( м2 ∙ 0С) |
R, Вт/( м2 ∙ 0С) |
Di=Ri∙si |
∑Di=∑Ri∙si (у порядку зростання) |
Y, Вт/( м2 ∙ 0С) |
|
|
1 |
Штукатурка |
0,02 |
0,76 |
11,20 |
0,03 |
0,33 |
0,33 |
13,48 |
Y1=(R1∙s21+ Y2)/(1+R1∙ Y2) |
|
2 |
Цегла (0,5 цеглини) |
0,12 |
0,81 |
10,12 |
0,16 |
1,62 |
1,95 |
16,39 |
Y1=(R2∙s22+s2а) /(1+R2∙s2а) |
|
2а |
Умовна середина міжповерхового перекриття |
0 |
|
0 |
|
0 |
|
|
|
|
3 |
Штукатурка |
0,02 |
0,76 |
11,10 |
0,03 |
0,33 |
2,28 |
|
|
|
|
Всього |
|
|
|
0,22 |
|
|
|
|
Г.2.4.3 Для вікон теплозасвоєння приблизно дорівнює нулю, а величину коефіцієнта тепло-поглинання слід прийняти за формулою, наведеною у СНіП ІІ-3
BF =1/(1,08∙RF) =1/(1,08∙0,5) = 0,018 Вт/( м2 ∙ 0С).
Г.2.4.4 При розрахунках підлоги і стелі принциповим є те, що ці огороджувальні конструкції несиметричні і серединою вважається половина теплової інерції 0,5D всієї огороджувальної конструкції (s = 0).
Г.2.4.5 Для подальших розрахунків приймаємо товщину акумуляційного шару ть = 0,1 м (рисунок 4.1).
Г.2.4.6 Визначаємо коефіцієнт теплозасвоєння внутрішньої поверхні підлоги як міжповерхового перекриття.
Результати проміжних розрахунків наведені у таблиці Г.5.
Таблиця Г.5 - Підлога як міжповерхове перекриття загальною площею 12м2
(проміжні розрахунки)
|
№
|
Матеріал шару |
Расчетные величины |
|||||
|
|
|
δ, м |
λ, Вт/(м2∙ 0С) |
s, Вт/( м2 ∙ 0С) |
R, Вт/( м2 ∙ 0С) |
Di=Ri∙si |
∑Di=∑Ri∙si (у порядку зростання) |
|
1 |
Лицьове покриття |
0,002 |
0,33 |
7,52 |
0,006 |
0,045 |
0,045 |
|
2 |
Підоснова |
0,004 |
0,05 |
0,92 |
0,085 |
0,078 |
0,123 |
|
3 |
Клеюча мастика |
0,001 |
0,17 |
4,56 |
0,006 |
0,027 |
0,150 |
|
4 |
Акумуляційний шар |
0,100 |
1,74 |
11,09 |
0,058 |
0,640 |
0,790 |
|
5 |
Стяжка (цементно-піщана) |
0,030 |
0,93 |
11,09 |
0,032 |
0,350 |
1,140 |
|
6 |
ППС |
0,030 |
0,04 |
0,82 |
0,730 |
0,600 |
1,740 |
|
7 |
Плита перекриття |
0,140 |
1,74 |
16,77 |
0,080 |
1,350 |
3,080 |
Г.2.4.7 Оскільки половина суми величин теплових інерцій міжповерхового перекриття дорівнює 0,5D = 0,5 ∙ 3,08 = 1,54, то умовна середина перекриття (s = 0) знаходиться у шарі ППС. Ця умовна середина перекриття віддалена від межі акумуляційного і теплоізоляційного шарів на величину D = 0,40 з термічним опором R = 0,49 (м2 ∙ 0С)/Вт, тобто на відстань 0,020 м (таблиця Г.6, п.6а).
Г.2.4.8 Коефіцієнти теплозасвоєння підлоги як міжповерхового (внутрішнього) перекриття з врахуванням s = 0 в умовній середині перекриття наведені у таблиці Г.6.
Таблиця Г.6 - Підлога як міжповерхове перекриття загальною площею 12 м2 (остаточні розрахунки)
|
№
|
Материал слоя |
Розрахункові величини |
Формула |
||||||
|
|
|
δ, м |
λ, Вт/(м2∙ 0С) |
s, Вт/( м2 ∙ 0С) |
R, Вт/( м2 ∙ 0С) |
Di=Ri∙si |
∑Di=∑Ri∙si (у порядку зростання ) |
Y, Вт/( м2 ∙ 0С) |
|
|
1 |
Лицьове покриття |
0,002 |
0,330 |
7,52 |
0,006 |
0,045 |
0,045 |
5,34 |
Y1=(R1∙s21+ Y2)/(1+R1∙ Y2) |
|
2 |
Підоснова |
0,004 |
0,047 |
0,92 |
0,085 |
0,078 |
0,123 |
5,17 |
Y2=(R2∙s22+ Y3) /(1+R2∙Y3) |
|
3 |
Клеюча мастика |
0,001 |
0,170 |
4,56 |
0,006 |
0,027 |
0,150 |
8,76 |
Y3=(R3∙s23+ Y4) /(1+R3∙Y4) |
|
4 |
Акумуляційний шар |
0,100 |
1,740 |
11,09 |
0,058 |
0,640 |
0,790 |
9,11 |
Y4=(R4∙s24+ Y5) /(1+R4∙Y5) |
|
5 |
Стяжка (цементно-пещана) |
0,030 |
0,930 |
11,09 |
0,032 |
0,350 |
0,140 |
4,20 |
Y5=(R5∙s25+ Y6) /(1+R5∙Y6) |
|
6а |
ППС (шар 1) |
0,020 |
0,041 |
0,82 |
0,490 |
0,400 |
1,540 |
0,33 |
Y6=(R6∙s26+ s6б) /(1+R6∙ s6б) |
|
6б |
Умовна середина міжповерхового перекриття |
0 |
|
0 |
|
0 |
0 |
|
|
|
6в |
ППС (шар 2) |
0,010 |
0,041 |
0,82 |
0,240 |
0,200 |
1,740 |
|
|
|
7 |
Плита перекриття |
0,140 |
1,740 |
16,77 |
0,080 |
1,350 |
3,090 |
|
|
Г.2.4.9 Коефіцієнт теплозасвоєння зовнішньої поверхні стелі як міжповерхового перекриття слід розраховувати аналогічно. При цьому порядок шарів зворотний: внутрішній шар стелі відтворює зовнішню поверхню плити перекриття.
Г.2.4.10 Визначаємо положення шару різких коливань температури у стелі.
Розраховуємо показники теплової інерції за формулою (4.9), починаючи з зовнішнього шару, доки сума показників теплової інерції не стане більше одиниці. Хід розрахунку наведений у таблиці Г.7.
