ДБН В.2.5-24-2003. Електрична кабельна система опалення


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:

  • внутрішніх поверхонь стін, підлог αsi = 9,9 Вт/( м2 ∙ 0С)
  • зовнішніх поверхонь αse= 23,26 Вт/( м2 ∙ 0С)

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

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:

  • 1-й варіант не відповідає контрольним показникам;
  • 2-й варіант відповідає контрольним показникам.

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)

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)

ППС

(шар 1)

0,020

0,041

0,82

0,490

0,400

1,540

0,33

Y6=(R6∙s26+ s6б) /(1+R6∙ s6б)

Умовна середина міжповерхового перекриття

0

0

0

0

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.