Отопление и вентиляция жилого дома

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

 

1. Район строительства объекта.

 

Московская область, Балашихинский район (мкр.ЦОВБ).

Ориентация главного фасада: запад.

Нзд=12,85 м.

1. Объемно-планировочные и архитектурно-строительные решения.

 

Трехэтажное здание торгового центра, бесчердачное.

На 1 этаже расположены торговые залы, служебные и подсобные помещения, холл и коридоры.

На 2 этаже расположены торговые залы, кафе на 100 посадочных мест, служебные  и подсобные помещения, коридоры.

На 3 этаже расположены служебные, подсобные помещения, приточно-вытяжные камеры, машинное отделение лифтов.

 

1. Технологические процессы, режим работы. Категории работ по взрывопожароопасности.

 

Технологические процессы в кафе: подготовка и тепловая обработка  пищевого сырья.

Режим работы торгового центра с 8.00 до 22.00.

Помещения 1 и 2 этажа отнесены к  категории 3в - помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды [2].

Помещения 3 этажа отнесены к категории 3а - помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды [2].

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности Г и Д [23].

 

1. Климатические данные района строительства.

 

Климатические данные района строительства  определены по [9], представлены в таблице 1.1.

• Географическая широта - 56° с. ш.
• Расчетное барометрическое давление – 99500 Па.

 

Таблица 1.1.

Расчетные параметры  наружного воздуха.

№	Параметры наружного воздуха	Холодный период года (ХП)	Теплый период года (ТП)
1	2	3	4
1	Средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92: t50,92	-28°С
2	Средняя температура воздуха отопительного  периода со средней суточной температурой ≤ 8°С: tот.пер	-3,1°С
3	Продолжительность отопительного  периода, zот.пер	214 сут
4	Максимальная из средних скоростей  ветра по румбам за январь, v	4,9 м/с
5	Расчетное значение парциального давления водяного пара (январь), ехм	0,26 кПа
6	Среднемесячная температура воздуха (январь), tхм	-10,2°С
7	Удельная энтальпия, IН	-28 кДж/кг
8	Температура воздуха пятидневки обеспеченностью 0,95, tА0,95		22,6°С
9	Температура воздуха пятидневки обеспеченностью 0,98 tБ0,98		26,3°С
10	Среднесуточная амплитуда температуры  воздуха наиболее теплого месяца, Atн		10,5°С
11	Минимальная из средних скоростей  ветра по румбам за июль, v		0 м/с
12	Удельная энтальпия воздуха (параметры  А), IА		50,8 кДж/кг
13	Удельная энтальпия воздуха (параметры  Б), IБ		67,5 кДж/кг

 

1. Расчетные параметры внутреннего климата.

 

Температура внутреннего воздуха, относительная влажность и скорость движения воздуха определены по таблице 1 [2], представлены в таблице 1.2.

 

Таблица 1.2.

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий.

 

Период года	Наименование помещения или  категория	Температура воздуха, °С		Результирующая температура, °С		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
		опти- мальная	допус- тимая	опти- мальная	допус- тимая	опти- мальная	допус- тимая, не более	опти- маль- ная, не более	допус- тимая, не более
Холодный	3а       "	20-21	19-23	19-20	19-22	45-30	60	0,2	0,3
	3в       "	18-20	16-22	17-20	15-21	45-30	60	0,2	0,3
Теплый	Помещения с постоянным пребыванием людей	23-25	18-28	22-24	19-27	60-30	65	0,3	0,5

 

Зона влажности – 2 – нормальная, прил. В [10].

 

1. Источник, схема теплоснабжения.

 

Теплоснабжение осуществляется от городской котельной с расчетной  температурой 130 - 70°С.

Система теплоснабжения закрытая.

Присоединение системы отопления предусмотрено по независимой схеме.

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ И ВЛАЖНОСТНЫЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

 

Целью теплотехнического расчета  является определение коэффициента теплопередачи наружных ограждающих конструкций здания.

 

2. Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждений.

 

Приведенное сопротивление теплопередаче R^пр_о, м²·°С/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений R_req, м²·°С/Вт, определяемых по таблице 4 [10] в зависимости от градусо-суток района строительства D_d, °С·сут.

Требуемое сопротивление теплопередаче  ограждающих конструкций (за исключением  светопрозрачных) R_req, м²·°С/Вт определяется по формуле

 

,         

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и принят таблице 6 [10];

t_int - температура внутреннего воздуха характерного помещения здания, °С принята по таблице 1 [2], (°С);

t_ext = t₅^0,92, (°С);

Dt_n - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t_int и температурой внутренней поверхности τ_int ограждающей конструкции, °С, принят по таблице 5 [10];

a_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м²·°С), принят по таблице 7[10].

 

Градусо-сутки  отопительного периода, D_d, °С·сут, определяют по формуле:

D_d = (t_int - t_ht) z_ht.,

t_ht = t_от.пер, (°С);

z_ht = z_от.пер, (сут.).

 м²°С/Вт.

D_d = (16+3,1_.) 214=3873

R_req, определяемое исходя из условий энергосбережения:

 м²°С/Вт.

R^пр_о = 2,36 м²°С/Вт.

 

2. Определение расчетного сопротивления теплопередаче наружной стены и толщины слоя утеплителя.

 

В результате теплотехнического расчета, зная приведенное сопротивление  теплопередаче наружных ограждений, определяется:

• расчетное сопротивление теплопередаче и необходимая толщина теплоизоляционного слоя наружного ограждения, их окончательное сопротивление и коэффициент теплопередачи;
• возможность и допустимость конденсации водяных паров в толще наружной стены;
• тип заполнения световых проемов с учетом требуемого сопротивления воздухопроницанию.

Условия эксплуатации ограждающих  конструкций установлены по таблице 2 [10] – Б.

Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости  от относительной влажности и  температуры внутреннего воздуха  определен по таблице 1 [10] – нормальный.

Расчетное сопротивление  теплопередаче однородного наружного ограждения (или неоднородного в характерном сечении, без теплопроводных включений) м²°С/Вт, и термическое сопротивление слоя утеплителя R_ут определяется, пользуясь формулами [10 и 12]:

;

;

 - термическое сопротивление теплопередаче отдельного материального слоя, м²°С/Вт;

 - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по прил. 4 [12]; =0;

r - коэффициент теплотехнической однородности конструкции, принимаемый по прил.13* [12], п.п. 6.1.5 -6.1.7 [10];

r =0,85;

 и - соответственно толщина, м, и коэффициент теплопроводности слоев конструкции, кроме утеплителя, Вт/м°С;

 - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый равным 23 Вт/(м °С) по табл. 6* [12];

 - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый равным 8,7 Вт/(м °С) по табл. 4* [14].

Расчетная толщина утеплителя определяется по формуле:

Окончательная толщина слоя утеплителя принимается кратной 1 см, . Значение приведенного сопротивления наружной стены (если принятая толщина отличается от расчетной) определяется по формуле:

 (м²·°С/Вт);

- окончательное расчетное сопротивление  теплопередаче наружной стены.

(м²°С/Вт);

(м);

(м);

(м²°С/Вт);

Коэффициент теплопередачи  наружной стены определяют по формуле:

, Вт/ м2°С.          

 Вт/ м2°С.

 

Таблица 2.1.

Сводная таблица  значений сопротивления и коэффициентов теплопередаче.

Наименование ограждения	Сопротивление теплопередаче из с/г  условий м2°С/Вт	Сопротивление теплопередаче из условий  энергосбережения м2°С/Вт	Окончательное расчетное сопротивление  теплопередаче  , м2°С/Вт	Коэффициент теплопередачи  , Вт/ м2°С
НС	1,124	2,36	2,5	0,4
ДО	-	0,39	0,48	2,08
ПЛ	2,02	3,15	3,15	0,32
ПТ	1,26	2,65	2,65	0,38
НД	-	-	0,67	1,49
ВС	-	-	0,3	3,3

 

2. Проверка возможности и допустимости конденсации водяных паров в толще наружной стены.

 

Конденсация водяных паров отсутствует, если в любом сечении ограждения, перпендикулярном направлению теплового  потока, значение парциального давления водяного пара e_xi меньше значения упругости водяного пара при полном насыщении E_xi.

Величина e_xi определяется для средней температуры t_н и относительной влажности воздуха самого холодного месяца.

Расчет t_xi и e_xi ведется для сечений ограждения, расположенных на границе слоев многослойной конструкции, а слой утеплителя разбивается пополам.

 °С ;

t_в = t_int(°С);

 °С;

 °С;

 °С.

 

τ_вв=16 °С;

τ_в=14,7948 °С;

τ₁=14,7946 °С;

τ₂=0,2275 °С;

τ₃=-9,7492 °С;

τ_н=-9,7493 °С;

τ_y=12,9034 °С;

τ_нв=-10,2 °С

 

Е_вв=1817 Па;

Е_в=1575 Па;

Е₁=1572 Па;

Е₂=620,7 Па;

Е₃=265 Па;

Е_н=266 Па;

Е_у=1483 Па;

Е_нв=260 Па.

 

E_в, E_н - упругость водяных паров, Па, при полном насыщении, соответствующая температуре t_в и t_н, ,определены по приложению С, табл. С.2 [13].

 Па;

 Па.

е_в, e_н - упругость водяных паров воздуха в помещении при его относительной влажности φ_в и наружного при относительной влажности φ_н;

φ_в=50%;

φ_н=90%.

 Па;

 Па.

Расчетное значение e_н =2,6 кПа=260 Па принято, при сравнении со значением e_н =234 Па.

Температура точки  росы во внутреннем воздухе равна  t_р=4,8, для которой найденное парциальное давление е_в является давлением насыщения:

е_в =787,5 Па→ t_р =4,8 °С.

Так как температура  внутренней поверхности наружной стены: τ_в=14,7948 °С. и внутренней поверхности наружного угла τ_y=12,9034 °С. При температуре наиболее холодной пятидневки выше, чем температура точки росы, выпадение конденсата на этих поверхностях не будет.

 

Определение сопротивления  паропроницанию наружной стены.