ОБЗОР РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЯ

Для теплотехнического расчета ограждающих конструкций, определения расчетной тепловой мощности системы отопления и удельной годовой потребности здания в тепловой энергии необходимо принять по проектируемому населенному пункту в соответствии с [1] температуру наружного воздуха , °С, которая соответствует средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92, с учетом продолжительности отопительного периода , сут/год, и средней температуры наружного воздуха за отопительный период , °С. В соответствии с СП 131.13330.2020 «Строительная климатология» выберем следующие исходные данные:

• средняя температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью   0,92: 
• средняя температура отопительного периода со среднесуточной температурой ≤ 8°С: ;
• продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой ≤ 8°С: .

Выполним теплотехнический расчет наружных ограждений. Для определения конструкции наружной стены необходимо рассчитать сопротивление теплопередачи, коэффициент теплопередачи, подобрать материал утеплителя, рассчитать толщину утеплителя и толщину стены.

В соответствии с [1] при , и φв= 84% влажностный режим помещения относится к нормальному. Принимаем условие эксплуатации ограждающих конструкций типа Б, которая является 4-х слойной конструкцией наружной стены.

Базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче, исходя из условий энергосбережения, в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода ГСОП (Dd) с учетом [1]:

Полученное значение  используем для определения термического сопротивления слоя утеплителя с учетом [1]:

Определим необходимую толщину слоя утеплителя из пенополистирола. Поскольку стандартные плиты пенополистирола изготавливаются толщиной от 10 до 500 мм с интервалом через 5 мм, то принимаем ; тогда:

Вычисляем значение условного сопротивления теплопередаче , согласно методике из [1]. Это физическая величина, численно равная приведенному сопротивлению теплопередаче условной ограждающей конструкции, в которой отсутствуют теплотехнические неоднородности. В нашем случае:

Для приближенных расчетов можно также воспользоваться методикой, приведенной в действующем на настоящее время наряду с [1] нормативном документе [2], в соответствии с которым

Величина приведенного сопротивления теплопередачебольше требуемого  (3,66>3,241) из этого следует, что представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

В соответствии с найденным значением ГСОП подсчитываем требуемые термические сопротивления бесчердачных перекрытий, чердачных покрытий, перекрытий над неотапливаемыми подвалами, окон, балконных и наружных входных дверей. При этом значения интерполяционных коэффициентов a, b принимаем [1]:

· Для пола: а= 0,00045, b= 1,9:

          (1.7)

· Для потолка a = 0,0005, b = 2,2:

· для окон при ГСОП от 6000 °С×сут/год a = 0,000075, b = 0,15:

Для определения тепловой мощности системы отопления, требуемой для поддержания в помещениях параметров воздуха в пределах допустимых норм, необходимо рассчитать потери теплоты через ограждающие конструкции зданий и помещений, расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещения наружного воздуха, расход теплоты на нагревание материалов и транспортных средств, поступающих в помещения (для производственных зданий), и приток теплоты, регулярно поступающей в помещения от электрических приборов, освещения, технологического оборудования и других источников.

В зданиях с системой отопления при разнице температур между внутренним и наружным воздухом постоянно происходят потери тепла через ограждающие конструкции. Система отопления должна восполнять тепловые потери.

Общее нормативное сопротивление теплопередаче  для световых проемов напрямую зависит величины ГСОП. Далее определяется базовое значение . с учетом оконных конструкций. При этом данный расчет должен соответствовать условию . При несоответствии условию следует сменить конструкцию окна.

Фактическое общее сопротивление теплопередаче наружных дверей, , ∙ºС/Вт, определяется из выражения [2]:

Поправка на ориентацию помещений по отношению к сторонам света принимается в соответствии с рисунком 1.

.

Рисунок 1. Поправка на ориентацию по отношению к сторонам света

Удельные бытовые тепловыделения на 1  площади жилых помещений , Вт/, для жилых зданий:

а) с учетом социальной нормы, ;

б) без ограничения социальной нормы ;

в) в зависимости от расчетной заселенности квартиры по интерполяции величины  между 17 и 10 Вт/;

Рассчитывая тепловую мощность системы отопления необходимо учесть бытовые теплопоступления в помещение от эл. приборов, освещения, оборудования и других источников, которые определяют по формуле:

где  –площадь жилых помещений.

Для определения потери теплоты каждого помещения в целом суммируют потери теплоты через наружные ограждения, теплозатраты на нагревание ин- фильтрующегося воздуха, и вычитают бытовые тепловыделения:

Для примера возьмем жилую комнату на 1 этаже:

· Потери через стены:

· Потери через пол:

· Потери через оконные конструкции:

· Расход теплоты , Вт, на нагревание инфильтрующегося воздуха:

· Бытовые теплопоступления, Вт:

Таким образом, можно сделать вывод, что общая тепловая нагрузка системы составляет 60 кВт.