Теплотехнический расчет техподполья
Исходные данные
Тип здания — рядовая секция 17-этажного жилого дома при наличии нижней разводки труб систем отопления и горячего водоснабжения.
Место строительства — Москва, text = -28 °С; Dd = 4943 °С·сут.
Площадь цокольного перекрытия (над техподпольем) А b = 281 м2.
Ширина подвала — 13,8 м; площадь пола техподполья — 281 м2.
Высота наружной стены техподполья, заглубленной в грунт, — 1,04 м. Площадь наружных стен техподполья, заглубленных в грунт, — 48,9 м2.
Суммарная длина l поперечного сечения ограждений техподполья, заглубленных в грунт,
l = 13,8 + 2·1,04 = 15,88 м.
Высота наружной стены техподполья над уровнем земли — 1,2 м.
Площадь наружных стен над уровнем земли Ab. w = 53,3 м2.
Объем техподполья Vb = 646 м3.
Расчетные температуры системы отопления нижней разводки 70 °С, горячего водоснабжения 60 °С.
Длина трубопроводов системы отопления с нижней разводкой lpi составила:
dpi, мм | 80 | 70 | 50 | 40 | 32 | 25 | 20 |
lpi, м | 3,5 | 10,5 | 11,5 | 4,0 | 17,0 | 14,5 | 6,3 |
Длина трубопроводов горячего водоснабжения составила:
dpi, мм | 40 | 25 |
lpi, м | 47 | 22 |
Газораспределительных труб в техподполье нет, поэтому кратность воздухообмена в техподполье I = 0,5 ч-1.
Температура воздуха в помещениях первого этажа tint = 20 °С.
Порядок расчета
1. Сопротивление теплопередаче наружных стен техподполья над уровнем земли принимают согласно 9.3.2 равным сопротивлению теплопередаче наружных стен = 3,13 м2·°С/Вт.
2. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части техподполья определим согласно 9.3.3 как для утепленных полов на грунте, состоящей из термического сопротивления стены, равного 3 м2·°С/Вт, и участков пола техподполья.
Сопротивление теплопередаче участков пола техподполья (начиная от стены до середины техподполья) шириной: 1 м — 2,1 м2·°С/Вт; 2 м — 4,3 м2·°С/Вт; 2 м — 8,6 м2·°С/Вт; 1,9 м — 14,2 м2·°С/Вт. Соответственно площадь этих участков для части техподполья длиной 1 м будет равна 1,04 м2 (стены, контактирующей с грунтом), 1 м2, 2 м2, 2 м2, 1,9 м2.
Таким образом, сопротивление теплопередаче заглубленной части стен техподполья равно
= 2,1 +3 = 5,1 м2·°С/Вт.
Вычислим приведенное сопротивление теплопередаче ограждений заглубленной части техподполья
= 7,94 / [(1,04 / 5,1 + 1 / 2,1 + 2 / 4,3 + 2 / 8,6 + 1,9 / 14,2] = 5,25 м2·°С/Вт.
3. Согласно СНиП 23-02 нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия над техподпольем жилого здания Rreq для Dd = 4943 °С·сут равно 4,12 м2·°С/Вт.
Согласно 9.3.4 определим значение требуемого сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем по формуле
,
где n — коэффициент, определяемый при принятой минимальной температуре воздуха в подполье = 2 °С.
.
Тогда = 0,375·4,12 = 1,55 м2·°С/Вт.
4. Определим температуру воздуха в техподполье согласно 9.3.5.
Предварительно определим значение членов формулы (41), касающихся тепловыделений от труб систем отопления и горячего водоснабжения, используя данные таблицы 12. При температуре воздуха в техподполье 2 °С плотность теплового потока от трубопроводов возрастет по сравнению с значениями, приведенными в таблице 12, на величину коэффициента, полученного из уравнения (34): для трубопроводов системы отопления — на коэффициент [(70 - 2)/(70 - 18)]1,283 = 1,41; для трубопроводов горячего водоснабжения — [(60 - 2) / (60 -18)]1,283 = 1,51. Тогда
= 1,41 (22,8·3,5 + 2,03·10,5 + 17,7·11,5 + 17,3·4 + 15,8·17 + 14,4·14,5 + 12,7·6,3) +
+ 1,51 (14,6·47 + 12·22) = 1313 + 1435 = 2848 Вт.
Рассчитаем значение температуры из уравнения теплового баланса при назначенной температуре подполья 2 °С
= (20·281/1,55 + 2848 - 0,28·646·0,5·1,2·28 - 28·329,9 / 5,25 - 28·53,3 / 3,13) / (281 / 1,55 +
+ 0,28·646·0,5·1,2 + 329,9 / 5,25 + 53,3 / 3,13) = 1198,75 / 369,7 = 3,24 °С.
Тепловой поток через цокольное перекрытие составил
qb. c = (20 - 3,24) / 1,55 = 10,8 Вт/м2.
5. Проверим, удовлетворяет ли теплозащита перекрытия над техподпольем требованию нормативного перепада Dtn = 2 °С для пола первого этажа.
По формуле (3) СНиП 23-02 определим минимально допустимое сопротивление теплопередаче
= (20 - 2) / (2·8,7) = 1,03 м2·°С/Вт <
= 1,55 м2·°С/Вт.
Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем составляет 1,55 м2·°С/Вт при нормируемом согласно СНиП 23-02 сопротивлении теплопередаче перекрытий над подвалами 4,12 м2·°С/Вт. Таким образом, в техподполье эквивалентная нормам СНиП 23-02 тепловая защита обеспечивается не только ограждениями (стенами и полом) техподполья, но и за счет теплоты от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения.
ПРИЛОЖЕНИЕ У
(рекомендуемое)