Задача 2. Расчет теплопотерь комнаты и лестничной клетки жилого здания, составление теплового баланса

Определить теплопотери однотипной жилой комнаты, расположенной на разных этажах жилого здания и теплопотери лестничной клетки этого здания. Исходные данные. План и разрез рассчитываемых помещений - рис.2; характеристика наружных ограждений - табл.9; климатологическая характеристика объекта строительства и геометрические размеры здания - табл.10.

Таблица 9 - Характеристика наружных ограждений

 

Предпоследняя цифра шифра зачетной книжки Количество этажей СТ, мм К НС, Вт /(м2 оС) К ПТ, Вт /(мС) К ПЛ, Вт /(мС)
0 3 500 0,29 0,25 0,24
1 4 500 0,30 0,26 0,25
2 5 500 0,31 0,27 0,26
3 5 400 0,32 0,28 0,27
4 4 400 0,33 0,29 0,28
5 3 400 0,34 0,30 0,29
6 3 600 0,35 0,31 0,30
7 4 600 0,28 0,24 0,23
8 5 600 0,31 0,27 0,26
9 5 700 0,34 0,30 0,29

Примечания. Для всех вариантов: пол лестничной клетки расположен на грунте

К ПЛIз=0,47Вт/(мС), К ПЛIIз=0,23Вт/(мС), К ПЛIIIз=0,12Вт/(мС), К ПЛIVз=0,07Вт/(мС); два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах К ОК= 1,35 Вт/(мС), К ДД=2,32 Вт/(мС); R И=0,166 (м2 ч)/кг, А ОК=0,8; толщина пола первого этажа =300мм. Расчетные значения теплофизической характеристики: нар жныеу стены, окна n=1, чердачные перекрытия n=0,9, полы над неотапливаемыми подвалами n=0,6, полы на грунте n=1,0.

 

 

Рисунок 2 - План и разрез рассчитываемых помещений

 

 

Таблица 10 - Климатологическая характеристика объекта строительства и геометрические размеры здания

 


Последняя цифра шифра зачетной книжки Место строительства Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью 0,92 Вентиляцион ная температура наружного воздуха обеспеченнос тью 0,94 Максималь ная из средних скоростей ветра по румбам за январь, м/с а, м h, м h1, м h2, м Ориентация фасада
0 Архангельск -31 -18 5,9 2,8 2,8 1,0 4,0 север
1 Барнаул -39 -23 5,9 3,0 2,9 1,1 4,5 восток
2 Иркутск -36 -26 2,9 3,2 3,0 1,0 5,0 запад
3 Красноярск -40 -22 6,2 3,4 3,1 1,1 5,5 юг
4 Новосибирск -39 -24 5,7 3,6 3,2 1,0 4,5 северо-запад
5 Омск -37 -24 5,1 3,5 3,2 1,1 4,0 северо-восток
6 Томск -40 -24 5,6 3,3 3,1 1,0 4,0 юго-запад
7 Хабаровск -31 -27 5,9 3,1 3,0 1,1 4,5 юго-восток
8 Екатеринбург -35 -20 5,0 2,9 2,9 1,0 5,0 север
9 Москва -28 -15 4,9 2,7 2,8 1,1 5,0 запад

 

 

 

Пример расчета

Место строительства Архангельск. По таблице 10 определяем: text =-31оС, tАext =-18оС, v=5,9м/с, а=2,8м, h=2,8м, h1=1,0м, h2=4,0м; фасад ориентирован на север. По таблице 9 определяем  СТ=0,5м, КНС=0,29Вт/(мС), КПТ=0,25Вт/(мС), КПЛ=0,24Вт/(мС). Количество этажей - три. В расчете также используются данные задачи 2 для всех вариантов. Заполняем таблицу 11 - Расчет теплопотерь комнаты и лестничной клетки жилого здания исходя из рисунка 2 и формулы (8).

 

Таблица 11 - Расчет теплопотерь комнаты и лестничной клетки жилого здания

 

Номер помещения, его название и температура внутреннего воздуха

Характеристика ограждения

 

 

(t int - t ext ) n

 

K,

Вт / (м2°С)

Добавочные потери

теплоты, Р,

%

 

 

Q0,

Вт

наз- ва- ние ориен- та- ция разме- ры, м пло- щадь, м2 на ори ентацию про- чие

201(ж.к.) t int =20оС

нс нс ок

с з с

3,05х2,8

5,85х2,8

1,7х1,5

8,5

16,4

2,6

51х1

51х1

51х1

0,29

0,29

1,35

10 5

10

15

15

15

1,25

1,20

1,25

160 290 220
670

301(ж.к.) t int =20оС

пт

-

2,55х5,35

13,6

51х0,9

0,25

-

-

1,00

160
830

101(ж.к.) t int =20оС

пл нс нс

- с з

2,55х5,35

3,05х0,3

5,85х0,3

13,6

0,9

1,8

51х0,6

51х1

51х1

0,24

0,29

0,29

-

10

5

-

15

15

1,00

1,25

1,20

100 20 30
820

А (л.к.) t int =16оС

нс

 

дд ок пт

плIЗ

плII

З плIII З

плIVЗ

c

 

c c

(2,8х9,4)-

(1,2х2,2)

1,2х2,2

2(1,5х0,6)

2,8х6,75

2,8х2,0

2,8х2,0

2,8х2,0

2,8х0,75

23,7

 

2,6

1,8

18,9

5,6

5,6

5,6

2,1

47х1

 

47х1

47х1

47х0,9

47х1,0

47х1,0

47х1,0

47х1,0

0,29

 

2,32

1,35

0,25

0,47

0,23

0,12

0,07

10

 

10

10

-

 

254

1,10

 

3,64

1,10

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

360   1030 130 200 120 60 30 10
1940

Расчет количества тепла, идущего на нагревание инфильтрационного воздуха определяют для каждого окна.

Окно 101 Й комнаты. По рисунку 2 определяют высоту от уровня земли до устья вытяжной шахты H=h1+3h+h2=1,0+3х2,8+4,0=13,4м; высоту от уровня земли до центра окна рассматриваемого этажа h=1,0+(2,8/2)=2,4 м; удельный вес воздуха по формуле (11): j ext =14,3 Н/м3, j int =11,8 Н/м3. Рассчитываем разность давлений воздуха P, Па, по формуле (11):

Р  (13,42,4) (14,3 11,  8)0,03 14,3 5,  92  42,4Па.

Затем определяем расход воздуха GОК, кг/(м2ч), по формуле (10):

(0,1 42, 4) 2

G ОК 15,78кг/(м ч).

0,166

Определяем количество тепла на нагревание инфильтрационного воздуха, Q И, Вт, по формуле (9):

Q И  0,278 0,8 15,78 2,6 (20     ( 31))  470Вт.

Аналогично производим расчет Q И, Вт, для остальных окон жилых комнат и лестничной клетки.

Расчет количества тепла, идущего на нагревание воздуха, обеспечивающего минимальный воздухообмен Q В, Вт, и бытовые тепловыделения Q Б, Вт, определяем для каждой жилой комнаты по формулам

(12) и (13):

Q В 1,005 13,6 (20   ( 18))  520Вт.

Q Б  21 13,6  290Вт.

Составляем тепловой баланс помещений, определяем тепловую нагрузку QРОТ , Вт, по формулам (6) и (7), сводим полученные данные в таблицу12. Таблица 12 - Тепловой баланс помещений

  Номер помещения QО, Вт   QИ, Вт   QВ, Вт   QБ, Вт Тепловая нагрузка, Q РОТ
101 820 470 520 290 1050
201 670 410 520 290 900
301 830 360 520 290 1060
А 1940 260 - - 2200