Система водяного отопления жилого пятиэтажного дома в городе Барнаул

1. Исходные данные

    Проектируется система водяного отопления жилого пятиэтажного дома в городе Барнаул. Расчетные параметры наружного воздуха для холодного периода года взяты по СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» ([3]). Расчетные параметры внутреннего воздуха для каждого помещения приняты согласно ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». 

 

2. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций здания

2.1. Теплотехнический расчет наружной стены

    Требуемое термическое сопротивление теплопередаче  наружной стены интерполируется по таблице [1 табл. 4], исходя из значения градусо-суток отопительного периода района строительства. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП, °С∙сут, вычисляются по формуле:

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С (принимается согласно ГОСТ 30494-96, табл. 1 для преобладающих помещений здания); t_от.пер, z_от.пер - средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода (принимаются по [3, «Таблица наружного воздуха»] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С).

    Требуемое термическое сопротивление теплопередаче: .

    Термическое сопротивление слоя утеплителя R_ут, м²∙°С/Вт, определяется по формуле

где α_н - коэффициент теплоотдачи для зимних условий наружной поверхности стены, Вт/(м²·°С) (принимается по [6, табл. 8]; α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены, Вт/(м²·°С) (принимается по [1, табл. 7]); - сумма термических сопротивлений всех слоев, кроме теплоизоляционного, м²·°С/Вт; R_i = δ_i/λ_i - термическое сопротивление однородного слоя наружной стены, м²·°С/Вт, при толщине i-того слоя δ_i , м (рис. 1), и известного коэффициента теплопроводности материала i-того слоя λ_i , Вт/(м·°С) (табл. 1); N - количество однородных слоев наружной стены за исключением слоя утеплителя.

    Расчетная толщина теплоизоляционного слоя , м:

где – коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя (табл. 1).

    Фактическая толщина слоя утеплителя принимается  округленной в большую сторону.

Рисунок 1. Конструкция наружной стены

 

    Фактическое термическое сопротивление наружной стены:

    Коэффициент теплопередачи наружной стены:

Результаты расчетов по формулам (1.1) – (1.5) для наружной стены:

ГСОП=(21-(-7,7))·221=6342,7 °С·сут;

;

  м ≈ 0,14 м;

;

. 

2.2. Теплотехнический расчет перекрытия над последним этажом

    Требуемое термическое сопротивление чердачного перекрытия определяется по [1, табл. 4] в зависимости от градусо-суток отопительного периода, найденных в п. 1.1. Для города Барнаул требуемое термическое сопротивление перекрытия над последним этажом равно R_тр=4,66.

    Теплотехнический  расчет чердачного перекрытия проводится аналогично теплотехническому расчету наружной стены по формулам (2.1) – (2.5):

Рисунок 2. Конструкция перекрытия над последним  этажом

 

Результаты расчетов по формулам (2.1) – (2.5) для чердачного перекрытия:

;

  м ≈ 0,18 м;

;

. 
 
 

    2.3. Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

    Требуемое термическое сопротивление перекрытия над подвалом определяется по [1, табл. 4] в зависимости от градусо-суток отопительного периода, найденных в п. 1.1. Для города Барнаул требуемое термическое сопротивление перекрытия над подвалом равно R_тр=4,66.

    Теплотехнический  расчет подвального перекрытия проводится аналогично теплотехническому расчету  наружной стены по формулам (2.1) – (2.5):

Рисунок 3. Конструкция перекрытия над подвалом

 

Результаты расчетов по формулам (2.1) – (2.5) для чердачного перекрытия:

 

  м ≈ мм.

 

 

2.4. Теплотехнический расчет и выбор конструкции оконного проема

    Требуемое термическое сопротивление теплопередаче  при известном значении градусо-суток отопительного периода, найденных в п. 2.1, интерполируется по [1, табл.4]: R_тр=0,61

    По  [6, табл.5] выбирается конструкция оконного проема (балконной двери) и фактическое сопротивление теплопередаче из условия R_тр ≤ R_ок:

Стекло  и двухкамерный стеклопакет в  раздельных переплетах – R_ок=0,68 м²·°С/Вт.

Коэффициент теплопередачи:  

 

3. Расчет мощности отопительной установки помещений и здания

3.1. Определение теплопотерь  через ограждающие  конструкции помещения

    В силу того, что каждый этаж имеет  типовое расположение помещений, расчет теплопотерь через ограждающие  конструкции производится для помещений, расположенных на первом, последнем (пятом) и типовом этажах (2-4).

    Теплопотери через ограждающие конструкции  помещения складываются из потерь через  отдельные ограждения или их части:

где k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²∙°С), полученный для наружной стены, подвального перекрытия, чердачного перекрытия, окна и балконной двери в главе 2; t_в – температура внутри помещения, °С, принятая по ГОСТ 30494-96 (табл. 1) «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»; t_н – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 – принимается по [3, «Таблица наружного воздуха»]); n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху (принимается по [1, табл. 6]); F – площадь ограждения, м² (определяется с учетом правил обмера по [12]); β – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери через ограждение (принимается по [12]).