Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Теплотехнический расчет перекрытия отапливаемого подвала здания





Теплотехнический расчет перекрытия подвала существующих зданий следует производить согласно требованиям СНиП 23-02-2003 и п. 9.3 СП 23-101-2004.

Технические подвалы (техподполье) - это подвалы при наличии в них нижней разводки труб систем отопления, горячего водоснабжения, а также труб системы водоснабжения и канализации.

Нормируемое сопротивление теплопередаче Rob.w, м2×°С/Вт, части цокольной стены, расположенной выше уровня грунта, определяют согласно СНиП 23-02-2003 для стен в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства. При этом в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха принимают расчетную температуру воздуха в техподполье tintb, °С, равную не менее +2 °С при расчетных условиях.

Определяют приведенное сопротивление теплопередаче Ror.s, м2×°С/Вт, ограждающих конструкций заглубленной части техподполья, расположенных ниже уровня земли.

Для неутепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности l ³ 1,2 Вт/(м×°С), приведенное сопротивление теплопередаче Ror.s определяют по табл. 4.10 (или табл. 13 СП 23-101-2004) в зависимости от суммарной длины L, м, включающей ширину техподполья и две высоты части наружных стен, заглубленных в грунт.


Таблица 4.10

Приведенное сопротивление теплопередаче Ror.s ограждений техподполья, заглубленных в грунт

L, м
Ror.s, м2×°С/Вт 2,15 2,86 3,31 3,69 4,13 4,52

Для утепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности l < 1,2 Вт/(м×°С), приведенное сопротивление теплопередаче Ros определяют по нормативной документации.



Нормируемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем Rob.с, м2 °С/Вт, определяют по формуле

Rob.с = n×Rreq, (4.21)

где Rreq нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытий над техподпольем, определяемое согласно СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусосуток отопительного периода и климатического района строительства;
  n коэффициент, определяемый по формуле

n = (tint - tintb)/(tint - text). (4.22)

Температуру воздуха в техподполье tintb, °С, определяют по формуле

,

(4.23)

где tint расчетная температура воздуха в помещении над техподпольем, °С;
  Аb площадь техподполья (перекрытия), м2;
  Vb объем воздуха, заполняющего пространство техподполья, м3;
  nа кратность воздухообмена в подвале, ч-1: при прокладке в подвале газовых труб nа = 1,0; в остальных случаях nа = 0,5 ч-1;
  r плотность воздуха в техподполье, принимаемая равной r = 1,2 кг/м3;
  Аs площадь пола и стен техподполья, контактирующих с грунтом, м2;
  Ab.w площадь наружных стен техподполья над уровнем земли, м2;

Если tintb отличается от первоначально заданной температуры, расчет повторяют до получения равенства величин в предыдущем и последующем шагах.

Проверяют по формуле 4 СНиП 23-02-2003 полученное расчетом нормируемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия на удовлетворение требования по нормируемому температурному перепаду для пола первого этажа, равному Dtn = 2 °С.

Пример расчета приведен в приложении Т СП 23-101-2004.

Примеры теплотехнического расчета однородных ограждающих конструкций [22]

Пример № 1

Теплотехнический расчет наружной шлакоблочной стены

Исходные данные

Место строительства – г. Екатеринбург, text = -35°С. Расчетная температура внутреннего воздуха помещений: tint = +18°С.

Коэффициенты теплопроводности слоев вентилируемого фасада:

Ø Шлакобетон: λ1 = 0,70 Вт/м °С;

δ1 = 0,60 м.

Ø Утеплитель – пенополистирол «Пеноплекс» ТУ 5767-002-46261013, тип 45: λ2 = 0,033 Вт / м °С;

δ2 = 0,70 м.

Ø Пароизоляция - полиэтиленовая пленка (взята для примера, хотя в каждом конкретном случае решения фасада должна быть своя мембранная система):

λ3 = 0,17 Вт / м °С;

δ3 = 0,00016 м.

Ø Воздушная прослойка толщиной 60 мм.

Ø Витражное остекление фасада.

Расчет приведенного термического сопротивления наружной стены с теплоизоляцией производится без воздействия алюминиевого каркаса фасада (создающий мостик холода) с последующей корректировкой полученного термического сопротивления.

Влияние этих факторов учтено коэффициентом αмод в соответствии со СНиП II-3-79*, табл. 6, αмод = 12. При определении термического сопротивления наружной стены RН = 1/αмод.

Также при расчете термического сопротивления многослойной ограждающей конструкции с вентилируемой воздушной прослойкой (min 60 мм) не учитывается вентилируемая воздушная прослойка и облицовка фасада, которая установлена за ней.

Порядок расчета

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (см. формулы (4.8) и (4.9))

Dd = (tint − tth)·zht = (18 + 6) 230 = 5612 °Ссут,

Rоreq = а·Dd + b = 0,0003·5612 + 1,2 = 2,884 м2°С/Вт (табл. 4 СНиП 23-02-2003);

Термическое сопротивление конструкционных слоев вентилируемого фасада (см. формулы (4.4)-(4.7) и (4.10)):

м2°С/Вт;

м2°С/Вт;

Rоreq = 2,884 мС/Вт < Rо = 3,178 м2°С/Вт.

Температура на внутренней поверхности ограждения tsig. (см. формулу (4.17))

tsig. = 18 - [(18 + 35)/(8,7×3,178)] = +16,08°С.

График изменения температур в толще стенового ограждения – см. рис. 4.4.


Рис. 4.4. График изменения температур в ограждении

 

 

Определим температуру точки росы td воздуха согласно приложению Р СП 23-101-2004 при температуре внутреннего воздуха tint = 18°С и влажности φint = 55 %: td = 8,83°С.

Температура точки росы td = 8,83°С значительно меньше минимальной температуры поверхности tsig.c = 16,08°С.

Следовательно, конденсат в стеновом ограждении образовываться не будет.



Пример № 2

Теплотехнический расчет наружной стены из газозолоблоков

Исходные данные

Место строительства – г. Екатеринбург, text = -35 °С.

Значения показателей теплопроводности и объемного веса конструкционных слоев перекрытия и ограждения:

Ø Газозолоблок ГОСТ 21520-89:

λ1 = 0,30 Вт/м ºC;

δ1 = 0,200 м.

Ø Минплита «Rockwoоl» Кавити Баттс, ТУ-5762-009-45757203: λ2 = 0,044 Вт/м ºC;

δ2 = 0,150 м.

Ø Кладка из кирпича КП-У100/35/ГОСТ 530-95 на цементно-песчаном растворе М100:

λ3 = 0,58 Вт/м ºC;

δ3 = 0,120 м.

Порядок расчета

Определение термического сопротивления конструкционных слоев стенового ограждения (см.формулы (4.4)-(4.7)):

м2°С/Вт;

м2°С/Вт;

Градусо-сутки отопительного периода (см.формулу (4.9))

Dd = (tint − tth)·zht = (20 + 6)·230 = 5980 ºCсут

Требуемое приведенное сопротивление теплопередаче конструкции (см. формулу (4.8))

Rreq = a·Dd + b = 0,00035·5980 + 1,4 = 3,493 м2 ºC/Вт

Rreq = 3,49 м2°С/Вт < Rо= 4,44 м2°С/Вт;

Проверка ограждения на условие невыпадения конденсата на внутренней поверхности. Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции (см.формулу (4.17))

tsi = tint − [η (tint − text)/(Ro αint)]=

= 20 −[1·(20 + 35)/(4,44·8,7)]= 18,58 ºC,

где η коэффициент, снижающий величину температурного перепада (tint−text) при конкретном положении наружной поверхности конструкции по отношению к наружному воздуху, для наружных стен η = 1.

Определение температуры точки росы td воздуха согласно приложению Р СП 23-101-2004 при температуре внутреннего воздуха tint = 20°С и влажности φint = 55 %. Точка росы td = 10,69°С.

tsi = 18,58 ºC > td = 10,69 ºC.

Температура точки росы td=10,69°С значительно меньше минимальной температуры поверхности tsi = 18,58°С. Следовательно, конденсат в ограждении образовываться не будет.

Пример № 3

Теплотехнический расчет железобетонного перекрытия над проездом

Исходные данные

Место строительства – г. Екатеринбург, text = -35°С; Dd = 6072 °С×сут.

Значения показателей теплопроводности и объемного веса конструкционных слоев перекрытия:

Ø Керамогранитная плитка: λ1 = 3,49 Вт / м °С;

δ1 = 0,010 м.

Ø Цементно-песчаная стяжка:

λ2 = 0,93 Вт / м °С;

δ2= 0,055 м.

Ø Утеплитель - полистиролбетон ТУ5741-159-00284807:

λ3 = 0,057 Вт / м °С;

δ3 = 0,300 м.

Ø Железобетонная плита перекрытия:

λ4 = 1,92 Вт / м °С;

δ4 = 0,160 м.

Порядок расчета

Термическое сопротивление конструкционных слоев перекрытия над проездом:

м2°С/Вт;

м2°С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций для перекрытий над проездами (табл. 4 СНиП 23-02-2003):

Rоreq = a·Dd + b =0,0005·6072 + 2,2 = 5,236 м2°С/Вт;

Rоreq = 5,236 м2°С/Вт < Rо = 5,567 м2°С/Вт;

Проверим перекрытие на условие невыпадения конденсата на внутренней поверхности. Температура на внутренней поверхности перекрытия

tsig.c = 20 - [(20 + 35)/(8,7×5,567)] = 18,86 °С.

График изменения температур в толще перекрытия – см. рис. 4.5.

Определим температуру точки росы td воздуха согласно приложению Р СП 23-101-2004 при температуре внутреннего воздуха tint = 20°С и влажности φint = 55%. Точка росы td = 10,69°С.

Температура точки росы td = 10,69°С значительно меньше минимальной температуры поверхности tsig.c = 18,68°С. Следовательно, конденсат в перекрытии образовываться не будет.

Рис. 4.5. График изменения температур в ограждении

Пример № 4

Теплотехнический расчет перекрытия теплого чердака

Исходные данные

Место строительства – г. Екатеринбург, text = -35°С; Dd = 6072 °С×сут.

Тип здания - рядовая секция 17-этажного жилого дома. Кухни в квартирах с электроплитами.

Площади покрытия (кровли) над теплым чердаком Аg.c = 252,8 м2, перекрытия теплого чердака Ag.f = 252,8 м2, наружных стен теплого чердака Ag.w = 109,6 м2.

Приведенная площадь: ag.w = 109,6/252,8 = 0,4335.

Сопротивление теплопередаче стен: Rog.w=1,8 м2×°С/Вт.

В теплом чердаке размещена верхняя разводка труб систем отопления и горячего водоснабжения.

Расчетные температуры системы отопления с верхней разводкой 95°С, горячего водоснабжения 60°С.

Длина трубопроводов верхней разводки системы отопления lотpi составила:

dpi, мм
lpi, м 19,3 27,4 6,3

 

Длина трубопроводов горячего водоснабжения lводpi составила:

dpi, мм
lpi, м 3,5 12,4

Внутренняя температура воздуха в помещениях верхнего этажа tint = + 20 °С.

Температура воздуха, поступающего в теплый чердак из вентиляционных каналов, tven = + 21,5 °С.

Порядок расчета

Согласно табл. 4 СНиП 23-02-2003 нормируемое сопротивление теплопередаче покрытия жилого здания Rreq при Dd= 6072 °С×сут должно быть не менее 5,236 м2×°С/Вт.

Коэффициент n при температуре воздуха в теплом чердаке tintg = 18 °С:

n = (tint - tintg)/(tint - text) = (20 - 18)/(20 + 28) = 0,04.

Величина требуемого сопротивления теплопередаче перекрытия теплого чердака Rog.f

Rog.f = 0,04×5,236 = 0,210 м2×°С/Вт.

Проверим выполнение условия Dt £ Dtn для потолков помещений последнего этажа при Dtn = 3 °С:

Dt = (tint-tintg)/(Rog.f)=(20-18)/(0,21×8,7)=1,09°С < Dtn = 3°С.

Перекрытие верхнего этажа состоит из железобетонной плиты толщиной 160 мм с затиркой поверхности цементно-песчаным раствором толщиной 20 мм.

Значения показателей теплопроводности и объемного веса конструкционных слоев перекрытия:

Ø Цементно-песчаная стяжка:

λ1 = 0,93 Вт / м °С;

δ1= 0,020 м.

Ø Железобетонная плита перекрытия:

λ2 = 1,92 Вт / м °С;

δ2 = 0,160 м.

Сопротивление теплопередаче Rog.f перекрытия равно:

м2°С/Вт;

м2°С/Вт;

Rog.f = 0,300 м2°С/Вт > Rog.f треб = 0,210 м2×°С/Вт.

Сопротивление теплопередаче наружных стен чердака из условия невыпадения конденсата равно 1,8 м2×°С/Вт.

Приведенный расход воздуха в системе вентиляции определяют по табл. 11 СП 23-101-2004 для 17-этажного дома с электроплитами Gven = 26,4 кг/м2×ч.

Приведенные теплопоступления от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения определяют на основе исходных данных для труб и соответствующих значений qpi по табл. 12 СП 23-101-2004 (при температуре окружающего воздуха 18 °С)

=(31,8×15+25×17+22,2×19,3+20,4×27,4+ 18,1×6,3+ +19,2×3,5+14,9×16+13,3×12,4+12×6)/252,8=10,07 Вт/м2.

Величина сопротивления теплопередаче перекрытия теплого чердака Rog.c:

Rog.c = (18 + 35)/[0,28×26,4(21,5 - 18) + (20 - 18)/0,3 +

+ 10,07 - (18 + 28)0,4335/1,8] = 46/31,53 = 1,68 м2×°С/Вт

Проверим наружные ограждающие конструкции чердака на условие невыпадения конденсата на их внутренней поверхности. С этой целью рассчитывают температуру на внутренней поверхности покрытия tsig.c и стен tsig.w чердака

tsig.c = 18 - [(18 + 35)/(12×1,68)] = 15,37 °С;

tsig.w = 18 - [(18 + 35)/(8,7×1,8)] = 15,06 °С.

Определим температуру точки росы td воздуха в чердаке. Среднее парциальное давление водяного пара за январь для Екатеринбурга равно еp = 1,8 ГПа.

Влагосодержание наружного воздуха fext

fext = 0,794×1,8/(1 - 35/273) = 1,64 г/м3.

Влагосодержание воздуха теплого чердака fg для домов с электроплитами

fg = 1,64 + 3,6 = 5,24 г/м3.

Парциальное давление водяного пара воздуха в чердаке еg

еg = 5,24(1 + 18/273)/0,794 = 7,04 ГПа.

По табл. С.2 приложения С СП 23-101-2004 находим температуру точки росы td = 1,99 °С, что значительно меньше минимальной температуры поверхности (в данном случае покрытия) 15,37 °С. Следовательно, конденсат на покрытии и стенах чердака выпадать не будет.

Суммарное сопротивление теплопередаче горизонтальных ограждений теплого чердака составляет

Rog.c + Rog.f = 0,3 + 1,68 = 1,98 м2×°С/Вт при нормируемом сопротивлении теплопередаче обычного покрытия здания Rreq = 5,236 м2×°С/Вт.

Таким образом, в чердачном помещении эквивалентная нормам СНиП 23-02-2003 тепловая защита обеспечивается не только ограждениями (стенами и покрытием) чердака, но и за счет теплоты от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения.

Пример № 5

Теплотехнический расчет перекрытия техподполья

Исходные данные

Место строительства - Екатеринбург, text = -35 °С;

Dd = 6072 °С×сут.

Тип здания - рядовая секция 17-этажного жилого дома при наличии нижней разводки труб систем отопления и горячего водоснабжения.

Площадь цокольного перекрытия над техподпольем Аb = 281 м2.

Высота наружной стены техподполья, заглубленной в грунт, - 1,04 м. Ширина подвала - 13,8 м; площадь пола техподполья - 281 м2.

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 Аb.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 lотpi составила:

dpi, мм
lpi, м 3,5 10,5 11,5 4,0 17,0 14,5 6,3

Длина трубопроводов горячего водоснабжения lводpi составила:

dpi, мм
lpi, м

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

Сопротивление теплопередаче наружных стен техподполья над уровнем земли принимают равным сопротивлению теплопередаче наружных стен, Rob.w = 3,13 м2×°С/Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций заглубленной части техподполья определим 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

Ros = 2,1 +3 = 5,1 м2×°С/Вт.

Вычислим приведенное сопротивление теплопередаче ограждений заглубленной части техподполья при общей ширине участка 1,04+1+2+2+1,9=7,94 м:

Ros = 7,94/[(1,04/5,1 + 1/2,1 + 2/4,3 + 2/8,6 + 1,9/14,2] =

= 5,25 м2×°С/Вт.

Согласно СНиП 23-02-2003 нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытия над техподпольем жилого здания Rreq для Dd = 6072 °С×сут равно 4,63 м2×°С/Вт.

Определим значение требуемого сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем Rob.c по формуле

Rob.c = n Rreq, (4.24)

где n коэффициент, определяемый при принятой минимальной температуре воздуха в подполье tintb = 2 °С;

n = (tint - tintb)/(tint - text) = (20 - 2)/(20 + 35) = 0,327.

Тогда Rob.c = 0,327×4,63 = 1,52 м2×°С/Вт.

Определим температуру воздуха в техподполье tintb. Предварительно определим значение членов, касающихся тепловыделений от труб систем отопления и горячего водоснабжения, используя данные табл. 4.9. При температуре воздуха в техподполье +2 °С плотность теплового потока от трубопроводов возрастет по сравнению со значениями, приведенными в табл. 4.9, на величину коэффициента: 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 tintb из уравнения теплового баланса при назначенной температуре подполья +2 °С

tintb = (20×281/1,52 + 2848 - 0,28×646×0,5×1,2×28 - - 35×329,9/5,25 - 28×53,3/3,13)/(281/1,52 + 0,28×646×0,5×1,2 + + 329,9/5,25 +53,3/3,13) = 830,45/373,26 = 2,23 °С.

Тепловой поток через цокольное перекрытие составил

qb.c = (20 - 2,23)/1,52 = 11,7 Вт/м2.

Проверим, удовлетворяет ли теплозащита перекрытия над техподпольем требованию нормативного перепада Dtn = 2°С для пола первого этажа.

По формуле (3) СНиП 23-02-2003 определим минимально допустимое сопротивление теплопередаче:

Romin = (20-2)/(2×8,7)=1,03 м2×°С/Вт < Rob.c =1,52 м2×°С/Вт.

Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем составляет 1,52 м2×°С/Вт при нормируемом СНиП 23-02-2003 сопротивлении теплопередаче перекрытий над подвалами 4,63 м2×°С/Вт.

Таким образом, в техподполье эквивалентная нормам СНиП 23-02-2003 тепловая защита обеспечивается не только ограждениями (стенами и полом) техподполья, но и за счет теплоты от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.