Расчет добавочных теплопотерь через ограждения зданий. Учет потерь теплоты на нагревание наружного воздуха при инфильтрации.

 

К добавочным теплопотерям относятся: ориентация помещений по отношению к странам света, обдувание ветром и др. Перечисленные факторы, кроме инфильтрации, учитываются добавками β, принимаемыми в долях от основных теплопотерь, в следующих размерах.

На ориентацию по отношению к странам света. Величина этой добавки принимается для помещений в зданиях любого назначения для наружных вертикальных и наклонных стен, окон и дверей; принимается в соответствии со схемой, приведенной на рисунке в долях от основных теплопотерь.

 

На продуваемость помещений с двумя наружными стенами и более. Этот фактор, увеличивающий теплопотери через вертикальные ограждения (наружные стены, двери и окна), для общественных, административно-бытовых и производственных зданий при наличии двух наружных стен и более учитывается добавкой соответственно 0,15 и 0,1. В типовых проектах для ограждений, указанных выше, на все страны света прнимается добавка в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 (кроме жилых зданий) – при двух и более наружных стенах в помещении.

На расчетную температуру наружного воздуха. Для необогреваемых полов первого этажа над холодными подпольями зданий и местностей с t_Н^Б=40 ⁰С и ниже (параметры Б) принимается добавка β=0,05.

На подогрев врывающегося холодного воздуха. Добавка на подогрев врывающегося через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно-тепловыми завесами, холодного воздуха при высоте здания Н, м, принимается в размере:

β=0,2Н – для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;

β=0,27Н – для двойных дверей с тамбуром между ними;

β=0,34Н – для двойных дверей без тамбура;

β=0,22Н – для одинарных дверей.

Для наружных ворот, не оборудованных воздушными или воздушно-тепловыми завесами, β =3 при отсутствии тамбура и β =1 – при наличии тамбура у ворот.

Дополнительные теплопотери на высоту помещений.

Коэффициенты добавки на высоту для помещений высотой более 4 м равны β=0,02 на каждый метр высоты стен свыше 4 м, но не более 0,15. Эти добавки учитывают увеличение теплопотерь в верхней части помещения: температура воздуха возрастает с высотой.

Кроме рассмотренных добавочных теплопотерь имеются потери теплоты помещениями зданий на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха.

В главе СНиП 2.04.05-86 расход теплоты на нагревание инфильтрующегося вохдуха рекомендуется определять по формуле:

 

Q_И= 0,28∑G_ic(t_В-t_Н)β,

Где ∑G_i – расход инфильтрующегося воздуха через отдельные ограждающие конструкции помещения;

с- массовая теплоемкость наружного воздуха, принимаемая равной 1 кДж/(кг*⁰С);

t_В,t_Н – расчетная температура соответственно внутреннего и наружного воздуха (параметры Б);

β – коэффициент, учитывающий нагревание инфильтрующегося воздуха в ограждении встречным тепловым потоком (коэффициент экономайзерного эффекта), равный: 0,7 – для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами; 0,8 – для окон и дверей балконных с раздельными переплетами и 1,0 – для окон с одинарными и спаренными переплетами; 0,28 – числовой коэффициент, приводящий в соответствие принятые размерности расходов воздуха, кг/ч, и теплового потока, Вт (о,28=1005/3600).

Суммарный расход инфильтрующегося воздуха ∑G_i зависит от вида и характера неплотностей в наружных ограждениях и определяется по формуле

 

∑G_i= ,

где обозначения с индексом 1 относятся к окнам, балконным дверям и фонарям; с индексом 2 – к наружным дверям, воротам и открытым проемам; с индексом 3 – к стыкам стеновых панелей (эта составляющая учитывается только для жилых зданий);

А, R_И. – площадь и сопротивление воздухопроницаемости ограждений;

0,21 – числовой коэффициент, учитывающий перепад давления ∆р₀=10 Па, при котором определены расчетные значения R_И.1, (0,21=1/10^2/3);

∆р – перепад давления на поверхности соответствующих ограждений в зоне расположения воздухопроницаемого элемента;

1, 1/2, 2/3 – показатели степени, характеризщующие разный аэродинамический режим фильтрации воздуха, соответственно ламинарный – через стыки панелей, турбулентный – через двери о открытые проемы, смешанный – через неплотности окон.

Расчетная разность давления ∆р_i в общем случае определяется величиной гравитационно-ветрового давления и работой вентиляции

∆р_i=(Н-h_i)g(ρ_H- ρ_B)+0,5υ_H² ρ_H(c_H-c_З)k-p₀

где Н – высота здания от поверхности земли до верха карниза или вытяжных отверстий шахт и фонаря; h_i – рассотяние от поверхности земли до верха окон, дверей и проемов лил до середины стыков панелей; k – коэффициент, учитывающий изменение скоростного давления ветра по высоте здания, принимаемый так же как и аэродинамические коэффициенты c_H и c_З, по СНиП 2.01.07-85; р₀ – условное давление в помещении, от уровня которого отсчитаны первое и второе слагаемые.

Для помещений (зданий) со сбалансированной вентиляцией (вентиляционная вытяжка полностью компенсируется подогретым притоком) или при отсутствии организованной вентиляции условное давление р₀ принимается равным наибоьшему избыточному давлению в верхней точке заветренной стороны здания, обусловленному действием гравитационного и ветрового давлений, т.е.

р₀=0,5Нg(ρ_H- ρ_B)+0,25υ_H² ρ_H(c_H-c_З)k

Вычисленное значение р₀ принимается постоянным для всего здания.

В жилых и общественных зданиях только с вытяжной вентиляцией (без компенсации подогретым воздухом) расход теплоты на инфильтрацию Q_И определяется двумя путями и за расчетное принимается большее из полученных значений.

Сначала определяют Q_И¹ по расчетному расходу удаляемого вытяжного воздуха L_П, м³/ч, из помещения в виде

Q_И¹=0,28 L_Пс ρ_H(t_В- t_Н).