Определение теплопотерь здания

Рассчитаем для примера теплопотери помещения № 101 на первом этаже. Это помещение — жилая комната (угловая), принимаем расчетную температуру внутреннего воздуха t_в=20 ⁰С.

Общие теплопотери помещения рассчитываются по формуле:

Q_от = Q_огр + Q_{и (в)} ± Q_быт, (Вт), [3.1].

Q_огр — потери тепла через наружные ограждения, Вт;

Q_{и (в)} — потери тепла на инфильтрацию наружного воздуха или вентиляцию;

Q_быт — бытовые тепловыделения, Вт.

Теплопотери через наружные ограждения Q_огр, Вт, определяем:

[3.2].

где К — коэффициент теплопередачи, (Вт/ м?⁰С);

F — площадь теплотеряющей конструкции, (м²);

t_н — расчетная температура наружного воздуха, ⁰С;

n — характеристика ограждения по отношению к наружному воздуху, которая определяется по СНиП 23−01−99 «Строительная климатология»;

• ?в — коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери через ограждения.
• — Для наружной стены с ориентацией на север, угловой, площадью

F=5?3−1,8=13,2 (м²),.

т.к. в стене имеется 1 окно, то вычитаем окно из площади стены.

F =(1,2?1,5) =1,8(м²);

коэффициент теплопередачи через данную стену К=0,294 (Вт/ м?⁰С); для наружных стен n=1:

Q₁= 0,294?13,2?1?(22+26)?(1+0,1+0,05)= 214,22(Вт) [3.3].

— Для наружной стены с ориентацией на восток, площадью.

F=4,2?3−1,8=10,8 (м²); т.к. в стене имеется 1 окно, то вычитаем окно из площади стены F =(1,5?1,2) =1,8(м²); коэффициент теплопередачи через данную стену К=0,294 (Вт/ м?⁰С); для наружных стен n=1:

Q₁= 0,294?10,8?1? (22+26)?(1+0,1+0,05)= 167,65(Вт) [3.4].

— Для окна в северной стене, площадью F=1,8 м², имеющего коэффициент теплопередачи К=2 (Вт/ м?⁰С), для окон n=1:

Q₂= 0,294?1,8?1? (22+26)?(1+0,1+0,05)= 198,72 (Вт) [3.5].

— Теперь определим теплопотери через пол над не отапливаемым подвалом. Площадь пола составляет в данном помещении F=3,9?4,9 =19,11 (м²), коэффициент теплопередачи К=0,3 (Вт/ м?⁰С); n=0,9:

Q₃= 0,3?19,11?0,9? (22+26)?1= 275,18(Вт) [3.6].

Таким образом, потери через наружные ограждения равны:

? Q_огр= Q₁+ Q₂+ Q₃= 214,22+167,65+198,72+275,18=855,77 (Вт) [3.7].

При определении теплопотерь на нагревание наружного воздуха учитывают те теплопотери, которые больше, т. е. либо на нагревание инфильтрующего наружного воздуха, либо на нагревание наружного воздуха в объеме, обеспечивающем минимальный нормативный воздухообмен в жилых комнатах.

Теплопотери на нагревание инфильтрирующегося воздуха определяются:

[3.8].

где — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях. Принимаем =0,8.

G_o— расход инфильтрирующегося воздуха через ограждающую конструкцию;

Для окон расход инфильтрирующегося воздуха определяется по формуле:

; [3.9].

где ДP_o — условно-постоянное давление в помещении. Принимаем ДP_o=10 Па ДP — разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхности здания, определяется по формуле:

[3.10].

где Н — высота здания от земли до верха вытяжной шахты, м.

h — расстояние от земли до центра рассматриваемого воздухопроницаемого элемента здания; м с_н, с_в — соответственно плотность наружного и внутреннего воздуха; кг/м³

х — скорость ветра;

k_дин — коэффициент, учитывающий изменение скорости ветра в различных типах местности и на разной высоте. Принимается по СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и воздействия».

с_н, с_з — аэродинамические коэффициенты соответственно для наветренной и подветренной сторон ограждений здания. Принимается по СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и воздействия»; с_н=0,8, с_з.= -0,6.

[3.11].

[3.12].

[3.13].

Теплопотери на нагревание наружного воздуха в объеме, обеспечивающим минимальный нормативный воздухообмен в жилых комнатах определяются:

;

где с — удельная теплоемкость воздуха, кДж/кг°С. Принимаем с = 1,005 кДж/кг°С;

сплотность наружного воздуха, кг/м³, с=1,45кг/м³,.

[3.14].

Бытовые теплопотери в помещении определяются по формуле:

Вт где F — площадь помещения, м²

[3.15].

Сравниваем Q_ин и Q_вен, и для дальнейших расчетов выбираем большее.

Результаты расчетов сводим в таб. 1. и 2.

Таблица 1. Расчет теплопотерь здания.

№ помещения.	Наименование помещения, tв, °C.	Характеристика ограждающих конструкций.	Добавочные теплопотери.	Q, Вт.	QБТ, Вт.	QИН, Вт.	QВ, Вт.	QОТ, Вт.
На ориентацию по стороне света.	Прочие, %.	1+Ув.
Обозначение.	Ориентация на сторону света.	Размер ограждения, м.	F, м2	К, Вт/мІ°C.	?t, °C.	n.
I ЭТАЖ.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	С.	5х3.	13,2.	0,29.			0,1.	0,05.	1,15.	214,2.		51,4.
НС2.	З.	4,2×3.	10,8.	0,29.		0,05.	0,05.	1,1.	167,6.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	0,05.	1,15.	198,7.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,05.	0,05.	1,1.	182,5.
Пол.	;	3,9×4,9.		0,3.	0,9.	;	;	;	275,2.
	Кухня, +20°С.	НС1.	С.	2,8×3.	8,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.			51,4.
НС2.	З.	4,8×3.	12,6.	0,29.		0,05.	;	1,15.	178,9.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,0,5.	;	1,15.	182,2.
Пол.	;	7,7×2,7 4,8×8,9	47,76.	0,3.	0,9.	;	;	;
	Кухня, +20°С.	НС.	С.	2,4×3.	5,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	80,33.		51,4.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	182,2.
Пол.	;	9,6×2,3.		0,3.	0,9.	;	;	;	304,7.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	С.	3,6×3.		0,29.			0,1.	;	1,1.	139,7.		51,4.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	190,2.
Пол.	;	7х3,4.	23,8.	0,3.	0,9.	;	;	;	342,7.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	С.	3,6×3.		0,29.			0,1.	;	1,1.	139,7.		51,4.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	190,2.
Пол.	;	7х3,4.	23,8.	0,3.	0,9.	;	;	;	342,7.
	Кухня, +20°С.	НС.	С.	2,4×3.	5,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	80,33.		51,4.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	182,2.
Пол.	;	9,6×2,3.		0,3.	0,9.	;	;	;	304,7.
	Кухня, +20°С.	НС1.	С.	2,8×3.	8,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	124,9.		51,4.
НС2.	В.	4,8×3.	12,6.	0,29.		0,1.	;	1,1.	178,9.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	182,2.
Пол.	;	7,7×2,7 4,8×8,9	47,76.	0,3.	0,9.	;	;	;	659,1.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	С.	5х3.	13,2.	0,29.			0,1.	0,05.	1,15.	214,2.		51,4.
НС2.	В.	4,2×3.	10,8.	0,29.		0,1.	0,05.	1,15.	167,3.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	0,05.	1,15.	198,7.
ДО.	В.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	0,05.	1,15.	182,2.
Пол.	;	3,9×4,9.	19,1.	0,3.	0,9.	;	;	;	275,2.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	В.	4,4×3.	11,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	176,9.		51,4.
ДО.	В.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	190,2.
Пол.	;	7,7×2,7.	33,1.	0,3.	0,9.	;	;	476,8.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	В.	4,7×3.		0,29.			0,1.	0,05.	1,15.	198,9.		51,4.
НС2.	Ю.	4,6×3.	14,1.	0,29.			0,05.	1,05.	170,4.
ДО.	В.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	0,05.	1,15.	190,2.
Пол.	;	4,4×4,5.	19,8.	0,3.	0,9.	;	;	;	285,1.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3,2×3.	7,8.	0,29.			0,1.	;	1,15.	110,1.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;	1,05.	172,8.
Пол.	;	4,3×3,1.	13,3.	0,3.	0,9.	;	;	;	191,9.
	Кухня, +20°С.	НС.	Ю.	3,2×3.	7,2.	0,29.				;		101,6.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		165,6.
Пол.	;	8,8×2,8.	24,64.	0,3.	0,9.	;	;	;
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3х3.	7,2.	0,29.				;		101,6.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		172,8.
Пол.	;	8,8×2,9.	25,5.	0,3.	0,9.	;	;	;	367,5.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	2,6×3.		0,29.				;		84,67.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		172,8.
Пол.	;	2,5×8.		0,3.	0,9.	;	;	;
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3,3×3.	9,9.	0,29.				;		139,7.		46,8.
Пол.	;	10,6×3,4.		0,3.	0,9.	;	;	518,9.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3,3×3.	9,9.	0,29.				;		139,7.		46,8.
Пол.	;	10,6×3,4.		0,3.	0,9.	;	;	518,9.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	2,6×3.		0,29.				;		84,67.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		172,8.
Пол.	;	2,5×8.		0,3.	0,9.	;	;	;
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3х3.	7,2.	0,29.				;		101,6.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		172,8.
Пол.	;	8,8×2,9.	25,5.	0,3.	0,9.	;	;	;	367,5.
	Кухня, +20°С.	НС.	Ю.	3,2×3.	7,2.	0,29.				;		101,6.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		165,6.
Пол.	;	8,8×2,8.	24,6.	0,3.	0.9.	;	;	;
	Жилая комната, +22°С.	НС.	Ю.	3,2×3.	7,8.	0,29.				;		110,1.		46,8.
ДО.	Ю.	1,2×1,5.	1,8.		;		;		172,8.
Пол.	;	4,3×3,1.	13,3.	0,3.	0,9.	;	;	;	191,9.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	Ю.	4,7×3.	14,1.	0,29.				0,05.	1,05.	198,9.		49,1.
НС2.	З.	4,6×3.			0,05.	0,05.	1,1.	170,4.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.	;	0,05.	0,05.	1,1.	190,2.
Пол.	;	4,4×4,5.	19,8.	0,3.	0,9.	;	;	285,1.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	З.	4,4×3.	11,4.	0,29.		;	0,05.	0,05.	1,1.	176,9.		49,1.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,05.	0,05.	1,1.	190,2.
Пол.	;	7,7×2,7.	3,1.	0,3.	0,9.	;	;	;	476,8.
II ЭТАЖ.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	С.	5х3.	13,2.	0,29.			0,1.	0,05.	1,15.	214,2.		33,9.
НС2.	З.	4,2×3.	10,8.	0,29.		0,05.	0,05.	1,1.	167,6.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	0,05.	1,15.	198,7.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,05.	0,05.	1,1.	182,5.
	Кухня, +20°С.	НС1.	С.	2,8×3.	8,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.			33,9.
НС2.	З.	4,8×3.	12,6.	0,29.		0,05.	;	1,15.	178,9.
ДО.	З.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,0,5.	;	1,15.	182,2.
	Кухня, +20°С.	НС.	С.	2,4×3.	5,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	80,33.		33,9.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	182,2.
	Жилая комната, +22°С.	НС.	С.	3,6×3.		0,29.			0,1.	;	1,1.	139,7.		33,9.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	190,2.
	Жилая комната, +22°С.	НС1.	С.	3,6×3.		0,29.			0,1.	;	1,1.	139,7.		33,9.
ДО.	С.	1,2×1,5.	1,8.		;	0,1.	;	1,1.	190,2.
	Кухня, +20°С.	НС.	С.	2,4×3.	5,4.	0,29.			0,1.	;	1,1.	80,33.		33,9.