Расчет теплового баланса помещений и воздухообмена квартиры жилого здания

Рассчитаем сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций жилого здания (НС, ОК, ПЛ, ПТ).
По СП 131.13330.2018 «Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99*» или таблице 2 и рис.2 методических указаний к практическим занятиям определяем климатические параметры холодного периода года г. Псков:
- средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92: t50,92 = tн = - 26°С;
- средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода,
принимаемая для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С: tоп = - 1.3°С;
- средняя продолжительность, сут/год, отопительного периода,
принимаемая для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С: zоп = 208 сут/год;
- скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за январь: vхп = 3,5 м/с.
По ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» или таблице 3 методических указаний к практическим занятиям определяем расчетные условия и характеристики внутреннего микроклимата жилого здания:
- расчетная температура внутреннего воздуха:
соответствии с Приложением 1:
224 помещении (угловая жилая комната) tв = 22°С;
223 помещении (кухня) tв = 19°С;
222 помещении (коридор, по рядовой жилой комнате) tв = 20°С;
226 помещении (санузел) tв = 19°С;
226 помещении (санузел) tв = 25°С;
- относительная влажность внутреннего воздуха: φв = 55%.
Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:
ГСОП  (t в − t оп ) ⋅ zоп  (20 − ( −1,3)) ⋅ 208  С ⋅ сут/год.
По СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» или таблице 6 методических указаний к практическим занятиям определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче:
- перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ)
R0тр=Rб-RмГСОПб-ГСОПмГСОП-ГСОПм+Rм
R0тр=4,6-3,76000-40004431-4000+3,7=3,894 (м2·°С)/Вт
5) Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче:
- перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ)
R0норм=R0тр·mp=3,894*0,8=3,115 (м2·°С)/Вт
где mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.
Сопротивления теплопередаче наружной стены:
R0тр=Rб-RмГСОПб-ГСОПмГСОП-ГСОПм+Rм
R0тр=3,5-2,86000-40004431-4000+2,8=2,951 (м2·°С)/Вт
Коэффициент mр=0,63 для стен, следовательно, R0норм=2,951*0,63=1,859 (м2·°С)/Вт
Сопротивление теплопередаче окна:
R0тр=Rб-RмГСОПб-ГСОПмГСОП-ГСОПм+Rм
R0тр=0,73-0,636000-40004431-4000+0,63=0,65 (м2·°С)/Вт
Коэффициент mр=1,0 для светопрозрачных конструкций, следовательно, R0норм=0,65*1,0=0,65 (м2·°С)/Вт
Тогда коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций
-НС: k=11,859=0,538Вт/(м2°С)
-ПЛ, ПТ: k=13,115=0,321 Вт/(м2°С)
-ОК: k=10,65=1,538Вт/(м2°С)
Рассчитаем теплопотери через ограждающие конструкции в помещениях заданной квартиры.
Расчет сводим в таблицу 1.
Рассчитаем теплопотери на нагрев инфильтрующегося воздуха
помещениях заданной квартиры.
Определим плотность внутреннего и наружного воздуха:
ρв=353273+tв=353273+20=1.2 кг/м3
ρн=353273+tн=353273-26=1.43 кг/м3
Определим расчетную разность давлений с двух сторон окон второго этажа (т.к . рассматриваемая квартира находится на 2 этаже):
Δp2э=5,4·Hρн-ρв+0,29ρнv2
где высота от середины окна второго этажа до устья вентиляционной шахты H=h2эт+Hвш-0,75-высота ОК2=3+3,4-0,75-0,75=4,9м
Δp2э=5,4·4,91,43-1,2+0,29·1,43·3,52=5,29 Па
Определим удельный расход инфильтрующегося воздуха на втором этаже (т.к. рассматриваемая квартира находится на 2 этаже):
G0=1Rиф(Δp2э10)2/3=G0=10,4(5,2910)2/3=1,635 кг/(м2·
Rиф- фактическое сопротивление воздухопроницанию окна, равным 0,4 (м2 ч)/кг.
Определим удельный тепловой поток на нагрев инфильтрующегося воздуха на втором этаже
qинф 2э=0,278·cв·βэtв-tнG0=0,278·1,005·120+261,635=21,01 Вт/м2
где св – массовая теплоемкость воздуха, равная 1,005 кДж/(кг°С); βэ = 1,0 (на для окон в спаренных переплетах); tв – расчетная температура внутреннего воздуха в здании, °С; tн – расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года (tн50,92), °С.
Определим тепловые потери на нагрев инфильтрующегося воздуха:
224 помещение (угловая жилая комната):
Qинф=qинф 2э·Аок=21,01*2*1,5=64 Вт
223 помещение (кухня):
Qинф=qинф 2э·Аок=21,01*1,5*1,5=48 Вт
222 помещение (коридор):
Qинф=qинф 2э·Аок=21,01*2*1,5=64 Вт
№ поме-щения
Наименование помещения и tв.от,°C
Характеристика ограждения Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2 К) Коэффициент n Температура наружного воздуха Δt
Δt·n
Основные теплопотери Qо, Вт Добавки, β Коэффициент 1+∑β Теплопотери, Qтп, Вт
Температура Наименование Ориентация Размеры a×b, м Площадь А, м2
На ори-ентацию
прочие
1 2   3 4 5 6 7     8   9 10 11 12 13
224 Жилая комната (угловая) 22 НС З 4.693 3 14.08 0.538 1 -26 48 48 363.58 0.05 0.05 1.1 399.93
22 ОК С 2 1.5 3 1 1 -26 48 48 144 0.1 0.05 1.15 165.6
22 НС С 4.08 3 12.24 0.538 1 -26 48 48 316.09 0.1 0.05 1.15 363.5
22 ПТ   4.253 3.64 15.48 0.321 0.9 -26 48 43.2 214.68 0 0 1 214.68
1144
223 Кухня 19 НС С 2.49 3 7.47 0.538 1 -26 45 45 180.85 0.1 0 1.1 198.93
19 ОК С 1.5 1.5 2.25 1 1 -26 45 45 101.25 0.1 0 1.1 111.38
19 ПТ   2.238 3.64 8.15 0.321 1 -26 45 45 117.67 0 0 1 117.67
428
222 Коридор 20 НС З 3.21 3 9.63 0.538 1 -26 46 46 238.32 0.05 0 1.05 250.24
20 ОК З 2 1.5 3 1 1 -26 46 46 138 0.05 0 1.05 144.9
20 ПТ З 1.41 3.12 11,29 0.321 0.9 -26 46 41.4 150,04 0.05 0 1.05 157,64
553
225 Ванная комната 25 ПТ   1.41 1.41 1.99 0.321 0.9 -26 51 45.9 29.32 0 0 1 29.32
30
226 С/у 19 ПТ   1.41 1.41 1.99 0.321 0.9 -26 45 40.5 25.871 0 0 1 25.871
26
Рассчитаем теплозатраты на подогрев воздуха, необходимого для компенсации естественной вытяжки из помещений заданной квартиры.
Плотность внутреннего воздуха: ρв  1,2 кг/м3 .
Теплозатраты на подогрев воздуха, необходимого для компенсации естественной вытяжки из помещений квартиры 6:
Qв=0,278cвρвАжlжtв-tн
Qв=0,278*1,005*1,2*15,48*322+26=748Вт
где площадь пола жилой комнаты 224 (угловая жилая комната) определяем по плану этажа (рис