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. Камышин:
- 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 = - 4.1°С;
- средняя продолжительность, сут/год, отопительного периода,
принимаемая для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С: zоп = 188 сут/год;
- скорость ветра, максимальная из средних скоростей по румбам за январь: vхп = 8,5 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:
101 помещении (угловая жилая комната) tв = 22°С;
102 помещении (угловая жилая комната) tв = 22°С
103 помещении (рядовая жилая комната) tв = 20°С;
104 помещении (кухня) tв = 19°С;
105 помещении (санузел) tв = 19°С;
106 помещении (санузел) tв = 25°С;
116 помещении (коридор) tв = 20°С;
- относительная влажность внутреннего воздуха: φв = 55%.
Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год:
ГСОП  (tв  tоп )  zоп  (20  ()) 188  45311 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)
Rотр=Rб-RмГСОПб-ГСОПм·ГСОП-ГСОПм+Rм
Rотр=4,6-3,76000-4000·4531-4000+3,7=3,94 (м2·°С)/Вт
5) Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче:
- перекрытий чердачных, над неотапливаемыми подпольями и подвалами (ПЛ, ПТ)
R0норм=R0тр·mp=3,94*0,8=3,199 (м2·°С)/Вт
где mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства.
Сопротивления теплопередаче наружной стены и окна принимаем на основе выполненного домашнего заданичя «Тепловлагопередача через наружное ограждение»:
-наружной стены (НС) Rофакт=1,95 (м2°С)/Вт
-окна (ОК) Rофакт=0,80 (м2°С)/Вт
Тогда коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций
-НС: k=11,95=0,513Вт/(м2°С)
-ПЛ, ПТ: k=13,199=0,313 Вт/(м2°С)
-ОК: k=10,80=1,25Вт/(м2°С)
Рассчитаем теплопотери через ограждающие конструкции в помещениях заданной квартиры.
Расчет сводим в таблицу 1.
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
2   3 4 5 6 7     8   9 10 11 12 13
Жилая комната (угловая) 22 НС СЗ 6.11 3 18.33 0.513 1 -26 48 48 451.36 0.1 0.05 1.15 519.06
22 ОК СЗ 2 1.5 3 0.737 1 -26 48 48 106.13 0.1 0.05 1.15 122.05
22 НС СВ 4.11 3 12.33 0.513 1 -26 48 48 303.61 0.1 0.05 1.15 349.16
22 ПЛ   5.89 3.89 22.91 0.313 0.6 -26 48 28.8 206.54     1 206.54
  1197
Жилая комната (угловая) 22 НС СЗ 6.11 3 18.33 0.513 1 -26 48 48 451.36 0.1 0.05 1.15 519.06
22 ОК СЗ 2 1.5 3 0.737 1 -26 48 48 106.13 0.1 0.05 1.15 122.05
22 НС ЮЗ 4.11 3 12.33 0.513 1 -26 48 48 303.61 0 0.05 1.05 318.79
22 ПЛ   5.89 3.89 22.91 0.313 0.6 -26 48 28.8 206.54     1 206.54
  1167
Жилая комната 20 НС СВ 3.2 3 9.6 0.513 1 -26 46 46 226.54 0.1   1.1 249.19
20 ОК СВ 2 1.5 3 0.737 1 -26 46 46 101.71 0.1   1.1 111.88
20 ПЛ   3.45 2.99 10.32 0.313 0.6 -26 46 27.6 89.114     1 89.114
451
Кухня 19 НС ЮЗ 3.2 3 9.6 0.513 1 -26 45 45 221.62 0   1 221.62
19 ОК ЮЗ 1.5 1.5 2.25 0.737 1 -26 45 45 74.621 0   1 74.621
19 ПЛ   2.99 2.2 6.578 0.313 0.6 -26 45 27 55.591     1 55.591
352
Коридор 20 ПЛ  
11.58 0.313 0.6 -26 46 27.6 100.04     1 100.04
100
Ванная комната 25 ПЛ   1.51 1.44 2.174 0.313 0.6 -26 51 30.6 20.826     1 20.826
21
С/у 19 ПЛ   1.51 1.32 1.99 0.313 0.6 -26 45 27 16.817     1 16.817
17
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 1 этаже):
Δp1э=5,4·Hρн-ρв+0,29ρнv2
где высота от середины окна второго этажа до устья вентиляционной шахты
H=h1эт+h2эт+Hвш-0,75-высота ОК2=3+3+3,1-0,75-0,75=7,6м
Δp2э=5,4·7,61,43-1,2+0,29·1,43·8,52=39,41 Па
Определим удельный расход инфильтрующегося воздуха на втором этаже (т.к. рассматриваемая квартира находится на 1 этаже):
G0=1Rиф(Δp1э10)2/3=G0=10,42(39,4110)2/3=5,943 кг/(м2·
Rиф- фактическое сопротивление воздухопроницанию окна, равным 0,42 (м2 ч)/кг.
Определим удельный тепловой поток на нагрев инфильтрующегося воздуха на 1м этаже
qинф 1э=0,278·cв·βэtв-tнG0=0,278·1,005·120+265,943=76,38 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:
101 помещение (угловая жилая комната):
Qинф=qинф 1э·Аок=76,38*2*1,5=229,2Вт
102 помещение (угловая жилая комната):
Qинф=qинф 1э·Аок=76,38*2*1,5=229,2Вт
103 помещение (жилая комната):
Qинф=qинф 1э·Аок=76,38*2*1,5=229,2Вт
104 помещение (кухня):
Qинф=qинф 2э·Аок=76,38*1,5*1,5=171,9 Вт
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 определяем по плану этажа (рис