Расчетно-графическая работа

Материалы и их характеристики [4, прил. 3*]Наименование слояϬ, мλ, Вт/(м2°С)1.Сосна вдоль волокон0,040,352.Плита ЖБ пустотная0,221,413.Пароизоляция (2 слоя рубероида)0,002*20,174.Утеплитель (пенополистирол)0,055.Цементная песчаная конструкция0,0030,93Требуемое сопротивление теплопередаче конструкции пола составляетRoтр = n*(tв-tн)/(Δtн*αв) где n = 0,6 [4, табл 3*], Δtн = 2°С нормируемый температурный перепад [4, табл 2*].Roтр =0,6*(20-(-35))/(2*8,7) = 1,8965 м2°С/ ВтГСОП – градусо-сутки отопительного периода. ГСОП = 5931,1 [°С*сут]R0пр = 2,8[м2*°С/Вт][СНиП 3-79*,табл.1б*]R0пр >RoтрНаходим фактическое термическое сопротивление теплопередачи конструкции пола над неотапливаемым подвалом и толщину утеплителя:Rоф =R0пр= 1/αв+ϭсосна/λсосна+ϭжб/λжб+ϭрб/λрб+ϭут/λут+ϭцп/λцп +1/αнαн = 6 Вт/м2°С [4, табл. 6]Толщину утеплителя рассчитываем по формуле:ϭут = [Rпр0 – (1/αв+ϭсосна/λсосна+ϭжб/λжб+ϭрб/λрб+ϭцп/λцп +1/αн)]*λутϭут = [2,8 – (1/8,7+0,04/0,35+0,22/1,41+2*0,002/0,17+0,003/0,93+1/6)]*0,05 = [2,8-(0,115+0,114+0,156+0,024+0,166)]*0,05 = 0,11 мRоф = 1/8,7+0,04/0,35+0,22/1,41+2*0,002/0,17+0,11/0,05+0,003/0,93+1/6 = 2,775[м2*°С/Вт]Ϭподвала=Ϭсосны+Ϭжд+Ϭрб+Ϭут+Ϭцп=0,04+0,22+0,004+0,11+0,003=0,377 мКподвала = 1/Roф = 1/ 2,775 = 0,36 Вт/м2°С4. Определение требуемого сопротивления теплопередачи оконного проема и двериТребуемое сопротивление теплопередачи Roтр, [м2°С/Вт] заполнений световых проемов принимаем в зависимости от назначения здания и разности температур внутреннего воздуха и средней температуры наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92.tв-tн = 20-(-35) = 55°СRoтр = 0,44 м2°С/ВтПриведенное сопротивление теплопередаче заполнения световых проемов (окон) принимаем на основе требуемого в зависимости от конструкции окнаКокна = 1/Roф = 1/ 0,44 = 2,27 Вт/м2°СДвухслойные стеклопакеты в раздельных переплетах из обычного стекла.4.1 Определение сопротивления теплопередаче двериRтрдв=0,6* RтрcтеныRтрдв=0,6*1,662 = 0,99 м2°С/ВтКдвери = 1/Roф = 1/ 0,99 = 1,01 Вт/м2°С5. Определение основных теплопотерь помещения и проверка условий комфортности5.1 Определение основных теплопотерь помещенияСуммарные потери теплоты помещением состоят из основных и добавочных. В данной работе следует вычислить основные потери теплоты Q, Вт всеми ограждающими конструкциями по формуле:Q = F*(tв-tн)*n/R, ВтГде F – расчетная площадь, м2, R – сопротивление теплопередаче ограждения, м2°С/Вт, tв – расчетная температура внутреннего воздуха, °С, tв – расчетная температура наружного воздуха °С, n- коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности по отношению к наружному воздуху.Теплопотери через наружную стену:F = 4*3,5 – 1,5*1,5 = 14-2,25 = 11,75 м2Rст = 1,662 м2*°С/Втn =1Q = 11,75*(20-(-35))*1/1,662 = 388 ВтТеплопотери через чердачное перекрытие:F = 3,5*8 = 14-2,25 =28 м2Rчер = 4,474 м2*°С/Втn =0,9Q = 28*(20-(-35))*0,9/4,474 = 309,7 ВтТеплопотери через окно:F = 1,5*1,5 = 2,25 м2Roтр = 0,44 м2°С/Втn =1Q = 2,25*(20-(-35))*1/0,44 = 281 ВтТеплопотери через пол:F = 3,5*8 = 14-2,25 =28 м2Rпол = 1,8965 м2°С/ Втn =0,6Q = 28*(20-(-35))*0,6/1,8965 = 487 ВтОсновные потери теплоты всеми конструкциями:Qоб = 388+309,7+281+487 = 1465,7 Вт5.2 Определение температуры нагретой поверхности и проверка условий комфортностиПри обогреве помещений с помощью нагретой поверхности, теплоотдача последней должна быть равна теплопотере помещения. Количество теплоты, отдаваемое нагретой поверхностью заданной площади зависит от её температуры. Поэтому задачей расчета является определение температуры нагретой поверхности.Отдачу теплоты поверхностью в помещении определяют по формуле:Qп = Fп*[αк(τп-tв)+αл(τп-τв)]Необходимую для компенсации теплопотерь температуру поверхности ограждения (панели), τл, °С, определяют (при условии, что Qп=Qпом) по формуле:τп = (Qп/Fп+αк*tв+αл*τв)/(αк+αл)где Fп- площадь нагретой поверхности, м2αкиαл – коэффициенты соответственно конвективного и лучистого теплообмена на нагретой поверхности, Вт/м2°Сτв – осредненная температура внутренней поверхности наружного ограждения, °СКоэффициенты теплообмена равны:αк = А(τп - tв)1/3αл = 4,2*Ф*вгде А – коэффициент, зависящий от положения нагретой или охлажденной поверхности [8, табл. 1.3]. А = 1,16Ф – коэффициент полной облученности панели наружными ограждениями. Определяем по формуле: Ф = ((Fв/Fп)-φ2п-в)/((Fв/Fп)-2φп-в+1)Где Fв, Fп – площади наружных ограждении и нагретой поверхности,м2φп-в- коэффициент нагретой поверхности наружных огражденийв – температурный коэффициент, определяемый по формуле:в = 0,81+0,01*(τп-τв)/2Определяем коэффициенты облученности φп-вс поверхности на поверхность панели [8, рис. 1.12]в/с = 4/3,5 = 1,14а/с = 8/3,5 = 2,29φ1 = 0,23в/с = 4/8 = 0,5а/с = 3,5/8 = 0,44φ2=0,12Суммарный коэффициент облученной панели составит:φп-в = φ1+φ2 = 0,23+0,12 = 0,35Fв = (4+6,5)*3,3 = 34,65 м2Fп = 6,5*4 = 26 м2Ф = ((34,65/26)-0,352)/((34,65/26)-2*0,35+1) = 0,741Осредненную температуру внутренней поверхности наружных ограждений, °С определим:τв =(F´нс*τнс+Fок*τок+F´´нс*τнс)/(F´нс+Fок+F´´нс)где Fнс и Fок – площади поверхностей наружной стены и окна, м2τнс и τок – температуры внутренней поверхности наружной стены и окна, °Сτок = tв-[(Rв*(tв- tн))/Rок] = 20-[0,115*(20-(-35))/0,44] = 5,6°Сτнс = tв-[(Rв*(tв- tн))/Rст] = 20-[0,115*(20-(-35))/1,662] = 16,2°СF´нс = 3,5*4-1,5*1,5 = 11,75 м2F´´нс= 3,5*8 = 28м2Fок = 1,5*1,5 = 2,25 м2τв =(11,75 *16,2+2,25 *5,6+28*16,2)/(11,75 +2,25 +28) = 656,55/42 = 15,6°СОриентировочно задаемся температурой поверхности панели τп = 35°Св = 0,81+0,01*(35-15,6)/2 = 0,907Коэффициенты конвективного и лучистого теплообмена:αк = 1,16*(35 – 15,6)1/3 = 3,12αл = 4,2*Ф*в = 4,2*0,741*0,907 = 2,82отдачу теплоты поверхностью в помещение определяем по формуле:Qп = 26*[3,12(35-20)+2,82(35-15,6)] = 26*(46,8+54,7) = 2639 ВтТемпературу поверхности панели определяем по формуле:τп = (2639/26+3,12*20+2,82*15,6)/(3,12+2,82) = 207,892/5,94 = 34,99°СРасхождение составляет менее одного градуса, поэтому пересчет не нужен.Полученное значение температуры поверхности должно удовлетворять условиям комфортности. Для проверки первого условия комфортности определим радиационную температуру помещения, относительно человека, стоящего в центре помещения.tR = φч-в*τв+φч-п*τп+φч-во*tвгде φч-вφч-пφч-во – коэффициенты облученности с поверхности человека соответственно (стены и окна) на поверхность панели, поверхности внутренних ограждений.Коэффициент облученности с поверхности человека на поверхность внутренних огражденийφч-во = 1 – (φч-в+φч-п)В соответствии с первым условием комфортности температурную обстановку в помещении определяем:tR = 29 – 0,57tв±1,5tR = 29 – 0,57*20 ±1,5 = 17,6±1,5Определяем коэффициенты облученности На поверхность стены и окнаА = а/в = 4/1,75 = 2,29В = h/в = 4/1,75 = 2,29С = в/hч = 1,75/1,8 = 0,97φч-в = 0,038*2 = 0,076[8, рис.1.40]А = а/в = 1,75/4 = 0,4375В = h/в = 4/4 = 1С = в/hч = 4/1,8 = 2,2222φч-в = 0,033*2 = 0,066 [8, рис.1.40]На поверхность панели:А=1,75/4 = 0,435В = 4/4 = 1С = 4/1,8 =2,222φ = 0,102Определяем коэффициент облучаемости с поверхности человека на поверхность внутренних огражденийφч-во = 1-(0,076+0,066+0,102)=0,756Радиационная температура помещения относительно человека, стоящего в центре помещения составит:tR = 0,756*15,6+0,102*35+0,756*20 = 11,79+3,57+15,12 = 30,48°ССогласно первому условию комфортностиtR =17,6±1,5((17,6+1,5)-30,48)*100%/19,1 =59,6% > 5%hПервое условие комфортности не выполняетсяВторое условие комфортности ограничивает интенсивность теплообмена в положении человека около нагретых и охлажденных поверхностей.Определяющей величиной является интенсивность лучистого теплообмена наименее выгодно расположенной и наиболее чувствительной к излучению поверхности тела человека. Максимально допустимую температуру рабочей поверхности в помещении определяем по формуле:τпдоп= 19,2+8,7/φr-n, °Сгде φr-n – коэффициент излученности с головы человека в сторону панелив/h = 0,795а/h = 1,818φr-n = 0,15[по 8, стр.19, рис. 1.9]τпдоп= 19,2+8,7/0,15 = 77,2 °Сτпτпдоп (3577,2)Второе условие комфортности так же не выполняется.ЗаключениеВ ходе данной работы мы произвели теоретические расчеты искомых теплотехнических параметров жилой комнаты, выполнили графическую часть работы. Графики представлены в приложении.В целом определили требуемые теплотехнические параметры для жилой комнаты, сравнили их с принятыми по стандартам. Цель работы достигнута, задачи выполнены. Приложение 1Список литературыСНиП 23-01-99. Строительная климатологияСНиП 2.08.01-89. Жилые зданияСНиП 2.08.02 – 89*. Общественные здания и сооруженияСНиП П-3-79*. Строительная теплотехника, 1996 г.СНиП 2.04.05 – 91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование, 1999 г.СНиП П-26-76. КровлиСНиП 2.03.13-88. ПолыБогословский В.Н. Строительная теплофизика. Учебник для вузов. 2 изд. – перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1992, 487 с.Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий.: М.,Стройиздат., 1973, 287 с.Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.1. Отопление./под ред. И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера. – 4 изд.- М.: Стройиздат, 1990, 145 с.