Учебник для технологических факультетов

Санитарная техника

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 1. Потери тепла через ограждения

Теплопроизводительность системы отопления зависит от количества тепла, теряемого через наружные строительные ограждения помещений. Система отопления должна быть рассчитана на максимальную величину теплопотерь. Наружные ограждения зданий представляют собой плоскости, состоящие из одного (например, кирпичная стена) или нескольких (например, чердачное перекрытие) слоев строительных материалов.

В соответствии с законами теплопередачи количество тепла, теряемого через такую плоскую конструкцию, пропорционально ее площади, разности температур воздуха, находящегося по обеим ее сторонам, и обратно пропорционально ее сопротивлению теплопередаче. Чем больше разность температур и площадь ограждения, тем большее количество тепла переходит от внутреннего воздуха к наружному, кроме того, чем больше сопротивление теплопередаче такого ограждения, тем меньшее количество тепла будет потеряно. Потери тепла через каждое наружное ограждение подсчитываются по формуле

Чем больше в материале воздушных пор, тем меньше его объемный вес и коэффициент теплопроводности. При увеличении влажности материала воздушные поры заполняются водой, при этом теплопроводность материала возрастает, а его теплозащитные свойства уменьшаются. Поэтому наружные ограждения необходимо особенно тщательно защищать от увлажнения.

Если у ограждения отдельные слои неоднородны (железобетонный каркас с утепляющим заполнителем, пустотелые блоки, утепляющие вкладыши и др.), сопротивление теплопередаче ограждения определяется следующим образом:

ограждение разбивается на однородные и неоднородные слои плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку;

сопротивление теплопередаче однородных слоев подсчитывается по формуле;

неоднородные слои в свою очередь разбиваются на участки, состоящие из однородных материалов;

сопротивление теплопередаче неоднородных слоев подсчиты-вается по формуле

Коэффициент теплопередачи К численно равен количеству тепла в ккал, проходящему через 1 м2 площади ограждения в час при разности температур между внутренним и наружным воздухом в один градус.

Внутренние расчетные температуры производственных, административно-бытовых, торговых и складских помещений предприятий общественного питания принимаются по нормам СН и П П-Л. 8—71 в зависимости от назначения помещений, их величины и характера тепло- и влаговыделений. Для помещений со значительными тепловыделениями (кухня, кондитерский цех) внутреннюю температуру для расчета отопления принимают равной 5° С (дежурное отопление в периоды, когда предприятие не работает); для помещений со значительными выделениями влаги (например, душевые) —25° С.

Наружные расчетные температуры определяются исходя из климатического района расположения здания и могут изменяться в очень широких пределах. Для различных климатических районов были построены кривые изменения температуры наружного воздуха, наблюдавшиеся в течение восьми наиболее холодных зим за 50-летний период. Для различных районов они имеют характерную и близкую по очертанию форму    — медленное, затем резкое понижение температуры с переходом через минимум и медленное повышение после окончания периода резкого похолодания. Кроме того, наблюдаются суточные, трехсуточные и пятисуточпые изменения наружной температуры, которые сказываются на температуре поверхности ограждений и их толще, а также на температуре воздуха в помещении.

Различные по массивности ограждения по-разному реагируют на изменения температуры. Легкие (не массивные) ограждения (например, окна) быстро передают изменения наружной температуры внутреннему воздуху. Массивные ограждения (например, кирпичная стена) передают эти изменения со значительным опозданием и ослабленными по абсолютной величине.

Свойство ограждения сохранять постоянство температуры при изменении температуры окружающего воздуха называется его теплоустойчивостью.

Теплоустойчивость наружных ограждений зависит от тепло-физических характеристик материала, конструкции ограждений и характеризуется степенью их массивности.

Показателем массивности ограждений является характеристика тепловой инерции D,   которая   вычисляется   по   формуле

Площадь отдельных ограждений при подсчете потерь тепла по формуле должна определяться с соблюдением правил обмера ограждений. Эти правила учитывают сложность процесса теплопередачи через элементы ограждения и предусматривают условное увеличение и уменьшение площадей, если фактические теплопотери отличаются от подсчитанных по принятым формулам. Правила обмера площадей ограждений следующие:

1)         площади окон (О), дверей (Д) и фонарей измеряются по наименьшему строительному проему;

2)         площади потолка (Яг) и пола (Пл) измеряются между осями внутренних стен и внутренней поверхностью наружной стены (определение площади пола, первого этажа производится с условной разбивкой ее на зоны);

3)  площади наружных стен (Не) измеряются:

а)         в плане: по внешнему периметру —от осей внутренних

стен до наружного угла стены;

б)         по высоте: на первом этаже — от нижней поверхности пе

рекрытия над подпольем или неотапливаемым подвальным по

мещением до чистого пола второго этажа (либо от чистой по

верхности пола по грунту); на средних этажах —от поверхности

пола данного этажа до поверхности пола следующего этажа; на

верхних этажах — от поверхности пола до верха конструкции чердачного или бесчердачного перекрытия Площади внутренних стен определяются по внутреннему размеру.

Некоторые строительные ограждения своей внешней поверхностью граничат с неотапливаемыми помещениями (чердак, подполье, холодный тамбур). Потери тепла через такие ограждения будут меньше, так как их внешняя поверхность омывается воздухом, имеющим более высокую температуру и меньшую скорость движения по сравнению с наружным воздухом; в формуле это учитывается коэффициентом.

Значения поправочного коэффициента п для различных видов ограждения приведены в  

Добавочные потери тепла, возникающие вследствие обдувания здания ветром, ориентации ограждений на северную половину горизонта, поступления в помещение холодного воздуха через наружные двери и других причин, учитываются коэффициентом г], который исчисляется в процентах к основным тепло-потерям.

Добавка на страны света дается: к теплопотерям стен, окон и дверей, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад, в размере 10%, на запад и юго-восток — 5%, на юг и юго-запад — не дается. При наличии во вспомогательных и складских помещениях двух и более наружных стен на них, а также на окна устанавливается добавка в размере 5%.

Добавка на обдувание ветром в местностях с расчетной зимней скоростью его до 5 м/ч для ограждений, стен и окон, не защищенных от ветра (в зданиях, расположенных на возвышенностях, у рек, озер, на берегу моря или на открытой местности), принимается равной 10%; при расчетной зимней скорости ветра от 5 до 10 м/с добавка принимается с коэффициентом 2, а при скорости ветра более 10 м/с— с коэффициентом З1.

Добавка, учитывающая дополнительные потери тепла, возникающие за счет поступления холодного воздуха через наружные двери при открывании их на короткие периоды времени, для здания в п этажей принимается в следующих размерах: для двойных дверей без тамбура 100-п% (к потерям тепла через двери, подсчитанным по формуле); для двойных дверей с тамбуром, снабженным дверью,— 80 • л %, для одинарных дверей без тамбура — 65 • /г % -

Для наружных дверей главных входов предприятий общественного питания, которые не оборудованы воздушно-тепловыми завесами, а также для загрузочных люков добавка к основным теплопотерям принимается равной 500%.

Добавка на высоту помещения составляет 2% суммы тепло-потерь рассчитываемого ограждения на каждый метр сверх 4, но не более 15%- На лестничные клетки эта добавка не распространяется.

В предприятиях общественного питания, которые располагаются в 3—8-этажных зданиях, имеют двойные окна и не оборудованы приточной вентиляцией, расход тепла на нагрев воздуха, проникающего через неплотности ограждений, главным образом

www.bibliotekar.ru/spravochnik-133-santehnika/