Диссертация (1141539), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Для 1 варианта утепления сопротивление теплопередаче наружной стены ипокрытия приближаются к нормируемым по санитарно-гигиеническим условиямформулой (3) СП [86]. Сопротивления теплопередаче наружных стен и покрытийрассчитаны по п. 5.2 того же СП для варианта 2. Для 3 варианта утепления теплозащита принята из энергосбережения по табл.
3 [86]. Величины сопротивлений58теплопередаче для наружных ограждающих конструкций и толщины слоев минеральной ваты с приведенной (с учетом коэффициента теплотехнической однородности крепления утепленного фасада к стене) теплопроводностью λБ=0,056Вт/м.оС приведены в таблице 4.2.Таблица 4.2 –Варианты теплозащиты зданияПараметр наружной ограждающей конструкцииВариант 1Вариант 2Вариант 32491,2261,6192,571,3471,7042,629412161,3792,743,421,4902,8713,621Наружная стенаТолщина слоя минеральной ваты, смТребуемое сопротивление теплопередаче,м2∙оС/ВтПриведенное сопротивление теплопередаче,м2∙оС/ВтПокрытиеТолщина слоя минеральной ваты, смТребуемое сопротивление теплопередаче,м2∙оС/ВтПриведенное сопротивление теплопередаче,м2∙оС/ВтБыли приняты три значения теплопоступлений в офисные помещения с учетом проникающей через окна солнечной радиации: 30 Вт/м2, 50 Вт/м2 и 70 Вт/м2.Таким образом, 18 вариантов геометрии здания рассматривались в трех вариантах теплозащиты и в трех вариантах внутренних теплопоступлений, всего 162варианта расчетов.В помещениях имеет место значительный разброс тепловыделений на 1 м2наружных конструкций, так как помещения имеют большую глубину – 10,1 м.Так, например, в рядовых помещениях на среднем этаже суммарная площадьнаружных ограждений равна 6,8х3,9 м, а в угловых верхнего этажа –(6,8+10,1)х3,9+ 6,8х10,1 м.Все внутренние поверхности помещения имеют «легкую» отделку: акмиграновый потолок, легкая штукатурка стен и перегородок, ковролин на полу.
В результате, внутренняя теплоустойчивость проявляется минимальным образом, иполученное медленное остывание помещения в зимний период не переоценено.Сквозное затухание температурных волн наружных стен тоже незначительно:стены из ячеистобетонных блоков плотностью 600 кг/м3 толщиной 200 мм с утеплением минераловатными плитами. Покрытие по железобетонной плите. Не смот-59ря на то, что температура наружного воздуха в каждом отдельном расчете постоянна, сквозная теплоустойчивость незначительно сказывается при прохождениичерез наружные ограждающие конструкции переменного (из-за непостоянствавнутренней температуры) теплового потока.4.2 Режимы поддержания заданных условий в помещенияхРасчеты выполнялись при семи различных значениях температуры наружноговоздуха в течение года: от расчетной для отопления до расчетной для кондиционирования воздуха в теплый период года.
Весь год был поделен на 7 интервалов,где выбранные для значения температуры являлись серединами. Длительностьнаблюдения температуры определялась по [87] и приведена в таблице 4.3.Таблица 4.3 – Число дней наблюдения за год температуры наружного воздухаИнтервал температур наружного воздуха, оС+21,75≤t+10≤t<+21,75+2,5≤t<+10-1,55≤t<+2,5-6,25≤t<-1,55-19,2≤t<-6,25t≤-19,2Средняя температура интерваланаружного воздуха, оС+28,5+15+50-3,1-10,4-28Продолжительностьсуток1811474887549Потоки отопления и охлаждения подбирались таким образом, чтобы выполнялось условие: к началу рабочего дня результирующая температура помещенияравнялась или была чуть выше нижнего предела допустимой температуры 18 оС.Необходимо выбрать одинаковый режим отопления в здании для всех помещений с различными теплопотерями.
Было принято, что объект отапливается центральной водяной системой отопления в холодный период года с местными отопительными приборами с терморегулирующими клапанами, настроенными наподдержание максимально допустимой температуры в помещениях. Для снижения к началу рабочего дня температуры помещения до минимально допустимогоуровня на тепловом вводе в здание в нерабочее время в системе отопления поддерживается пониженная температура теплоносителя. При любой температуре60наружного воздуха на мощность отопления накладывается два ограничения.
Вопервых, мощность отопления не должна быть больше мощности, поддерживающего круглосуточно в помещении 20 оС. Во-вторых, ограничение по температурев помещении – в отопительный период к началу рабочего дня не должна быть ниже 18 оС, а к концу рабочего времени выше 24 оС. Так как самым остывающим является помещение угловое на верхнем этаже, то соотношение между необходимойночной теплоподачей и расчетной мощностью системы отопления при каждойрассматриваемой температуре наружного воздуха выбирается по этому помещению и является определяющей для всех помещений здания.
При этом понятно, чтоостальные помещения не остывают до минимальной температуры. Так как все помещения имеют индивидуальное регулирование теплового потока, то для каждогопомещения в течение рабочего дня он подбирался свой, чтобы к концу рабочегодня температура была максимальной. Так же и потоки охлаждения подбиралисьдля каждого отдельного варианта расчета.4.3 Нагрузки на системы отопления и охлаждения помещенийВ таблице 4.4 приведены расчетные мощности системы отопления и охлаждения при различной температуре наружного воздуха, а также подобранныенагрузки на системы, обеспечивающие заданный температурный режим в помещениях для варианта размеров здания №4, то есть здание 3-хэтажное с размерамив плане 40,8х20,4 м.
и коэффициентом остекленности 0,25 (размеры окна 4,42х1,5м.). Важно, что с учетом принятых двух ограничений, мощность системы ночногоотопления совпадает при теплопоступлениях в помещения 30 Вт/м2, и эта мощность остается постоянной и при более высоких теплопоступлениях и повысить ееуже невозможно, а остывание помещение от 24 оС до 18 оС зависит только отсвойств теплозащиты.Очевидно, что требуется более низкая теплоподача от отопительного приборапри бóльших тепловыделениях в течение рабочего дня, поскольку суммарные теплопоступления от системы отопления и оборудования зависят только от принято-61го варианта теплозащиты и температуры наружного воздуха.По сравнению с величинами по таблице 4.4 графе 2, рассчитанными дляподдержания постоянной температуры внутри помещения равной 20 оС видно,что благодаря принятому режиму температуры в помещении, можно сократитьмощности отопления во всех помещениях.
Видно, что для разных помещенийбóльшие нагрузки на отопление могут относиться как к ночному, так и к дневному отоплению. Но при этом для большинства помещений в холодный период годанагрузки на отопление в дневное время больше, чем в ночное. И таким образомтепловая мощность системы отопления для всего здания определялась по дневному периоду при суммировании нагрузок всех помещений здания.Для рабочего и нерабочего времени продолжительность отопительного периода своя и не является одинаковой, так как в течение суток для помещений может требоваться как отопление в нерабочее время, так и охлаждение в рабочее.Для разных помещений свое значение наружной температуры, ниже которой требуется отопление в рабочие часы. Так из таблицы 4.4 следует, что в рядовых помещениях на промежуточном этаже при теплопоступлениях в помещениедаже 30 Вт/м2 во всех трех вариантах теплозащиты здания при температуренаружного воздуха -28 оС отопление уже не требуется.
При этом, например дляуглового помещения на верхнем этаже для всех трех вариантов теплозащиты привнутренних тепловыделениях 30 Вт/м2, а также в варианте 1 при теплоизбытках50 Вт/м2, отопление в дневное время требуется весь отопительный период.Таким образом, видно, что для снижения требуемой мощности системыотопления важную роль играют теплопоступления, которые восполняют теплопотери. А когда теплопоступления превышают теплопотери, то на снижение нагрузки на систему охлаждения положительную роль играют увеличение значенийтеплопотерь.
Однако, если температура наружного воздуха превышает температуру помещения, то теплопоступления через наружные ограждающие конструкции увеличиваются при уменьшении сопротивления теплопередаче ограждений, иследовательно максимальная мощность охлаждения у варианта теплозащиты 1.На нагрузку системы охлаждения в рабочее время, существенно влияет уровень62Таблица 4.4 – Расход теплоты и холода, Вт, в различное время суток в помещениях для варианта размеров здания №4 (по таблице 4.1)Температуранаружноговоздуха,°СТеплопотерипомещения,Вт12-28-10,4-3,1051528,541162607198117151286-28-10,4-3,1051528,52541160912231059794-28-10,4-3,1051528,520441295984852639-28-10,4-3,1051528,557803661278224081806-28-10,4-3,1051528,537272360179415531165-28-10,4-3,1283517951364Нагрузка на ночноеотопление(18–9 ч),%ВтНагрузка, Вт, на отопление (+) или охлаждение (-) помещения в рабочее время (9 -18 ч)при тепловыделениях в нем30 Вт/м250 Вт/ м270 Вт/м2(2070 Вт)(3434 Вт)(4808Вт)34567Рядовое помещение верхнего этажаВариант утепеления 172,930003330196659261,416001810446-92840,48001570206-116846,1790800-564-193824,1310640-724-209800-550-1914-328800-3028-4392-5766Вариант утепеления 251,213002010646-72832,35201010-354-17289,8120710-654-202800510-854-222800-30-1394-276800-1130-2494-386800-2497-3861-5235Вариант утепеления 338,67901540176-119820,1260630-734-210800330-1034-24080040-1324-269800-410-1774-314800-1310-2674-404800-2440-3804-5178Угловое помещение верхнего этажаВариант утепеления 176,6443052403876250265,624003230186649258,616302360996-37854,013001830466-90841,07401270-94-146800-270-1634-300800-3223-4587-5961Вариант утепеления 264,924203270190653249,211601910546-82835,76401360-4-137827,74301100-264-163800810-554-192800-750-2114-348800-2790-4154-5528Вариант утепеления 352,214802330966-40830,15401350-14-138811,0150960-404-1778631051528,521181886-28-10,4-3,1051528,517101083823712534-28-10,4-3,10515281387879668578434-28-10,4-3,10515281121710540467350-28-10,4-3,105152833732136162314061054-28-10,4-3,10515282573163012381072804-28-10,4-3,105152819121211920797597Продолжение таблицы 4.43456700770-594-196800170-1194-256800-1040-2404-377800-2670-4034-5408Рядовое помещение промежуточного этажаВариант утепеления 144,4760230-1134-250818,5200-210-1574-294820,9172-780-2144-351822,5160-1010-2374-374800-1020-2384-375800-1510-2874-424800-2294-3658-5032Вариант утепеления 219,5270600-764-213800-130-1494-286800-520-1884-325800-710-2074-344800-1010-2374-374800-1590-2954-432800-2310-3674-5048Вариант утепеления 335,7400-170-1534-290828,2200-757-2121-349500-800-2164-353800-960-2324-369800-1200-2564-393800-1680-3044-441800-2240-3604-4978Угловое помещение промежуточного этажаВариант утепеления 156,3190024301066-30848,21030930-434-180828,3460790-574-194819,9280590-774-21485,760276-1088-246200-970-2334-370800-2630-3994-5368Вариант утепеления 251,313201950586-78825,84201150-214-158816,2200580-784-215800522-842-221600-50-1414-278800-1137-2501-387500-2541-3905-5279Вариант утепеления 341,88001030-334-170816,5200410-954-23280080-1284-265800-170-1534-290800-590-1954-332800-1390-2754-412800-2410-3774-514864теплопоступлений в помещении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
