Приложение К. Методика и пример расчета требуемых сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций теплого чердака

Приложение К

Методика и пример
расчета требуемых сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций теплого чердака

К.1 Требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия теплого чердака ,м2-°С/Вт, определяют по формуле:

, (К.1)

где - требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия, определяемое по таблице 9 в зависимости от типа здания;

- коэффициент, определяемый по формуле:

, (К.2)

где - то же, что и в формуле (3);

- то же, что и в формуле (4);

- расчетная температура воздуха в чердаке, °С, устанавливаемая по расчету теплового баланса.

Для 6-8-этажных зданий величину при проведении расчетов следует принимать не менее 14 °С, для 9-12-этажных зданий - не менее 15 °С, для 13-17-этажных зданий - не менее 17 °С. Для зданий ниже 6-ти этажей чердак, как правило, выполняют холодным, а вытяжные каналы из каждой квартиры выводят на кровлю.

К.2 Расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности перекрытия теплого чердака должен быть не более нормируемой величины , °С, определяемой по таблице К.1.

Таблица К.1

Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции

Здания и помещения	Нормируемый температурный перепад ,°C, для
	наружных стен	покрытий и чердачных перекрытий	перекрытий над проездами, подвалами и подпольями	зенитных фонарей
1 Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты	4,0	3,0	2,0
2 Общественные, кроме указанных в поз. 1, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным и мокрым режимом	4,5	4,0	2,5

Величину для перекрытия теплого чердака следует рассчитывать по формуле:

, (К.3)

где - то лее, что и в формуле (3); 1с.чеРд - то же, что в формуле (К.2);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности наружного ограждения теплого чердака, Вт/(м2-°С), принимаемый:

- для стен - 8,7 Вт/(м2-°С);

- для покрытий 7-9-этажных зданий - 9,9 Вт/(м2-°С);

- для покрытий 10-12-этажных - 10,5 Вт/(м2-°С);

- для покрытий13-16-этажных - 12 Вт/(м2-°С);

- проектное значение приведенного сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия, назначаемое из условия:

- то же, что и в формуле (К.1).

Если условие не выполняется, то следует увеличить приведенное сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия , до значения, обеспечивающего это условие.

К.3 Требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен теплого чердака , м2-°С/Вт, рассчитывают исходя из условия невыпадения конденсата на внутренней поверхности ограждающей конструкции:

, (К.4)

где - то же, что в формуле (К.2);

- то же, что и в формуле (4);

- то же, что в формуле (К.3);

- нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции , принимается по таблице К.1.

Проектное значение сопротивления теплопередаче наружных стен теплого чердака назначается из условия:

К.4 Требуемое сопротивление теплопередаче покрытия теплого чердака, м2-°С/Вт, определяют, принимая в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха в чердаке согласно К.1, по формуле:

, (К. 5)

где - то же, что и в формуле (3);

- то же, что и в формуле (4);

- то же, что в формуле (К.2);

- температура воздуха, поступающего из вытяжных вентиляционных каналов в пространство теплого чердака, °С, принимаемая при отсутствии рекуперации равной расчетной температуре внутреннего воздуха основных помещений - ;

, , - расчетная площадь, м2, соответственно покрытия, перекрытия и наружных стен теплого чердака (определяются по внутренним размерам);

- то же что и в формуле (К.3);

- проектное значение сопротивления теплопередаче наружных стен теплого чердака, м-°С/Вт, принимаемое согласно К.З;

- линейная плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции, приходящаяся на 1 м.пог. длины трубопровода i-го диаметра с учетом теплопотерь через изолированные опоры, фланцевые соединения и арматуру, Вт/м. Для чердаков и подвалов значения приведены в таблице К.2.

Таблица К.2

Нормируемая плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции трубопроводов на чердаках и в подвалах

Условный диаметр трубопровода, мм	Средняя температура теплоносителя, °С
	60	70	80	95	105	125
		Линейная плотность теплового потока , Вт/м
10	7,7	9,4	11,1	13,6	15,1	18,0
15	9,1	11,0	12,9	15,8	17,8	21,6
20	10,6	12,7	14,9	18,1	20,4	25,2
25	12,0	14,4	16,8	20,4	22,8	27,6
32	13,3	15,8	24,3	22,2	24,7	30,0
40	14,6	17,3	19,9	23,9	26,6	32,4
50	14,9	17,7	20,6	25,0	28,0	34,2
70	17,0	20,3	23,5	28,3	31,7	38,4
80	19,2	22,8	26,4	31,8	35,4	42,6
100	20,9	25,0	29,1	35,2	39,2	47,4
125	24,7	29,0	33,3	39,8	44,2	52,8
150	27,6	32,4	37,2	44,4	49,1	58,2
Примечание - Плотность теплового потока в таблице определена при средней температуре окружающего воздуха 18 °С. При меньшей температуре воздуха плотность теплового потока возрастает с учетом следующей зависимости: , (К.6) где - линейная плотность теплового потока по таблице К.2; - температура теплоносителя, циркулирующего в трубопроводе при расчетных условиях; t - температура воздуха в помещении, где проложен трубопровод.

- длина трубопровода /-го диаметра, м, (принимается по проекту);

- удельная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 0,278 Вт-ч/(кг-°С);

- плотность вентиляционного воздуха, принимаемая равной 1,2 кг/м3;

- расчетный расход вентиляционного воздуха, м3/ч, поступающего в пространство теплого чердака, рассчитываемый по формуле:

, (К.7)

-средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч-1, определяемая по таблице Х.2 Приложения X;

- коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, определяемый по архитектурно-строительным чертежам здания, а при отсутствии данных принимаемый = 0,85;

- отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м3.

К.5 По проектным значениям сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций теплого чердака - , , определенных соответственно по К.1-К.4, по уравнению теплового баланса чердака (с учетом теплопоступлений через чердачное перекрытие, от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения, с вентиляционным воздухом и потерь тепла через наружные стены и покрытие теплого чердака) определяют фактическое значение расчетной температуры воздуха в теплом чердаке :

, (К.8)

гдe , , , , , , , , , , - то же, что в формуле (К.5);

, , - проектные значения приведенных сопротивлений теплопередаче, м2-°С/Вт, соответственно чердачного перекрытия, наружных стен и покрытия теплого чердака, принимаемых согласно К.1 -К.4.

В том случае, если рассчитанная по формуле (К.8) температура воздуха в теплом чердаке окажется меньше принятой первоначально, согласно К.1-, следует провести анализ теплопотерь и теплопоступлений теплого чердака и изменить проектные теплозащитные качества ограждающих конструкций до достижения следующего условия:

, (К.9)

К.6 После выполнения условия (К.9), наружные ограждающие конструкции теплого чердака проверяют на невыпадение конденсата на их внутренних поверхностях. Температуру внутренней поверхности наружных стен - , и покрытий теплого чердака - , следует определять по формуле:

, (К.10)

где - то же, что и в формуле (4);

- то же, что и в формуле (К.8);

- то же, что в формуле (К.3);

- проектное значение приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций теплого чердака: стен - и покрытия - , м2 °С/Вт.

Значение точки росы , °С, для теплого чердака следует определять при температуре воздуха на чердаке и относительной влажности воздуха (, по таблице К.3.

Полученное значение сопоставляется с соответствующим значением (наружных стен - , покрытий - ) на удовлетворение условия: .

К.7 Пример расчета ограждающих конструкций теплого чердака приведен ниже.

Таблица К.

Значения точки росы , °С, для различных значений температур , °С, и относительной влажности , %, воздуха в помещении

°С	, °С, при , %
	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95
-5	-15,3	-14,04	-12,9	-11,84	-10,83	-9,96	-9,11	-8,31	-7,62	-6,89	-6,24	-5,6
-4	-14,4	-13,1	-11,93	-10,84	-9,89	-8,99	-8,11	-7,34	-6,62	-5,89	-5,24	-4,6
-3	-13,42	-12,16	-10,89	-9,91	-8,95	-7,99	-7,16	-6,37	-5,62	-4,9	-4,24	-3,6
-2	-12,58	-11,22	-10,04	-8,98	-7,95	-7,04	-6,21	-5,4	-4,62	-3,9	-3,34	-2,6
-1	-11,61	-10,28	-9,1	-7,98	-7,0	-6,09	-5,21	-4,43	-3,66	-2,94	-2,34	-1,6
0	-10,65	-9,34	-8,16	-7,05	-6,06	-5,14	-4,26	-3,46	-2,7	-1,96	-1,34	-0,62
1	-9,85	-8,52	-7,32	-6,22	-5,21	-4,26	-3,4	-2,58	-1,82	-1,08	-0,41	0,31
2	-9,07	-7,72	-6,52	-5,39	-4,38	-3,44	-2,56	-1,74	-0,97	-0,24	0,52	1,29
3	-8,22	-6,88	-5,66	-4,53	-3,52	-2,57	-1,69	-0,88	-0,08	0,74	1,52	2,29
4	-7,45	-6,07	-4,84	-3,74'	-2,7	-1,75	-0,87	-0,01	0,87	1,72	2,5	3,26
5	-6,66	-5,26	-4,03	-2,91	-1,87	-0,92	-0,01	0,94	1,83	2,68	3,49	4,26
6	-5,81	-4,45	-3,22	-2,08	-1,04	-0,08	0,94	1,89	2,8	3,68	4,48	5,25
7	-5,01	-3,64	-2,39	-1,25	-0,21	0,87	1,9	2,85	3,77	4,66	5,47	6,25
8	-4,21	-2,83	-1,56	-0,42	0,71	1,82	2,86	3,85	4,77	5,64	6,46	7,24
9	-3,41	-2,02	-0,78	0,46	1,66	2,77	3,82	4,81	5,74	6,62	7,45	8,24
10	-2,62	-1,22	0,08	1,39	2,6	3,72	4,78	5,77	6,71	7,6	8,44	9,23
11	-1,83	-0,42	0,98	2,31	3,54	4,68	5,74	6,74	7,68	8,58	9,43	10,23
12	-1,04	0,44	1,9	3,25	4,48	5,63	6,7	7,71	8,65	9,56	10,42	11,22
13	-0,25	1,35	2,82	4,18	5,42	6,58	7,66	8,68	9,62	10,54	11,41	12,21
14	0,63	2,26	3,76	5,11	6,36	7,53	8,62	9,64	10,59	11,52	12,4	13,21
15	1,51	3,17	4,68	6,04	7,3	8,48	9,58	10,6	11,59	12,5	13,38	14,21
16	2,41	4,08	5,6	6,97	8,24	9,43	10,54	11,57	12,56	13,48	14,36	15,2
17	3,31	4,99	6,52	7,9	9,18	10,37	11,5	12,54	13,53	14,46	15,36	16,19
18	4,2	5,9	7,44	8,83	10,12	11,32	12,46	13,51	14,5	15,44	16,34	17,19
19	5,09	6,81	8,36	9,76	11,06	12,27	13,42	14,48	15,47	16,42	17,32	18,19
20	6,0	' 7,72	9,28	10,69	12,0	13,22	14,38	15,44	16,44	17,4	18,32	19,18
21	6,9	8,62	10,2	11,62	12,94	14,17	15,33	16,4	17,41	18,38	19,3	20,18
22	7,69	9,52	11,12	12,56	13,88	15,12	16,28	17,37	18,38	19,36	20,3	21,6
23	8,68	10,43	12,03	13,48	14,82	16,07	17,23	18,34	19,38	20,34	21,28	22,15
24	9,57	11,34	12,94	14,41	15,76	17,02	18,19	19,3	20,35	21,32	22,26	23,15
25	10,46	12,75	13,86	15,34	16,7	17,97	19,15	20,26	21,32	22,3	23,24	24,14
26	11,35	13,15	14,78	16,27	17,64	18,95	20,11	21,22	22,29	23,28	24,22	25,14
27	12,24	14,05	15,7	17,19	18,57	19,87	21,06	22,18	23,26	24,26	25,22	26,13
28	13,13	14,95	16,61	18,11	19,5	20,81	22,01	23,14	24,23	25,24	26,2	27,12
29	14,02	15,86	17,52	19,04	20,44	21,75	22,96	24,11	25,2	26,22	27,2	28,12
30	14,92	16,77	18,44	19,97	21,38	22,69	23,92	25,08	26,17	27,2	28,18	29,11
31	15,82	17,68	19,36	20,9	22,32	23,64	24,88	26,04	27,14	28,08	29,16	30,1
32	16,71	18,58	20,27	21,83	23,26	24,59	25,83	27,0	28,11	29,16	30,16	31,19
33	17,6	19,48	21,18	22,76	24,2	25,54	26,78	27,97	29,08	30,14	31,14	32,19
34	18,49	20,38	22,1	23,68	25,14	26,49	27,74	28,94	30,05	31,12	32,12	33,08
35	19,38	21,28	23,02	24,6	26,08	27,64	28,7	29,91	31,02	32,1	33,12	34,08

Пример К.1 теплотехнического расчета ограждающих конструкций теплого чердака

Исходные данные

Место строительства - г. Санкт-Петербург.

Тип здания - 16 -этажное жилое многоквартирное здание (одна средняя секция).

Строительный объем секции - 17128,2 м3.

Кратность воздухообмена = 1,36 ч"1.

Градусо-сутки отопительного периода ГСОП= 4796 °С-сут.

Кухни в квартирах оборудованы электроплитами.

Расчетная температура наружного воздуха = - 26 °С.

Расчетная температура внутреннего воздуха = 20 °С.

По первоначальному проекту покрытие в здании было запроектировано совмещенным с приведенным сопротивлением теплопередаче:

м2-°С/Вт м2-°С/Вт (по таблице 9 Рекомендаций).

На этапе разработки раздела ОВ проекта было принято решение устройства в проектируемом здании теплого чердака и размещения в нем верхней разводки труб систем отопления и горячего водоснабжения. Расчетные температуры теплоносителя в системе отопления с верхней разводкой - 95 °С, горячего водоснабжения - 60 °С.

Длина трубопроводов верхней разводки системы отопления составила:

, мм	80	50	32	25
, м	18	20	24,2	35,1

Длина трубопроводов верхней разводки системы горячего водоснабжения составила:

, мм	80	50	32	25
, м	4,2	18	15,4	7,8

Расчетная температура воздуха в теплом чердаке = 18 °С;

Температура воздуха, поступающего в теплый чердак из вентиляционных каналов, =20 °С

Температура внутреннего воздуха в помещениях верхнего этажа = 20 °С. Расчетная относительная влажность воздуха = 55 %.

Расчет производится для определения требуемых сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций теплого чердака , , при следующих значениях площадей:

- покрытия (кровли) над теплым чердаком = 356,4 м2.

- перекрытия теплого чердака = 356,4 м2.

- наружных стен теплого чердака = 124,8 м2.

Порядок расчета

Расчет производится в следующей последовательности.

1. Определим, согласно К.1, величину требуемого сопротивления теплопередаче перекрытия теплого чердака по формуле (К. 1), предварительно вычислив коэффициент по формуле (К.2):

.

Тогда

(м2°С/Вт),

где - требуемое сопротивление теплопередаче покрытия, определяемое по таблице 9; для жилого здания = 4,6м2-°С/Вт.

Проектное значение приведенного сопротивления теплопередаче чердачного перекрытия принято конструктивно равным 0,3 м2-°С/Вт, что выше рассчитанного по формуле (К.1) требуемого значения , равного 0,20 м2-°С/Вт.

2. Проверим, согласно п. К.2, выполнение условия для потолков жилых помещений верхнего этажа здания при = 3 °С:

Следовательно, санитарно-гигиеническое условие выполнено.

3. Требуемое значение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен теплого чердака из условия невыпадения конденсата рассчитаем по формуле (К.4):

Проектное значение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен теплого чердака принято равным 2,25 м2-°С/Вт.

4. Вычислим, согласно К.4, величину требуемого значения приведенного сопротивления теплопередаче покрытия теплого чердака , м2-°С/Вт, предварительно определив следующие величины:

- расчетный расход вентиляционного воздуха , м3/ч, поступающего в пространство теплого чердака, рассчитываемый по формуле:

;

- теплопоступления от трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения определяют на основе исходных данных для труб и соответствующих значений , принимаемых по таблице К.2 (при температуре окружающего воздуха 18 °С):

Тогда, требуемое сопротивление теплопередаче покрытия чердака ,м2-°C/Bт, составит:

Проектное значение приведенного сопротивления теплопередаче покрытия теплого чердака из конструктивных соображений принято равным 1,2 м2-°С/Вт> 0,97 м2-°С/Вт.