И.2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗДАНИЯ И ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА

И.2.1 Перед заполнением формы энергетического паспорта следует привести краткое описание проекта здания. При этом указываются этажность здания, количество и типы секций, количество квартир и место строительства. Приводится характеристика наружных ограждающих конструкций: стен, окон, покрытия или чердака, подвала, подполья, а при отсутствии пространства под первым этажом - полов по грунту. Указывается источник теплоснабжения здания и характер разводки трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.

Методика расчета параметров приведена на примере жилого здания, описанного в разделе 18.

И.2.2 В разделе «Общая информация о проекте» приводится следующая информация:

адрес здания - регион РФ, город или населенный пункт, название улицы и номер здания;

тип здания - в соответствии с разделом 17;

разработчик проекта - название головной проектной организации;

адрес и телефон разработчика - почтовый адрес, номер телефона и факса дирекции;

шифр проекта - номер проекта повторного применения или индивидуального проекта, присвоенный проектной организацией.

И.2.3 В разделе «Расчетные условия» приводятся климатические данные для города или пункта строительства здания и принятые температуры помещений (здесь и далее нумерация приведена согласно разделу 18):

1. Расчетная температура внутреннего воздуха t_int принимается по таблице 1. Для жилого здания в г. Твери t_int = 20 °С.

2. Расчетная температура наружного воздуха t_ext. Принимается значение температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01. Для г. Твери t_ext = -29 °С.

3. Расчетная температура теплого чердака t_int^c. Принимается равной 14 °С, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей теплый чердак и ниже расположенные жилые помещения. В данном проекте теплый чердак отсутствует.

4. Расчетная температура техподполья (технического подвала) t_f^int. При наличии в подвале труб систем отопления и горячего водоснабжения эта температура принимается равной не менее плюс 2 °С, исходя из расчета теплопоступлений от инженерных систем и вышерасположенных жилых помещений. В данном проекте подвал неотапливаемый.

5. Продолжительность отопительного периода z_ht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери z_ht = 218 сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t_ht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери t_ht = -3,0 °С.

7. Градусо-сутки отопительного периода D_d вычисляются по формуле (1).

Для г. Твери D_d = 5014 °C×сут.

И.2.4 В разделе «Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания» приводятся данные, характеризующие здание.

8 - 11. Все характеристики по этим пунктам принимаются по проекту здания.

И.2.5 В разделе «Объемно-планировочные параметры здания» вычисляют в соответствии с требованиями подраздела 5.4 площадные и объемные характеристики и объемно-планировочные показатели:

12. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания A_e^sum. Устанавливается по внутренним размерам «в свету» (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).

Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи, A_w+F+ed, м², определяется по формуле

A_w+F+ed = p_stH_h + A_s,(И.1)

где р_st - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа, м;

H_h - высота отапливаемого объема здания, м;

A_s - дополнительная площадь наружных стен (лестничных клеток, лифтовых шахт), выходящих за пределы основного фасада (выше уровня потолка последнего этажа и ниже уровня пола первого этажа), м². В данном примере A_s = 0.

A_w+F+ed = 160,6×24 = 3855 м².

Площадь наружных стен A_w,м², определяется по формуле

A_w = A_w+F+ed - A_F,(И.2)

где A_F - площадь окон, определяется как сумма площадей всех оконных проемов.

Для рассматриваемого здания А_F = 694 м². Из них площадь оконных проемов в лестнично-лифтовом узле A_FA = 70 м².

Тогда A_w = 3855 - 694 = 3161 м² (в том числе продольных стен - 2581 м², торцевых стен - 580 м²).

Площадь покрытия А_с,м², и площадь перекрытия над подвалом A_f,м², равны площади этажа A_st

A_c = A_f = A_st = 770 м².

Общая площадь наружных ограждающих конструкций A_e^sum определяется по формуле

A_e^sum = A_w+F+ed + A_c + A_f = 3855 + 770 + 770 = 5395 м². (И.3)

13 - 16. Площадь отапливаемых помещений A_h и площадь жилых помещений А_l определяются по проекту и равны:

A_h = 5256 м²; А_l = 3416 м².

17. Отапливаемый объем здания V_h,м³, вычисляется как произведение площади этажа А_st,м², (площади, ограниченной внутренними поверхностями наружных стен) на высоту H_h,м, этого объема, представляющую собой расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа.

V_h = А_stH_h = 770×24 = 18480 м³. (И.4)

18 - 19. Показатели объемно-планировочного решения здания определяются по формулам:

- коэффициент остекленности фасадов здания f

f = A_F/A_w+F+ed = 694/3855 = 0,18 £ f^req = 0,18; (И.5)

- показатель компактности здания k_e^des

k_e^des = A_e^sum/V_h = 5395/18480 = 0,29 < k_e^req = 0,32 м^-1. (И.6)

И.2.6Раздел «Энергетические показатели» включает теплотехнические и теплоэнергетические показатели.

Теплотехнические показатели

20. Согласно СНиП 23-02 приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений R₀^r,м²×°С/Вт, должно приниматься не ниже нормируемых значений R_req,которые устанавливаются по нормам таблицы 4 этого СНиП в зависимости от градусо-суток отопительного периода. Для D_d = 5014 °С×сут нормируемое сопротивление теплопередаче равно для:

- стен R_w^req = 3,16 м²×°С/Вт;

- окон и балконных дверей R_F^req = 0,526 м²×°С/Вт;

- покрытия R_c^req = 4,71 м²×°С/Вт;

- перекрытий первого этажа R_f^req = 4,16 м²×°С/Вт.

Согласно СНиП 23-02 в случае удовлетворения требования q_h^des £ q_h^req по удельному расходу тепловой энергии на отопление здания приведенное сопротивление теплопередаче R_req для отдельных элементов наружных ограждений может приниматься ниже нормируемых значений. В рассматриваемом случае для стен здания приняли R_w^req = 2,65 м²×°С/Вт, что ниже нормируемого значения, для покрытия - R_c^req = = 4,71 м²×°С/Вт, для перекрытия первого этажа - R_f^req = 4,16 м²×°С/Вт.

Проверяют принятую величину для стен на ограничение по температурному перепаду, подставляя ее в формулу (4) СНиП 23-02: для стен Dt_o = 2,12 °С, что меньше 4 °С и, следовательно, по этому показателю удовлетворяет нормам СНиП 23-02.

Для заполнения оконных и балконных проемов приняли окна и балконные двери с тройным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах R_F^r = 0,55 м²×°С/Вт, что выше нормируемого значения.

21. Приведенный коэффициент теплопередачи здания К_m^tr,Вт/(м²×°С), определяется согласно формуле (Г.5) приложения Г СНиП 23-02

К_m^tr = (3161/2,65 + 694/ 0,55 + 770/ 4,71 + 770/4,16)/5395 = 0,519 Вт/(м²×°С).

22. Кратность воздухообмена жилого здания за отопительный период п_а,1/ч, рассчитывается по формуле (Г.8) СНиП 23-02. При этом количество приточного воздуха в жилые помещения определяется из расчета заселенности квартиры 20 м² общей площади на одного человека и менее и условно принимается 3 м³/ч на 1 м² площади жилых комнат, т.е. равным 3A_l. Так как естественная вентиляция в здании работает круглосуточно, то n_v = n_inf = 168. Кратность воздухообмена в жилых помещениях здания равна

n_a^l = 3A_l/(b_vV_h) = 3×3416/(0,85×18480) = 0,652 ч^-1,

где b_v - коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0,85;

V_h - отапливаемый объем здания, м³.

К этому воздухообмену следует добавить объем инфильтрующегося воздуха через окна и балконные двери лестничной клетки, лифтовых холлов наружных пожарных переходов. Воздухопроницаемость окон и балконных дверей наружных переходов следует принимать из сертификата испытаний и при отсутствии - 2,1 кг/(м²×ч), входных дверей в здание - 7 кг/(м²×ч) (табл. 11 СНиП 23-02). Количество инфильтрующегося воздуха G_inf,поступающего в лестничные клетки, определяется согласно Г.5 СНиП 23-02.

G_inf = (A_F/R_a^F)(DP_F/10)²/³ = 70(41,5/10)^2/3/0,47 = 386 кг/ч;

r_а^ht = 353/[273 + 0,5(20 + 28)] = 1,31 кг/м³.

Кратность воздухообмена за счет инфильтрующегося воздуха в лестнично-лифтовом узле равна

n_a^el = (G_infk/r_a^ht)/(b_vV_h) = (386×1/1,31)/(0,85×18480) = 0,019 ч^-1.

И общая кратность воздухообмена в жилом здании равна сумме этих кратностей

n_a = n_a^l +n_a^el = 0,652 + 0,019 = 0,671 ч^-1.

23. Условный коэффициент теплопередачи здания K_m^inf,Вт/(м²×°С), определяется по формуле (Г.6) приложения Г СНиП 23-02

К_m^inf = 0,28×1×0,671×0,85×18480×1,31×0,8/5395 = 0,573 Вт/(м²×°С).

24. Общий коэффициент теплопередачи здания К_т,Вт/(м²×°С), определяется по формуле (Г.4) приложения Г СНиП 23-02

К_т = 0,519 + 0,573 = 1,092 Вт/(м²×°С).

Теплоэнергетические показатели

25. Общие теплопотери через наружную ограждающую оболочку здания за отопительный период Q_h,МДж, определяются по формуле (Г.3) приложения Г СНиП 23-02

Q_h = 0,0864×1,092×5014×5395 = 2552185 МДж.

26. Удельные бытовые тепловыделения q_int,Вт/м², следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания (по Г.6 СНиП 23-02), но не менее 10 Вт/м². В нашем случае принято 14,5 Вт/м².

27. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период Q_int,МДж, определяются по формуле (Г.10) приложения Г СНиП 23-02

Q_int = 0,0864×14,5×218×3416 = 932945 МДж.

28. Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период Q_s,МДж, определяются по формуле (Г.11) приложения Г СНиП 23-02. Данные о количестве суммарной солнечной радиации (прямой, рассеянной и отраженной) на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности за отопительный период вычисляют согласно приложению В. Для г. Твери средняя величина суммарной солнечной радиации при действительных условиях облачности на вертикальные поверхности СВ/СЗ ориентации I = 716 МДж/м², на поверхности ЮВ/ЮЗ ориентации I = 1224 МДж/м². Площади светопроемов соответственно ориентации - по 347 м².

Q_s = 0,5×0,76×(716×347 + 1224×347) = 255861 МДж.

29. Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период Q_h^y,МДж, определяется по формуле (Г.2) приложения Г СНиП 23-02

Q_h^y = [2552185 - (932945 + 255861)0,8×0,85]×1,13 = 1970491 МДж.

30. Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^des,кДж/(м²×°С×сут), определяется по формуле (Г.1) приложения Г СНиП 23-02

q_h^des = 1970491×10³/(5256×5014) = 74,77 кДж/(м²×°С×сут).

31. Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_h^req,кДж/(м²×°С×сут), принимается в соответствии с таблицей 9 СНиП 23-02 равным 76 кДж/(м²×°С×сут). Проект здания соответствует требованиям СНиП 23-02 при следующих сопротивлениях теплопередаче наружных ограждающих конструкций:

стен - R_w^req = 2,65 м²×°С/Вт;

окон и балконных дверей - R_F^req = 0,55 м²×°С/Вт;

покрытий - R_c^req = 4,71 м²×°С/Вт;

перекрытий первого этажа - R_f^req = 4,16 м²×°С/Вт.

ПРИЛОЖЕНИЕ К
(рекомендуемое)

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ФАСАДА ЖИЛОГО ЗДАНИЯ

Исходные данные

1. Объект строительства - 16-этажный односекционный крупнопанельный жилой дом, построенный в г. Кашире Московской области. Условие эксплуатации ограждений Б согласно СНиП 23-02.

2. Наружные стены - из трехслойных железобетонных, l_Б = 2,04 Вт/(м×°С), панелей на гибких связях с утеплителем из пенополистирола толщиной 165 мм, l_Б = 0,042 Вт/(м×°С). Панели имеют толщину 335 мм. По периметру панелей и их проемов утеплитель имеет защитный слой из цементно-песчаного раствора толщиной 10 мм. Для соединения железобетонных слоев применены два вида гибких связей из коррозионно-стойкой стали диаметром 8 мм: треугольные и точечные (шпильки). Расчет приведенного сопротивления теплопередаче выполнен согласно формуле (14) и соответствующего примера расчета в приложении Н.

3. Для заполнения проемов применены деревянные оконные блоки с тройным остеклением в раздельно-спаренных переплетах R_o^r = 0,55 м²×°С/Вт.

4. В стыках применен минераловатный утеплитель l_Б = 0,07 Вт/(м×°С), снаружи закрытый уплотнителем Вилатерм l_Б = 0,15 Вт/(м×°С).

5. Для Московской области (г. Кашира) согласно СНиП 23-01 средняя температура и продолжительность отопительного периода составляют: t_ext^av = -3,4 °С; z_ht = 212 сут. Температура внутреннего воздуха t_int = 20 °С. Тогда градусо-сутки отопительного периода согласно формуле (1) составляют

D_d = (20 + 3,4)×212 = 4961 °С×сут.

Порядок расчета

1. По таблице 4 СНиП 23-02 D_d = 4961 °С×сут соответствует нормируемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий R_req = 3,14 м²×°С/Вт.

2. Сопротивление теплопередаче панелей по глади, рассчитанное по формуле (8), равно

R_o = 1/8,7 + 0,17/2,04 + 0,165/0,042 + 1/23 = 4,17 м²×°С/Вт.

3. К числу теплопроводных включений и теплотехнических неоднородностей в стенах 16-этажного панельного дома относятся гибкие связи, оконные откосы, горизонтальные и вертикальные стыки панелей, угловые стыки, примыкание панелей к карнизу и цокольному перекрытию.

Для расчета по формуле (14) коэффициентов теплотехнической однородности различных типов панелей коэффициенты влияния теплопроводных включений f_i и площади зон их влияния рассчитаны на основе решения задач стационарной теплопроводности на компьютере соответствующих узлов и приведены в таблице К.1.

4. Коэффициенты теплотехнической однородности стеновых панелей рядового этажа 16-этажного дома, рассчитанные по формуле (14), приведены в таблице К.2.

Таблица К.1

Таблица К.2

5. Приведенный коэффициент теплотехнической однородности фасада определяется по формуле (24) и для рядового этажа (в соответствии с количеством типов панелей по таблице К.2) равен:

r_fas = (6,15×10 + 8,37×6 + 9,45×2 + 8,22 + 4,58 + 4,06×10 + 9,1×4 + 4,2×4)/(2×6,15/0,743 + 4×6,15/0,73 + 2×6,15/0,74 + 2×6,15/0,724 + 2×8,37/0,75 + 2×8,37/0,729 + 2×8,37/0,757 + 2×9,45/0,787 + 8,22/0,8 + 4,58/0,714 + 10×4,06/0,832 + 4×9,1/0,856 + 2×4,2/0,836 + 2×4,2/0,864) = 237,22/304 = 0,78;

- для первого этажа

r_fas = 0,78×0,962 = 0,75;

- для последнего этажа

r_fas = 0,78×0,97 = 0,757.

Приведенный коэффициент теплотехнической однородности фасада здания

r_fas^r = 16/(14/0,78 + 1/0,75 + 1/0,757) = 0,777.

Приведенное сопротивление теплопередаче фасада 16-этажного жилого дома по формуле (23) равно

R_fas^r = 0,777×4,17 = 3,24 м²×°С/Вт > R_req = 3,14 м²×°С/Вт.

Следовательно, наружные стены 16-этажного жилого дома удовлетворяют требованиям СНиП 23-02.

ПРИЛОЖЕНИЕ Л
(справочное)

ПРИВЕДЕННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ R_o^r,КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТЕНЕНИЯ НЕПРОЗРАЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ t, КОЭФФИЦИЕНТ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПРОПУСКАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ k ОКОН, БАЛКОННЫХ ДВЕРЕЙ И ФОНАРЕЙ

Таблица Л.1

ПРИЛОЖЕНИЕ М
(обязательное)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ

М.1 Ограждающую конструкцию разбивают на расчетные (двухмерные или трехмерные в отношении распределения температур) участки.

М.2 При определении приведенного сопротивления теплопередаче R_o^r,м²×°С/Вт, по данным расчета на персональном компьютере (ПК) стационарного двухмерного температурного поля различают два случая:

а) исследуемая область, выделенная для расчета температурного поля, представляет собой фрагмент ограждающей конструкции, для которого надлежит определить величину R_o^r;

б) исследуемая область, для которой рассчитывается температурное поле, меньше по размеру, чем анализируемый фрагмент ограждающей конструкции.

В первом случае искомая величина R_o^r вычисляется по формуле

R_o^r = (t_int - t_ext)L/åQ, (M.1)

где åQ - сумма тепловых потоков, пересекающих исследуемую область, Вт/м², определенная в результате расчета температурного поля;

t_int и t_ext - соответственно температура внутреннего и наружного воздуха, °С;

L - протяженность исследуемой области, м.

Во втором случае R_o^r определяют по формуле

R_o^r = (t_int - t_ext)L/[åQ + (t_int -t_ext)L_con/R_o^con], (M.2)

где L_con - протяженность, м, однородной части фрагмента ограждающей конструкции, отсеченной от исследуемой области в ходе подготовки данных к расчету температурного поля;

R_o^con - сопротивление теплопередаче однородной ограждающей конструкции, м²×°С/Вт.

М.3 При расчете двухмерного температурного поля выбранный участок вычерчивают в определенном масштабе и на основании чертежа составляют схему расчета, упрощая ее для удобства разбиения на участки и блоки. При этом:

а) заменяют сложные конфигурации участков, например криволинейные, более простыми, если эта конфигурация имеет незначительное влияние в теплотехническом отношении;

б) наносят на чертеж границы области исследования и оси координат (х, у или r, z). Выделяют участки с различными теплопроводностями и указывают условия теплообмена на границах. Проставляют все необходимые размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные блоки, выделяя отдельно участки с различными коэффициентами теплопроводности. Вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области и проставляют размеры всех блоков;

г) вычерчивают область исследования в условной системе координат х, у,когда все блоки принимаются одного и того же размера. Проставляют координаты вершин полигонов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и координаты вершин многоугольников, образующих границы исследуемой области. Нумеруют участки и границы исследуемой области и подписывают вершины областей теплопроводностей, температур (или тепловых потоков) на границах или окружающего воздуха и коэффициентов теплоотдачи;

д) пользуясь двумя чертежами, выполненными по «в» и «г», и руководствуясь стандартной (обычной) последовательностью расположения, составляют комплект численных значений исходных данных для ввода в ПК.

Пример расчета 1

Требуется определить приведенное сопротивление теплопередаче трехслойной металлической стеновой панели из листовых материалов.

Исходные данные

1. Конструкция панели изображена на рисунке М.1. Она состоит из двух стальных профилированных листов с коэффициентом теплопроводности 58 Вт/(м×°С), между которыми размещены минераловатные плиты «Роквул» плотностью 200 кг/м³ с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м×°С). Листы соединяются между собой стальными профилями через бакелизированные фанерные прокладки толщиной 8 мм с коэффициентом теплопроводности 0,81 Вт/(м×°С).

2. В расчете приняты следующие условия на сторонах ограждения:

снаружи - t_ext = -30 °С и a_ext = 23 Вт/(м²×°С);

внутри - t_int = 20 °С и a_int = 8,7 Вт/(м²×°С).

Порядок расчета

На процесс теплопередачи в рассматриваемой конструкции оказывают существенное влияние стальные профили, соединяющие профилированные листы обшивки друг с другом и образующие так называемые мостики холода. Для разрыва этих мостиков холода профили присоединены к листам через фанерные прокладки. Участок конструкции с ребром посередине возможно выделить для расчета температурного поля.

Температурное поле рассматриваемого участка двухмерно, так как распределение температуры во всех плоскостях, параллельных плоскости поперечного сечения конструкции, одинаково. Профили в основной части находятся на расстоянии 2 м один от другого, поэтому при расчете можно учесть ось симметрии посредине этого расстояния.

Исследуемая область (рисунок М.1) имеет форму прямоугольника, две стороны которого являются естественными границами ограждающей конструкции, на которых задаются условия теплообмена с окружающей средой, а остальные две - осями симметрии, на которых возможно задавать условия полной теплоизоляции, т.е. тепловой поток в направлении оси ОХ, равный нулю.

1 - минераловатные плиты; 2 - профилированные стальные профили, 3 - стальные профили, 4 - фанерные прокладки

Рисунок М.1 -Конструкция трехслойной панели из листовых материалов и чертеж исследуемой области

Исследуемая область для расчета согласно М.3 была расчленена на 1215 элементарных блоков с неравномерными интервалами.

В результате расчета двухмерного температурного поля на ПК получен осредненный тепловой поток, проходящий через рассчитанный участок ограждающей конструкции, равный Q = 32,66 Вт. Площадь рассчитанного участка составляет А = 2 м².

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного фрагмента по формуле (М.1)

R_o^r = (20 + 30)(2/32,66) = 3,06 м²×°С/Вт.

Для сравнения сопротивление теплопередаче вне теплопроводного включения, определенное по формуле (8), равно

R_o = 1/23 + 0,0008/58 + 0,17/0,05 + 0,0008/58 + 1/8,7 = 3,56 м²×°С/Вт.

Температура внутренней поверхности в зоне теплопроводного включения по расчету на ПК равна 9,85 °С. Проверим на условие выпадения конденсата при t_int = 20 °С и j_int = 55 %.Согласно приложению Р температура точки росы t_d = 10,7 °С, что выше температуры поверхности по теплопроводному включению, следовательно, при расчетной температуре наружного воздуха -30 °С будет выпадение конденсата и конструкция нуждается в доработке.

Расчетная температура наружного воздуха, при которой не будет выпадения конденсата, следует определять по формуле

t¢_ext = t_int - [(t_int - t_ext)/(t_int -t¢_int)](t_int - t_d) = 20 - [(20 + 30)/(20 - 9,85)](20 - 10,7) = - 25,8 °С.

М.4 При подготовке к решению задач о стационарном трехмерном температурном поле выполняют следующий алгоритм:

а) выбирают требуемый для расчета участок ограждающей конструкции, трехмерный в отношении распределения температур. Вычерчивают в масштабе три проекции ограждающей конструкции и проставляют все размеры;

б) составляют схему расчета (рисунок М.2), вычерчивая в аксонометрической проекции и определенном масштабе изучаемую часть ограждающей конструкции. При этом сложные конфигурации участков заменяют более простыми, состоящими из параллелепипедов. При такой замене необходимо учитывать влияющие в теплотехническом отношении детали конструкции. Наносят на чертеж границы области исследования и оси координат, выделяют в виде параллелепипедов участки с различными теплопроводностями, указывают условия теплообмена на границах и проставляют все размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные параллелепипеды плоскостями, параллельными координатным плоскостям XOY, ZOY, YOZ (рисунок М.2), выделяя отдельно участки с различной теплопроводностью, вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области на элементарные параллелепипеды и проставляют размеры;

г) вычерчивают три проекции области исследования на координатные плоскости в условной системе координат X¢, Y¢, Z¢,пользуясь схемами, выполненными согласно «б» и «в». Когда все элементарные параллелепипеды принимаются одного и того же размера, проставляют координаты вершин проекций параллелепипедов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и проекции плоскостей, образующих границы исследуемой области. Подписывают величины теплопроводностей, температуру на границах или окружающего воздуха и коэффициенты теплоотдачи;

д) составляют комплект исходных данных, пользуясь схемами «б», «в», «г», для ввода в ПК.

Пример расчета 2

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных оболочек.

Исходные данные

1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок М.2) размером 3180´3480´270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м×°С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м×°С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и, таким образом, каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 60´40 мм.

2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения

снаружи - t_ext = -40 °С и a_ext = 23 Вт/(м²×°С);

внутри - t_int = 21 °С и a_int = 8,7 Вт/(м²×°С).

Рисунок М.2 - Конструкция панели совмещенной крыши (а) и схема расчета конструкции панели совмещенной крыши (б)

Порядок расчета

Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исслед