Уравнение теплового баланса здания:

где: Qо - Основные потери (трансмиссионные) теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт

        Qд - Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции здания, Вт

        Qн - Добавочные потери теплоты на инфильтрацию (вентиляцию), Вт

        Qб - Бытовые тепловыделения (для жилых помещений), Вт

 

Потери тепла для каждой ограждающей конструкции здания определяются по формуле:

Q = А * В * (ТВ - TN) * N * (1+SВ) / R   (вт);

  где:   А, В - размеры поверхности ограждения, м ;

                R - сопротивление теплопередаче ограждающей  конструкции,  м2  *  град  /  вт  ,следует определять по СНИП II-3-79**, кроме полов на грунте.

            ТN - расчетная температура наружного воздуха для холодного периода года при расчете потерь теплоты через на ружные ограждения или температура воздуха более холодного помещения - при расчете потерь теплоты через внутренние ограждения, °С

            ТВ - расчетная температура воздуха в помещении   с учетом повышения по высоте для помещений высотой более 4м,°С

            N -  коэффициент, зависящий  от  положения наружной пов-ти огражд. конструк. по отношению к наружному  воздуху, принимаемый по табл.3 СНИП II-3-79** или по прилож.1 инструкции;

            SВ -  добавочные потери теплоты в долях от основных потерь,  принимаемые по п.2 приложения 9 СНИП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха", изд.1998 года.

Для ограждающих конструкций высотой более 4 м. программой подсчитывается коэффициент увеличения теплопотерь на высоту помещения - 0,02 на каждый 1 м. высоты сверх 4 м., но не более 0,15.

 

Полы на грунте

•Для неутеплённых полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности  Lamda=>1,2 вт/м2 по зонам 2м.

•Программа устанавливает сопротивление теплопередачи автоматически:

1 зона - 2,1

2 зона - 4,3

3 зона - 8,6

4 зона - 14,2   если в таблице ограждений для пола по зонам указаны 0 или "пробел".

•Для утеплённых полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности  Lamda<1,2 вт/м2 по этим же зонам с поправкой на сопротивление теплопередачи для каждой зоны R=Rзоны +Delta/Lamda

•Для полов на лагах поправка имеет вид     R=1,18*(Rзоны +Delta/Lamda)

 

Примечание: Тепловой поток, поступающий в комнаты и кухни жилых домов (Beta) учитывается в размере 10 вт на 1 м2 пола.

 

Расход теплоты Q, (вт) на нагревание инфильтрирующегося воздуха определяется по формуле:

 

Выбор формулы расчета расхода теплоты на подогрев инфильтрующегося воздуха зависит от отметки поля "Упрощённый расчёт потерь тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха через не плотности, без учета плотности воздуха (по СП)" в Параметрах программы.

 

С отмеченный параметром программа будет считать без учета плотности воздуха, по формуле представленной в СП (Г.6):

(2)

без отмеченного параметра, программа выполнить расчет с учетом плотности воздуха по формуле:

где:

- расход инфильтрирующегося воздуха, кг/час, через ограждающие конструкции помещения;

- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кдж/кг*гр

-  плотность воздуха, кг/м3. см. Описание расчета и параметров ниже.

- расчетная температура воздуха в помещении, °С;

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С;

- коэффициент учета влияния встречного теплового потока в  конструкциях, равный:

0,7 - для стыков панелей стен и для окон с тройными переплетами,  

0,8 -  для окон  и балконных дверей с раздельными переплетами,

1,0 - для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов.

Расход инфильтрирующегося  воздуха  в  помещение Gинф в кг/ч, через не плотности наружных ограждающих конструкций  по формуле  

 

G = 0,216 * А1 * Dpi **0,67 /Ru         {окна, фонари, балкон дв}

G = А2 * Gн * (Dpi/Dp1) **0,67         {остальные наружные огрж}

G = 3456  * A3 * Dp **0.5            {щели, неплотности, проём}

G = 0.5 * l *  Dpi/Dp                     {стыки панелей жилых дом}

 

Расчётная разность давлений воздуха,  Па по формуле:

 

где:           - высота здания м,  от уровня земли до верха  карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или шахты;

                - расчетная высота,  м,  от уровня земли до верха окон, балконных дверей, ворот, проемов или до оси горизонтальных и середины вертикальных стыков стеновых  панелей;

                 - удельный вес,  н/м3, наружного воздуха и воздуха помещения; удельный вес определяется по формуле:

                - плотность, кг/м3/ воздуха; см. Параметры выше.

СНиП 2.04.05-86 (1988г.) рекомендует принять плотность наружного воздуха,

СНиП 2.04.05-91*(1999г.)  рекомендует принять плотность воздуха в помещении.

СП60.13330.2016 рекомендует принять плотность наружного воздуха. (Г.4)  

                 - скорость ветра, м/сек, по СП 131.13330

                - аэродинамические коэффициенты соответственно  для наветренной  и  подветренной  поверхностей ограждений здания, принимаемые по СП 20.13330 Нагрузки и воздействия. В программе приняты: Сн = 0,8; Сз = (-0,6);

                - коэффициент учета изменения скоростного давления ветра в зависимости от высоты здания, принимаемый по СП 20.13330 Нагрузки и воздействия; На основе данных табл.11.2 СП 20.13330 были построены графики и выведены формулы вида:

                   - для типа местности А:

               К = 0,6935 * Н ** 0,259 - 0,284648;

                 - для типа местности Б :

               К = 0,18696 * Н ** 0,4478 + 0,1227;

                 - для типа местности  С :

               К = 0,1444 * Н ** 0,4798 - 0,0436;

 

              (РINТ) - условно-постоянное давление воздуха, Па, в помещении (здании),   из условия соблюдения равенства масс воздуха, поступающего в помещение (здание) и удаляемого из него в результате инфильтрации   и эксфильтрации через ограждающие конструкции; в помещениях (зданиях), имеющих системы с искусственным побуждением при расчете РINТ, следует учитывать дисбаланс масс воздуха, подаваемых и удаляемых этими системами из помещения (здания).

Инфильтрацию воздуха в помещение через стыки стеновых панелей следует учитывать только для жилых зданий.

 

Для промышленных зданий с достаточной точностью условно-постоянное давление РINТ можно определить по формуле :

РINТ  =  DL * V * Y / (F * F * 2 * G); (7)        

  где:

        DL - разность объёмов  приточного  и  вытяжного  воздуха, если воздухообмен определен по спец. расчету.;

          V - объём помещения ;

          F -  нормируемая  площадь  не плотностей оконных и дверных проёмов в рассчитываемом помещении;

        Y - удельный вес воздуха в помещении;

          G - ускорение свободного падения.

Разность давлений учитывается со знаком '-' при подпоре в помещении, со знаком '+' - при разрежении.

Расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха, поступающего в помещения лабораторий химического профиля  определяются в соответствии с "инструкцией по проектированию зданий научно-исследовательских учреждений"

 

Расход теплоты Q, (вт) на нагревание вентилируемого воздуха определяется по формуле:

(3)

где:  

- расход удаляемого воздуха, м*3/ч, не компенсируемый подогретым  приточным  воздухом;

- удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кдж/кг*гр

-  плотность воздуха, кг/м3. см. Описание расчета и параметров ниже.

- расчетная температура воздуха в помещении, °С;

- расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С;

- коэффициент учета влияния сезонных изменений, может быть от 0,7 до 1. Значение 0,7 позволит учитывать 70% расхода теплоты, 1 - учитывать 100%. Для соответствия с СП должен быть 1.

 

Расход теплоты QI,  вт,  для нагревания вентилируемого (инфильтрирующегося) воздуха в помещениях жилых и общественных зданий при естественной вытяжной вентиляции, не компенсируемого подогретым приточным воздухом, следует принимать равным большей из величин, полученных по расчету по формулам (2) и (3) :

 

Расчет плотности воздуха

В предыдущих нормативных документах (СНиП и МГСН) плотность инфильтрующегося или приточного воздуха принималась: для температуры наружного воздуха, для температуры внутреннего и для средней температуры между наружным и внутренним воздухом. Что вызывало периодически путаницу и долгие дискуссии, по поводу температуру какого воздуха использовать.

Расчет плотность воздуха в программе зависит от заданных значений параметров расчета.

 

 

 

 по средней температуре

(по внутренней температуре)

(по наружной температуре)

(по температуре отопительного периода)

 

Следующий параметр позволяет выбрать формулу по которой будет выполнен расчет.

 

С отмеченным параметром расчет будет выполнен по формуле:

 

Если параметр не отмечен расчет будет выполнен по формуле:

 

- барометрическое давление места застройки.

Напомним, значение температуры, t зависит от выбора предыдущего параметра.

 

Приведение к условиям параметров Б

 

В соответствии  с  требованиями СНИП 2.04.05-91* определение теплопотерь и расчетной тепловой нагрузки для теплогидравлического расчета систем отопления производится следующим образом:

1. При расчетной скорости ветра при параметрах Б большей, чем  при параметрах А,  определение теплопотерь и расчет системы отопления производится традиционным методом.

Если  расчетная  скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б ,  теплопотери (трансмиссионные и от  инфильтрации наружного воздуха) определяются дважды - при параметрах Б и при параметрах А. Затем теплопотери при параметрах А  искусственно приводятся к условиям параметров Б по формуле:

QАБ = QА * ( ТВ - ТНБ ) / ( ТВ - ТНА ) ; вт

где

                QА - теплопотери, определенные при параметрах А , вт;

                ТВ - расчетная температура воздуха в помещении, град;

                ТНА -  расчетная  температура наружного воздуха при параметрах А, град;

                ТНБ - то же при параметрах  Б .

 

После этого проводится сравнение теплопотерь каждого помещения при параметрах Б (QБ) и теплопотерь при параметрах А, приведенных к условиям параметров Б (QАБ).

Система отопления рассчитывается по большему из двух значений теплопотерь для каждого отдельного помещения.