Физиологического воздействие теплового режима помещения на человека

ВВЕДЕНИЕ
Жизнь современного человека немыслима без определенного уровня комфортности помещений. В сущности любое здание нельзя рассматривать без инженерных систем.
Цель дисциплины - системное изложение положений, составляющих физическую сущность теплового, воздушного и влажностного режимов здания и представляющих основу изучения технологии обеспечения микроклимата для подготовки дипломированного бакалавра по профилю «Теплогазоснабжение и вентиляция».
Задачи освоения дисциплины:
- сформировать общее представление о постановке и методах решения теплового, влаж­ностного и воздушного режима здания, как единой системы обеспечения заданного микроклимата в помещении;- научить студента умению использовать теоретические положения и методы расчета в процессе проектирования и эксплуатации систем обеспечения микроклимата здания.

ВВЕДЕНИЕ
Вследствие особенностей климата на большей части территории страны человек проводит в закрытых помещениях до 80% времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо под­держивать в этих помещениях строго определенный тепловой режим.
Тепловой режим в помещении, обеспечиваемый системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, определяется в первую очередь теплотехническими и теплофизическими свойствами ограждающих конструкций. В связи с этим высокие требования предъявляются к выбору конструкции наружных ограждений, защищающих помещения от сложных климатических воздействий: резкого переохлаждения или перегрева, увлажнения, промерзания и оттаивания, паро- и воздухопроницания.

ВВЕДЕНИЕ
При принятии научно обоснованного решения по теплотехнической оценке ограждения и выбору средств поддержания требуемого теплового режима необходимо базироваться на положениях теории тепло- и массообмена и теплопередачи, теории подобия, термодинамики воздуха, климатологии и других наук, которые лежат и в основе современных методик расчета, регламентируемых, в частности, действующими, СНиП 41-01-2003,
СП 60.13330.2012, СП 131.13330.2012, СП 50.13330.2012, СП 54.13330.2011, СП 118.13330.2012 и другими нормативными документами.

1. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЯ НА ЧЕЛОВЕКА
Известно, что при взаимодействии человека с окружающей средой происходит теплообмен, в результате которого поверхность тела может поглощать теплоту или отдавать ее в окружающую среду. Так, в спокойном состоянии взрослый человек отдает 120 Вт, при легкой работе до 250 Вт, при тяжелой – до 500 Вт. Если выбранная телом теплота равна отдаваемой, то человек чувствует себя хорошо, не ощущает влияния окружающей среды. Такое его состояние называется комфортным, а внутренние условия поме­щения оптимальными, или комфортными.
Процесс теплообмена тела человека с окружающей средой проис­ходит на основе общих теплофизических законов путем кон­век­тивного теплообмена, лучистого теплообмена, испарения и через дыхание.
При комфортных условиях теплоотдача, т.е. конвективный теп­лообмен, составляет 14-30% от общей величины теплообмена и за­висит от разности температуры тела человека и внутреннего воз­духа, а также от подвижности воздуха в помещении. В жилых по­ме­щениях для обеспечения комфортных условий, т.е. теплообмена конвекцией в указанных пределах (до 30%), должна поддер­живаться температура от 18 до 28°С и подвижность воздуха в пределах от 0,1 до 0,3 м/с.

Для ощущения полного теплового комфорта необходимо, чтобы тепловой режим в помещении обеспечивал указанные выше соотношения отдельных видов теплообмена между человеком и окружающей средой. Нарушение этих соотношений или глубокое их перераспределение приводит к резкому изменению физиологических процессов в организме человека и вызывает дискомфорт.
Взаимосвязь рассматриваемых факторов и их влияние на человека впервые отметил русский инженер И.И. Фловицкий, а позднее американские ученые выработали критерии оценки теплового режима помещений, называемые эффективной (ЭТ) и эквивалентно-эффективной температурой (ЭЭТ).
Критерий ЭТ учитывает одновременное влияние температуры и относительной влажности воздуха. В критерий ЭЭТ включалось еще и влияние на самочувствие человека подвижности воздуха.

2. УСЛОВИЯ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА В ПОМЕЩЕНИИ
Исходя из технико-экономической целесообразности комфорт­ные условия должны поддерживаться не во всем объеме поме­щения, а лишь в местах преимущественной деятельности человека и постоянного его пребывания, т.е. в рабочей зоне высотой 2 м от пола. За расчетное значение tв принимают температуру воздуха на высоте 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от наружной стены.
Тепловой режим помещения, характеризуемый температурой воз­духа tв, °С, и температурой внутренних поверхностей τвп, °С, считается комфортным, если соблюдаются первое и второе условия комфортности.
По первому условию комфортности поддерживается такой температурный режим в помещении (tв, τвп, °С), при котором человек, находясь в середине помещения, не испытывает перегрева или переохлаждения.

Радиационная температура в помещении tR, °С, определяется по формуле:
(2.1)
где – коэффициент излучения с поверхности тела человека в сторону окружающих поверхностей;
– температура окружающих поверхностей, °С.
Зависимость между tR и tв в холодный период можно выразить как
tR = (1,57⋅tп) – (0,057⋅tв) ± 1,5, (2.2)
где tп – температура помещения, равная tп =(tв +tR)/2, °С, (при спокойном состоянии человека tп = 23°С, при лег­кой работе – tп = 21°С, при умеренной работе tп = 18,5°С, при тяжелой работе – tп = 16°С).

Второе условие комфортности определяет температурный ре­жим для человека, находящегося около нагретых или охлажденных поверхностей в рабочей зоне (главным образом в условиях производственных цехов).
Из уравнения лучистого теплообмена при контакте человека с окружающими поверхностями допустимая температура нагретой поверхности в помещении , °С, для холодного периода года определится как
≤ 19,2 + 8,7/ϕr→ n, (2.4)
где ϕr→ n – коэффициент излучения с поверхности тела человека в сторону нагретых поверхностей.
В теплый период года температура нагретых поверхностей должна быть не более
≤ 29,3 + 2,7/ ϕ r → n. (2.5)

Допустимая температура холодной поверхности в холодный период года, определяемая выражением
≥ 23 – 5/ϕr → n, (2.6)
обеспечивает условие недопустимости конденсации влаги на внутренней по-верхности наружных ограждений.
Допустимая температура на внутренней поверхности окна:
≥ 14 – 4,4 / ϕr → n (2.7)
В практике строительства, особенно с применением систем напольного панельно-лучистого отопления, необходимо учитывать, что ноги человека особенно чувствительны к переохлаждению и перегреву поверхности пола. Допустимая температура поверхности пола τпл, °С, зависит от tв, °С, и на высоте 1 м составляет
≤ 55,7 – 1,63⋅tв. (2.8)

3. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ
Теплотехнический расчет проводится для всех наружных ограж­дений для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, назначения здания и санитарно-гигиени­ческих требований, предъявляемых к ограждающим конструкциям и по­мещению, из условия, что температура на внутренней поверх­ности tв,°С, должна быть выше температуры точки росы tр, °С, но не менее чем на 2-3°С. Теплотехнический расчет внутренних ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий) про­водится при условии, если разность температур воздуха в помещениях более 3°С.

3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ВНУТРЕННЕГО И НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчета, определения теплозащитных свойств ограждающих кон­струк­ций и проектирования систем отопления принимаются термо­динамические параметры внутреннего и наружного воздуха и тепло­физические характеристики строительных материалов ограждений.
В холодный период (tн < 8°С) в качестве исходных данных при­нимают: расчетную зимнюю температуру наружного воздуха на­иболее холодной пятидневки tхп, °С, наиболее холодных суток tхс, °С, и абсолютно минимальную tн.min, °С с коэффициентами обес­печенности 0,92 или 0,98; среднюю температуру отопительного пе­ри­ода tоп, °С; продолжительность отопительного периода zоп, сут; максимальную среднюю скорость ветра за январь vхп, м/с; относительную влажность наружного воздуха, %, [14, прилож. В].

В теплый период (tн > 8°С) в качестве исходных данных исполь­зуют: минимальную из средних скоростей ветра за теплый период (июль) vтп, м/с; среднюю летнюю температуру за июль tнл, °С; максимальное значение суммарной солнечной радиации, прямой и рассеянной, Imax, Вт/м2; среднее значение суммарной солнечной радиации, прямой и рассеянной, Iср, Вт/м2; максимальную амплитуду суточных колебаний температуры наружного воздуха за июль Аtн, °С.
При выполнении теплотехнического расчета ограждений важно учитывать назначение и условия эксплуатации помещения, которые определяются температурой tв, °С, и относительной влажностью ϕв, %, внутреннего воздуха, значения которых регламентируются санитарными нормами, строительными нормами и правилами, а также ГОСТ 30494-2011 (табл. 3.6).

Известно, что строительные материалы являются капиллярно- по­ристыми телами и интенсивно поглощают влагу из окружающей сре­­ды. Следовательно, теплофизические характеристики материалов при расчетах строительных ограждений (расчетные коэффициенты теп­­лопроводности λ, Вт/(м ⋅°С), и теплоусвоения S, Вт/(м2 ⋅°С), сле­дует принимать с учетом зоны влажности и влажностного ре­жи­ма помещения. Зона влажности района застройки может быть су­хая, нормальная и влажная и определяется по схематической карте тер­ритории РФ [11, прил.В]. Влажностный режим помещения бы­вает сухой, нормальный, влажный и мокрый. Для холодного пе­ри­ода в жилых зданиях принимается режим нормальный, для дру­гих по­мещений он выбирается в зависимости от ϕв, %, [11, табл.1], (табл. 3.1).
С учетом зоны влажности и влажностного режима помещения выбирают условия эксплуатации (А или Б) (табл. 3.2) для ограждающих конструкций по [11, табл. 2].

Таблица 3.1
Влажностный режим помещений зданий
Таблица 3.2
Условия эксплуатации ограждающих конструкций

Исходя из условий эксплуатации А и Б для материалов ограждающих конструкций значения коэффициентов теплопро­вод­ности и теплоусвоения λ и S выбираются по [4, прил. 3*].
Все теплофизические характеристики материала конструкций наружных ограждений удобно свести в табл. 3.3.
Исходные данные и расчетные параметры внутреннего и наружнего воздуха заносятся в табл. 3.4.

3.2. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ УТЕПЛЯЮЩЕГО СЛОЯ ОДНОРОДНОЙ ОДНОСЛОЙНОЙ И МНОГОСЛОЙНОЙ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ
Используемые в настоящее время в практике строительства од­но­слойные и многослойные ограждающие конструкции (стена, по­крытие, перекрытие) состоят из однородных и неоднородных слоев.
Рассмотрим методику выполнения теплотехнического расчета однослойной и многослойной ограждающей конструкции стены, состоящей из однослойной и многослойной конструкции покрытия.
Задача состоит в определении толщины слоя утеплителя δут, м.
При выполнении теплотехнического расчета для зимних условий прежде всего необходимо убедиться, что конструктивное решение проек­тируемого ограждения позволяет обеспечить необходимые санитарно­гигиенические и комфортные условия микроклимата.

Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , (м2·°С)/Вт, следует определять по формуле
, (3.1)
где – базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, (м2·°С)/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (ГСОП), регион строительства и определять по таблице 3.6 [17];
– коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете в формуле (3.1) принимается равным 1. Согласно [17], допускается снижение значения коэффициента в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по методике. Значения коэффициента при этом должны быть не менее: =0,63 - для стен, = 0,95- для светопрозрачных конструкций, = 0,8- для остальных ограждающих конструкций.

Градусо-сутки, °С·сут, отопительного периода следует определять по формуле
ГСОП = (tв – tоп) · Zпo, (3.1)
где tв – расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий, [21], (табл. 3.5);
tоп – средняя температура отопительного периода, °С, по [16, табл. 3.5]
Таблица 3.5
Расчетные параметры внутреннего воздуха для жилого здания

Примечание. В районах с температурой tоп = -31 °С и ниже в жилых комнатах надо принимать tв на 2 °С выше нормативной.
Значения для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле
= a * ГСОП +b,
где ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;
a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таб­лицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для группы зданий в поз. 1, где для интервала до 6000 °С·сут: a = 0,000075, b = 0,15; для интервала 6000-8000 °С·сут: a = 0,00005, b = 0,3; для интервала 8000 °С·сут и более: a = 0,000025, b = 0,5.
Нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций.

В случаях, когда средняя наружная или внутренняя температура для отдельных помещений отличается от принятых в расчете ГСОП, базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, определенные по таблице 3.6, умножаются на коэффициент nt, который рассчитывается по формуле
(3.3)
где – средняя температура внутреннего и наружного воздуха для данного помещения, 0С;
– то же, что в формуле (3.2).

В случаях реконструкции зданий, для которых по архитектурным или историческим причинам невозможно утепление стен снаружи, нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен допускается определять по формуле
(3.4)
где – то же, что и в уравнении (3.2);
– расчетная зимняя температура, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [16, табл. 3.1];
–нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, по [17, табл. 5], (табл. 3.7);
–коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2·°С), по [17, табл. 4], (табл. 3.8).

В данном курсовом проектировании расчет базового значения требуемого сопротивления теплопередаче наружной ограждающей конструкции стены для реконструируемых зданий выполняется в учебных целях.
Т а б л и ц а 3 . 8
Значение коэффициента теплоотдачи у внутренней поверхности αв

Далее определяют предварительную толщину слоя утеплителя по формуле
, (3.5)
где – толщина отдельных слоев ограждающей конструкции, м, по заданию;
– коэффициент теплопроводности отдельных слоев ограждающей конструкции в зависимости от условий эксплуатации ограждающей конструкции, Вт/(м·°С), по [17, прил. Т];
– коэффициент теплопроводности утепляющего слоя в зависимости от условий эксплуатации ограждающей конструкции, Вт/(м·°С), по [13, прил. 3];
– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м2·°С), принимаем по [13, табл. 8].

Вычисленное значение δут должно быть скорректировано в соот­ветствии с требованиями унификации конструкции ограждений. Для наружных стеновых панелей - 0,20; 0,25; 0,30; 0,40; 0,50 м, для кирпичной кладки - 0,38, 0,51, 0,64, 0,77.
После выбора толщины утеплителя δут, м, уточняют приведенное фактическое сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций, (м2·°С)/Вт, для всех слоев ограждения по формуле
, (3.6)
и проверяют условие
, (3.7)
т.к. согласно [17, и.5.1] должно быть не менее нормируемых значений .

Если условие (3.7) не выполняется, то целесообразно выбрать строительный материал с меньшим коэффициентом теплопроводности λут, Вт/(м·°С), или можно увеличить толщину утеплителя.
Коэффициент теплопередачи принятого ограждения стены к, Вт/(м2·°С), определяют из уравнения
, (3.8)
где - общее фактическое сопротивление теплопередаче, прини­маемое по уравнению (3.6), (м2·°С)/Вт.

ПРИМЕР 3.1
Ограждающая конструкция стены вновь возводимого здания, состоящая из трёх слоёв (рис. 1): бетон на гравии или щебне из природного камня γ1 = 2400 кг/м3 толщиной δ1 = 0,16 м, слоя утеплителя из жестких минераловатных плит γ2 = 50 кг/м3; железобетон γ3 = 2500 кг/м3 толщиной δ3 = 0,16 м.
Район строительства - г. Пенза.
Расчетная температура внутреннего воздуха tв = 20 °С.
Рассчитываемая ограждающая конструкция будет эксплуатироваться в условиях А [13, прил. 2].
Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в фор­мулах: tхп(0,92) = – 27 °С; tоп = – 4,1 °С; Zоп = 200; λ1 = 1,74 Вт/(м·°С) [17, прил. Т]; λут = 0,041 Вт/(м·°С) [17, прил. Т]; λ 3 = 1,92 Вт/(м·°С) [17, прил. Т]; αв = 8,7 Вт/(м2·°С) (см.табл. 3.9); ΔtH = 4 °С (см. табл. 3.7).
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ (СТЕНЫ)
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Рисунок 3.1 – Ограждающая конструкция стены

Порядок расчета
1. По формуле (3.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного
периода
ГСОП = (20 + 4,1) · 200 = 4820 °С·сут.
2. Рассчитываем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции стены по таблице 3.6.
= 0,00035 · 4820+1,4=3,087 (м2·°С)/Вт.
3. Определяем коэффициент nt по формуле (3.3)
.
Умножаем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции стены, полученное по таблице 3.6, на коэффициент nt , полученный по формуле (3.3)
= 3,087·1 = 3,087 (м2·°С)/Вт.

Рассчитываем нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции стены по формуле (3.1), при этом коэффициент mp= 1
= 3,087·1 = 3,087 (м2·°С)/Вт.
Определяют предварительную толщину утеплителя из жестких минераловатных плит δут по уравнению (3.5)
В соответствии с требованиями унификации принимают общую толщину слоя утеплителя δут = 0,15 м.
Уточняем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции стены для всех слоев ограждения по выражению (3.6)
Вт/(м2·°С)
Таким образом, условие (3.7) теплотехнического расчета выполнено, так как (3,992 > 3,087).

Коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции стены определяют по уравнению (3.8)
Вт/(м2·°С).
Проведем расчет нормируемого значения сопротивления теплопередаче стен в случае реконструкции здания, для которого по архитектурным или историческим причинам невозможно их утепление снаружи. Расчет проводится по формуле (3.4)
Вт/(м2·°С),
Коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции стены реконструируемого здания, для которого по архитектурным или историческим причинам невозможно их утепление снаружи, определяют по уравнению (3.8)
Вт/(м2·°С),

В начале расчета задаются конструкцией полов.
По формуле (3.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода, °С·сут.
Находят базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции полов , (м2·°С)/Вт , по таблице 3.6.
Определяют коэффициент nt по формуле (3.3).
Умножают базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции полов, полученное по таблице 3.6, на коэффициент nt , полученный по формуле (3.3).
Рассчитывают нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции полов , (м2·°С)/Вт, по формуле (3.1), при этом коэффициент mp= 1.
Определяют предварительную толщину утеплителя δут, м, по уравнению (3.5).
3.3. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ УТЕПЛЯЮЩЕГО СЛОЯ КОНСТРУКЦИИ
ПОЛОВ
НАД ПОДВАЛОМ И ПОДПОЛЬЕМ

Вычисленное значение δут должно быть скорректировано в соот­ветствии с требованиями унификации конструкции ограждений.
Уточняют приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции полов (м2·°С)/Вт, для всех слоев ограждения по выражению (3.6).
Проверяют условие (3.7). Если оно не выполняется, то целесообразно выбрать строительный материал с меньшим коэффициентом теплопровод­ности λут, Вт/(м·°С), или можно увеличить толщину утеплителя.
Вычисляют коэффициент теплопередачи для ограждающей конструк­ции полов к, Вт/(м2·°С), по уравнению (3.8).

ПРИМЕР 3.2
Многослойная конструкция полов состоит (рис. 3.3): слой керамзитобе¬тона, δ1 = 0,22 м, γ1 = 1800 кг/м3; пароизоляция (рубероид) δ2 = 0,01 м, γ2 = 600 кг/м3; утеплитель (вермикулит вспученный) γ3 = 200 кг/м3; цементно-песчаная стяжка, δ4 = 0,02 м, у4 = 1800 кг/м3; покрытие пола (ли-нолеум) δ5 = 0,01 м, γ5 = 1800 кг/м3.
Район строительства – г. Пенза.
Расчетная температура внутреннего воздуха tB = 20 °C (см. табл. 3.6).
Условие эксплуатации - А [11, прил. 2].
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ПОЛОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ
НЕПОСРЕДСТВЕННО НА ГРУНТЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в
формулах:
tхп = –27 °C;
tоп = – 4,1 °С;
Zоп = 200;
λ1 = 0,8 Вт/(м·°С) [17, прил. Т],
λ2 = 0,17 Вт/(м·°С) [17, прил. Т];
λуг = 0,08 Вт/(м·°С) [17, прил. Т];
λ4 = 0,76 Вт/(м·С) [17, прил. Т];
λ5 = 0,38 Вт/(м·°С) [17, прил. Т];
αв = 8,7 Вт/(м·°С) (см. табл. 3.8);
αн = 17 Вт/(м2·°С) (см. табл. 3.10);
ΔtH = 2°С (см. табл.3.7)
Рисунок 3. 2 – Ограждающая конструкция пола

Порядок расчета
1. По формуле (3.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода
ГСОП = (20 + 4,1) · 200 = 4820 °С·сут.
2. Рассчитываем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции пола по таблице 3.6
= 0,00045·4820+1,9 = 4,069 (м2·°С)/Вт..
3. Определяем коэффициент nt по формуле (3.3)
.
Умножаем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции стены, полученное по таблице 3.6, на коэффициент nt , полученный по формуле (3.3)
= 4,069·1 = 4,069 (м2·°С)/Вт..

Рассчитываем нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции стены по формуле (3.1), при этом коэффициент mp= 1
= 4,069·1 = 4,069 (м2·°С)/Вт.
Определяют предварительную толщину утеплителя из жестких минераловатных плит δут по уравнению (3.5)
В соответствии с требованиями унификации принимают общую толщину слоя утеплителя δут = 0,35 м.
Уточняем приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции стены для всех слоев ограждения по выражению (3.6)
Таким образом, условие (3.7) теплотехнического расчета выполнено, так как (4,920 > 4,069).

Коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции стены определяют по уравнению (3.8)
Вт/(м2·°С).

В практике строительства жилых зданий применяется: одинарное, двойное и тройное остекление в деревянных, пластмассовых или ме­таллических переплётах, спаренное или раздельное. Теплотехнический расчет световых проемов и выбор их конструкций осуществляется в зависимости от района строительства и назначения помещений.
По формуле (3.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода, °С·сут.
Находят базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции световых проемов , (м2·°С)/Вт , по таблице 3.6.
Определяют коэффициент nt по формуле (3.3).
3.4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ

Умножают базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции световых проемов, полученное по таблице 3.6, на коэффициент nt , полученный по формуле (3.3).
Рассчитывают нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции световых проемов (м2·°С)/Вт, по формуле (3.1), при этом коэффициент mр=1.
Затем по [14, прил.Л], (табл. 3.11) в зависимости от значения выбирают ограждающую конструкцию светового проема с фактическим приведенным сопротивлением теплопередаче так, чтобы выполнялось условие (3.7), при этом уменьшение от на 5% допустимо.

ПРИМЕР 3.3
Район строительства – г. Пенза.
Расчетная температура внутреннего воздуха основных помещений здания tB = 20 °C (см. табл. 3.5).
Условие эксплуатации – А [13, прил. 2].
Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах: tоп = – 4,1 °С; Zоп= 200; а = 0,00005, b = 0,2 (табл. 3.6).
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОКОННЫХ ПРОЕМОВ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Порядок расчета
1. По формуле (3.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода
ГСОП = (20 + 4,1) · 200 = 4820 °С·сут.
2.Рассчитываем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции светового проема по таблице 3.6
= 0,00005·4820+0,2=0,441 (м2·°С)/Вт..
3. Определяем коэффициент nt по формуле (3.3)
.
Умножаем базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей светового проема, полученное по таблице 3.6, на коэффициент nt , полученный по формуле (3.3)
= 0,441·1 = 0,441 (м2·°С)/Вт.

Рассчитываем нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей светового проема по формуле (3.1), при этом коэффициент mp= 1
= 0,441·1 = 0,441 (м2·°С)/Вт.
Таким образом, принимают конструкцию светового проема из деревянных или ПВХ переплетов с двойным остеклением из обычного стекла в раздельных переплетах с фактическим приведенным сопротивлением теплопередаче
= 0,44 м2·°С/Вт.
Коэффициент теплопередачи для ограждающей конструкции стены определяют по уравнению (3.8)
Вт/(м2·°С).

Согласно [17], нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей и ворот , должно быть не менее стен зданий, определяемого по формуле (3.4).
В зависимости от значения выбирают ограждающую конструкцию входных дверей с фактическим приведенным сопротивлением теплопередаче так, чтобы выполнялось условие (3.7).
3.5. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНЫХ ДВЕРЕЙ

ПРИМЕР 3.4
Здание жилое.
Район строительства – г. Пенза.
Расчетная температура внутреннего воздуха основных помещений здания tв = 20 °С (см. табл. 3.5).
Значение теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах:
tхп(0,92) = – 27 °С;
αв = 8,7 Вт/(м2·°С) (см. табл. 3.8);
Δtн = 4 °С (см. табл. 3.7);
αн = 23 Вт/(м2·°С), (см. табл. 3.9).
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВХОДНЫХ ДВЕРЕЙ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Порядок расчета
Определяют минимальное нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей по уравнению (3.4) (м2·°С)/Вт.
Выбирают ограждающую конструкцию входных дверей с фактическим приведенным сопротивлением теплопередаче так, чтобы выполнялось условие (3.7).
Минимальное значение коэффициента теплопередачи наружной двери k определяют по уравнению (3.8)
Вт/(м2 ⋅ °С).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) [Текст] / В.Н. Богословский. - Изд. 3-е. - СПб.: АВОК «Северо-Запад», 2006.
Богословский В.Н. Тепловой режим здания [Текст] / В.Н. Богословский. - СПб.: АВОК «Северо-Запад», 2002.
Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция [Текст] / К.В. Тихомиров, Е.С. Сергиенко. - М.: ООО «БАСТЕТ», 2009.
Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий [Текст] / К.Ф. Фокин; под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2006.
Самарин О.Д. Основы обеспечения микроклимата зданий [Текст] / О.Д. Самарин - М.: Изд-во АСВ, 2014.

Самарин О.Д. Теплофизика. Энергосбережение. Энергоэф-фективность [Текст] / О.Д. Самарин - М.: Изд-во АСВ, 2015.
Крупнов Б.А. Терминология по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха и теплоснабжению [Текст] / Б.А. Крупнов - М.: Изд-во АСВ, 2016.
Малявина Е.Г. Теплофизика зданий [Текст] / Е.Г. Малявина - М.: Изд-во АСВ, 2013.
Кувшинов Ю.Я., Энергосбережение в системе обеспечения микроклимата зданий. [Текст] / Ю.Я. Кувшинов - М.: Изд-во АСВ, 2010.
Кувшинов Ю.Я., Самарин О.Д. Основы обеспечения микроклимата зданий. [Текст] / Ю.Я. Кувшинов, О.Д. Самарин - М.: Изд-во АСВ, 2012.
Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление [Текст] / А.Н. Сканави, Л.М. Махов – М.: Изд-во АСВ, 2002.

Королёва Т.И., Чичиров К. О. Строительная теплофизика. Теплотех-нические расчеты ограждающих конструкций и расчет удельного потребления теплоты на отопление и вентиляцию здания [Текст]: учеб. пособие / Т.И. Королёва, К. О.Чичиров - Пенза.: ПГУАС, 2014.
Еремкин, А.И., Королёва Т.И. Тепловой режим зданий [Текст]: учеб. пособие / А.И. Еремкин, Т.И. Королева. - Ростов-н/Д.: Феникс, 2008.
СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]. - М.: ООО «МЦК», 2007.
СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 [Текст]. - М.: Минрегион России, 2012.
СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуали-зированная версия СНиП 23-01-99 [Текст]. - М.: Минрегион России, 2012.

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [Текст]. - М.: Минрегион России, 2012.
СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные. Актуали-зированная редакция СНиП 31-01-2003 [Текст]. - М.: Минрегион России, 2012.
СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009 [Текст]. - Минрегион России, 2012.
ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования. – М.: Госстрой Росии, 2003
ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях (с поправкой) [Текст]. - М.: Министерство регионального развития России, 2013.

СНиП 23-01-99*. Строительная климатология [Текст]. - М.: Минрегион России, 2003.
Бодров В.И., Бодров М.В. и др. Микроклимат зданий и сооружений [Текст] / В.И. Бодров [и др.]. - Нижний Новгород, Издательство «Арабеск», 2001.
Водяные тепловые сети: Справочное пособие / под ред. Н.К. Громова, Е.П. Шубина. – М.: Энергоатомиздат,1988
Гагарин, В.Г. Макроэкономические аспекты обоснования энергосберегающих мероприятий при повышении теплозащиты ограждающих конструкций зданий [Текст]: статья / В.Г. Гагарин. - М.: научно-технический и производственный журнал «Строительные материалы» №3, 2010.
Куприянов, В.Н. Строительная климатология и физика среды [Текст] / В.Н. Куприянов. - Казань, КГАСУ, 2007.
Монастырев, П.В. Технология устройства дополнительной теплозащиты стен жилых зданий [Текст] / П.В. Монастырев. - М.: Изд-во АСВ, 2002.