Что такое «расчетная температура наружного воздуха»: определение, особенности расчета и интересные факты

При проектировании систем отопления и вентиляции в многоквартирных и малоэтажных загородных зданиях в обязательном порядке принимается во внимание такой показатель, как расчетная температура наружного воздуха. При условии правильного определения этого параметра домашние инженерные системы в последующем работают эффективно даже в самые морозные или, наоборот, жаркие дни и к тому же получаются достаточно экономичными.

Определение

Поскольку климат в России холодный, в особенности внимательно у нас в стране относятся к проектированию систем отопления. Поэтому под понятие «расчетная температура наружного воздуха» чаще всего в РФ попадает усредненная t° наиболее холодных пятидневок в данной конкретной местности за 8 наиболее морозных зим последних 50 лет. Именно этот параметр и принимается во внимание при проектировании систем отопления и вентиляции. Интересным можно считать тот факт, что этот показатель всегда намного выше, чем абсолютная минимальная t° для того же района.

К примеру, для Москвы расчетная температура наружного воздуха равна -26 °С. Абсолютная же минимальная зимняя t° для столицы составляет уже -41 °С. Для Санкт-Петербурга эти показатели равны -24 и -36 °С соответственно.

Несмотря на то что расчетная наружная температура всегда выше абсолютной минимальной, системы отопления, спроектированные с ее учетом, получаются достаточно эффективными. Дело в том, что в большинстве случаев строительные ограждающие конструкции разного рода зданий отличаются достаточно большой тепловой инерцией. В результате кратковременное понижение наружной температуры, к примеру, в столице даже и до минимальных -41 °С не приведет к сколько-нибудь значительному охлаждению воздуха в помещениях домов.

Использование при проектировании именно показателя расчетной температуры наружного воздуха, таким образом, позволяет значительно экономить на монтаже отопительных систем. В особенности это бывает заметным при массовых застройках.

Интересный факт

Разного рода нормативы, регулирующие проектирование инженерных систем, разрабатывались у нас в стране еще в советские времена. И конечно же, на данный момент многие такие документы могут считаться уже даже и устаревшими. Сегодня строительные компании, разработанные в советские времена, правила зачастую по некоторым пунктам не соблюдают. Однако в большинстве случаев это никак не сказывается на комфорте проживания и работы в зданиях людей.

К примеру, в наше время за расчетную наружную температуру проектные компании принимают обычно самую холодную пятидневку за 8 самых морозных зим последних не 50, а не более 20 лет. Дополнительно такие фирмы могут закладывать в проекты коммуникаций разного рода автоматику, включающую/выключающую оборудование по мере необходимости. К примеру, вентиляция в современных зданиях может функционировать только тогда, когда в них находятся люди.

Методы определения для систем отопления

Таким образом, мы выяснили, что такое расчетная зимняя температура наружного воздуха. В большинстве случаев в России при проектировании систем отопления принимается во внимание именно t° самых холодных пятидневок 8 зим. Однако иногда этот показатель может рассчитываться и по-другому. При проектировании отопительных сетей инженеры учитывают, помимо всего прочего, и степень массивности ограждающих конструкций зданий.

Расчетная температура для строительных конструкций очень толстых (к примеру, бревенчатых стен) равна именно t° пятидневки за 8 лет. Если же ограждающие конструкции здания относятся к легким, при проектировании систем отопления принимается во внимание средняя температура для наиболее холодных суток года (то есть для Москвы, к примеру, это может быть -46 °С). Для домов с не слишком толстыми и не особенно тонкими стенами вычисляется при этом среднее арифметическое между двумя этими показателями.

Как определяют степень массивности ограждающих конструкций

Этот показатель для стен и перекрытий определяется прежде всего величиной их тепловой инерции. Последняя при этом вычисляется по формуле:

D = R1S1 + R2S2 + R3S3 + … + RnSn.

Здесь R1, R2, R3, Rn — термическое сопротивление слоев ограждения в м 2 *ч*град/ккал. S1, S2, S3, Sn в формуле — коэффициент теплоусвоения материалов в период колебаний температур за 24 часа в ккал/м 3 *ч*град.

Параметр S высчитывается для каждого слоя по следующей формуле:

В этой формуле λ — коэффициент теплопроводности материала в ккал/м*ч*град, с — его удельная теплоемкость ккал/кг*град, y — объемный вес в кг/м 3 .

Расчетная температура наружного воздуха для отопления, в зависимости от массивности стен (показателя D), определяется по таблице.

Нормативы температур для жилых помещений

Проектировать систему отопления, в том числе и с учетом наружной температуры, следует таким образом, чтобы в помещениях разного назначения в доме или квартире в последующем создавался микроклимат, соответствующий действующему законодательству. Для жилых зданий у нас в стране в этом плане предусматриваются следующие нормативы:

жилые комнаты — температура зимой не ниже +18 °С;

угловые жилые комнаты — +20 °С;

ванные комнаты — +25 °С.

При этом если расчетная наружная температура воздуха в данной конкретной местности ниже -31 °С, для жилых обычных и угловых помещений показатели увеличиваются до +20 и +22 °С соответственно.

Нормативы для общественных зданий

Разумеется, предусматриваются нормативы температуры воздуха и для разного рода помещений общественного назначения.

Согласно нормативам, в тех зданиях, в которых люди всегда находятся в уличной одежде, температура воздуха не должна опускаться ниже 14 °С. Допустимой максимальной температурой в административных и офисных помещениях в летнее время года является 30 °С. При этом минимальной t° зимой в таких зданиях считается -13 °С.

Расчетная температура для вентиляции

Такие инженерные системы в многоквартирных домах монтируются в обязательном порядке. Предусматривают вентиляционные сети и во многих загородных жилых зданиях. При проектировании таких систем также, как уже упоминалось, принимается во внимание расчетная зимняя температура наружного воздуха. С использованием этого показателя в последующем вычисляется оптимальная мощность вентиляционного оборудования.

В данном случае проектирование выполняется с применением примерно тех же правил, что и для систем отопления. То есть чаще всего:

для легких ограждений принимается во внимание минимальная температура самого холодного месяца;

для стен малой массивности — средняя наружная температура наиболее холодных дней;

для ограждений средней массивности — среднее арифметическое между показаниями t° наиболее холодных суток и самой морозной пятидневки;

для массивных стен — температура пятидневки.

Расчетная температура воздуха и воздухообмен

По мощности вентиляционное оборудование для жилых и разного рода общественных помещений подбирается таким образом, чтобы обеспечить наибольший комфорт находящихся в них людей. То есть проектироваться подобные системы должны таким образом, чтобы обеспечить нужную кратность воздухообмена. Этот показатель, в свою очередь, и зависит от расчетной наружной температуры на улице.

Для помещений разного назначения предусматривается и неодинаковая кратность воздухообмена.

Расчетная температура для холодильных установок

При проектировании такого оборудования инженеры принимают во внимание в первую очередь такие показатели, как время обработки и коэффициент запаса. Также при расчете холодильных установок, как и систем отопления, учитывается расчетная температура наружного воздуха. Однако в данном случае во внимание принимаются, конечно же, показатели не самых низких t° в году, а самых высоких.

К сожалению, у нас в стране на данный момент практически не имеется справочной литературы, в которой были бы указаны показатели расчетных наружных температур для холодильных установок в той или иной местности. Однако программы с базами самых высоких t° для разных городов можно встретить в интернете. Единственное — инженеру, которому понадобились подобные сведения, вряд ли удастся проверить первоисточники и достоверность информации в таких списках.

Формулы для холодильных установок

Найти стопроцентно достоверные таблицы и списки городов с указанием расчетных наружных температур для такого оборудования сегодня, таким образом, достаточно сложно. Но в России, к счастью, еще с советских времен сохранились документы с формулами для вычисления таких показателей. Если найти необходимую информацию о наружной температуре в данном конкретном районе не удастся, расчет можно произвести, к примеру, по такой формуле:

tH = tCP МЕС + 0,25 × tAM (4.3).

Здесь tCP МЕС — средняя температура самого жаркого месяца в регионе, tAM — температура абсолютного максимума.

Также выбор расчетной наружной температуры воздуха при проектировании холодильных установок может осуществляться, к примеру, с использованием следующей формулы:

Тнар = 0,4Та.м.+ 0,6Тс.м.

Здесь Тс.м — усредненная температура в 13 часов самого жаркого месяца, Та.м — максимальная по климатическим данным.

Помимо всего прочего, согласно нормативам, коэффициент теплопередачи ограждений холодильной установки определяется с учетом климатической зоны, которых в России имеется три:

южная — со среднегодовой температурой от 9 °С;

средняя — с температурой 1-8 °С;

северная — с температурой наружного воздуха от 0 о С и ниже.

Иногда в зимнее время года камеры холодильников приходится обогревать с использованием специальных устройств. Расчет мощности последних, конечно же, также производится с учетом наружной температуры. Но в данном случае в расчет принимаются зимние показатели.

Выбор нормированных параметров наружного воздуха

Проектироваться системы отопления, вентиляции и кондиционирования в зданиях разного назначения, таким образом, должны с учетом изменений погоды на улице. Регулирует у нас в стране численные значения параметров наружного воздуха СНиП 23-01-99.

Согласно этому документу, при проектировании инженерных систем, отвечающих за микроклимат в помещениях, могут учитываться:

параметры группы А — для теплого времени года;

группы В — для холодного.

При этом параметры для переходных периодов (весна/осень) принимаются такие:

для температуры — 10 °С;

для энтальпии — 26,5 кДж/кг.

Согласно СНиП 23-01-99, при этом при проектировании сооружений и зданий допускается принимать во внимание более низкие параметры наружного воздуха зимой и более высокие летом.

При выполнении теплотехнических расчетов, определении влажностного режима и сопротивления воздухопроницаемости ограждающих конструкций могут, помимо всего прочего, учитываться следующие основные расчетные параметры наружного воздуха:

для объектов массового строительства — средняя t° наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92 для бетонных конструкций и 0.98 — для стальных;

средняя температура наружного воздуха наиболее холодного месяца;

средняя температура и продолжительность отопительного периода с устойчивой среднесуточной t° наружного воздуха 8 и 10 °С (необходимо для определения условий эксплуатации стен и перекрытий зданий);

расчетная скорость ветра (равна максимальной из средних за январь по румбам повторяемостью от 16% на высоте 10 м от поверхности земли).

Также при проектировании ограждающих конструкций зданий и сооружений учитывается, конечно же, и зона влажности района проектирования.

Что такое обеспеченность

При проектировании инженерных систем расчетную температуру в наше время компании часто выбирают с учетом с обеспеченности. Под этим термином при этом понимают вероятность того, что температура не превысит в последующем заданного значения. К примеру, обеспеченность 0.92 означает то, что наружная t° не выйдет за определенные рамки в течение 92% времени. В оставшийся период инженерная система может выполнять свои функции, к сожалению, недостаточно эффективно.

Как уже упоминалось, при проектировании коммуникаций бетонных зданий по нормативам у нас в стране учитывается расчетная наружная температура с обеспеченностью в 0.92. Однако при этом на практике компании производят монтаж инженерных систем в зданиях разного назначения в большинстве случаев с обеспеченностью в 0.95. Иногда по договоренности с заказчикам при повышении оплаты услуги при проектировании коммуникаций могут использоваться и большие показатели этого параметра. Такой подход гарантирует создание наиболее комфортных условий проживания или работы людей в помещениях здания.

Расчетная температура наружного воздуха для отопления

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА ДЛЯ РАСЧЕТА ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ

В данном посте приведены основные положения и выдержки из действующих СНиП. Расчетная температура наружного воздуха для отопления — это и есть средняя температура холодной пятидневки, которая закладывается в расчет системы отопления частного дома. Это усредненная температура наиболее холодных пятидневок за восемь самых холодных зим из последних 50 лет. Такой подход позволяет, с одной стороны, быть готовыми к сильным морозам, которые случаются лишь раз в несколько лет, с другой — не вкладывать в проект излишних средств. В масштабах массовой застройки речь идет о весьма значительных суммах.

Расчетная температура наружного воздуха для отопления. Измерение температуры и относительной влажности наружного воздуха. Термогигрометр оконный ТГО-1

Знание основных климатических факторов и особенностей их влияния на эксплуатационные качества строительных материалов и конструкций позволят всем желающим спроектировать и построить дом своими силами, а также сделать его теплым, сухим и уютным. Все ограждающие конструкции дома предназначены для защиты помещения от атмосферных воздействий: холода, дождя, снега, ветра и пр., называются ограждающими. К ним относятся: наружные стены, окна, двери, крыша. Чтобы сделать дом теплым необходимо правильно выбрать материал, учитывая его теплозащитные свойства именно для ограждающих конструкций дома.

К физико-климатическим факторам района строительства относятся: температура и влажность, скорость и направление ветра, высота снежного покрова и количество выпадающих осадков, глубина промерзания грунта, количество солнечных и пасмурных дней в году. Какие же надо учитывать при строительстве теплого дома? Разумеется те, которые непосредственно влияют на изменение температуры и влажности конструкций здания и в той или иной мере определяют выбор материала и типа конструкций. Прежде всего, это расчетная температура наружного воздуха для отопления в районе строительства в холодный период года и величина градусо суток отопительного периода.

При определении теплозащитных качеств и выборе конструкций наружных ограждений принимают следующую расчетную температуру наружного воздуха: для легких ограждений – абсолютно минимальную температуру t_а ; для ограждений малой массивности – среднюю наиболее холодных суток t_х.с ; средней массивности – среднюю из средних температур наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки; для массивных ограждений – среднюю наиболее холодной пятидневки t_н . Для перекрытий над подвалами и подпольями принимают среднюю наиболее холодной пятидневки температуру t_н , независимо от массивности ограждения.

Небольшое отступление от темы. Дорогие друзья, нижеприведенная ссылка приведет Вас на обучающий курс Зинаиды Лукьяновой Фотошоп с нуля в видеоформате 3.0. Курс содержит 82 урока, которые прекрасны по содержанию и понятны новичку. Здесь же приведены 5 бесплатных урока, просмотрев которые, я оформил заявку на полный курс и не жалею. Я рекомендую данный курс всем, кому не чуждо чувство прекрасного и кто хочет попробовать себя в удаленной работе по профессии Дизайнер. Приобретя данный курс, вы не будете вечерами ходить из угла в угол, вы не будете чесать пузо, лежа перед телевизором – вы будете работать, создавая прекрасное. И, как сказать, может это и станет вашим смыслом жизни. Я искренне желаю Вам удачи. Вот эта ссылка. Дерзайте! http://o.cscore.ru/28gig49/disc149

Различия между расчетными температурами наружного воздуха необходимо знать, чтобы правильно выбрать теплозащиту ограждения. Ведь потери тепла конструкцией в течение суток происходят неравномерно. В ночное время, когда воздух наиболее холодный, температура наружной поверхности стены снижается максимально, и постепенно стена начинает охлаждаться по толщине. Быстрота охлаждения конструкции зависит от ее способности усваивать и отдавать теплоту или от тепловой инерции. В бревенчатом срубе или в здании с массивными стенами в самый морозный день человек не ощущает холода. Но в том же помещении, если оно плохо отапливается, через несколько дней становится холодно, промозгло и неуютно: низкие температуры наружного воздуха вызвали резкое уменьшение температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции. Поэтому остывший дом с массивными стенами приходится протапливать иногда и несколько дней.

В связи с этим для ограждающих конструкций большой инерционности расчетная температура наружного воздуха для отопления принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки. Период в 5 суток принят потому, что его длительность достаточна для того, чтобы низкая температура наружного воздуха, установившаяся в течение этого периода, вызвала максимальное уменьшение температуры на внутренней поверхности стены. Для охлаждения ограждения малой инерционности достаточно одних суток, поэтому для их теплотехнического расчета принимается средняя температура наружного воздуха наиболее холодных суток.

При проектировании системы отопления принимают такие расчетные температуры наружного воздуха: зимнюю, равную средней наиболее холодных пятидневок из восьми зим за 50-летний период t_н и среднюю наиболее холодного периода (для вентиляции) t_х.п . Расчетные параметры наружного воздуха для некоторых городов России (см. Таблицу 1).

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ГОРОДОВ РОССИИ (СНиП 2-А.6-72)

Таблица 1

Средняя температура наружного воздуха, о С

t _н t _х.п t _о.п Архангельск -32 -19 -4,7 251 5,9 Влажная Барабинск -37 -26 -9,6 228 6,5 Сухая Барнаул -39 -23 -8,3 219 5,9 Сухая Благовещенск -34 -25 -11,5 212 3,4 Нормальная Верхоянск -60 -51 -22 272 2,1 Сухая Владивосток -25 -16 -4,8 201 9 Влажная Волгоград -22 -13 -3.4 182 — Сухая Екатеринбург -31 -20 -6,4 228 5 Сухая Иркутск -38 -25 -8,9 241 2,8 Сухая Калуга -26 -14 -3,5 214 5 Нормальная Кемерово -39 -25 -8,8 232 6,8 Сухая Красноярск — 40 -22 — 7,2 235 — Сухая Москва -25 -14 -3,2 205 4,9 Нормальная Магадан -35 -23 -9,6 278 — Нормальная Новосибирск -39 -24 -9,1 227 5,7 Сухая Омск -37 -23 -7,7 220 5,1 Сухая Ростов -22 -8 -0,6 175 6,5 Сухая С-Петербург -25 -11 -2,2 219 — Влажная Cахалин, г.Оха -29 -22 -7,5 266 11,2 Влажная Томск -40 -25 -8,8 234 3,3 Нормальная Тюмень — 35 -21 — 5,7 220 3,9 Сухая Хабаровск -32 -23 -10,1 205 5,9 Влажная Челябинск -29 -20 -7,1 216 4,5 Сухая Чита -38 -30 -11,6 240 3,9 Сухая Якутск -55 -45 -19,5 254 — Сухая

Что касается расчетной температуры внутреннего воздуха в доме, то она принимается в зависимости от назначения помещения (см. Таблицу 2). При расчетной температуре воздуха ниже t _н = -31 о С для угловой и прочих жилых комнат берутся более высокие значения, +22 и +20С (источник — постановление Правительства РФ от 23.05.2006 «Правила предоставления коммунальных услуг гражданам»).

РАСЧЕТНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЖИЛОГО ДОМА (СНиП 2-Л. 1-71)

Таблица 2

Наименование помещения	Температура внутреннего воздуха в помещении, о С
Жилая комната: угловая/прочие комнаты
Кухня	18
Коридор	16
Уборная	16
Ванная	25
Кладовая	12
Топочная	14

t _в – расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемого помещения, о С.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАДУСО СУТОК ОТОПИТЕЛЬНОГО ПЕРИОДА ДЛЯ г.ТОМСКА

И еще, мы должны определить градусо сутки отопительного периода (ГСОП). Формула для вычисления данного параметра имеет вид:

Для г.Томска градусо сутки отопительного периода будут равны: ГСОП=( 20- (-8,8) _* 234 = 6739,2 о С_*сут. Для чего он используется и каким образом рассчитывается? От величины ГСОП будет зависеть нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций нашего дома. Например, для Московской области, где параметр ГСОП равен 4000 о С_*сут, сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции должно быть не меньше: для стен – 2,8 м 2 _* о С /Вт, для перекрытий (пол 1-ого этажа, чердак или потолок мансарды) — 3,7 м 2 _* о С /Вт, для окон и дверей – 0,35 м 2 _* о С /Вт. В пункте №5 нашего плана по расчету отопления частного дома мы поговорим об этом поподробней. Приведенное сопротивление теплопередаче будет определено для всех ограждающих конструкций нашего дома.

Итак, расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха для расчета отопления и вентиляции для нашего дома принимаем следующие:

t _н = — 40 о С — расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования отопления;

t _х.п = — 25 о С — расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования вентиляции;

t _о.п = — 8,8 о С — средняя температура отопительного периода;

n = 234 сут. — продолжительность отопительного периода;

v = 3,3 м/с — средняя скорость ветра за январь;

ГСОП= 6739,2 о С_*сут.

Дорогие друзья, в следующем посте мы с вами произведем расчет тепловой нагрузки на отопление дома различными способами, сравним результаты и проанализируем их. Сегодня мы с вами выполнили 1-ый пункт нашего плана по расчету системы отопления дома — определили расчетную температуру наружного воздуха для отопления, а также определили градусо сутки отопительного периода для г. Томска. Кто еще не успел присоединяйтесь! До связи.

С уважением, Григорий Володин