Теплопоступления за счет солнечной радиации. Определяем как сумму теплопоступлений через световые проемы и покрытия в теплый период года. , Вт Теплопоступления через остекления определим по формуле: , Вт, где: qвп, qвр – удельное поступление тепла через вертикальное остекление соответственно от прямой и рассеянной радиации.
Выбирается по таблице 2.16 [5] для заданного в здании периода работы помещения для каждого часа. Fост – площадь остекления одинаковой направленности, м2, рассчитывается по плану и разрезу основного помещения здания. сз – коэффициент, учитывающий затемнение окон. Как – коэффициент, учитывающий аккумуляцию тепла внутренними ограждающими конструкциями помещения. К0 – коэффициент, учитывающий тип остекления.
К0 – коэффициент, учитывающий географическую широту и попадание в данную часть прямой солнечной радиации.
К2 – коэффициент, учитывающий загрязненность остекления.
Расчет ведем отдельно для остекления восточной и западной стороны.
Fост. з=4*21=84 м2 Fост .в=1,5*17=25,5 м2 сз – определяем по таблице 1.2[5]. Для внутренних солнцезащитных устройств из светлой ткани сз=0,4 Как=1, т.к. имеются солнцезащитные устройства г. Томск – промышленный город.
Учитывая что корпуса институтов обычно строят в центре городов, выбираем по таблице 2.18[5] для умеренной степени загрязнения остекления при =80-90%; К2=0,9 По таблице 2.17[5] принимаем для одинарного остекления в деревянных переплетах при освещении окон в расчетный час солнцем К1=0,6, при нахождении окон в расчетный час в тени К1=1,6. Теплопоступления через остекление Таблица 5.1 Часы Теплопоступления через остекление, Qост, Вт Запад Юг 1 2 3 9-10 56*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1016 (378+91)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=6027 10-11 58*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1052 (193+76)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=3457 11-12 63*1,4*0,9*1*1*0,4*84=1143 (37+67)*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=1336 12-13 (37+67) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=1887 63*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=810 13-14 (193+76) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=4881 58*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=745 14-15 (378+91) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=8510 56*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=720 15-16 (504+114) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11213 55*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=707 16-17 (547+122) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=12138 48*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=617 17-18 (523+115) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=11576 43*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=553 18-19 (423+74) *1,4*0,9*1*1*0,4*84=9018 30*0,6*0,9*1*1*0,4*25,5=900 Теплопоступления через покрытия определяются по формуле: , Вт R0 – сопротивление теплопередачи покрытия, м2*К/Вт; tн – среднемесячная температура наружного воздуха за июль, С; Rн – термическое сопротивление при теплообмене между наружным воздухом и внешней поверхностью покрытия, м2*к/Вт;  - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности покрытия; Iср – среднесуточная (прямая и рассеянная) суммарная солнечная радиация, попадающая на горизонтальную поверхность, Вт/м2; tв – температура воздуха, удаляемого из помещения, С;  – коэффициент для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока принимаем в зависимости от максимального часа теплопоступлений; К – коэффициент, зависящий от конструкции покрытия; Ав – амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций, С Rв – термическое сопротивление при теплообмене между внутренней поверхностью покрытия и воздухом помещения, м2*К/Вт; F – площадь покрытия, м2. Из задания R0=0,96 м2*К/Вт По табл. 1.5 [5] tн=18,1 С Rн определяется по формуле: , где:  – средняя скорость ветра, м/с, в теплый период,  = 3,7 м/с м2*К/Вт  =0.9, принимаем в качестве покрытия наружной поверхности рубероид с песчаной посыпкой (табл. 1.18 [5]) Из табл. 4.1 данного КП tудТ=27,38 С Амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности, С, определим по формуле: , где  - величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, С Аtн – максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха, С Imax – максимальное значение суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, принимается для наружных стен как для вертикальных поверхностей, а для покрытия – как для горизонтальной поверхности.  = 29,7 – по заданию 0,5* Аtн = 11 – приложение 7 [1] Imax = 837 Вт/м2 – таблица 1.19[5] Iср = 329 Вт/м2 – таблица 1.19[5] Ав = 1/29,7*(11+0,035*0,9(837-329))=0,9 С Rв = 1/в=1/8,7=0,115 м2*К/Вт F = 247 м2 В формуле для Qn все величины постоянные, кроме  - коэффициента для определения гармонически изменяющихся величин теплового потока в различные часы суток.
Для нахождения  для заданного периода времени по часам находим Zmax. Zmax = 13+2.7*D = 13+2.7*3.8 = 23-24 = -1 Стандартное значение коэффициента  принимаем по табл. 2.20 [5], а фактическое значение получаем путем сдвига на 1 час назад.
Значение коэффициента  сводим в таблицу 5.2 Расчет теплопоступлений через покрытие сводим в таблицу 5.3 Таблица 5.2 Значение коэффициента  Часы 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19  -0,5 -0,71 -0,87 -0,97 -1 -0,97 -0,87 -0,71 -0,5 -0,26 0 Таблица 5.3 Теплопоступления через покрытие Часы Теплопоступления через покрытие, Qn, Вт 9-10 (0,625-(0,605*7,9))*247= - 1026 10-11 (0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387 11-12 (0,625-(0,92*7,9))*247= - 1640 12-13 (0,625-(0,985*7,9))*247= - 1768 13-14 (0,625-(0,925*7,9))*247= - 1768 14-15 (0,625-(0,792*7,9))*247= - 1640 15-16 (0,625-(0,79*7,9))*247= - 1387 16-17 (0,625-(0,609*7,9))*247= - 1026 17-18 (0,625-(0,38*7,9))*247= - 587,1 18-19 (0,625-(0,13*7,9))*247= - 353 Составляем сводную таблицу теплопоступлений за счет солнечной радиации. Таблица 5.4 Сводная таблица теплопоступлений за счет солнечной радиации.
Часы Теплопоступления, Вт Через покрытие Через остекление Всего Запад Восток 9-10 -1026 1016 6027 6017 10-11 -1387 1052 3457 3122 11-12 -1640 1143 1336 839 12-13 -1768 1887 810 929 13-14 -1768 4881 745 3858 14-15 -1640 8510 720 7590 15-16 -1387 11213 707 10533 16-17 -1026 12138 617 11729 17-18 -587 11576 553 11542 18-19 -353 9018 900 9565 На основании расчета принимаем максимальное значение теплопоступлений за счет солнечной радиации, равное Qср=11729 Вт в период с 16 до 17 часов.
Общее теплопоступление определяем по формуле: , Вт В летний период: Qпт=27478+0+11729=39207 Вт В переходный период: Qпп=28614+4402+0,5*11729=38881 Вт В зимний период: Qпх=28614+4402+0=33016 Вт 4.2.