gp 060-2000 ()instalatii de incalzire perimetrala

GHID PENTRU PROIECTAREA

INSTALAŢIILOR DE

ÎNCĂLZIRE PERIMETRALĂ LA

CLĂDIRI

INDICATIV: GP 060/2000

INSTITUTUL DE PROIECTARE, CERCETARE ŞI TEHNICĂ DE CALCUL ÎN CONSTRUCŢII

IPCT-SA

MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE, TRANSPORTULUI ŞI LOCUINŢEI

GHID PENTRU PROIECTAREA INSTALAŢIILOR DE ÎNCĂLZIRE PERIMETRALĂ LA CLĂDIRI

INDICATIV: GP 060/2000

Elaborat de: Str. Tudor Arghezi nr.21

I P C T S . A . 70132 - Bucureşti Tel. 212 35 80; Fax 212 35 36

DIRECTOR GENERAL: Dr. ing. Dan Câpăţînă DIRECTOR GENERAL ADJUNCT: Ing. Şerban Stănescu DIRECTOR INSTALAŢII: Ing. Dan Berbecaru ŞEF PROIECT: Ing. Cristina Hurduc COLECTIV ELABORARE: Ing. Cristina Hurduc Ing. Dan Berbecaru Ing. Ilinca Bogdan Ing. Irina Andronache Ing. Florentina Radu Avizat de:

• DIRECŢIA GENERALĂ TEHNICĂ ÎN CONSTRUCŢII DIRECTOR GENERAL: Ing. Ion Stănescu RESPONSABIL: Ing. Ligia Forsea

Coordonat de: • A.I.L.R. PREŞEDINTE: Dr. ing. Liviu Dumitrescu

MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE ŞI AMENAJĂRII TERITORIULUI

ORDIN Nr.

Având în vedere: - Avizul Consiliului Tehnico-Ştiinţific nr. 242 / 07.12.2000 - În temeiul H.G. nr.456/1994 republicată, privind organizarea şi funcţionarea Ministerului Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului. - În conformitate cu Hotărârea Parlamentului nr. 57/21.12.1999 şi a Decretului nr. 433/22.12.1999, - Ministrul Lucrărilor Publice şi Amenajării Teritoriului emite următorul

ORDIN

Art.1 - Se aprobă reglementarea tehnică: „Ghid pentru proiectarea instalaţiilor de încălzire perimetrală la clădiri" Indicativ GP- 060/2000

Art.2 - Reglementarea tehnica de la art.l, se publică în Buletinul Construcţiilor şi în broşura tipărită de elaborator- IPCT S.A. Bucureşti.

Art.3 - Prezentul ordin intra in vigoare la data publicării lui în Buletinul Construcţiilor.

Art.4 - La aceeaşi data îsi încetează valabilitatea „ Instrucţiunile tehnice pentru proiectarea instalaţiilor de încălzire perimetrală la clădiri industriale", indicativ l 29/77.

Art.5 - Direcţia Programe de Cercetare si Reglementari Tehnice va aduce la îndeplinire prevederile prezentului ordin.

CUPRINS

PIESE SCRISE

1. Obiect. Domeniu de aplicare

2. Condiţii pentru realizarea confortului termic

3. Alegerea tipului, mărimii şi a puterii termice a corpurilor de încălzire

4. Metodologia de verificare a confortului termic

ANEXE

ANEXA 1 - Determinarea temperaturii suprafeţelor interioare

ANEXA 2 - Determinarea temperaturii medii a suprafeţelor limitatoare ale unei încăperi

ANEXA 3 - Exemplu de calcul pentru dimensionarea suprafeţelor încălzitoare ale instalaţiei de încălzire perimetrală necesare pentru realizarea confortului termic

ANEXA 4 - Lista reglementărilor conexe

1

INDICATIV GP 060/2000

GHID PENTRU PROIECTAREA INSTALAŢIILOR DE ÎNCĂLZIRE PERIMETRALĂ LA CLĂDIRI ÎNLOCUIEŞTE l 29-77

1. OBIECT. DOMENIUL DE APLICARE

1.1. Ghidul furnizează datele şi elementele de bază necesare pentru proiectarea sistemelor de încălzire perimetrală din clădiri, în scopul asigurării confortului termic şi a combaterii efectului radiant al suprafeţelor reci asupra ocupanţilor.

1.2. Prevederile prezentului ghid se aplică la proiectarea instalaţiilor de încălzire perimetrală cu corpuri de încălzire în încăperile unde există locuri de muncă sau activitate în zona pereţilor exteriori, în apropierea ferestrelor, pentru:

- clădiri industriale de producţie unde se desfăşoară o muncă fizică uşoară, (de exemplu: munca la maşini automate, ta mese de montaj, ia pupitre de comandă, muncă specifică de tipografie, industria confecţiilor, industria încălţămintei, în ateliere electrice de întreţinere, muncă de sortare şi ambalare a pieselor mici);

Elaborat de: INSTITUTUL DE PROIECTARE, CERCETARE ŞI TEHNICĂ DE CALCUL IN CONSTRUCŢII -

BUCUREŞTI IPCT-SA

Aprobat de: MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE Şl AMENAJĂRII

TERITORIULUI Cu ordinul Nr:

343/N/19.12.2000

2

- hale comerciale, magazine; - clădiri social-culturale; - clădiri administrative, birouri; - locuinţe.

1.3. Nu fac obiectul prezentelor instrucţiuni instalaţiile de încălzire pentru:

- hale sau clădiri mai înalte de 12 m; - hale sau clădiri cu degajări importante de căl dură, de peste 23 W/m3 (≈ 20 Kcal/m3h)

1.4. Încălzirea perimetrală cu corpuri încălzitoare se va prevedea, în mod obligatoriu, în încăperile în care există tocuri fixe de muncă sau activitate situate la distanţă mai mică de 3 m faţă de suprafeţele vitrate exterioare.

În aceste situaţii corpurile de încălzire vor fi dimensionate pentru asigurarea confortului termic al ocupanţilor din zona perimetrală.

1.5. În vederea asigurării unei soluţii economice de ansamblu (construcţii şi instalaţii), precum şi a confortului termic necesar, elementele de construcţie care delimitează clădirea vor avea rezistenţa termică conform prevederilor Normativelor C 107/1, C 107/2.

1.6. La proiectarea instalaţiilor de încălzire perimetrală din clădiri se vor respecta prevederile cuprinse în:

-"Normativul pentru proiectarea şi executarea instalaţiilor de încălzire centrală" l 13.

3

- "Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de calcul. Prescripţii de calcul" SR-1907/1. - "Instalaţii de încălzire. Calculul necesarului de căldură. Temperaturi interioare convenţionale de calcul" SR-1907/2. - "Ambianţe termice modeme. Determinarea indicilor PMV şi PPD de performanţă pentru ambianţă"-STAS 13149.

-"Calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale clădirilor" - STAS 6472/3. - "Normativ privind calculul coeficienţilor globali de izolare termică la clădirile de locuit" - C 107/1-1997. - "Normativ privind calculul coeficienţilor globali de izolare termică la clădiri cu altă destinaţie decât de locuit"-C107/2. - "Ghidul de performanţă pentru instalaţii de încălzire şi ventilare".

- "Norme generale de protecţie a muncii"

2. CONDIŢII PENTRU REALIZAREA CONFORTULUI TERMIC

2.1. Confortul termic este definit ca totalitatea condiţiilor de mediu care concură la alcătuirea unei ambianţe şi a unui microclimat stimulativ în care omul să se simtă bine în timpul activităţii.

Confortul termic este caracterizat de parametrii specifici de mediu: temperatura interioară, umiditatea, viteza aerului şi temperatura suprafeţelor delimitatoare, în corelare cu nivelul activităţii omului.

Efectul combinat a! acestor parametri se apreciază prin indicatori globali ca: - indicele de confort termic B - indicii de ambianţă termică PMV (opţiunea medie

previzibilă) şi PPD (procentajul previzibil de insatisfacţie termică), în conformitate cu STAS 13149.

2.2. Indicele de confort termic B se stabileşte cu relaţia lui Van Zuilen: (1) B = -9,2 + 0,25 (ti + tms) + 0,1 x -0,1 (37,8 - ti) w

în care: B - indicele de confort termic în sezonul rece

(perioada de încălzire); ti - temperatura aerului interior în °C; tms - temperatura medie a suprafeţelor interioare

ale elementelor care limitează încăperea în °C; x - conţinutul de umiditate în aerul interior în g/kg

aer uscat (în calculele numerice conţinutul de umiditate x se converteşte în umiditate relativă,φ);

w - viteza aerului în zona de lucru în m/s.

2.3. În încăperile cu locuri fixe de muncă sau activitate în apropierea suprafeţelor delimitatoare exte rioare se va verifica realizarea confortului termic în zona perimetrală prin calculul indicelui de confort termic B.

In tabelul nr.1 sunt date valorile recomandate ale indicelui de confort termic B, în funcţie de destinaţia clădirii şi tipul de activitate.

4

5

Tabelul 1

Caracteristicile activităţii fizice Căldura degajată de

omDestinaţia clădirii (încăperii)

Tipul de activitate (muncă) W Kcal/h

Indice de confort termic B

recomandat Categoria

Hale de producţie hale comerciale, magazine (ti =18°C)

muncă fizică uşoară*) sub 232 sub 200

Clădiri social-culturale, clădiri administrative, birouri

(ti = 18°C...20°C)

lucru la calculator, citit, activitate uşoară

sub 180 sub 155

-1,5 < B < -0,5 II

Locuinţe, şcoli, săli de lectură (ti = 20°C)

om în repaus şezând, citit 116 100 -0,5 < B < 0,5 I

*)Prin muncă fizică uşoară se înţelege activitatea caracterizată printr-o degajare de căldură a omului sub 200 Kcal/h cu activitatea în poziţie aşezat sau în picioare, implicând mişcări ale braţelor, cu efort muscular redus.

6

Pentru încăperi de locuit, săli de clasă şi birouri se vor verifica şi indicii de ambianţă PMV şt PPD, în conformitate cu STAS 13149.

2.4. Parametrii microclimatului interior - temperatura (ti), conţinutul de umiditate a aerului (x) şi viteza (w) se vor stabili în funcţie de specificul activităţii şi destinaţia încăperii ţinând seama de prevederile din "Normele generale de protecţia muncii" şi SR 1907/2; precum şi alţi factori locali (instalaţii de ventilare mecanică, maşini care provoacă circulaţia aerului).

2.5. Determinarea temperaturii medii, tms se va face, conform metodologiei din ANEXA 2 prin luarea în considerare a temperaturilor suprafeţelor, tsj şi a unghiurilor solide Sj formate între aceste suprafeţe si punctul de referinţă (capul omului).

2.6. Ridicarea temperaturii medii a suprafeţelor interioare, tms până la valoarea necesară încadrării în valorile recomandate pentru indicele de confort termic B, se va realiza cu ajutorul instalaţiei de încălzire perimetrală cu corpuri încălzitoare.

Tipul, poziţia şi mărimea corpurilor încălzitoare, precum şi temperatura suprafeţelor radiante a acestora, se vor determina conform prevederilor din capitolul 3 al prezentului normativ.

2.7. Ilustrarea grafică a interdependenţei dintre parametrii microclimatului interior (ti, tms. x, w) şi indicele de confort termic B, în conformitate cu relaţia (1), este dată în figurile 1 şi 2.

Clădiri cu destinaţii din categoria Ia; locuinţe,şcoli, săli de lectură, etc.

Clădiri cu destinaţii din categoria IIa; hale de producţie, magazine, etc.

Domenii recomandate

Domenii admisibil

Fig. 1. Variaţia indicelui de confort termic B în funcţie de temperatura interioară ti şi temperatura medie a suprafeţelor limitatoare tms pentru umiditatea relativă φ=45% şi viteza aerului w=0,1 m/s.

Exemplu: Pentru o halăde producţie cu muncă uşoară, la care ti=18*C şi tms=15,2*C (pentru φ=45% şi w=0,1 m/s) rezultă încadrarea în domeniul recomandat de Confort şi indicele B= -0.92

NOTA: Pentru alte valori ale vitezei aeruluişi ale umidităţii relative determinarea temperaturii medii a suprafeţelor delimitatoare se va face cu ajutorul factorilor de corecţie din fig. 2.

7

Fig. 2. Variaţia factorilor de corecţie a temperaturii medii a suprafeţelor delimitatoare Δtms funcţie de temperatura interioară ti

Δwtms - factor de corecţie pentru viteza aerului w>0,1 m/s Δφtms - factor de corecţie pentru umiditatea relativă a aerului φ=45%

Exemplu: Pentru ti=18°C, w=0.4m/s şi φ=60% rezultă Δwtms =+2,42°C, Δφtms = -0.75°C

Temperatura medie a suprafeţelor Imitatoare este: tms=tms0 + Δwtms + Δφtms în care tms0 cornspunde valorilor φ=45%, w=0.1 m/s şi se stabileşte cu relaţia 3 din ANEXA 2. tms=15,2+2,42-0,75=<16.87°C

8

9

3. ALEGEREA T IPULUI , MĂRIMI I Ş l A PUTERII TERMICE A CORPURILOR DE ÎNCĂLZIRE

3.1. În cadrul instalaţiilor de încălzire perimetrală se vor folosi corpuri de încălzire cu temperatură cât mai ridicată şi cu suprafaţa de încălzire astfel dispusă încât să prezinte o suprafaţă radiantă cât mai mare spre interiorul încăperii.

3.2. Se recomandă utilizarea corpurilor de încălzire tip panou (radiator, plintă încălzitoare sau convectoradiator) preferându-se tipurile mai plate, mai scunde şi mai lungi.

3.3. Se vor prevedea numai corpuri de încălzire simple (pe un rând), întrucât cele duble (pe două rânduri) nu aduc un aport suplimentar din punctul de vedere al efectului radiant

3.4. Corpurile de încălzire se amplasează, de regulă, la parapetul ferestrelor şi vor avea, pe cât posibil, lungimi corespunzătoare cu cele ale ferestrelor.

3.5. Se va evita amplasarea corpurilor de încălzire în nişe.

Se interzice montarea mascată a corpurilor de încălzire în încăperi cu locuri fixe de muncă sau activitate în apropierea suprafeţelor vitrate exterioare.

3.6. Încadrarea în valorile recomandate ale indicelui B se poate obţine prin:

10

- izolarea suplimentară a pereţilor exteriori - mărirea rezistenţei ia transferul de căldură a

ferestrelor (dublarea geamurilor, înlocuirea cu termopan)

- înlocuirea corpurilor de încălzire ţinând cont de recomandarea din art. 3.1. şi 3.2.

3.7. În cazul clădirilor şi instalaţiilor nou proiectate, în urma calculului necesarului de căldură pentru încălzire (QN) pot apărea următoarele situaţii determinate de debitul de căldură instalat în corpurile de încălzire (Qci):

a) necesarul de căldură poate fi acoperit integral cu corpuri de încălzire (QN=Qci

b) necesarul de căldură nu poate fi acoperit integral cu corpuri de încălzire (QN>Qci)

3.7.1. În situaţia de la art 3.7. a), corpurile de în-călzire se dimensionează pentru asigurarea necesarului de căldură al încăperii şi se amplasează în corelare cu poziţiile fixe de muncă sau activitate din zona perimetrală.

Se verifică condiţiile de confort termic al ocupanţilor din zona perimetrală prin calculul indicelui B.

Dacă indicele B nu se încadrează în valorile recomandate în tabelul 1, fiind sub aceste valori, se îmbunătăţeşte protecţia termică a pereţilor exteriori (în principal suprafaţa vitrată) sau dacă acest lucru nu este posibil, se mută locul de muncă, depărtându-se de peretele exterior.

11

3.7.2. În situaţia de la art. 3.7. b), se dimensionează corpurile de încălzire pentru asigurarea confortului termic al ocupanţilor din zona perimetrală, instalându-se constructiv maximul posibil de corpuri de încălzire care asigură încadrarea indicelui B în valorile recomandate în tabelul 1.

Partea din necesarul de căldură al încăperii care nu este acoperită de corpurile de încălzire va fi preluată de alte sisteme (încălzire cu aer cald).

4. METODOLOGIA DE VERIFICARE A CONFORTULUI TERMIC

4.1. Se stabilesc caracteristicile activităţii fizice (sedentară, muncă uşoară) desfăşurate.

4.2. Se stabilesc în funcţie de destinaţia încăperii, parametrii aerului interior: temperatura, umiditatea relativă, viteza.

4.3. Se controlează ca protecţia termică a clădirii să fie corespunzătoare normativelor C 107/1, C 107/2, STAS 6472/3.

4.4. Se calculează şi se aleg: tipul, mărimea şi poziţia de amplasare a corpurilor de încălzire, ţinând seama de indicaţiile din cap.3.

4.5. Se stabilesc punctele din încăpere în care se va verifica confortul termic în funcţie de poziţia locurilor de muncă fixe din vecinătatea suprafeţelor perimetrale.

12

Pentru verificarea confortului termic al locurilor de muncă fixe dispuse uniform pe o latură a încăperii, calculul se face pentru un punct mediu, luând în considerare influenţa suprafeţelor delimitatoare (peretele exterior pe lungimea lui sau în cazul clădirilor cu pereţi exteriori cu lungime peste 20 m pe o lungime de 10 m de ambele părţi ale punctului de control).

Se va evita ca punctul de control să fie amplasat în dreptul corpului de încălzire.

4.6. Se determină temperaturile elementelor delimitatoare ale încăperii conform ANEXEI1 după cum urmează:

- elementele de construcţie - conform relaţiei (2) din ANEXA 1;

- suprafeţele vitrate - conform figurilor 3, 4, 5 şi 6 din ANEXA 1;

- corpuri încălzitoare - conform figurii 7 din ANEXA 1.

4.7. Se determină temperatura medie a suprafe ţelor interioare a elementelor care limitează zona perimetrală pentru punctul în care se verifică confortul termic conform ANEXEI 2.

4.8. Se verifică indicele de confort termic (B) pentru punctul de control ales, cu ajutorul relaţiei (1) sau a fig.1 şi 2.

În cazul în care indicele de confort termic, B obţinut este mai mic decât cel minim admisibil, se va redimensiona instalaţia de încălzire perimetrală prin aproximaţii succesive, până ce parametrii acesteia

13

asigură confortul termic necesar, iar în condiţii limită se iau măsurile indicate la pct. 3.6.

4.9. Pentru clădirile social-culturale, clădirile administrative, birouri, hale comerciale, magazine, hala industriale unde se desfăşoară o muncă fizică uşoară, partea din pierderile de căldură ale încăperii care nu este acoperită prin încălzirea perimetrală urmează a fi preluată de instalaţia de încălzire cu aer cald.

4.10. În ANEXA 3 este dat un exemplu de calcul pentru dimensionarea suprafeţelor încălzitoare ale instalaţiei de încălzire perimetrală necesară pentru realizarea indicelui de confort termic.

ANEXA 1

DETERMINAREA TEMPERATURII SUPRAFEŢELOR INTERIOARE

1. Temperatura suprafeţelor interioare ale elementelor de construcţie,se calculează, conform STAS 6472/3, pentru fiecare element de construcţie în parte, cu ţia: rela

(2) si

tetititj0

)(×−

−=α

în care:

tj este temperatura suprafeţei interioare a elementului de construcţie, în °C.

ti - temperatura interioară de calcul, în °C; te - temperatura exterioară de calcul, în °C; αi - coeficientul de schimb superficial de căldură

la suprafaţa interioară a elementului de construcţie, în W/m2 °C (Kcal/hm2 °C)

R0s - rezistenţa termică a elementului de construcţie în m2K/W (m2h °C/kcal).

2. Pentru caicului temperaturii suprafeţelor interioare ale ferestrelor, cu corpuri de încălzire se vor folosi diagramele din:

Fig. 3 - Temperatura suprafeţei interioare a ferestrelor simple cu rame metalice

14

15

Fig. 4 - Temperatura suprafeţei interioare a ferestrelor cuplate cu 2 foi de geam cu rame metalice Fig. 5 - Temperatura suprafeţei interioare a ferestrelor duble cu rame de lemn Fig. 6 - Temperatura suprafeţei interioare a ferestrelor duble cu geam termopan –pereţi cortină

3. Temperatura suprafeţei radiante a corpurilor de încă lz ire se determină conform datelor producătorilor. În lipsa acestor date se poate utiliza diagrama din figura 7.

Fig. 3. TEMPERATURA SUPRAFEŢEI INTERIOARE A FERESTRELOR SIMPLE CU RAME METALICE

tf - temperatura medie a suprafeţei interioare a ferestrei ti - temperatura interioara a aerului te - temperatura exterioara a aerului

— — Fereastră fără corp de încălzire ———Fereastră cu corp de încălzire

NOTA Valorile pentru temperatura ferestrelor cu corp de încălzire determinate conform diagramei sunt valabile pentru lc = lf unde:

lc - lungimea corpului de încălzire lf - lungimea ferestrei

Pentru 0 <lflc

-j£ <1,0 temperatura ferestrei se stabileşte prin interpolare

intre valorile corespunzătoare pentru fereastra cu şi fără corp de încălzire.

16

EXEMPLU – fig.3 - pentru determinarea temperaturii suprafeţei interioare a ferestrelor simple cu rame metalice

Cunoscând ti = 20°C şi te = -15°C, deci ti - te = 35°C rezultă tf pentru:

• fereastră fără corp de încălzire:

tf - te = 9,2°C tf = 9,2 -15 = -5,8°C

• fereastră cu înălţimea de 2 m cu corp de încălzire şi lc = lf unde:

tf-te=17,2°C tf=17,2-15 = 2,2°C

• fereastră cu înălţimea de 2 m cu corp de

încălzire şi lflc = 0,8

tf - te = 9,2 + 0.8 (17,2-9,2)= 15,6°C tf = 15,6 - 15 = 0,6°C

17

Fig. 4. TEMPERATURA SUPRAFEŢEI INTERIOARE A FERESTRELOR DUBLE CUPLATE CU 2 FOI DE GEAM CU RAME METALICE





Pentru 0 <lflc

<1,0 temperatura ferestrei se stabileşte prin interpolare între

valorile corespunzătoare pentru fereastra cu şi fără corp de încălzire.

18

EXEMPLU - fig.4 - pentru determinarea temperaturii suprafeţei interioare a ferestrelor cuplate cu 2 foi de geam cu rame metalice



tf - te = 20°C tf = 20 -15 = 5°C


tf-te=25,8°C tf=25,8 -15 = 10,8°C



tf - te = 20 + 0.6 (25,8 - 20) = 23,48°C tf = 23,48 - 15 = 8,48°C

19

Fig. 5. TEMPERATURA SUPRAFEŢEI INTERIOARE A FERESTRELOR DUBLE CU RAMA DE LEMN





Pentru 0 <lflc



20

EXEMPLU – fig.5 - pentru determinarea temperaturii suprafeţei interioare a ferestrei duble cu rame metalice



tf - te = 23,5°C tf = 23,5 -15 = 8,5°C


tf-te = 28°C tf=28 - 15 = 13°C



tf - te = 23,5 + 0.8 (28 - 23,5)= 27,1°C tf = 27,1 - 15 = 12,1°C

21

Fig. 6. TEMPERATURA SUPRAFEŢEI INTERIOARE A FERESTRELOR DUBLE CU GEAM TERMOPAN - PEREŢI CORTINA





Pentru 0 <lflc



22

EXEMPLU - fig.6 - pentru determinarea temperaturii suprafeţei interioare a ferestrelor duble cu geam termopan - pereţi cortină



tf - te = 26,2°C tf = 26,2 -15 = 11,2°C


tf-te = 29,5°C tf = 29,5 - 15 = 14,5°C



tf - te = 26,2 + 0,7 (29,5 - 26,2) = 28,51°C tf = 28,51 - 15 = 13,51°C

23

Fig. 7. TEMPERATURA SUPRAFEŢELOR RADIANTE ALE CORPURILOR DE ÎNCĂLZIRE

CONVECTORADIATOR - Convectoradiator tip panou (CRP) RADIATOR - Radiator din oţel

tci - temperatura suprafeţei radiante a corpului de încălzire tt, tr - temperaturile de tur şi retur a agentului termic ti - temperatura interioară a aerului Δtm - diferenţa medn de temperatura apă – aer

titrtitt

trtttm

−−−

=Δln

24

EXEMPLU - fig.7 - pentru determinarea temperaturii suprafeţelor radiante ale corpurilor de încălzire

Cunoscând tt = 95°C, tr = 75°C, ti = 20°C, se calculează Δtm:

51,64

20752095ln

7595=

−−−

=Δtm °C

Rezultă pentru radiator din oţel:

tci -ti = 58°C

tci = 58 + 20 = 78°C

25

ANEXA 2

DETERMINAREA TEMPERATURII MEDII A SUPRAFEŢELOR DELIMITATOARE ALE

UNEI ÎNCĂPERI

1. Având stabilit locul de muncă pentru care se face verificarea confortului termic, se delimitează virtual porţiunea de încăpere dintre locul de muncă şi peretele exterior ai halei printr-un pian tangent în punctul considerat - capul omului- orientat paralel cu suprafaţa rece cea mai apropiată (fig.nr.8).

SECŢIUNE VERTICALĂ PLANUL ÎNCĂPERII

Fig.nr.8 -Schema de calcul pentru determinarea temperaturii medie a suprafeţelor delimitatoare

Temperatura medie a suprafeţelor delimitatoare ale acestei porţiuni din încăpere şi a suprafeţelor

26

corpurilor de încălzire aferente (vezi pct.2), exprimă influenţa pe care o exercită aceste suprafeţe, în schimbul de căldură prin radiaţie cu corpul omenesc.

2. Calculul temperaturii medii a suprafeţelor elementelor delimitatoare, pentru porţiunea de hală considerată mai sus, raportată la punctul de control considerat, se face cu ajutorul relaţiei:

(3) 100

cîcîcî

n

ij

jjj

ms

tStSt

σσ∑=

+

= °C

în care:

tms - este temperatura medie a suprafeţelor interioare ale elementelor delimitatoare, în °C

t j - temperaturile suprafeţelor interioare ale elementelor de construcţie, opace, în °C;

tf - temperaturile suprafeţelor vitrate, în °C; tcî - temperatura suprafeţei radiante a corpurilor

de încălzire, în °C; σj - factor de corecţie a temperaturii pentru

suprafeţele elementelor de construcţie, în grd3;

σf - factor de corecţie a temperaturii pentru suprafeţele vitrate, în grd3;

σcî - factor de corecţie a temperaturii, pentru corpurile de încălzire, în grd3;

Sj, Sf, Scî - unghiurile solide formate între suprafeţele considerate şi capul omului

27

(4) ∑=

++n

jcîfj SSS

1

2.1. Temperaturile suprafeţelor interioare ale elementelor se determină astfel:

- temperatura suprafeţei elementelor de construcţie (tj) opace, conform indicaţiilor din ANEXA nr. 1;

- temperatura suprafeţelor vitrate (tf), conform indicaţiilor din ANEXA nr.1;

- temperatura suprafeţei radiante a corpurilor de încălzire (tcî), conform indicaţiilor din ANEXA nr.1.

2.2. Factorii de corecţie ai temperaturii σ ţin seama de legile transmisiei căldurii prin radiaţie. Valoarea lui σ rezultă din relaţia:

(5) ( )ttttom

om−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ + σ

44

100273

100273

în care: tom = 32 °C - temperatura capului omului t = tj, tcî, tms în°C

Valorile factorului de corecţie o pentru tom = 32°C şi diverse valori ale temperaturii sunt indicate în tabelul nr.2.

28

29

Tabelul nr.2

t °C

σ grd3

t °C σ grd3 t

°C σ grd3 t °C σ grd3

-10 0,915 0 0,969 20 1,070 60 1,337- 6 0,937 5 0.994 30 1,125 70 1,368- 4 0,945 10 1,018 40 1,182 80 1,433- 2 0,954 15 1,045 50 1,240 90 1,502

Pentru toate suprafeţele elementelor limitatoare a căror temperatură interioară este cuprinsă între 5 şi 15°C se poate considera σs≈1 grd3.

2.3. Determinarea valorii unghiurilor solide (Sj, Sf, Scî) se face după cum urmează:

2.3.1. Se determină cele două unghiuri plane, perpendiculare între ele, sub care se văd din punctul de referinţă cele două dimensiuni ale suprafeţei considerate; de exemplu pentru suprafaţa ABKI, din fig.nr.9, unghiurile plane sunt m (LOM), în planul III - şi r (NOP), în planul II, iar pentru suprafaţa CDHG sunt t (SOR), în planul III şi z (GOH), în planul'l.

Determinarea mărimii celor două unghiuri plane considerate, se face utilizând diagrama din fig.nr.10. Această diagramă este construită pe baza împărţirii unus semicerc în 100 de unghiuri plane determinate de razele semicercului, ale căror arce au proiecţii egale pe diametrul semicercului, considerat axă de referinţă. La citirea unui unghi plan, diagrama se aşează cu centrul în punctul de referinţă (punctul O din fig.nr.9) şi cu

30

diametrul paralel cu latura suprafeţei pentru care se face determinarea (axele x-x, y-y, z-z din fig.9).

2.3.2. Se efectuează produsul dintre valorile unghiurilor plane determinate anterior, rezultând astfel unghiul solid corespunzător. Această operaţie se face pentru toate suprafeţele elementelor limitatoare, cuprinse între planul de tangenţă în punctul de referinţă - capul omului - (planul EFHG din fig.nr.9) şi porţiunea din încăpere considerată.

2.3.3. Se stabileşte ponderea, în procente de unghiuri solide, sub care se proiectează fiecare din suprafeţele limitatoare (din porţiunea de încăpere considerată), prin raportarea unghiului solid al suprafeţei respective la numărul total de unghiuri solide aferent tuturor suprafeţelor limitatoare considerate (vezi exemplul de calcul din ANEXA nr.3).

Fig.9 Determinarea unghiului solid sub care se proiectează o suprafaţă în punctul de referinţă

31

EXEMPLU: Pentru determinarea unghiului plan sub care se vede lungimea L dintr-un punct 0 se aşează diagrama cu centrul în punctul 0 şi cu diametrul paralel cu L Astfel mărimea unghiului plan sub care se vede L1 din 01 este 17+27=44,iar mărimea unghiului plan sub care se vede L2 din 02 este 41-13=28

Fig.10. Diagrama pentru determinarea proiecţiei unghiului plan

32

33

ANEXA 3

EXEMPLU DE CALCUL PENTRU DIMENSIONAREA SUPRAFEŢELOR

ÎNCĂLZITOARE ALE INSTALAŢIEI DE ÎNCĂLZIRE PERIMETRALĂ

NECESARE PENTRU REALIZAREA CONFORTULUI TERMIC

1. DATE PRIMARE

1.1. Destinaţia încăperii - sală de clasă, sală de lectură (categoria I, te = -15°C)

(Necesarul de căldură - Qî = 2200W)

1.2. Parametrii microclimatului interior

ti = 20°C φ = 50% x = 5,9 g/Kg aer uscat (din

diagrama l-x) w = 0,1 m/s

1.3. Caracteristicile activităţii fizice, citit în poziţie aşezat, căldura degajată de om: 116W.

1.4. Caracteristicile constructive ale încăperii:

• Clădire P+1 - calculul se face pentru parter • PE1 - perete exterior din zidărie BCA-GBN 35

δ = 0,4m Roc=1,56m2K/W • P - parapet din zidărie BCA-GBN 35

δ = 0,4m Roc=1,56m2K/W • PI - planşeu intermediar peste parter compus din:

- parchet lemn δ = 0,02 m —► - şapă egalizare δ = 0,04 m Roc = 0,72 m2K/W

34

- beton B 250 δ = 0,15 m - tencuială mortar δ = 0,02 m

• Pd - planşeu peste subsol compus din: - parchet lemn δ = 0,02 m —► - şapă egalizare δ = 0,04 m Roc = 1,54 m2K/w - termoizolaţie polistiren δ = 0,08 m - beton B 250 δ = 0,15 m

• F - fereastră dublă termopan Roc = 0,66 m2K/W

1.5. Poziţia tocului de muncă pentru a face verificarea confortului termic - punctul 0, la 1,5 m de suprafaţa vitrată şi la înălţimea de 1,2 m de la pardoseală (corespunzătoare capului omului şezând) conform planului şi secţiunii.

Pentru geometria peretelui exterior cu ferestre vezi planşele 1 şi 2.

Pentru verificarea confortului termic se consideră o zonă de 5,5 m lungime (lungimea peretelui exterior).

1.6. Corpurile de încălzire folosite asigură necesarul de căldură pentru încălzire Qt = 2200 W sunt de tipul radiatoare din oţel ROMSTAL model 20-PP - 400 x 700 mm agent termic 90°/70°C, amplasate sub fiecare fereastră.

2. CONDIŢII NECESARE PENTRU ASIGURAREA CONFORTULUI TERMIC ÎN PUNCTUL 0

2.1. Indicele minim de confort termic care trebuie realizat este B = -0,5 (conform tabelului 1).

2.2. Temperatura medie a elementelor delimita toare, minimă necesară, W = 14,4°C (din figura 1).

3. CALCULUL TEMPERATURII ELEMENTELOR LIMITATOARE

3.1. Pereţi

( ) ( ) 92,16152056,18

1201=+

×−=−

×−= ei

oci

iPE ttR

ttα

°C

Pentru tPE = 16,92%°C rezultă σ = 1,054 grd3

conform tabel nr.2.

35

3.2. Planşeu

( ) 91,13152072,08

120 =+×

−=PLt °C

Pentru tPL = 13,91°C rezultă σ = 1,039 grd3 conform tabel nr.2.

3.3. Pardoseală

( ) 912,18102054,16

120 =−×

−=PDt °C

Pentru Tpd = 18,912°C rezultă σ = 1,064 grd3.

3.4. Fereastră dublă termopan cu înălţimea de 2 m cu corp de încălzire în proporţie lc/lf = 0,7/0,5 = 0,47.

Conform anexei 1 fig.6 pentru ti - te = 35°C şi lc/lf = 0,47 se determină valoarea diferenţei de temperatură tf-te prin interpolare între valorile corespunzătoare pentru fereastră cu corp de încălzire (32°C) şi fără corp de încălzire (26,2°C) în modul următor:

tf-te = 26,2 + 0,47 (32 - 26,2) = 28,92°C tf = 28,92 - 20°C = 8,92°C

Pentru tf = 8,92°C rezultă σ ≡ 1 grd3 conform tabel nr.2.

36

3.5. Corp de încălzire

Conform anexei 1 fig.7 pentru corp de încălzire tip radiator şi tT = 95°C, tR = 75°C, ti = 20°C.

51,64

5575ln

20

20752095ln

7595

ln==

−−−

=

−−

−=Δ

iR

iT

RTm

tttt

ttt °C

Rezultă tci - ti = 58°C → tci = 58 + 20 = 78°C Pentru tci =78°C rezultă σ = 1,42 grd3.

4. DETERMINAREA TEMPERATURII MEDII A SUPRAFEŢELOR INTERIOARE A ELEMENTELOR DELIMITATOARE ÎN RAPORT CU PUNCTUL 0

4.1. Determinarea unghiurilor solide corespunzătoare suprafeţelor delimitatoare

Metoda folosită (conform anexei 2) este ilustrată în planul şi în secţ.1-1 şi 2-2, rezultatele fiind trecute în tabelul nr.3.

Exemplu de determinare pentru ferestre: Unghiurile plane corespunzătoare sunt r=2 + 34 + 34 = 70 din plan şi m=38 +19 = 57 din secţiunea 1-1; unghiul solid este s=70 x 57 = 3.990 unghiul solid în procente aferent ferestrelor este:

3990 :11109 x 100 = 35,92% (vezi tabel 3)

37

Tabelul nr. 3

Suprafeţele limitatoare Unghiuri plane Secţiune

Denumire Simbol Plan 1-1 2-2

Unghiuri solide

Procente de unghiuri

solide

PE1 93,5 15 1402,5 Perete exterior

PE2 65,5 9 -

589,5 17,93

Planşeu PI - 24 75 1800 16,20

Pardoseala Pd - 32 93 2976 26,79

Fereastra F 70 57 - 3990 35,92

Ci1 1

Ci2 13 Corpuri încălzire

Ci3 13

27 13 - 351 3,16

TOTAL 11.109 100%

4.2. Calculul temperaturii medii tms

tms = SPE . tPE . σPE + Spi . tpi. σpi + Spd . tpd . σpd +SF . tF . σF + Sci . tci . σci

×+××+××100

79,26039,191,13100

20,16054,192,16100

93,17mst

91,1742,178100

16,3192,8100

92,35064,1912,18 =××+××+×

Deoarece φ ≠ 45%, se va aplica pentru tms factorul de corecţie a temperaturii medii a suprafeţelor limitatoare (vezi fig. 2).

t ms = t*ms + Δtw ms + Δt φ ms

t*ms = 17,91 °C - temperatura medie a suprafeţelor limitatoare pentru φ = 45%

Δtw ms = 0 pentru w * 0,1 m/s Δt φ ms - din diagrama fig.2 pentru ti = 20°C şi φ =

50% rezultă Δt φ ms = -0,28

38

tms= 17,91-0,28 = 17,63°C

Temperatura medie tms calculată este peste valoarea minimă necesară

17,63°C>14,4°C.

5. COMPARAREA CONDIŢIILOR DE CONFORT TERMIC, NECESARE Şl REALIZATE ÎN ZONA PERIMETRALĂ

B = -9,2 + 0,25(20+17,63) + 0,1- 5,9 - 0,1 (37,8 - 20) 1,0 =+0,234

Indicele de confort se încadreză în valorile admisibile +0,5>0,234>-0,5.

6. VERIFICAREA INDICILOR DE AMBIANŢĂ TERMICĂ PMV Şl PPD

Întrucât destinaţia încăperii este sală de clasă, conform procedurilor articolului 2.3 din prezentul ghid, se vor verifica valorile indicilor: PMV (opţiunea medie previzibilă) şi respectiv PPD (procentajul previzibil de insatisfacţie termică).

Verificarea indicilor PMV şi PPD se face conform STAS 13149 care prevede următoarele valori recomandate şi admisibile pentru indicii de ambianţă termică:

39

- Opţiunea medie previzibilă PMV va trebui să aibă valoarea recomandată de -0,5 < PMV < +0,5.

- Procentajul previzibil de insatisfacţie termică PPD recomandat va fi mai mic de 10%.

6.1. Premize de calcul

• Caracteristicile activităţii fizice: efort muscular redus • îmbrăcămintea omului: ţinută de interior pentru iarnă

(lenjerie de corp, cămaşă groasă cu mâneci lungi, pantaloni lungi, pulovăr cu mâneci lungi, şosete şi pantofi)

• Producţia de energie metabolica M = 70 W/m2 • Rezistenţa termică a îmbrăcăminţii lce = 0,16 m2c/W

6.2. Determinarea indicelui PMV

Se calculează conform STAS 13149 temperatura operativă:

81,182

63,17202

=+

=+

= msio

ttt °C

Din STAS 13149 tabel 5 pentru nivel de activitate M = 70 W/m2, rezistenţa termică a îmbrăcăminţii Ice =

0,16 m2c/W, temperatura operativă 18,81°C, viteza relativă a aerului 0,1 m/s şi umiditatea aerului 50% rezultă indicele PMV =-0,43.

40

41

Se constată că indicele de opţiune medie previzibilă se încadrează în valorile recomandate -0,5÷ +0,5.

6.3. Determinarea indicelui PPD

Din STAS 13149 fig. 1 cu PMV = 0,43 rezultă PPD = 9,5%.

Valoarea se încadrează în limitele recomandate de confort PPD <10%.

42

ANEXA 4

LISTA REGLEMENTĂRILOR CONEXE

1. LEGI, HOTĂRÂRI GUVERNAMENTALE, ORDINE MINISTERIALE

Legea nr. 10/1995 - Legea privind calitatea în construcţii.

OG 29/30.01.2000 - Ordonanţă Guvernamentală privind reabilitarea termică a fondului construit existent şi stimularea economisirii energiei termice.

HGR nr.766/1997 - Reglementare privind încadrarea în categorii de importanţă, întreţinere, exploatare, urmărire în timp şi postutiiizare; privind întocmirea şi păstrarea "Cărţii tehnice" a construcţiei; privind stabilirea categoriilor de importanţă ale construcţiilor, etc.

*** Norme generale de protecţie a muncii.

43

2. REGLEMENTĂRI TEHNICE, NORMATIVE, NORME

NP 009-97 - Normativ privind proiectarea, executarea şi întreţinerea construcţilor pentru case de copii.

NP 010-9 - Normativ privind proiectarea, executarea şi întreţinerea construcţiilor pentru şcoli şi licee.

NP 011-97 - Normativ privind proiectarea, executarea şi întreţinerea construcţiilor pentru grădiniţe de copii.

NP 016 - Normativ pentru proiectarea clădirilor de locuit

CE 1-95 - Normativ privind proiectarea clădirilor civile din punct de vedere ai cerinţei de siguranţă în exploatare.

C107/1 - Normativ privind calculul coeficienţ ilor globali de izolare termică la clădirile de locuit.

C107/2 - Normativ privind calculul coeficienţ ilor globali de izolare termică la clădiri cu altă destinaţie decât de locuit.

C 107/3 - Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale clădirilor.

44

C107/4 - Ghid pentru calculul performanţelor termotehnice ale clădirilor de locuit.

l 13 - Normativ privind proiectarea şi executarea instalaţiilor de încălzire centrală.

l 13/1 - Normativ privind exploatarea instalaţiilor de încălzire centrală.

GP 039-99 - Ghid pentru calculul necesarului de căldură al clădirilor de locuit.

GP 019-99 - Ghid privind alegerea echipamentelor aferente instalaţiilor de încălzire din clădiri.

*** Ghid de proiectare instalaţii de încălzire Mapa proiectantului.

*** Ghid de performanţă pentru instalaţii de încălzire şi ventilare.

*** Ghid pentru proiectarea, execuţia şi exploatarea instalaţiilor de încălzire de apartament în clădiri multifamiliale.

45

3. STANDARDE

STAS 1797/2-88-Instalaţii de încălzire centrală Dimensionarea radiatoarelor de fontă.

STAS 4908-85 - Clădiri civile, industriale ş i agrozootehnice. Arii şi volume convenţionale.

SR 1907/1-97 - Instalaţii de încălzire. Necesarul d# căldură de caicul. Prescripţii de calcul.

SR 1907/2-97 - Instalaţii de încălzire. Necesarul de căldură de caicul. Temperaturi interioare convenţionale de calcul.

STAS 13149 - Ambian ţe termice moderne. Determinarea indicilor PMV şi PPD de performanţă pentru ambianţă.

STAS 6472/3-83 - Calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale clădirilor.

ANEXA3 FIG.1 - EXEMPLU DE CALCUL PENTRU DETERMINAREA UNGHIURILOR SOLIDE ALE SUPRAFEŢELOR LIMITATOARE

DETERMINAREA UNGHIULUI SOLID PENTRU PERETELE EXTERIOR

PLAN ÎNCĂPERE SC. 1:20

SECŢIUNEA 1-1

DETERMINAREA UNGHIURILOR SOLIDE DETERMINAREA UNGHIULUI DETERMINAREA UNGHIULUI SOLID PENTRU PERETELE EXTERIOR ŞI FEREASTRĂ SOLID PENTRU RADIATOR PENTRU PLAFON ŞI PARDOSEALĂ

ANEXA 3 FIG.2 – SECŢIUNEA 1-1

S E C Ţ I U N E 2-2

DETERMINAREA UNGHIURILOR SOLIDE PENTRU PLAFON ŞI PARDOSEALĂ

ANEXA 3 FIG 3–SECŢIUNEA 2-2

gp 060-2000 ()instalatii de incalzire perimetrala

Documents