Nhiệt truyền qua vách Q22 bao gồm 2 thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆t = tN - tT.
- Do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên ta coi lượng nhiệt này là khơng đáng kể. Nên nhiệt truyền qua vách chủ yếu là do chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngồi nhà.
Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức sau: Q22 = ∑Qi = ki.Fi.∆t (3.6)
= Q22t + Q22c + Q22k , W Trong đĩ:
ki: Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính, W/m2K Fi: Diện tích tường, cửa, kính tương ứng, m2
3.2.3.1. Nhiệt truyền tường, Q22t
Nhiệt truyền qua tường được xác định theo biểu thức: Q22t = ∑k.F.∆t, W (3.7) Trong đĩ:
F: Diện tích tường, m2,
k: Hệ số truyền nhiệt qua tường và được xác định theo biểu thức: k = T i i N 1 1 1 , W/m2K
αN: Hệ số tỏa nhiệt phía ngồi tường khi tiếp xúc với khơng khí ngoài trời, αN = 20 W/m2K, αN = 10 W/m2K khi tường tiếp xúc gián tiếp với khơng khí bên ngồi.
αT: Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, αT = 10 W/m2K (theo [TL1]), δi: Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m,
λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, W/mK.
Bảng 3.2. Kết cấu của tường bao
STT Lớp
Chiều dày, δ, [mm] Hệ số dẫn nhiệt, λ, [W/mK] 1 Vữa xi măng 10 0,93 2 Gạch xây dựng 200 0,52 3 Vữa xi măng 10 0,93
Hình 3.4. Cấu trúc xây dựng của tường
Theo bảng 4.11[TL1-Tr167], hình 3.2 ta xác định được hệ số truyền nhiệt k của tường bao:
- Khi tường tiếp xúc trực tiếp với khơng hkis bên ngồi: k 10 1 52 , 0 2 , 0 93 , 0 01 , 0 . 2 20 1 1 = 1,798 W/m2K
- Khi tường tiếp xúc với khơng gian đệm: k 10 1 52 , 0 2 , 0 93 , 0 01 , 0 . 2 10 1 1 = 1,65 W/m2K ∆t: Độ chênh lệch nhiệt độ, K.
- Đối với tường tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi: ∆t = tN – tT = 32,8 - 25 = 7,8 0C
- Đối với tường tiếp xúc với khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh:
∆t = tp-tT = 30 – 25 = 5 0C
- Đối với tường tiếp xúc với hành lang, sảnh văn phịng: ∆t = tS– tT = 28-25 = 3 0C Tính tốn ví dụ cho tầng 3 :
Diện tích tường bao các hướng của tầng 3 là : + Diện tích tường hướng Đơng: Ft-Đ = 36 m2 + Diện tích tường hướng Tây-Nam: Ft-TN = 40 m2 + Diện tích tường hướng Bắc: Ft-B = 33 m2
Tồn bộ diện tích tường bao của tầng 3 ở 3 hướng này đều tiếp xúc trực tiếp với khơng khí ngoài trời, riêng đối với tường bao hướng Tây-Bắc cịn cĩ phần tiếp xúc với khu vực cầu thang máy, thang bộ, nhà vệ sinh.
Diện tích tường hướng Tây-Bắc là: Ft-TB = 96 m2 , trong đĩ diện tích tường tiếp xúc trực tiếp với khơng khí ngoài trời là Ft-TT = 29 m2, diện tích tường tiếp xúc gián tiếp với khơng khí bên ngồi là Ft-GT = 67 m2 .
* Xác định lượng nhiệt truyền qua vách từng hướng : Q22t-Đ = 1,798.36.7,8 = 505 W
Q22t-TN = 1,798.40.7,8 = 561 W Q22t-B = 1,798.33.7,8 = 463 W Q22t-TB = Q22t-TT + Q22t-GT
= 1,798.29.7,8 + 1,65.67.5 = 960 W
Vậy lượng nhiệt truyền qua tường vào khơng gian tầng 3 là :
Q22t = 505 + 561 +463 + 960 = 2489 W
♦ Các tầng cịn lại tính tốn tương tự và được tổng hợp kết quả trong bảng phụ lục 2.
3.2.3.2 Nhiệt truyền qua cửa ra vào, Q22c
Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định theo biểu thức: Q22c = ∑kc.Fc.∆t, W (3.8)
Trong đĩ:
Fc: Diện tích cửa, m2.
∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngồi cửa.
- Với cửa tiếp xúc trực tiếp với khơng khí ngoài trời: ∆t = tN – tT = 32,8 – 25 = 7,8 0C
- Với cửa tiếp xúc với các khu cầu thang và khu vệ sinh: ∆t = tp - tT = 30-25 = 5 0C
- Với cửa tiếp xúc với sảnh, hành lang: ∆t = tS– tT = 28-25 = 3 0C
kc: Hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m2K,
Tồn bộ cửa ra vào của tịa nhà đều được làm bằng kính trong phẳng 1 lớp dày 10 mm, khung cửa làm bằng kim loại. Tra bảng 4.13[TL1-Tr169] cĩ kc = 5,89W/m2K.
Cửa ra vào tại cơng trình cĩ kích thước khác nhau ở từng tầng, tất cả các cửa ra vào từ cầu thang bộ, cầu thang thép thốt hiểm, cầu thang máy, khu vệ sinh ở tất cả các tầng đều giống nhau.
Tầng 1 cĩ 5 cửa ra vào hướng Đơng kích thước 2400x2200(mm x mm), 2 cửa ra vào giữa khơng gian văn phịng vầ sảnh hành lang cĩ kích 1200 x 2200 (mmxmm), 1 cửa ra vào từ bên ngồi vào khơng gian đệm sảnh hành lang kích thước 2400x2200 (mm x mm ), cửa ra vào từ cầu thang bộ kích thước 1200 x 2200 (mm x mm), 3 cửa ra vào khu vệ sinh cĩ kích thước 900x2200 (mm x mm), 700x2200 (mm x mm).
Các tầng 2÷7, 9÷15 chỉ cĩ các cửa ra vào văn phịng từ cầu thang bộ, cầu thang thép, và các cửa ra vào từ khu vực vệ sinh cĩ kích thước như trên, cửa ra vào từ cầu thang thép cĩ kích thước 1000x2200 (mm x mm).
Tầng 8 cĩ 4 cửa ra vào hướng Đơng tiếp xúc với hành lang ngồi trời kích thước cửa là 2400x2200 (mm x mm). Tầng 16 cũng cĩ 3 cửa ra vào hành lang hướng Đơng với kích thước 1200x2200 (mm x mm).
Tất cả các tầng đều cĩ 2 cửa ra vào thang máy với kích thước mỗi cửa là 1100x2200 (mm x mm).
Tính ví dụ cho tầng 3:
Tầng 3 cĩ 1 cửa ra vào văn phịng từ cầu thang thép tiếp xúc trực tiếp với khơng khí bên ngồi, diện tích cửa F = 1 . 2, 2 = 2,2 m2 , ∆t = 7,8 0C
Do đĩ lượng nhiệt truyền qua cửa này là: Q’22C= 5,89.2,2.7,8= 101 W
Các cửa ra vào từ cầu thang bộ, thang máy, khu vệ sinh tiếp xúc gián tiếp với khơng khí bên ngồi. . Tổng diện tích cửa ra vào khu vực này là F= 12,98 m2, ∆t = 5 0C .
Q’’22C = 5,89.12,98.5=382 W
Vậy tổng lượng nhiệt truyền vào phịng qua cửa ra vào là :
Q22C = 101 + 382 = 483 W
♦ Lượng nhiệt truyền qua cửa các tầng cịn lại tính tốn tương tự và kết quả tính tốn được tổng hợp trong bảng phụ lục 3.
3.2.3.3. Nhiệt truyền qua kính cửa sổ, Q22k
Nhiệt truyền qua kính cửa sổ được xác định theo biểu thức: Q22k = ∑kk.Fk.∆t, W (3.9) Trong đĩ:
Fk: Diện tích cửa sổ, m2,
∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngồi nhà, ∆t = tN – tT = 32,8 – 25 = 7,8 0C,
kk: Hệ số truyền nhiệt qua cửa kính, W/m2K.
Tịa nhà ngồi cửa sổ, cửa ra vào được làm bằng kính ngồi ra thì từ tầng 1 đến tầng mái đều cĩ một diện tích kính bao che khá lớn ở mặt tiền hướng Đơng, Tây-Nam và Tây-Bắc của tịa nhà. Tất cả đều sử dụng loại kính carolex màu xanh ngọc, dày 6mm.
Tính tốn ví dụ cho tầng 3:
Diện tích kính cửa sổ tầng 3 nằm ở 3 hướng là Đơng, Tây-Nam, Tây-Bắc. Diện tích kính cửa sổ các hướng là :
+ Diện tích kính hướng Đơng: Fk-Đ = 122 m2 + Diện tích kinhs hướng Tây-Nam: Fk-TN = 39 m2 + Diện tích kính hướng Tây-Bắc: Fk-TB = 52 m2 Hiệu nhiệt độ trong và ngồi nhà: ∆t = 7,8 0C
Hệ số truyền nhiệt qua kính tra bảng 4.13[TL1-Tr169] ta cĩ k = 5,89 W/m2K
Q22k = 5,89. ( 122 + 39 +52 ).7,8 = 9786 W
♦ Lượng nhiệt truyền qua kính cửa sổ các tầng cịn lại tính tốn tương tự và được tổng hợp trong bảng phụ lục 4.