Удельный расход тепловой энергии на отопление здания определяется путем выбора теплозащитных свойств ограждающих конструкциях здания, его объемно – планировочного решения, ориентации здания, эффективности и метода регулирования применяемой системы отопления.
Удельный (на 1 м2 отапливаемой площади пола квартир или полезной площади помещений [или на 1 м3 отапливаемого объема]) расход тепловой энергии на отопление здания , кДж/(м2∙оС·сут) или [кДж/(м3∙оС·сут)], должен быть меньше или равен нормируемому значению , кДж/(м2∙оС·сут) или [кДж/(м3∙оС·сут)], т.е.
≥ , (2.41)
где – нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания, кДж/(м2∙оС·сут) или [кДж/(м3∙оС·сут)], определяемый для различных типов жилых и общественных зданий при подключении их к системам централизованного теплоснабжения по табл. 2.19 или 2.20.
Таблица 2.19
Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление жилых одноквартирных отдельно стоящих и блокированых, кДж/(м2∙оС·сут)
Отапливаемая площадь домов, м2 | С числом этажей | |||
60 и менее 1000 и более | - - - | - | - - | - - - |
Примечание. При промежуточных значениях отапливаемой площади дома в интервале 60-1000 м2 значения должны определяться по линейной интерполяции.
|
|
Удельный расход тепловой энергии на отопление здания кДж/(м2∙оС·сут) или [кДж/(м3∙оС·сут)], определяют по формулам
= (2.42)
или
= (2.43)
где - сумма площадей пола квартир или полезной площади помещений здания, за исключением технических этажей и гаражей, м;
- отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м3;
- количество градусо-суток отопительного периода, оС∙сут;
– расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, МДж, определятся по формуле
, (2.44)
Таблица 2.20
Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление здания
, кДж/(м2∙оС·сут) или [кДж/(м3∙оС·сут)]
Типы зданий | Этажность зданий | |||||
1-3 | 4,5 | 6,7 | 8,9 | 10,11 | 12 и выше | |
1. Жилые, гостиницы, общежития | По табл. 1.18 | 85 [31] для 4-этажных одноквартирных и блокированных домов – по табл. 1.18 | 80 [29] | 76[27,5] | 72 [26] | 70 [25] |
2.Общественные, кроме перечисленных в поз. 3,4 и 5 таблицы | [42]; [38]; [36] соответственно нарастанию этажности | [32] | [31] | [29,5] | [28] | - |
3.Поликлиники и лечебные учреждения, дома-интернаты | [34]; [33]; [32] соответственно нарастанию этажности | [31] | [30] | [29] | [28] | - |
4.Дошкольные учреждения | [45] | - | - | - | - | - |
5.Сервисного обслуживания | [23]; [22]; [21] соответственно нарастанию этажности | [20] | [20] | - | - | - |
6.Административного назначения (офисы) | [36]; [34]; [33] соответственно нарастанию этажности | [27] | [24] | [22] | [20] | [20] |
Примечание. Для регионов, имеющих значение Dd = 8000 0C сут и более, нормируемые cледует снизить на 5%.
|
|
где - общие тепловые потери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж;
– бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж;
– теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов здания, ориентированных по четырем направлениям;
- коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций помещений здания аккумулировать или отдавать теплоту, рекомендуемое значение = 0,8;
- коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления; при централизованном регулировании подачи теплоты в центральных тепловых пунктах коэффициент в расчетах не участвует;
h- коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, принимаемый: для многосекционных зданий h = 1, 13; для зданий башенного типа h = 1, 11; для зданий с отапливаемыми подвалами h = 1.07; для зданий с отапливаемыми чердаками h = 1, 05.
Общие тепловые потери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж, определяют по формуле
, (2.45)
где – общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2 ∙ оС);
– градусо – сутки отопительного периода, оС · сут;
– общая площадь внутренней поверхности всех наружных ограждающих конструкций, включая покрытие (перекрытие) верхнего этажа и перекрытие пола нижнего отапливаемого помещения, м2.
Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж, определяют по формуле
, (2.46)
где – величина бытовых тепловыделений на 1м2 площади жилых помещений и кухонь жилого здания или полезной площади общественного и административного здания, Вт/м2, принимаемая по расчету, но не менее 10 Вт/м2 для жилых зданий; для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по проектному числу людей (90 Вт/чел.), освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м2) с учетом рабочих часов в сутках;
– продолжительность отопительного периода, сут;
– для жилых зданий – площадь жилых помещений и кухонь; для общественных и административных зданий – полезная площадь здания, м2, определяемая как сумма площадей всех помещений, а также балконов и антресолей в залах, фойе и т.п., за исключением лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов.
Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяют по формуле
, (2.47)
, – коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по табл. 2.15;
, – коэффициенты относительного проникания солнечной радиации соответственно для светопропускающих заполнений окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по табл. 2.15;
, , , – площадь световых проемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;
– площадь световых проемов зенитных фонарей здания, м2;
, , , – средние за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированные по четырем фасадам здания, МДж/м2, принимаемые по табл. 5
СНиП 23-01-99*;
– средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2, принимаемая по табл. 4 СНиП 23-01-99*.
|
|
Общий коэффициент теплопередачи здания, КВт/(м2 0С), определяют по формуле
, (2.48)
где – приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/ (м2 ∙оС), определяемый по формуле
, (2.49)
где , – площадь, м2, и приведенное сопротивление теплопередаче, (м2∙оС)/Вт, наружных стен (за исключением проемов);
, – то же, заполнений световых проемов (окон, витражей, фонарей);
, – то же, наружных дверей и ворот;
, – то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами);
, – то же, чердачных перекрытий;
, – то же, цокольных перекрытий;
, – то же, перекрытий над проездами и под эркерами;
– то же, что и в формуле (2.27); для чердачных перекрытий теплых чердаков и цокольных перекрытий тех подполий и подвалов с разводкой в них трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения по формуле (2.23);
– то же, что в формуле (2.45);
– условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий тепловые потери за счет инфильтрации и вентиляции, Вт/(м2 ∙ оС), определяемый по формуле:
= , (2.50)
где – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг ∙ оС);
- коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций, равный = 0,85;
и – то же, что и в формуле (2.43 и 2.45), м3 и м2 соответственно;
– средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м3, определяется по формуле
= (2.51)
, – расчетная температура соответственного внутреннего и наружного воздуха,0С;
– средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период,ч-1; определяемая по суммарному воздухообмену за счет вентиляции и инфильтрации по формуле
= (2.52)
где - количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке, либо нормируемое значение при механической вентиляции, м3/ч: для жилых зданий с расчетной заселенностью квартиры 20 м2 общей площади и менее на человека –3 ; других жилых зданий – 0,35 ∙3 , но не менее 30m, где m – расчетное число жителей в здании; общественных и административных зданий для офисов и объектов сервисного обслуживания – 4 ; для учреждений здравоохранения и образования – 5 ; для спортивных, зрелищных и детских дошкольных учреждений - 6, ,
|
|
где – для жилых зданий – площадь жилых помещений; для общественных зданий – расчетная площадь, определяемая как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м2 ;
– коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, равный для: стыков панелей стен – 0,7; окон и балконных дверей с тройными раздельными переплетами – 0,7; то же, с двойными раздельными переплетами – 0,8; то же, со спаренными переплетами – 0,9; то же, с одинарными переплетами – 1,0;
- число часов работы механической вентиляции в течение недели;
168– число часов в неделе;
– количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч;
– число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, = 168 для зданий с сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и =168 - для зданий, в помещениях которых поддерживается подпор воздуха во время действия приточной механической вентиляции;
, , , – то же, что и в формуле (2.50);
Для жилых зданий количество инфильтрующегося воздуха Ginf, поступающего в лестничные клетки в течение суток отопительного периода и через неплотности заполнений проемов, определяется по формуле
= ,(2.53)
где и – соответственно для лестничной клетки суммарная площадь окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м2;
и - соответственно для лестничной клетки требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и входных наружных дверей;
и - соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, определяют по формуле (13) СНиП 23-02-03 для окон и балконных дверей с заменой в ней величины 0,55 на 0,28 и с вычислением удельного веса по формуле (14) СНиП 23-02-03 при соответствующей температуре воздуха, Па.
Для общественных зданий количество инфильтрующего воздуха, поступающего через неплотности светопрозрачных конструкций и дверей допускается принимать в нерабочее время = 0,5 ;
В случае, когда расчетное значение значительно меньше нормируемого , то производят корректировку следующих параметров:
- уменьшение сопротивления теплопередаче для отдельных видов наружного ограждения и в первую очередь для стен;
- изменение обьемно-планировочного решения здания (размеров, формы и компоновки секций);
- выбор более эффективных систем теплоснабжения, отопления и вентиляции и способов их регулирования;
- комбинирование предыдущих вариантов.
При уменьшении значений сопротивлений теплопередаче ,м2∙ оС/Вт, отдельных элементов ограждающих конструкций следует стремиться, чтобы новые значения были не ниже величин:
- для светопрозрачных конструкций не ниже 5% нормируемых значений;
- для стен групп зданий, указанных в поз. 1 и 2 табл (2.8), не ниже минимальных величин , определяемых по формуле
= ∙0,63, (2.54)
- для остальных ограждающих конструкций – не менее минимальных величин, определяемых по формуле
= ∙0,8. (2.55)
В случае, когда расчетное значение больше , необходимо принять ряд мероприятий, направленных на снижение расчетной величины удельного расхода тепловой энергии на отопление здания:
- изменить обьемно-планировочное решение здания, путем снижения площади наружных ограждений, уменьшения количества наружных углов, увеличения ширины здания, использования соответствующей ориентации и рациональной компоновки помещений:
- уменьшить площадь светопрозрачных конструкций до минимально необходимой по требованиям естественной освещенности:
- осуществить блокировку здания с соседними зданиями с обеспечением надежного примыкания;
- запроектировать тамбурные помещения за входными дверями;
- выбрать меридиональную или близкую к ней ориентацию продольного фасада здания;
- принять более эффективную систему теплоснабжения;
- использовать более эффективные виды приборов отопления и рационально их разместить в помещениях.