double arrow

Определение энергетических показателей


Определение теплотехнических характеристик.

1. По приложению 2 в зависимости от назначения здания и климатической зоны района строительства Самарской области (ТСН 23-349-2003) необходимо определить нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций стены, покрытия, перекрытия, окон, фонарей и дверей из условия предписывающего подхода (см. по числителю). В общем случае для различных регионов нормируемое сопротивление теплопередаче определяется в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП) согласно требованиям СНиП 23-02-2003 (приложение 3).

2. По таблице вариантных данных c учетом конструкций наружных ограждений (приложение 4) и теплотехнических характеристик строительных материалов (приложение 5,6) определяем расчетные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной 4-х слойной стены из условия

(7)

где Rreqw – нормативное сопротивление теплопередаче стены по пункту 1;

r – коэффициент теплотехнической однородности. Для стен жилых зданий из кирпича с утеплителем r должна быть не менее 0,74 при δст =510 мм; не менее 0,69 при δст =640 мм; не менее 0,64 при δст =780 мм;

αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (по таблице 6);

Таблица 6 – Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (СНиП 23-02-2003)

Внутренняя поверхность ограждения Коэффициент теплоотдачи
1. Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отноше­нии высоты ребер к расстоянию между гранями соседних ребер 8,7  
2. Потолков с выступающими ребрами при отношении   7,6  
3. Окон   8,0  
4. Зенитных фонарей   9,9  
Примечание — Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций животновод­ческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СНиП 2.10.03.

αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода (по таблице 7);

R1, R2, R4 – сопротивление теплопередаче соответственно 1, 2 и 4-го слоя ограждающей конструкции

(8)

здесь δn – толщина слоя ограждающей конструкции, м;

λn – коэффициент теплопередачи данного слоя ограждающей конструкции, Вт/м2˚С.

    Таблица 7 - Значение коэффициента теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции (СНиП II-3-79* изд. 98 г.)
№ п.п. Наружная поверхность ограждающих конструкций Коэффициент теплоотдачи для зимних условий,
Наружных стен, покрытий, перекрытий над проездами и над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне
Перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытий над холодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Северной строительно-климатической зоне
Перекрытий чердачных и над неотапливаемыми подвалами со световыми проёмами в стенах, а также наружных стен с воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом
Перекрытий над неотапливаемыми подвалами без световых проёмов в стенах, расположенных выше уровня земли, и над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли

Если в одном из конструктивных слоев ограждающей конструкции встречается воздушная прослойка, то ее термическое сопротивление определяется по прил. 7.

После уточнения действительной (стандартной) толщины утеплителя δфакт3 пересчитываем R3(факт)= δфакт3 ∙ λ3 и принимаем окончательное расчетное значение сопротивления теплопередаче наружной стены

(9)

где Rminw – минимально допустимое сопротивление теплопередаче стены при потребительском подходе (см. знаменатель таблицы приложения 2)

(10)

Аналогично определяются расчетные значения приведенного сопротивления теплопередаче многослойной конструкции покрытия и перекрытия 1-го этажа Rf .

Нормируемое сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций и наружных дверей следует принимать по приложению 2 или 3.

Для входных дверей в одноквартирные и многоэтажные жилые здания и квартиры, расположенные на первых этажах многоэтажных зданий, а также ворот для хранения автомобилей в жилых зданиях Red=1,2 м2˚С/Вт.

Для зенитных фонарей общеобразовательных учреждений RreqF = 0,47, лечебных учреждений RreqF = 0,481, дошкольных учреждений RreqF = 0,487.

Приведенное (расчетное) сопротивление теплопередаче входных дверей и дверей (без тамбура) квартир первых этажей и ворот, а так же дверей квартир с неотапливаемыми лестничными клетками должно быть не менее 0,6 RreqW. Для входных дверей в одноквартирные дома не менее 0,8 RreqW. Для дверей в квартиры выше первого этажа зданий с отапливаемыми лестничными клетками не менее 0,55 м2˚С/Вт.

Расчетное (проектное) значение RF (окон, витражей) принимается по приложению 8. По всем случаям приведённое расчетное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемого Rr0≥Rreq0.

3. Определяем приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания

(11)

где β – коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий β=1,13, для прочих зданий β=1,1;

АW, AF, Aed, AC, Af – площадь соответственно стен, светопроёмов (окон, фонарей, витражей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, полов по грунту, исходя из разделения их на зоны;

RW, RF, Red, RC, Rf – приведенное сопротивление теплопередаче соответственно этих же ограждающих конструкций.

Термическое сопротивление теплопередаче отдельных зон неутепленных полов по грунту:

RI=2,2 м2˚С/Вт; RII=4,3 м2˚С/Вт; RIII=8,6 м2˚С/Вт; Riv=14,2 м2˚С/Вт.

Аsume – по формуле (3)

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по таблице 8.

Таблица 8 — Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по от­ношению к наружному воздуху (СНиП 23-02-2003)

Ограждающие конструкции Коэффициент
1. Наружные стены и покрытия (в том числе вентилируемые наружным воздухом), зенитные фонари, перекрытия чердачные (с кровлей из штучных материалов) и над проездами; перекрытия над холодными (без ограждающих стенок) подпольями в Северной строительно-климатической зоне
2. Перекрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом; перекрытия чердачные (с кровлей из рулонных материалов); перекрытия над хо­лодными (с ограждающими стенками) подпольями и холодными этажами в Север­ной строительно-климатической зоне 0,9
3. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами со световыми проемами в стенах   0,75
4. Перекрытия над неотапливаемыми подвалами без световых проемов в стенах, расположенные выше уровня земли 0,6
5. Перекрытия над неотапливаемыми техническими подпольями, расположенными ниже уровня земли 0,4
Примечание — Для чердачных перекрытий теплых чердаков и цокольных перекрытий над подвалами с температурой воздуха в них большей , но меньшей коэффициент следует определять по формуле

4. Определяем кратность воздухообмена.

Кратность воздухообмена na-1) принимается по нормам проектирования соответствующих зданий:

- для жилых зданий, исходя из удельного нормативного расхода воздуха

3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений. Произведение na∙βv∙Vh=3Ai →na=3A i / βv∙Vh

при расчетной заселенности квартиры 20 м2 на человека и менее;

- для общеобразовательных учреждений 16 – 20 м3/ч на 1 человека или 5А i ;

- для дошкольных учреждений 1,5 ч-1 или 6 Аi ;

- для спортивных и зрелищных учреждений 6 Аi ;

- для учреждений здравоохранения 2 ч-1 или 5Аi ;

- для офисов и объектов сервисного обслуживания 0,5 ч-1 или 4А i

где А i – площадь жилых помещений и кухонь или полезная площадь общественных зданий (кроме коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт).

5. Рассчитываем условный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания:

(12)

Здесь с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж/кг˚С;

na – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч-1;

βv – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать βv=0,85;

Vh – отапливаемый объем здания, м3;

γnta – средняя плотность приточного (наружного) воздуха за отопительный период, кг/м3;

(13)

где tavext – средняя температура воздуха за отопительный период, ˚С (принимаем по таблице 4;

к – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 – для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с раздельными переплетами, 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами со стеклопакетами, при устройстве приточных клапанов и открытых проемов;

Аsume – общая площадь внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций, включая покрытие верхнего этажа и перекрытия пола нижнего отапливаемого помещения, м2.

6. Рассчитываем общий коэффициент теплопередачи здания

(14)

1. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период определяются по формуле:

, МДж (15)

здесь Кm – общий коэффициент теплопередачи здания, определяемый по формуле (14);

Dd – количество градусо – суток отопительного периода по таблице 5.

2. Удельные бытовые тепловыделения на 1 м2 площади жилых помещений или полезной площади общественных зданий, Вт/м2;

Принимаются для:

а) жилых зданий, предназначенных гражданам с учетом социальной нормы (с расчетной заселенностью квартиры 20 м2 общей площади и менее на человека) q int=17 Вт/м2;

б) жилых зданий без ограничения социальной нормы (с расчетной заселенностью квартиры 45 м2 общей площади и более на человека) q int=10 Вт/м2;

в) других жилых зданий – в зависимости от расчетной заселенности квартиры по интерполяции величины q int между 17 и 10 Вт/м2;

г) для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании, освещения (по установочной мощности), оргтехники (10 Вт/м2) с учетом рабочих часов в сутках.

3. Рассчитываем бытовые теплопоступления в здание за отопительный период

, МДж (16)

где zht – продолжительность отопительного периода, сут.

4. Теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода Qs, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, следует определять по формуле:

, МДж (17)

Здесь ; - коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным. При отсутствии данных следует принимать по таблице 9 или 11;

КF; Kscy – 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 таблице 10 или 11.

Таблица 9 (ТСН 23-349-2003)

Тип переплета Значения коэффициентов затенения светового проема и , соответственно окон и зенитных фонарей
в деревянных или ПХВ переплетах в металлических переплетах  
Одинарный 0,80 0,90  
Спаренный 0,75 0,85
Раздельный 0,65 0,80
Раздельно-спаренный 0,50 0,70  

Таблица 10 (ТСН 23-349-2003)

Количество слоев остекления (в т.ч. в стеклопакетах) Значения коэффициентов относительного проникания солнечной радиации исоответственно окон и зенитных фонарей
из обычного стекла с теплоотражающим покрытием
Два 0,9 0,57
Три 0,83 0,57
Четыре 0,77 0,5
№ п.п Заполнение светового проема Коэффициенты
в деревянных или ПВХ переплетах   в металлических переплетах  
и и и и
  Двойное остекление в спаренных переплетах 0,75/0,7 0,85
  Двойное остекление в раздельных переплетах 0,65/0,6 0,85 0,8/0,6 (0,8) 0,85
  Блоки стеклянные пустотные (с шириной швов 6мм) размером, мм: -194x194x98; -244x244x93.     0,9 0,9     0,65 (без переплета) 0,7 (без переплета)
Профильное стекло коробчатого сечения '0,9 0,75 (без переплета)
Двойное из органического стекла для зенитных фонарей 0,9 0,9
  Тройное из органического стекла для зенитных фонарей 0,9 0,83
  Тронное остекление в раздельно-спаренных переплетах 0,5/- 0,76 0,7/- 0,76
  Однокамерный стеклопакет из стекла: -обычного; -с твердым селективным покрытием; -с мягким селективным покрытием.   0,8/- 0,8/- 0,8/- 0,85 0,57 0,57 0,9/- 0,9/- 0,9/- 0,85 0,57 0,57
    Двухкамерный стеклопакет из стекла: -обычного (с межстекольным расстоянием 6мм); -обычного (с межстекольным расстоянием 12мм); -с твердым селективным покрытием; -с мягким селективным покрытием; -с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном.   0,78/-   0,78/-   0.78/- 0,78/- 0,78/-   0,76   0,76   0,51 0,51 0,51   0,85/-   0,85/-   0,85/- 0,85/- 0,85/-   0,76   0,76   0,51 0,51 0,51
  Обычное стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: -обычного; -с твердым селективным покрытием; -с мягким селективным покрытием; -с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном.   0,75/- 0,75/- 0,75/- 0,75/-   0,76 0,51 0,51 0,51   — — — —   — — — —
Обычное стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах из стекла: -обычного; -с твердым селективным покрытием; -с мягким селективным покрытием; -с твердым селективным покрытием и заполнением аргоном.   0,73/- 0,73/- 0,73/- 0,73/-   0,72 0,48 0,48 0,48   — — — —   — — — —

Таблица 11 — Значения коэффициентов затенения светового проема и и относительного проникания солнечной радиации и соответственно окон и зенитных фонарей (СП 23-101-2000)

Мансардные окна с учетом наклона заполнений к горизонту 45˚ и более следует считать как вертикальные окна, с учетом наклона менее 45˚ - как зенитные фонари;

AF1, AF2, AF3, AF4 – площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;

Аscy – площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м2;

I1, I2, I3, I4 – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированные по четырем фасадам здания, МДж/м2 (принимаем по таблице 12);

Inor – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2 (принимаем по таблице 12).

Таблица 12 (ТСН 23-349-2003)

Города, населенные пункты, районы Средняя величина солнечной радиации при действительных условиях облачности I, МДж/м2 за отопительный период
На горизон-тальную поверхность На вертикальную поверхность с ориентацией на
C CВ/СЗ В/З ЮВ/ЮЗ Ю
Все пункты Самарской области следует принимать по данным пункта Самара                        

ратура воздуха за отопительнгыйнгыйдуха за отопительный период, кг/мконструкцийов, тамбуров, переходов, лестничных клеток, л

5. Рассчитываем расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода :

а) при автоматическом регулировании теплоотдачи нагревательных приборов в системе отопления:

, МДж (18)

где Qh – общие теплопотери здания, МДж, определяемые по формуле (15);

Qint – бытовые тепловыделения, МДж, формула (16);

Qs – теплопоступления от солнечной радиации, МДж, формула (17);

– коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций помещений здания аккумулировать или отдавать тепло. Рекомендуемое значение

=0,8;

ξ – коэффициент эффективности авторегулирования подачи тепла в системах отопления. Рекомендуемые значения:

ξ =1,0 – в однотрубной системе с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной горизонтальной разводкой;

ξ =0,95 – в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе;

ξ =0,9 – в однотрубной системе с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе или в однотрубной системе без термостатов и с пофасадным авторегулированием на вводе, а также в двухтрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;

ξ =0,85 – в однотрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;

ξ =0,7 – в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внутреннего воздуха;

ξ =0,5 – в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе - регулирование центральное в ЦТП или котельной;

βh – коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов и дополнительными теплопотерями через зарадиоторные участки ограждений, теплопотерями трубопроводов, походящих через неотапливаемые помещения: для многосекционных и протяженных зданий βh=1,13; для зданий башенного типа βh=1,11; зданий с отапливаемыми подвалами βh=1,07; зданий с отапливаемыми чердаками, а также с квартирными генераторами теплоты βh=1,05.

б) при отсутствии автоматического регулирования теплоотдачи нагревательных приборов

6. Определяем расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период

(19)

здесь Qyh – расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода, МДж;

Аh – отапливаемая площадь здания, м2;

Vh – отапливаемый объем здания, м3;

Dd – градусо–сутки отопительного периода.

7. Требуемый (нормативный) удельный расход тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания qredh, (кДж/м3˚С∙сут, кДж/м2 0С∙сут) определяется для жилых домов одноквартирных отдельно стоящих, подключенных к системе централизованного теплоснабжения по таблице 13, для остальных зданий по таблице 14.

Таблица 13 (ТСН 23-349-2003)

Отапливаемая площадь домов, Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление жилых домов одноквартирных отдельно стоящих и блокированных в зависимости от этажности не более
 
60 и менее
1000 и более

При подключении здания к системам децентрализованного теплоснабжения – величиной, принимаемой по таблице 13 и 14, умноженной на коэффициент η

(20)

где ηdec – расчетный коэффициент энергетической эффективности систем отопления и децентрализованного теплоснабжения;

ηоdec – расчетный коэффициент энергетической эффективности систем отопления и централизованного теплоснабжения.

Таблица 14 (ТСН 23-349-2003)

Типы зданий Нормируемый удельный расход тепловой энергии на отопление жилых многоквартирных и общественных зданий , в зависимости от этажности зданий не более
1...3 4...5 6...7 8...9 10...11 12 и выше
Жилые, гостиницы, общежития По табл. 13 85 [31] 4-этажные дома одноквартирные и блокированные по таблице 6 80 [29] 76 [27,5] 72 [26] 70 [25]
Общественные, кроме перечисленных в позициях 3, 4 и 5 табли­цы [42], [38], [36] соответствен-но нарастанию этажности [32] [31] [29,5] [28]   —  
Поликлиники и лечеб­ные учреждения, до­ма-интернаты [34], [33], [32] соответствен-но нарастанию этажности [31] [30] [29] [28]   —  
Дошкольные учреждения [45]
Сервисного обслужи­вания [23], [22], [21] соответствен-но нарастанию этажности [20] [20]
Административного назначения (офисы) [36], [34], [33] соответствен-но нарастанию этажности [27] [24] [22] [20] [20I

При отсутствии данных о системах теплоснабжения значения этих коэффициентов принимают равными:

ηоdes =0,5 – при подключении здания к существующей системе централизованного теплоснабжения;

ηdec=0,8 – при подключении здания к автономной крышной или модульной котельной на газе;

ηdec=0,85 – при подключении к квартирным системам отопления с местными теплогенераторами на газе;

ηdec=0,35 – при стационарном электроотоплении;

ηdec=0,6 – при подключении здания к прочим системам теплоснабжения.



Сейчас читают про: