9. Розрахунок теплотехнічних та енергетичних параметрів будівлі та складання енергетичного паспорта

Загальна інформація

Об’єкт - житлова будівля в м. Луцьк

Будівля односекційна,має 9 поверхів. Загальна кількість квартир-36.Загальна висота будівлі 28 м. У будівлі передбачена сходова клітина та один підйомний ліфт.

Розрахункові параметри

Згідно[13] для житлових будівель розрахункова температура внутрішнього повітря t_в=20 ⁰С, розрахункова температура зовнішнього повітря для умов м. Луцьк – t_н=-25 ⁰С.

Розрахункова температура підвалу t_ц=5 ⁰С.

Кількість градусо-діб опалювального періоду для I зоны – D_d=3750 ^оС∙добу.

Згідно з [13] тривалість опалювального періоду для м. Луцьк z_оп.п =180 діб, середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період t_оп.п =-0,2⁰С.

Функціональне призначення,тип та конструктивні рішення

Окремо розташована житлова будівля,побудована за індивідуальним проектом. Конструктивна схема будинку – монолітний залізобетонний каркас із монолітними перекриттями та монолітним фундаментом. Зовнішні стіни будівлі товщиною 400 мм.

Горище – холодне,перекриття холодного горища – товщиною 430 мм.

Техпідпілля з розводкою трубопроводів.

Світлопрозорі конструкції (вікна) зроблені з алюмінієвих роздільних профілів з подвійним склінням з 4М1 скла.

У будівлі передбачене водяне опалення, гаряче водопостачання, підключення до системи централізованого теплопостачання. Система опалення двотрубна з по квартирним авторегулюванням.

Геометричні показники

Площі зовнішніх огороджувальних конструкцій, опалювана площа, площа житлових приміщень та кухонь, опалюваний об’єм, а також форма, тип та орієнтація будівлі, необхідні для розрахунку енергетичного паспорта, визначаються на підставі проектних даних.

Основні об об’ємно-планувальні показники:

• Площа квартир житлового будинку – F_ж=1584 м².

• Опалюваний об’єм будівлі – V_h=6472,8 м³.

• Загальна площа зовнішніх огороджувальних конструкцій - F_∑= 2428,9 м².

• Загальна Общая площадь непрозрачных ограждающих конструкций – F_нп=1706,3 м².

• Загальна площа зовнішніх світлопрозорих огороджувальних конструкцій– F_сп=254,8 м².

• Загальна площа вхідних дверей – F_д=2,52 м².

• Загальна площа перекриттів холодного горища – F_{пк хг}=232,6 м².

• Загальна площа перекриттів над підвалом – F_ц1=232,6 м².

Теплотехнічні показники

Приведений опір теплопередачі зовнішніх непрозорих огороджувальних конструкцій –

R_{∑ пр.нп}=2,8 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі перекриття холодного горища - R_{∑ пр.хг}=3,3 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі перекриття над підвалом - R_{∑ пр.ц1}=2,5 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі зовнішніх світлопрозорих огороджувальних конструкцій - R_{∑ пр.сп}=0,6 м²·К/Вт.

Приведений опір теплопередачі вхідних дверей в будівлю - R_{∑ пр.д}=0,44 м²·К/Вт.

Приведений коефіцієнт теплопередачі теплоізоляційної оболонки будівлі k_∑пр, Вт/м²·К, визначається за формулою:

_(9.1)

_{де ς – коефіцієнт,який враховує додаткові тепловтрати, пов’язані з орієнтацією огороджень за сторонами світу,присутністю кутових приміщень, поступаннням холодного повітря через входи в будівлю; для житлових приміщень ς=1,13.}

_Тоді,

_{Умовний коефіцієнт теплопередачі будівлі, який враховує тепловтрати за рахунок інфільтрації та вентиляції kінф, Вт/м}²_{·К, визначається за формулою:}

_(9.2)

_{де: χ2 =0,278 – розмірний коефіцієнт;}

_{с – питома теплоємність повітря, приймається рівною 1 кДж/кг·К;}

_{υv – коефіцієнт зниження об’єму повітря в будівлі,який враховує наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій, приймається υv=0,85;}

_{γ3 – середня густина повітря, яка входить в приміщення за рахунок інфільтрації, кг/м}³_{, визначається за формулою:}

_(9.3)

_{nоб – середня кратність повітрообміну будівлі за опалюваний період, год}^-1_{, визначається за фотмулю:}

_(9.4)

_{η – коефіцієнт впливу зустрічного теплового потоку в огороджувальних конструкціях; приймається по найбільшим значенням, єдиним для всієї будівлі і складає η=0,7.}

_{Загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі Кбуд., Вт/м}²_{·К, визначається за формулою:}

_(9.5)

_{Об’ємно-планувальні характеристики}

_{Коефіцієнт скління фасадів будівлі mск визначається за формулою:}

_(9.6)

_{Показник компактності будівлі Λк зд., м}^-1_{, визначається за формулою:}

_(9.7)

_{Енергетичні показники}

_{Розрахункові втрати теплової енергії на опалення будівлі протягом опалюваного періоду Qрік, кВт·год, визначається за формулою:}

_(9.8)

_{де: Qк – загальні тепловтрати будівлі через огороджувальну оболонку, кВт·год;}

_{Qвн п – побутові теплонадходження протягом опалюваного періоду, кВт·год;}

_{Qs – теплонадходження черех вікна від сонячної радіації протягом опалюваного періоду, кВт·год;}

_{v – коефіцієнт, який враховує здатність огороджувальних конструкцій будівлі віддавати тепло під час періодичного теплового режиму; для даної будівлі v=0,8;}

_{ς – коефіцієнт авторегулювання подачі тепла в системах опалення; у будівлі використовується двотрубна система опалення з по квартирним регулюванням: ς=0,95;}

_{βh – коефіцієнт, який враховує додаткове теплопостачання системи опалення, пов’язане с дискретністю номінального теплового потока номенклатурного ряду нагрівальних приладів додатковими тепловтратами через радіаторні ділянки огороджень, тепловтратами трубопроводів, які проходять через неопалювальні приміщення: для будівлі баштового типу βh=1,11.}

_{Загальні тепловтрати будівлі через огороджувальну оболонку за опалюваний період визначається за формулою:}

_(9.9)

_{Побутові теплонадходження протягом опалюваного періоду визначаються за формулою:}

_(9.10)

_{де qвн.п – величина побутових тепло надходжень на 1 м}² _{житлової площі будівлі; для житлових будівель qвн.п=10 Вт/м}²_.

_Тоді,

_{Теплонадходження через вікна від сонячної радіації протягом опалюваного періоду для 4 фасадів будівлі,орієнтованих на 4 сторони світу, визначаються за формулою:}

_(9.11)

_{где ςв, ςзф – коефіцієнти, які враховують затемнення світового отвору відповідно вікон та зенітних ліхтарів непрозорими елементами заповнення, приймаються по таблиці 1 [7];}

_{εв, εзф – коефіцієнти відносного проникнення сонячної радіації відповідно для світлопрозорих заповнень вікон та зенітних ліхтарів, які приймаються за паспортними даними відповідних світлопрозорих кнструкцій або згідно із таблицею 1 [7];}

_{Fпнз, Fпнс, Fпдз, Fпдс – площі світлових отворів фасадів будівлі,відповідно орієнтованих за 4 напрямками світу, по проекту:}

_{Fпнз=0 м}²_{; Fпнс= 129,6 м}²_{; Fпдс=0м}²_{; Fпдз=125,3 м}²_.

_{Fсп л – площа світлових отворів зенітних ліхтарів будівлі, м}²_;

_{Iпнз, Iпнс, Iпдс, Iпдз – середня величина сонячної радіації за опалюваний період, спрямована на вертикальну поверхню за умови хмарності, відповідно орієнтована по4 фасадам будівлі, кВт·год/м}²_{, приймається згідно таблиці 2 [7]; для умов міста Луцьк:}

_{Iпнз=160 кВт·год/м}²_{; Iпнс=159 кВт·год/м}²_{; Iпдс=283 кВт·год/м}²_{; Iпдз=288 кВт·год/м}²_.

_{Iг =298 кВт·год/м}² _{– середня величина сонячної радіації за опалюваний період, спрямована на горизонтальну поверхню за умови хмарності, кВт·год/м}²_{, приймається згідно з таблицею 2 [7].}

_{Враховуючи, що на горищі відсутні світлові отвори, то Fсп. л =0 м}²_{. Формула (9.11) в даному випадку може бути представлена у вигляді:}

_(9.12)

_{Для подвійного скління з 4М1 склад в роздільних плетіннях: ςв=0,6; εв=0,62.}

_Тоді,

_{Враховуючи значення складських тепловтрат і тепло надходжень до будівлі, визначається Qрік за формулою (9.8):}

_{Розрахункове значення питомих тепловтрат на опалення будівлі за опалюваний період qзд, кВт·год/м}² _{визначається за формулою:}

_(9.13)

_{Визначення класу енергетичної ефективності будівлі}

_{Клас енергетичної ефективності будівлі визначається згідно з доповненням [16] на підставі аналізу виразу:}

_(9.14)

_{де Еmax – максимально допустиме значення питомих тепловтрат на опалення будівлі ща опалюваний період, кВт·год/м}²_{, яке встановлюється згідно согласно [3] в залежності від призначення будівлі, його поверхні та температурної зони експлуатації; для даної будівлі Еmax=29 кВт·год/м}³_.

_Тоді,

_{Згідно з [16] дана будівля відноситься до класу енергетичної ефективності «В».}

Табл. 9.1 Енергетичний паспорт житлової будівлі

Розрахункові параметри

Найменування розрахункових параметрів	Позначення	Одиниця виміру	Величина
Розрахункова температура внутрішньго повітря	tв	0С	20
Розрахункова температура зовнішнього повітря	tз	0С	-20
Розрахункова температура теплого горища	tтг	0С	-
Розрахункова температура підвалу	tц	0С	5
Тривалість опалюваного періоду	zоп.п	діб	180
Середня температура зовнішнього повітря за опалюваний період	tот н	0С	-0,2
Розрахункова кількість градусо-діб опалюваного періоду	Dd	0С·добу	3750

Функціональне призначення, тип та конструктивне рішення будівлі

Призначення	Житлова
Розміщення у будові	Стоїть окремо
Типовий об’єкт,індивідуальний	Індивідуальний проект 9-поверхової односекційної житловой будівлі на 36 квартир
Конструктивне рішення	Монолітний залізобетонний каркас