10031

Перечень теплотехнических неоднородностей учитываемых при проекти-

ровании тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий приве-

ден в приложении А [6].

Коэффициент теплотехнической однородности, r, вспомогательная вели-

чина, характеризующая эффективность конструкции:

сопротивлений теплопередаче всех частей фрагмента теплозащитной оболоч-

кой здания:

где αн – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей кон-

струкции, 8,7 Вт/м²·°C [4]; αв – коэффициент теплоотдачи внутренней по-

верхности ограждающих конструкций [4], Вт/(м²·°С); RS – термическое сопро-

тивление слоя однородной части фрагмента, (м2·°С)/Вт, определяемое для ма-

териальных слоев по формуле:

где δs – толщина слоя, м; λs – теплопроводность материала слоя, Вт/(м·°C), при-

нимается по данным приложения Т [4].

Комплексное требование к тепловому контуру здания заключается в следующем. Фактическая удельная теплозащитная характеристика теплового контура здания kоб, Вт/(м3·°C), должна быть меньше нормируемого значения

где Ai – площадь i-го типа наружной ограждающей конструкции здания (стена,

пол, потолок, окно, входная дверь), м2; nti – коэффициент, учитывающий несо-

20

ответствие температуры наружного или внутреннего воздуха расчетному тем-

– требуемое приведенное сопротивление теплопередаче i-го типа наружной ограждающей конструкции, определяемое по формуле (2.3); Vот – отапливае-

мый объем здания, м3, равный объему, ограниченному внутренними поверхно-

стями наружных ограждений здания, м3.

Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания,

где Vот – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутрен-

ними поверхностями наружных ограждений здания, м3.

При достижении величины k тр , вычисленной по формуле (2.10), значе- об

ний меньших, чем определенных по формуле (2.11), к расчету следует прини-

мать значение k тр , определенное по формуле (2.11). об

Санитарно-гигиеническое требование заключается в следующем. Тем-

пература внутренней поверхности ограждающей конструкции (за исключением вертикальных светопрозрачных конструкций, т.е. с углом наклона к горизонту

45° и более) в зоне теплопроводных включений, в углах и оконных откосах, а

также зенитных фонарей должна быть не ниже точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха – tн, °C, принимаемой в соответ-

ствии с таблицей 5 [4].

Минимальная температура внутренней поверхности остекления верти-

кальных светопрозрачных конструкций, т.е. с углом наклона к горизонту 45° и

21

мах отопления, рекомендуемые значения: ζ = 1 – в однотрубной системе с тер-

мостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной го-

ризонтальной разводкой; ζ = 0,95 – в двухтрубной системе отопления с термо-

статами и с центральным авторегулированием на вводе; ζ = 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 авторе-

гулирования на вводе; ζ = 0,85 – в однотрубной системе отопления с термоста-

тами и без авторегулирования на вводе; ζ = 0,7 – в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внут-

реннего воздуха; ζ = 0,5 – в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе – регулирование центральное в ЦТП или котельной.

Удельная вентиляционная характеристика здания kвент, Вт/(м3·°C), опре-

деляется по формуле:

где c – удельная теплоемкость воздуха, 1,005 кДж/(кг·°C); nв – средняя крат-

ность воздухообмена, ч–1, определяется по методике приложения Г [4]; βv – ко-

эффициент, учитывающий снижение объема воздуха в здании за счет наличия внутренних ограждающих конструкций, при использовании в расчете nв мето-

воздуха соответствующая средней температуре отопительного периода, кг/м3; kвент – коэффициент эффективности рекуператора, при отсутствии теплоутили-

зационного оборудования в конструкции системы вентиляции kвент = 0.

Удельная характеристика бытовых тепловыделений здания Вт/(м3·°С), определяется по следующей зависимости:

где qбыт – величина бытовых тепловыделений на 1 м2

ний, Вт/м2; Aж – площадь жилых помещений здания, м2. 24

Удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной ради-

ации kрад, Вт/(м3·°С) определяется по формуле:

пительного периода, МДж/год.

Теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопи-

где τ1ок, τ2ок – коэффициенты относительной проникания солнечной радиации для светопрозрачных затенений окон и учета затенения светового проема окна,

при отсутствии паспортных и проектных данных могут быть приняты согласно данным приложения Л [7]; Iок1, Iок2, Iок3, Iок4 – средняя за отопительный период

25

величина солнечной радиации на вертикальную поверхность при действитель-

ных условиях облачности, соответственно ориентированных по четырем фаса-

дам здания, МДж/(м2·год), может быть принята по таблице приложения 2 [8];

Aок1, Aок2, Aок3, Aок4 – площадь светопроемов фасадов здания, ориентированная по четырем сторонам света, м2.

2.3. Эффективность формы здания

где Aн – площадь всех наружных ограждающих конструкций здания, м2.

Лучшим является то здание, которое имеет суммарные сезонные потери теплоты. Идеальной геометрической моделью здания, таким образом, является шар (сфера). Эффективность формы здания известного объема удобно рассмат-

ривать с помощью показателя Es, %, равного [9]:

где Aт – площадь сферы того же объема, что и рассматриваемого здания, м2; A –

площадь наружных ограждений рассматриваемого здания, м2.

Рассмотрим различные, наиболее распространенные формы зданий, ко-

торые имеют одинаковые защищенные полезные внутренние объемы, с целью сравнения степени их энергетической эффективности относительно аналогич-

ного показателя идеального прототипа – теоретического здания в виде шара то-

го же объема. Результаты расчета приведены в таблице 2.2 [9].

Видно, что для прямоугольного здания этажностью в 9 этажей тепловая нагрузка на отопление будет на 10 и 16 %, чем у зданий имеющих 18и 5 этажей.

Для семиэтажного здания в виде куба того же объема этот показатель еще луч-

ше – его потребление теплоты меньше на 16 % по сравнению с рассматривае-

мым 9-ти этажным зданием.

26

Величина Es для здания в форме куба показывает, что даже такое ком-

пактное здание имеет 24-х процентный теоретический резерв снижения резерв снижения потребления теплоты. Максимальное использование этого потенциа-

ла возможно за счет улучшения его формы – изменения его геометрических ха-

рактеристик таким образом, чтобы его форма была близка к форме шара.

Таблица 2.2

Теоретические потенциалы улучшения формы здания

2.4. Расчет экономически целесообразного сопротивления теплопередаче

Ограждающие конструкции зданий должны иметь определенное значение сопротивления теплопередаче, от которого зависят затраты на эксплуатацию зданий и санитарно-гигиенические условия помещений.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередаче ограждения может быть определено по формуле Rтэк, м2·°C/Вт, [10]:

где: Rтр – требуемое сопротивление теплопередаче ограждения исходя из обес-

печения санитарно-гигиенических требований, м2·°C/Вт; Cтэ – стоимость тепло-

вой энергии, руб/Гкал; Cм – стоимость материала однослойной или теплоизо-

27

ляционного слоя многослойной ограждающей конструкции по действующим ценам, руб/м3; λ – коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации в зависимости от расчетной температуры и относительной влаж-

ности наружного воздуха, Вт/(м·°C); 5,4·10-4 – множитель, включающий в себя численные значения нормативного срока окупаемости 12,5 лет, переводного коэффициента для пересчета продолжительности отопительного периода из су-

ток в секунды и стоимости тепловой энергии из руб/ГДж в руб/Дж; 0,5 – коэф-

фициент, для определения сопротивления теплопередачи, соответствующего минимуму приведенных затрат.

Величина требуемого сопротивления теплопередаче наружных огражда-

ющих конструкций определяется по формуле [4]:

где t – расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и внут-

ренней поверхностью наружного ограждения, °C.

2.5.Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы

1)Какие требования предъявляются к тепловой защите теплового контура современных зданий?

2)Что такое удельная теплозащитная характеристика здания?

3)Что такое, и чем отличаются нормативное и требуемое приведенные сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций?

4)Для чего нужна расчетная удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания? Каким образом она определяется?

От каких показателей зависит?

5) Дайте определение удельной характеристика теплопоступлений в зда-

ние от солнечной радиации, как её определить?

28