1. Инженерное оборудование зданий. Определение, специфические особенности. Тепловой баланс помещения и здания

Инженерное оборудование зданий — это комплекс технических устройств, обеспечивающих комфортные условия проживания, труда и протекания технологических процессов в помещениях.

В состав входят:

• отопление;

• вентиляция;

• кондиционирование воздуха;

• водоснабжение;

• канализация;

• газоснабжение;

• электроснабжение;

• связь и интернет;

• пожаротушение;

• лифты;

• мусороудаление.

Особенности:

• тесная связь с архитектурно-планировочными решениями;

• влияние на конструкцию и интерьер здания;

• обеспечение требуемого микроклимата;

• работа как единой системы.

Тепловой баланс помещения — это соотношение теплопоступлений и теплопотерь.

Теплопотери:

• через наружные ограждения;

• за счёт инфильтрации воздуха;

• через вентиляцию.

Теплопоступления:

• от людей;

• оборудования;

• освещения;

• солнечной радиации.

Если теплопотери превышают теплопоступления, требуется система отопления.

2. Здание как единая энергетическая система

Здание представляет собой сложную архитектурно-конструктивную систему, в которой происходят процессы:

• теплообмена;

• воздухообмена;

• влагообмена;

• преобразования и переноса энергии.

Через ограждающие конструкции происходит:

• потеря тепла зимой;

• поступление тепла летом;

• фильтрация воздуха;

• перенос влаги.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования обеспечивает необходимые параметры микроклимата.

Цель рассмотрения здания как энергетической системы — найти оптимальное сочетание строительных конструкций и инженерного оборудования.

3. Архитектурные приёмы повышения энергетической эффективности зданий

Основные приёмы:

1. Компактная форма здания.

2. Качественная теплоизоляция ограждений.

3. Применение энергоэффективных окон.

4. Оптимальная ориентация по сторонам света.

5. Использование естественного освещения.

6. Солнцезащитные устройства.

7. Двойные вентилируемые фасады.

8. Утилизация тепла вытяжного воздуха.

9. Использование естественной вентиляции.

10. Автоматизация управления инженерными системами.

Примером является здание мэрии Лондона.

4. Тепловой режим зданий в зависимости от режима труда

Тепловой режим здания — совокупность факторов и процессов, определяющих тепловую обстановку помещений.

Он зависит от:

• назначения здания;

• времени пребывания людей;

• характера выполняемой работы;

• интенсивности тепловыделений.

Для тяжёлого физического труда допускается более низкая температура воздуха.

Для административных и жилых помещений требуется более комфортный температурный режим.

Основная задача — поддержание оптимального микроклимата в рабочей зоне.

5. Тепловой баланс помещения в тёплый и холодный период года

В холодный период

Теплопотери происходят:

• через стены;

• окна;

• покрытия;

• полы;

• за счёт инфильтрации воздуха.

Теплопоступления:

• от людей;

• освещения;

• оборудования;

• солнечной радиации.

При дефиците тепла требуется отопление.

В тёплый период

Основные теплопоступления:

• солнечная радиация;

• наружный воздух;

• внутренние тепловыделения.

Для уменьшения перегрева применяют:

• солнцезащиту;

• теплоизоляцию;

• вентиляцию;

• кондиционирование.

6. Теплотехнические неоднородности в конструкциях

Теплотехнические неоднородности — участки конструкций, имеющие пониженное сопротивление теплопередаче.

Примеры:

• железобетонные колонны;

• балки;

• перемычки;

• крепёжные элементы;

• стыки панелей.

Они образуют «мостики холода».

Последствия:

• увеличение теплопотерь;

• появление конденсата;

• снижение температуры внутренних поверхностей;

• образование плесени.

7. Современные требования к наружным ограждающим конструкциям

Наружные ограждения должны обеспечивать:

1. Необходимое сопротивление теплопередаче.

2. Теплоустойчивость.

3. Воздухонепроницаемость.

4. Паропроницаемость в допустимых пределах.

5. Защиту от конденсации влаги.

6. Энергоэффективность.

7. Долговечность.

8. Экологическую безопасность.

Конструкции должны обеспечивать комфортный микроклимат при минимальных энергозатратах.

8. Основные теплопотери и теплопоступления в здание

Теплопотери

• трансмиссионные (через ограждения);

• инфильтрационные (через неплотности);

• вентиляционные.

Теплопоступления

• солнечная радиация;

• люди;

• бытовое оборудование;

• освещение;

• технологическое оборудование.

Соотношение этих величин определяет тепловой баланс здания.

9. Микроклиматические условия в помещении

Микроклимат — совокупность параметров воздушной среды помещения.

Основные параметры:

• температура воздуха;

• влажность;

• подвижность воздуха;

• радиационная температура;

• содержание вредных веществ;

• запылённость.

Различают:

• оптимальные параметры;

• допустимые параметры.

Главная цель — создание комфортных условий для человека.

10. Энергоэффективные и энергоактивные здания

Энергоэффективное здание

Здание с минимальным потреблением энергии при сохранении комфортных условий.

Виды:

1. Пассивный дом.

2. Активный дом.

3. Нулевой дом.

Пассивный дом

Основная идея — максимальное снижение теплопотерь за счёт теплоизоляции.

Активный дом

Самостоятельно вырабатывает часть энергии при помощи инженерного оборудования.

Нулевой дом

Производит столько же энергии, сколько потребляет.