Энергоресурсосбережение в строительстве. Учебное пособие
.pdf3.2. Исходные данные для расчета
Далее представлены исходные данные для расчета практической работы № 3 (пример расчета № 2) в виде табл. 3.1,
3.2, 3.3.
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
|
|
|
Исходные данные |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Условный |
Температу- |
Глубина |
|
|
№ ва- |
диаметр |
Город распо- |
|||
ры теплоно- |
заложения |
||||
риан- |
трубопро- |
ложения про- |
|||
сителей, |
трубопрово- |
||||
та |
вода, |
изводства |
|||
t1/t2, °С |
да, Н, м |
||||
|
dн, м |
|
|||
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
0,530 |
150/70 |
1,5 |
Майкоп |
|
2 |
0,630 |
95/70 |
1,6 |
Барнаул |
|
3 |
0,720 |
150/70 |
1,7 |
Архангельск |
|
4 |
0,219 |
95/70 |
1,8 |
Астрахань |
|
5 |
0,273 |
150/70 |
1,9 |
Белгород |
|
6 |
0,325 |
95/70 |
2,0 |
Владимир |
|
7 |
0,377 |
150/70 |
1 |
Волгоград |
|
8 |
0,426 |
95/70 |
1,1 |
Воронеж |
|
9 |
0,476 |
150/70 |
1,2 |
Иркутск |
|
10 |
0,530 |
95/70 |
1,3 |
Калининград |
|
11 |
0,630 |
150/70 |
1,4 |
Кемерово |
|
12 |
0,720 |
95/70 |
1,5 |
Краснодар |
|
13 |
0,219 |
150/70 |
1,6 |
Москва |
|
14 |
0,273 |
95/70 |
1,7 |
Новосибирск |
|
15 |
0,325 |
150/70 |
1,8 |
Владивосток |
|
16 |
0,377 |
95/70 |
1,9 |
Самара |
|
17 |
0,426 |
150/70 |
2,0 |
Саратов |
|
18 |
0,476 |
95/70 |
1 |
Екатеринбург |
|
19 |
0,530 |
150/70 |
1,1 |
Владикавказ |
|
20 |
0,630 |
95/70 |
1,2 |
Ставрополь |
|
21 |
0,720 |
150/70 |
1,3 |
Казань |
|
22 |
0,219 |
95/70 |
1,4 |
Томск |
|
31
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 3.1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условный |
|
|
Температу- |
|
Глубина |
|
||
№ ва- |
диаметр |
|
|
|
Город распо- |
||||
|
ры теплоно- |
|
заложения |
||||||
риан- |
трубопро- |
|
|
ложения про- |
|||||
|
|
сителей, |
|
трубопрово- |
|||||
та |
вода, |
|
|
|
изводства |
||||
|
|
t1/t2, °С |
|
да, Н, м |
|||||
|
dн, м |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
23 |
0,273 |
|
|
150/70 |
|
1,5 |
|
Тюмень |
|
24 |
0,325 |
|
|
95/70 |
|
1,6 |
|
Хабаровск |
|
25 |
0,377 |
|
|
150/70 |
|
1,7 |
|
Ярославль |
|
26 |
0,426 |
|
|
95/70 |
|
1,8 |
|
Белгород |
|
27 |
0,476 |
|
|
150/70 |
|
1,9 |
|
Владимир |
|
28 |
0,530 |
|
|
95/70 |
|
2,0 |
|
Казань |
|
29 |
0,630 |
|
|
150/70 |
|
1 |
|
Томск |
|
30 |
0,720 |
|
|
95/70 |
|
1,1 |
|
Тюмень |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
|
|
|
|
Исходные данные |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ ва- |
Материал |
|
|
Толщина |
|
Длина |
|||
риан- |
|
|
|
||||||
утеплителя |
|
утеплителя, м |
|
трубопровода |
|||||
та |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
4 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
0,06 |
|
200 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
0,07 |
|
250 |
|
3 |
3 |
|
|
|
|
0,08 |
|
300 |
|
4 |
1 |
|
|
|
|
0,09 |
|
350 |
|
5 |
2 |
|
|
|
|
0,1 |
|
400 |
|
6 |
3 |
|
|
|
|
0,11 |
|
450 |
|
7 |
1 |
|
|
|
|
0,12 |
|
500 |
|
8 |
2 |
|
|
|
|
0,13 |
|
550 |
|
9 |
3 |
|
|
|
|
0,14 |
|
600 |
|
10 |
1 |
|
|
|
|
0,15 |
|
650 |
|
11 |
2 |
|
|
|
|
0,05 |
|
700 |
|
12 |
3 |
|
|
|
|
0,06 |
|
750 |
|
13 |
1 |
|
|
|
|
0,07 |
|
800 |
|
32
|
|
|
Окончание табл. 3.2 |
|
|
|
|
|
|
№ ва- |
Материал |
Толщина |
|
Длина |
рианта |
утеплителя |
утеплителя, м |
|
трубопровода |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
14 |
2 |
0,08 |
|
850 |
15 |
3 |
0,09 |
|
900 |
16 |
1 |
0,1 |
|
950 |
17 |
2 |
0,11 |
|
1000 |
18 |
3 |
0,12 |
|
1050 |
19 |
1 |
0,13 |
|
1100 |
20 |
2 |
0,14 |
|
1150 |
21 |
3 |
0,15 |
|
1200 |
22 |
1 |
0,05 |
|
1250 |
23 |
2 |
0,06 |
|
1300 |
24 |
3 |
0,07 |
|
1350 |
25 |
1 |
0,08 |
|
1400 |
26 |
2 |
0,09 |
|
1450 |
27 |
3 |
0,1 |
|
1500 |
28 |
1 |
0,11 |
|
1550 |
29 |
2 |
0,12 |
|
1600 |
30 |
3 |
0,05 |
|
1650 |
Материал утеплителя.
1.Пенополиуретан.
2.Армопенобетон.
3.Пенополимерминерал.
|
|
|
|
Таблица 3.3 |
|
Характеристики грунта |
|
||
|
|
|
|
|
№ |
|
Средняя |
Весовое вла- |
Темпера- |
вари- |
Вид грунта |
плотность, |
госодержание |
тура грун- |
анта |
|
кг/м3 |
грунта, % |
та, tг, °С |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
1 |
Глинистый |
1600 |
27 |
4 |
33
Окончание табл. 3.3
№ |
|
Средняя |
Весовое вла- |
Темпера- |
вари- |
Вид грунта |
плотность, |
госодержание |
тура грун- |
анта |
|
кг/м3 |
грунта, % |
та, tг, °С |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2 |
Песок |
1480 |
4 |
3 |
3 |
Песок |
1600 |
5 |
4 |
4 |
Песок |
1600 |
15 |
5 |
5 |
Песок |
1600 |
23,8 |
6 |
6 |
Суглинок |
1100 |
8 |
3 |
7 |
Суглинок |
1100 |
15 |
4 |
8 |
Суглинок |
1200 |
8 |
5 |
9 |
Суглинок |
1200 |
15 |
6 |
10 |
Суглинок |
1300 |
8 |
3 |
11 |
Суглинок |
1300 |
15 |
4 |
12 |
Суглинок |
1400 |
8 |
5 |
13 |
Суглинок |
1400 |
15 |
6 |
14 |
Суглинок |
1400 |
20 |
3 |
15 |
Суглинок |
1500 |
8 |
4 |
16 |
Суглинок |
1500 |
15 |
5 |
17 |
Суглинок |
1500 |
20 |
6 |
18 |
Суглинок |
1600 |
8 |
3 |
19 |
Суглинок |
1600 |
15 |
4 |
20 |
Суглинок |
2000 |
5 |
5 |
21 |
Суглинок |
2000 |
10 |
6 |
22 |
Суглинок |
2000 |
11,5 |
3 |
23 |
Глинистый |
1300 |
8 |
4 |
24 |
Глинистый |
1300 |
18 |
5 |
25 |
Глинистый |
1300 |
40 |
6 |
26 |
Глинистый |
1500 |
8 |
3 |
27 |
Глинистый |
1500 |
18 |
4 |
28 |
Глинистый |
1500 |
40 |
5 |
29 |
Глинистый |
1600 |
8 |
6 |
30 |
Глинистый |
1600 |
27 |
3 |
34
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРОКА ОКУПАЕМОСТИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО МЕРОПРИЯТИЯ
Цель практической работы – познакомиться с методом определения срока окупаемости мероприятий по энергосбережению.
4.1. Пример расчета
Рассмотрим определение срока окупаемости на примере расчета № 2, в котором оценили эффективность энергосберегающего мероприятия – утепление тепловой изоляцией тепловой сети, проложенной бесканально. В примере рассмотрены два варианта прокладки трубопроводов тепловой сети: с теплоизоляцией и без нее. Тепловая сеть двухтрубная, с диаметром теплопроводов dн = 325 мм и длиной l = 700 м.
Определили экономию оплаты за тепловую энергию, сэкономленную от утепления трубопроводов, равную 1 663 863,6 руб./год. При определении срока окупаемости эта величина является годовым доходом.
Сумма первоначальных инвестиций складывается из затрат на материалы и монтаж тепловой изоляции трубопроводов тепловой сети. Данные принимаются по средней рыночной цене на данный период времени и заносятся в табл. 4.1.
В примере № 2 в качестве утеплителя тепловой сети принимались скорлупы пенополиуретана. При выполнении расчета были получены данные по толщине утепляющего слоя – 0,1 м и размеру наружного диаметра трубопровода – 325 мм.
Маты минераловатные прошивные поставляются скорлупами размером 325×1000×100 ценою 2159 руб./м. п.
Стоимость материала утепляющего слоя определяется по формуле:
Сут = l · Ц = 700 · 2159 = 1 511 300 руб.
35
|
|
|
|
Таблица 4.1 |
|
Сводная таблица результатов расчета |
|||||
|
|
|
|
|
|
Расходы |
Ед. |
Цена, |
Коли- |
Стоимость, |
|
изм. |
руб./м. п. |
чество |
руб. |
||
|
|||||
Скорлупы |
м. п. |
2159 |
700 |
1 511 300 |
|
пенополиуретана |
|||||
|
|
|
|
||
Монтаж |
м. п. |
120 |
700 |
840 000 |
|
утепляющего слоя |
|||||
|
|
|
|
||
Общая стоимость, руб. |
|
|
|
2 351 300 |
|
Определить простой срок окупаемости мероприятия – замена оконных рам – по формуле:
DP = |
Inv |
|
Et |
||
|
= 2 351 300/1 663 863,6 = 1,4.
Результат округляем до целого числа – 2 года.
36
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5. УТЕПЛЕНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
Цель практической работы – оценить экономический и тепловой эффект от утепления ограждающих конструкций зданий.
5.1. Теоретическая часть
При реконструкции и капитальном ремонте зданий необходимо предусматривать утепление их наружных ограждающих конструкций. Выполнение дополнительных теплоизоляционных слоев снаружи здания:
–защищает наружные несущие стены от переменного замерзания и оттаивания в зимний период года;
–уменьшает влияние атмосферных воздействий;
–выравнивает температурные колебания основного массива стен;
–благоприятствует увеличению долговечности несущей части стены;
–сдвигает точку росы во внешний теплоизоляционный слой;
–эффективно решается проблема защиты межпанельных стыков под слоем утеплителя.
Наружное утепление, по сравнению с внутренним, имеет ряд преимуществ помимо вышеперечисленных:
–не уменьшает площадь помещений;
–исключает необходимость сложного по выполнению утепления участков стен за отопительными радиаторами;
–нет необходимости устройства столь серьезной пароизоляции на внутренней поверхности утепляющего слоя;
–при достаточно большом слое утеплителя при наружном утеплении можно пренебречь теплопотерями через теплопроводные включения, при внутреннем утеплении их влияние возрастает;
37
–толщина слоя утеплителя необходима на 25–35 % меньше;
–возрастание теплоаккумулирующей способности массива наружной стены;
–формирует более благоприятный микроклимат помещения;
–обеспечивает возможность утепления здания без создания дискомфортных условий проживания или выселения жильцов.
Системы утепления фасадов зданий можно разделить на два типа: мокрые и вентилируемые.
Мокрый фасад
Утепление здания производят с помощью штукатурных легких систем. Это самый распространенный способ выполнения теплоизоляции стен фасадов. Основное достоинство этого метода – безопасные, экологически чистые материалы, а также невысокая стоимость.
Главная особенность мокрого типа монтажа утепления заключена в его названии. Все работы проводятся с применением водных средств для «сцепки». Используется жидкий грунт, краски и штукатурка, декоративная отделка наносится до ее застывания.
Данная фасадная система (рис. 5.1) включает в себя многослойные конструкции, состоящие из полимерцементного клея, декоративного отделочного покрытия, теплоизоляции и полимерцементного слоя, отделанного армированной стеклосеткой.
Эта система позволяет реконструировать старые здания с сохранением архитектурного вида, а при новом строительстве сохранять архитектуру всего района.
Рассмотрим преимущества наружной теплоизоляции здания типа «мокрый фасад.
1.Применяются при реконструкции и новом строительстве любых типов зданий.
2.Практически отсутствует ограничение на использование.
3.Улучшение звукоизоляции зданий.
38
1
2
3
4
5
6
5
7
8
10
9
Рис. 5.1. Мокрый фасад:
1 – ограждающая конструкция (основание); 2 – клеевой состав для приклеивания плит утеплителя; 3 – утеплитель (экструдированный пенополистирол или минеральная вата); 4 – стеновой тарельчатый дюбель; 5 – клеевой состав для армирующего слоя; 6 – сетка стеклотканевая с размером ячейки 4×4 мм и плотностью 195 г/м2; 7 – акриловая тонирующая грунтовка; 8 – финишное декоративное покрытие; 9 – цокольный профиль; 10 – угловой профиль ПВХ с армирующей сеткой
4.Монтаж прост и не требует много времени.
5.Срок службы по данным заводов-изготовителей 20–25 лет.
39
6.Более дешевая по сравнению с системой «вентилируемых фасадов».
7.Невысокая стоимость обслуживания.
8.Уменьшает нагрев стены дома в жаркую погоду, делая условия в помещениях более комфортными.
9.По сравнению с «вентилируемым фасадом» фасад «мокрого» типа не создает тягу воздуха, тем самым система не даст быстро распространяться возгоранию.
Основные ограничения на применение наружной теплоизоляции здания типа «мокрый фасад»:
1) монтаж систем может производится только при температуре воздуха более 5 ºС, при отсутствии внешних погодных воздействий;
2) штукатурный слой отслаивается и повреждается (т. к. не имеет защиты от внешнего воздействия), необходимо постоянно следить за зданием, т. к. может нарушиться целостность теплоизоляционного слоя;
3) эксплуатация допускается при среднесуточной минимальной температуре самой холодной пятидневки года не ниже
55 ºС;
4) высота здания не более 75 м (15 этажей).
Вентилируемый фасад
Главной особенностью этого способа является наличие пространства между утеплителем и облицовочным слоем. Зазор обеспечивает циркуляцию воздуха и удаление влаги (рис. 5.2). В качестве облицовки используются различные панели, создающие уникальный образ.
Материал теплоизоляции крепится к стене с помощью анкерной крепежной системы и несущего каркаса. Обязательным элементом в этой системе должен быть гидропаробарьер, который паропроницаем – пропускает через стену водяные пары внутреннего воздуха, но защищает от ветра, влаги и иных внешних факторов. В холодное время пары, покидающие обогревае-
40
