6. Розрахунок термомодернізації будівлі

6.1 Проектування теплоізоляційної оболонки будинків за теплотехнічними показниками її елементів.

Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків та споруд і внутрішніх конструкцій, що розділяють приміщення, температура повітря в яких відрізняється на 3 °С та більше, обов'язкове виконання умов:

R_Σпр ≥ R _{q min} ,

Δt_пр ≤ Δt_cг

τ _{в min} > t_min ,

де R_Σпр - приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конст­рукцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м² · К/Вт;

R _{q min} - мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної кон­струкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м² · К/Вт;

Δt_пр - температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і приведеною темпе­ратурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, °С;

Δt_cг - допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, °С;

τ _{в min} - мінімальне значення температури внутрішньої поверхні в зонах теплопровідних вклю­чень в огороджувальній конструкції, °С;

t_min - мінімально допустиме значення температури внутрішньої поверхні при розрахункових значеннях температур внутрішнього й зовнішнього повітря, °С.

Мінімально допустиме значення R _{q min} опору теплопередачі непрозорих огороджувальних конструкцій, світлопрозорих огороджувальних конструкцій і дверей житлових і громадських бу­динків встановлюється згідно з таблицею 1 залежно від температурної зони експлуатації будинку, що приймається згідно з додатком В.

Таблиця 6.1 Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків (R_{q min})

№ поз.	Вид огороджувальної конструкції	Значення Rq min, м2 ·К/Вт, для температурної зони
		І	ІІ
1	Зовнішні стіни	3,3	2,8
2	Суміщені покриття	5,35	4,9
3	Горищні покриття та перекриття неопалювальних горищ	4,95	4,5
4	Перекриття над проїздами та неопалювальними підвалами	3,75	3,3
5	Світлопрозорі огороджувальні конструкції	0,75	0,6
6	Вхідні двері в багатоквартирні житлові будинки та в громадські будинки	0,5	0,45
7	Вхідні двері в малоповерхові будинки та в квартири, що розташовані на перших поверхах багатоповерхових будинків	0,65	0,6

У разі реконструкції будинків, що виконується з метою їх термомодернізації, допускається для непрозорих огороджувальних конструкцій приймати значення R _{q min} згідно з таблицею 1 з коефіцієнтом 0,8.

6.3 Техніко-економічне обгрунтування термомодернізації

Оскільки саме більші тепловтрати будинків спостерігається через стіни проведемо розрахунок тепловтрат через огороджуючі конструкції будинку за утеплення стін з використанням ізоляційного шару бетолю. Це твердий тепло- та звукоізоляційний плитний матеріал, що за фізичною структурою є подібним до традиційного стінового матеріалу - ніздрюватого (комірчастого) бетону, але відрізняється від останнього значно нижчою питомою густиною та технологією виготовлення. Близько 85% об'єму матеріалу бетоль займають повітряні пори, решта - цементно-силікатний каркас, стінка якого має мікропористу завдяки застосуванню спеціальних компонентів структуру. Завдяки застосуванню при виготовленні матеріалу виключно природних мінеральних складників, бетоль є продуктом абсолютно нейтральним щодо впливу на оточуюче середовище та умови життєдіяльності людини, що ідеально підходить для утеплення житлових будівель. Технічні характеристики матеріалу бетолю показані нижче в табл.8.1.

Таблиця 6.2 Технічні характеристики матеріалу бетоль

Середня густина (ρ0)	кг/м3	200
Міцність на стискання (Rсер)	кг/см2 (МПа)	5,0 (0,5)
Паропроникність (µ)	мг/(мхгод хПа)	0,28
Температура застосування	°С	-50 до +600
Коефіціент теплопровідності (λ0)	Вт/(мхК)	0,05
Клас пожежної безпеки		НГ (негорюча)

Для отеплення використовуємо бетоль товщиною 6 см і теплопровідністю λ=0,05 Вт/(м∙°C).

Рис. 6.1. Схематичне зображення стіни в розріз

Опір зовнішньої стіни дорівнює:

Rзс=2,4 м²×К/Вт.

Для отеплення горищного перекриття використовуємо вату мінеральну з теплопровідністю λ=0,06 Вт/(м∙°C) і товщиною 18 см.

Тоді опір горищного перекриття буде дорівнювати:

Rгп=4,3 м²×К/Вт.

Для отеплення підвалу використовуємо вату мінеральну з теплопровідністю λ=0,06 Вт/(м∙°C) і товщиною і товщиною 8 см.

Опір огороджувальної конструкції підвалу дорівнює:

Rпд=2,6 м²×К/Вт.

Зводимо дані розрахунків в таблицю 8.2.

Таблиця 6.3 Тепловтрати будинку Скорини 16 після модернізації

Вид конструкції	Тепловтрати, Вт
стіна, південна сторона	887,25
стіна, східна сторона	975,98
стіна, північна сторона	1353,85
стіна, західна сторона	1388,89
горишне перекриття	1760,74
підвальне перекриття	2912,00
інфільтрація	1448,09
вікна	4127,76
вхідні двері	254,80
додаткові	1303,29
разом	16412,65

Маючи загальні тепловтрати будинку можемо визначити питомі тепловтрати на після утеплення будівлі:

Q_п1=16412,6/2548=6,4 Вт/

Розрахуємо питомі тепловтрати для всіх будинків мікрорайону

Таблиця 6.4 Питомі тепловтрати мікрорайону після утеплення

Будинок	Питомі тепловтрати, Вт/
Скорини 16	6,4
Скорини 18	7,9
Скорини 20	3,0
Скорини 22	6,0
Скорини 24	2,8
Скорини 30	1,7
Скорини 32	1,7
Скорини 36	3,2
Скорини 38	4,5

Сумарні тепловтрати мікрорайону після утеплення становлять:

∑Q=Q_т1+…+Q_т9=484,6+405,9+409,0+1640,0+473,4+476,6+476,6+293,4+1987,3=

=6647,0 МВт×год.

Таблиця 6.5 Енергетичний баланс мікрорайону

Складові теплонадходжень	Надходження тепла
	МВт*год	%
Сонячна радіація	281,3	4,23
Система освітлення і технологічне обладнення	145,53	2,18
Персонал	332,11	4,99
Теплопостачання	5888,06	88,58
Всього	6647,0	100

Рис.6.2 Діаграма надходжень тепла в будинок

Після термомодернізації житлових будинків нашого мікрорайону ми можемо економити за один опалювальний період 11775 Мвт×год що відповідає 10131,45 Гкал.

Ціна на 1 Гкал теплової енергії для цивільного населення становить 406,68 грн, постанова Кабінету Міністрів від 17.04.2014р. Отже за один опалювальний сезон ми економимо В_Q =4120,2 тис. грн.

Вартість утеплення будівель.

Спершу обчислюємо вартість утеплення горищного перекриття, знаючи попередньо площу будинків - 24904,6 м², вартість роботи -230 грн/м² і вартість вати мінеральної товщиною 18 см становить 145 грн/м².

Отже вартість горищного перекриття становить:

Ц_гп=(230+145) ×24904,6=9339 грн.

Тепер обчислюємо вартість утеплення зовнішніх стін, при вартості 1м² бетолю 60мм – 170 грн. Вартість роботи – 175 грн/м².

Ц_зс=(175+170) ×46899,12=16180 тис.грн.

Обчислюємо вартість утеплення підвалу:

Ц_п=(230+60) ×24904=7222 тис.грн

Тоді загальна вартість термомодернізації становить:

Ц_м= Ц_гп+ Ц_зс+ Ц_п=9339+6180+7222=22741 тис.грн

Термін окупності становить:

Т= Ц_м /В_Q=22741/4120=5.5

Отже термін окупності становить 5,5 років що є досить не поганим показником. Також слід врахувати що з часом ціни на енергоносії будуть тільки зростати і кошти, які ми затратили для термомодернізації, швидче повернуться.