Caracteristica termică specifică a clădirii prin volum. Calculul sarcinii termice pentru încălzirea tăietorului clădirii

În ultimii ani, interesul populației pentru calcularea caracteristicilor termice specifice clădirilor a crescut semnificativ. Acest indicator tehnic este indicat în pașaportul energetic al blocului. Este necesar pentru implementarea lucrărilor de proiectare și construcție. Consumatorii sunt interesați de cealaltă parte a acestor calcule - costul furnizării de căldură.

Termeni folosiți în calcule

Caracteristica specifică de încălzire a unei clădiri este un indicator al fluxului de căldură maxim necesar pentru încălzirea unei anumite clădiri. În acest caz, diferența dintre temperatura din interiorul clădirii și cea exterioară este determinată la 1 grad.

Putem spune că această caracteristică arată clar eficiența energetică a clădirii.

Există diverse documente de reglementare care indică valori medii. Gradul de abatere de la acestea oferă o idee despre cât de eficientă este caracteristica specifică de încălzire a structurii. Principiile de calcul sunt luate conform SNiP „Protecția termică a clădirilor”.

Care sunt calculele

Caracteristica specifică de încălzire este determinată prin diferite metode:

• pe baza parametrilor calculați și normativi (folosind formule și tabele);
• conform datelor reale;
• metode dezvoltate individual ale organizațiilor de autoreglementare, în care se iau în considerare și anul construcției clădirii și caracteristicile de proiectare.

Atunci când calculează indicatorii efectivi, aceștia acordă atenție pierderilor de căldură în conductele care trec prin zone neîncălzite, pierderilor de ventilație (aer condiționat).

În același timp, atunci când se determină caracteristicile specifice de încălzire ale unei clădiri, SNiP „Ventilația, încălzirea și aerul condiționat va deveni o carte de referință. Inspecția termică va ajuta la determinarea indicatorilor de eficiență energetică cel mai corect.

Formule de calcul

Cantitatea de căldură pierdută cu 1 metru cub clădire, ținând cont de diferența de temperatură de 1 grad (Q), se poate obține prin următoarea formulă:

Acest calcul nu este ideal, în ciuda faptului că ia în considerare suprafața clădirii și dimensiunile pereților exteriori, deschiderilor ferestrelor și podelelor.

Există o altă formulă prin care puteți calcula caracteristicile reale, în care consumul anual de combustibil (Q), regimul de temperatură medie în interiorul clădirii (nuanțare) și pe stradă (text) și perioada de încălzire (z) sunt luate drept baza de calcul:

Imperfecțiunea acestui calcul este că nu reflectă diferența de temperatură în incinta clădirii. Cel mai convenabil este sistemul de calcul propus de profesorul N. S. Ermolaev:

Avantajul utilizării acestui sistem de calcul este că ține cont de caracteristicile de proiectare ale clădirii. Se folosește un coeficient care arată raportul dintre dimensiunea ferestrelor vitrate în raport cu suprafața pereților. În formula Ermolaev, sunt utilizați coeficienții unor indicatori precum transferul de căldură al ferestrelor, pereților, tavanelor și podelelor.

Ce înseamnă clasa de eficiență energetică?

Cifrele obținute din caracteristica căldurii specifice sunt utilizate pentru a determina eficiența energetică a clădirii. Prin lege, începând din 2011, toate blocurile de locuințe trebuie să aibă o clasă de eficiență energetică.

Pentru a determina eficiența energetică, respins din următoarele date:

• Diferența dintre indicatorii normativi calculați și cei efectivi. Cele reale sunt uneori determinate prin metoda de examinare prin termoviziune. Indicatorii normativi reflectă costurile de încălzire, ventilație și parametrii climatici ai regiunii.
• Luați în considerare tipul de construcție și materialele de construcție din care a fost construit.

Clasa de eficiență energetică este înregistrată în pașaportul energetic. Diferitele clase au proprii lor indicatori ai consumului de energie pe parcursul anului.

Cum poate fi îmbunătățită eficiența energetică a unei clădiri?

Dacă procesul de calcul dezvăluie eficiența energetică scăzută a structurii, atunci există mai multe modalități de a corecta situația:

1. Îmbunătățirea rezistenței termice a structurilor se realizează prin placarea pereților exteriori, izolarea acelor pardoseli și tavane deasupra subsolului cu materiale termoizolante. Acestea pot fi panouri sandwich, scuturi din polipropilenă, tencuieli obișnuite ale suprafețelor. Aceste măsuri cresc economia de energie cu 30-40 la sută.
2. Uneori este necesar să recurgeți la măsuri extreme și să aduceți zona elementelor structurale vitrate ale clădirii în conformitate cu standardele. Adică să pună ferestre suplimentare.
3. Un efect suplimentar este instalarea de ferestre cu geamuri termopan termopan.
4. Vitrarea teraselor, balcoanelor și loggiilor oferă o creștere a economiei de energie cu 10-12 la sută.
5. Acestea reglează alimentarea cu căldură a clădirii folosind sisteme moderne de control. Deci, instalarea unui termostat va economisi combustibil cu 25 la sută.
6. Dacă clădirea este veche, se schimbă sistemul de încălzire complet învechit cu unul modern (instalare calorifere din aluminiu cu randament ridicat, țevi din plastic în care lichidul de răcire circulă liber.)
7. Uneori este suficient să spălați bine conductele „cocsificate” și echipamentele de încălzire pentru a îmbunătăți circulația lichidului de răcire.
8. Există rezerve în sistemele de ventilație, care pot fi înlocuite cu unele moderne cu microventilație instalată în ferestre. Reducerea pierderilor de căldură din cauza ventilației de proastă calitate îmbunătățește semnificativ eficiența energetică a unei case.
9. În multe cazuri, instalarea de ecrane care reflectă căldura oferă un efect deosebit.

În clădirile cu mai multe apartamente, obținerea de îmbunătățiri ale eficienței energetice este mult mai dificilă decât în ​​cele private. Sunt necesare costuri suplimentare și nu dau întotdeauna efectul scontat.

Concluzie

Rezultatul poate fi dat doar printr-o abordare integrată cu participarea locuitorilor casei înșiși, care sunt cei mai interesați de economisirea căldurii. Instalarea contoarelor de căldură stimulează economiile de energie.

În prezent, piața este saturată de echipamente care economisesc energie. Principalul lucru este sa ai dorinta si sa faci calculele corecte, caracteristicile specifice de incalzire ale cladirii, dupa tabele, formule sau sondaje termice. Dacă acest lucru nu se poate face pe cont propriu, puteți apela la specialiști.

Pentru o evaluare termică a soluțiilor de proiectare și planificare și pentru un calcul aproximativ al pierderii de căldură a clădirilor, se utilizează un indicator - caracteristica termică specifică a clădirii q.

Valoarea q, W / (m 3 * K) [kcal / (h * m 3 * ° C)], determină pierderea medie de căldură de 1 m 3 a clădirii, raportată la diferența de temperatură calculată egală cu 1 °:

q \u003d Q zd / (V (t p -t n)).

unde Q zd - pierderea de căldură estimată de către toate încăperile clădirii;

V - volumul părții încălzite a clădirii la măsurarea exterioară;

t p -t n - diferența de temperatură estimată pentru incinta principală a clădirii.

Valoarea lui q este determinată ca produs:

unde q 0 - caracteristica termică specifică corespunzătoare diferenței de temperatură Δt 0 =18-(-30)=48°;

β t - coeficient de temperatură, ținând cont de abaterea diferenței de temperatură efectivă calculată de la Δt 0 .

Caracteristica termică specifică q 0 poate fi determinată prin formula:

q0=(1/(R 0 *V))*.

Această formulă poate fi convertită într-o expresie mai simplă folosind datele furnizate în SNiP și luând, de exemplu, caracteristicile clădirilor rezidențiale ca bază:

q 0 \u003d ((1 + 2d) * Fc + F p) / V.

unde R 0 - rezistența la transferul de căldură a peretelui exterior;

η ok - coeficient care tine cont de cresterea pierderilor de caldura prin ferestre fata de peretii exteriori;

d - proporția suprafeței pereților exteriori ocupată de ferestre;

ηpt, ηpl - coeficienți care iau în considerare reducerea pierderilor de căldură prin tavan și podea față de pereții exteriori;

F c - zona pereților exteriori;

F p - suprafața clădirii în ceea ce privește;

V este volumul clădirii.

Dependența caracteristicii termice specifice q 0 de modificarea soluției de proiectare și proiectare a clădirii, de volumul clădirii V și de rezistența la transferul de căldură a pereților exteriori β față de R 0 tr, înălțimea clădirii h, gradul de geam al pereților exteriori d, coeficientul de transfer termic al ferestrelor k he și lățimea clădirii b.

Coeficientul de temperatură β t este:

βt=0,54+22/(tp -t n).

Formula corespunde valorilor coeficientului β t , care sunt de obicei date în literatura de referință.

Caracteristica q este convenabilă de utilizat pentru evaluarea termică a posibilelor soluții de proiectare și planificare pentru clădire.

Dacă înlocuim valoarea lui Q zd în formulă, atunci aceasta poate fi adusă la forma:

q=(∑k*F*(t p -t n))/(V(t p -t n))≈(∑k*F)/V.

Valoarea caracteristicii termice depinde de volumul clădirii și, în plus, de destinație, numărul de etaje și forma clădirii, suprafața și protecția termică a gardurilor exterioare, gradul de vitraj al clădirii și zona de constructie. Influența factorilor individuali asupra valorii lui q este evidentă din luarea în considerare a formulei. Figura arată dependența qo de diferite caracteristici ale clădirii. Punctul de referință din desen, prin care trec toate curbele, corespunde valorilor: q o \u003d O.415 (0,356) pentru clădirea V \u003d 20 * 103 m 3, lățime b \u003d 11 m, d \u003d 0,25 R o \u003d 0,86 (1,0), k ok =3,48 (3,0); lungime l=30 m. Fiecărei curbe îi corespunde o modificare a uneia dintre caracteristici (scări suplimentare de-a lungul abscisei) cu celelalte lucruri fiind egale. A doua scară de pe axa y arată această relație ca procent. Din grafic se poate observa că gradul de vitrare d și lățimea clădirii b au un efect vizibil asupra qo.

Graficul reflectă efectul protecției termice a gardurilor exterioare asupra pierderii totale de căldură a clădirii. În funcție de dependența lui qo de β (R o \u003d β * R o.tr), se poate concluziona că odată cu creșterea izolației termice a pereților, caracteristica termică scade ușor, în timp ce atunci când scade, qo începe să crească rapid. Cu protecție termică suplimentară a deschiderilor ferestrelor (scara k ok), qo scade vizibil, ceea ce confirmă fezabilitatea creșterii rezistenței la transferul de căldură a ferestrelor.

Valorile q pentru clădiri de diferite scopuri și volume sunt date în manuale de referință. Pentru clădirile civile, aceste valori variază în următoarele limite:

Nevoia de căldură pentru încălzirea unei clădiri poate diferi semnificativ de cantitatea de pierdere de căldură, prin urmare, în loc de q, puteți utiliza caracteristica termică specifică de încălzire a unei clădiri qot, atunci când calculați care, conform formulei superioare, este numărătorul. înlocuit nu pentru pierderea de căldură, ci pentru puterea termică instalată a sistemului de încălzire Qot.set.

Q de la.set \u003d 1.150 * Q de la.

unde Q din - este determinat de formula:

Q din \u003d ΔQ \u003d Q orp + Q aerisire + Q text.

unde Q orp - pierderea de căldură prin incinte externe;

Q vent - consum de căldură pentru încălzirea aerului care intră în cameră;

Q texn - degajări de căldură tehnologice și casnice.

Valorile qfrom pot fi utilizate pentru a calcula necesarul de căldură pentru încălzirea unei clădiri folosind contoare integrate folosind următoarea formulă:

Q \u003d q de la * V * (tp-t n).

Calculul sarcinilor termice pe sistemele de încălzire în funcție de contoarele mărite este utilizat pentru calcule aproximative la determinarea cererii de căldură a unui cartier, oraș, la proiectarea alimentării centrale cu căldură etc.

Toate clădirile și structurile, indiferent de tip și clasificare, au anumiți parametri tehnici și operaționali care trebuie consemnați în documentația relevantă. Unul dintre cei mai importanți indicatori este caracteristica termică specifică, care are un impact direct asupra sumei plății pentru energia termică consumată și vă permite să determinați clasa de eficiență energetică a structurii.

Caracteristica specifică de încălzire se numește de obicei valoarea fluxului maxim de căldură, care este necesar pentru încălzirea structurii cu o diferență între temperaturile interioare și externe egală cu un grad Celsius. Indicatorii medii sunt determinați de codurile de construcție, recomandări și reguli. În același timp, orice natură a abaterii de la valorile standard ne permite să vorbim despre eficiența energetică a sistemului de încălzire.

Caracteristica termică specifică poate fi atât reală, cât și calculată. În primul caz, pentru a obține date cât mai apropiate de realitate, este necesar să se examineze clădirea cu ajutorul echipamentelor de termoviziune, iar în al doilea caz, indicatorii se determină cu ajutorul tabelului cu caracteristicile specifice de încălzire ale clădirii. și formule speciale de calcul.

Recent, determinarea clasei de eficiență energetică a fost o procedură obligatorie pentru toate clădirile rezidențiale. Astfel de informații ar trebui incluse în pașaportul energetic al clădirii, deoarece fiecare clasă are un consum minim și maxim de energie stabilit în timpul anului.

Pentru a determina clasa de eficiență energetică a unei clădiri, este necesar să se clarifice următoarele informații:

• tip de structură sau clădire;
• materialele de construcție care au fost utilizate în procesul de construcție și decorare a clădirii, precum și parametrii tehnici ai acestora;
• abaterea indicatorilor efectivi și calculati și standard. Datele reale pot fi obținute prin calcul sau prin mijloace practice. La efectuarea calculelor, este necesar să se țină seama de caracteristicile climatice ale unei anumite zone, în plus, datele de reglementare ar trebui să includă informații despre costurile aerului condiționat, alimentării cu căldură și ventilației.

Îmbunătățirea eficienței energetice a unei clădiri cu mai multe etaje

Datele estimate, în cele mai multe cazuri, indică eficiența energetică scăzută a locuințelor cu mai multe apartamente. Când vine vorba de creșterea acestui indicator, trebuie să se înțeleagă clar că este posibil să se reducă costurile de încălzire doar prin efectuarea de izolare termică suplimentară, care va ajuta la reducerea pierderilor de căldură. Desigur, este posibil să se reducă pierderile de energie termică într-o clădire de apartamente rezidențiale, dar rezolvarea acestei probleme va fi un proces foarte consumator de timp și costisitor.

Principalele metode de îmbunătățire a eficienței energetice a unei clădiri cu mai multe etaje includ următoarele:

• eliminarea podurilor reci din structurile clădirilor (îmbunătățirea performanței cu 2-3%);
• instalarea structurilor de ferestre pe loggii, balcoane și terase (eficiența metodei 10-12%);
• utilizarea microsistemelor de microventilatie;
• înlocuirea ferestrelor cu profile moderne multicamerale cu geamuri termopan economisitoare de energie;
• normalizarea zonei structurilor vitrate;
• creșterea rezistenței termice a structurii clădirii prin finisarea subsolului și a încăperilor tehnice, precum și placarea pereților cu materiale termoizolante de înaltă eficiență (economie de energie sporită cu 35-40%).

O măsură suplimentară de îmbunătățire a eficienței energetice a unei clădiri rezidențiale cu mai multe etaje poate fi implementarea de către rezidenți a procedurilor de economisire a energiei în apartamente, de exemplu:

• instalarea termostatelor;
• instalarea de ecrane termoreflectorizante;
• instalarea contoarelor de energie termică;
• montaj calorifere din aluminiu;
• instalarea unui sistem individual de încălzire;
• reducerea costurilor de ventilație.

Cum să îmbunătățim eficiența energetică a unei case private?

Este posibilă creșterea clasei de eficiență energetică a unei case private folosind diverse metode. O abordare integrată pentru rezolvarea acestei probleme va oferi rezultate excelente. Mărimea elementului de cost pentru încălzirea unei clădiri rezidențiale este determinată în primul rând de caracteristicile sistemului de alimentare cu căldură. Construcția de locuințe individuale practic nu prevede conectarea caselor private la sistemele centralizate de alimentare cu căldură, astfel încât problemele de încălzire în acest caz sunt rezolvate folosind o boiler individuală. Instalarea de echipamente moderne de cazan, care se caracterizează prin eficiență ridicată și funcționare economică, va ajuta la reducerea costurilor.

În cele mai multe cazuri, cazanele pe gaz sunt folosite pentru a încălzi o casă privată, dar acest tip de combustibil nu este întotdeauna adecvat, mai ales pentru zonele care nu au suferit gazeificare. Atunci când alegeți un cazan de încălzire, este important să luați în considerare caracteristicile regiunii, disponibilitatea combustibilului și costurile de exploatare. La fel de importantă din punct de vedere economic pentru viitorul sistem de încălzire va fi disponibilitatea echipamentelor și opțiunilor suplimentare pentru cazan. Instalarea unui termostat, precum și a unui număr de alte dispozitive și senzori, va ajuta la economisirea de combustibil.

Pentru circulația lichidului de răcire în sistemele autonome de alimentare cu căldură se utilizează în principal echipamente de pompare. Fără îndoială, trebuie să fie de înaltă calitate și fiabil. Cu toate acestea, trebuie amintit că funcționarea echipamentelor pentru circulația forțată a lichidului de răcire în sistem va reprezenta aproximativ 30-40% din costurile totale de energie electrică. Atunci când alegeți echipamente de pompare, ar trebui să se acorde preferință modelelor cu o clasă de eficiență energetică „A”.

Eficiența utilizării termostatelor merită o atenție deosebită. Principiul de funcționare al dispozitivului este următorul: folosind un senzor special, determină temperatura internă a încăperii și, în funcție de indicatorul obținut, oprește sau pornește pompa. Regimul de temperatură și pragul de răspuns sunt stabilite de locuitorii casei în mod independent. Principalul avantaj al folosirii unui termostat este oprirea echipamentului de circulație și a încălzitorului. Astfel, locuitorii primesc economii semnificative și un microclimat confortabil.

Instalarea ferestrelor moderne din plastic cu geamuri termopan cu economisire a energiei, izolarea termică a pereților, protecția spațiilor de curenți de aer etc. va ajuta, de asemenea, la creșterea indicatorilor efectivi ai caracteristicii termice specifice casei. Trebuie remarcat faptul că aceste măsuri vor ajuta nu numai la creșterea numărului, ci și la creșterea confortului în casă, precum și la reducerea costurilor de operare.

Un indicator al consumului de energie termică pentru încălzirea și ventilația unei clădiri rezidențiale sau publice în stadiul de elaborare a documentației de proiect este caracteristica specifică a consumului de energie termică pentru încălzirea și ventilarea clădirii, numeric egal cu consumul de energie termică pe 1 m 3 din volumul încălzit al clădirii pe unitatea de timp cu o diferență de temperatură de 1 ° CU, , W/ (m 3 0 C). Valoarea calculată a caracteristicii specifice a consumului de energie termică pentru încălzirea și ventilarea clădirii,
, W / (m 3 0 C), se determină după metodă, ținând cont de condițiile climatice ale zonei de construcție, soluțiile de amenajare a spațiului selectate, orientarea clădirii, proprietățile de protecție termică ale structurilor de împrejmuire. , sistemul de ventilație adoptat al clădirii, precum și utilizarea tehnologiilor de economisire a energiei. Valoarea calculată a caracteristicii specifice a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilare a clădirii trebuie să fie mai mică sau egală cu valoarea normalizată, conform:
, W / (m 3 0 С):

≤
(7.1)

Unde
- caracteristică specifică normalizată a consumului de energie termică pentru încălzirea şi ventilarea clădirilor, W/(m 3 · 0 С), determinată pentru diverse tipuri de clădiri rezidenţiale şi publice conform tabelului 7.1 sau 7.2.

Tabelul 7.1

, W / (m 3 0 С)

Note:

Cu valori intermediare ale zonei încălzite a clădirii în intervalul 50-1000m 2, valorile
trebuie determinată prin interpolare liniară.

Tabelul 7.2

Caracteristica de curgere specifică normalizată (de bază).

energie termica pentru incalzire si ventilatie

clădiri rezidențiale unifamiliale mici,
, W / (m 3 0 С)

Note:

Pentru regiunile cu o valoare de GSOP=8000 0 C zi sau mai mult, normalizat
ar trebui redus cu 5%.

Pentru evaluarea necesarului de energie pentru încălzire și ventilare realizat în proiectul de clădire sau în clădirea în exploatare, se stabilesc următoarele clase de economisire a energiei (Tabelul 7.3) în % din abaterea caracteristicii specifice calculate a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilarea clădirii de la valoarea normalizată (de bază).

Proiectarea clădirilor cu clasa de economisire a energiei „D, E” nu este permisă. Clasele „A, B, C” sunt stabilite pentru clădirile nou ridicate și reconstruite în stadiul de elaborare a documentației de proiect. Ulterior, in timpul functionarii, clasa de eficienta energetica a cladirii trebuie specificata in cadrul unui audit energetic. Pentru a crește ponderea clădirilor cu clasele „A, B”, entitățile constitutive ale Federației Ruse ar trebui să aplice stimulente economice atât participanților la procesul de construcție, cât și organizațiilor de exploatare.

Tabelul 7.3

Clasele de economisire a energiei pentru clădiri rezidențiale și publice

Caracteristica specifică estimată a consumului de energie termică pentru încălzirea și ventilarea clădirii,
, W / (m 3 0 C), ar trebui determinată prin formula

k despre - caracteristica specifică de protecție termică a clădirii, W / (m 3 0 С), se determină după cum urmează

, (7.3)

Unde - rezistența totală efectivă la transferul de căldură pentru toate straturile gardului (m 2 С) / W;

- aria fragmentului corespunzător al carcasei de protecție termică a clădirii, m 2;

V din - volumul încălzit al clădirii, egal cu volumul limitat de suprafețele interioare ale gardurilor exterioare ale clădirilor, m 3;

- coeficient ținând cont de diferența dintre temperatura internă sau externă a structurii față de cele acceptate în calculul GSOP, =1.

k aerisire - ventilație specifică caracteristică clădirii, W / (m 3 ·С);

k durata de viață - caracteristică specifică emisiilor de căldură menajeră ale clădirii, W / (m 3 ·C);

k rad - caracteristică specifică a aportului de căldură în clădire de la radiația solară, W / (m 3 0 С);

ξ - coeficient ținând cont de reducerea consumului de căldură al clădirilor de locuit, ξ = 0,1;

β - coeficient ținând cont de consumul suplimentar de căldură al sistemului de încălzire, β h = 1,05;

ν - coeficientul de reducere a transferului de căldură datorită inerției termice a structurilor de închidere; valorile recomandate sunt determinate de formula ν = 0,7+0,000025*(GSOP-1000);

Caracteristica specifică de ventilație a clădirii, k vent, W / (m 3 0 С), ar trebui determinată de formula

unde c este capacitatea termică specifică a aerului, egală cu 1 kJ/(kg °C);

β v- coeficientul de reducere a volumului de aer din clădire, β v = 0,85;

- densitatea medie a aerului de alimentare pentru perioada de încălzire, kg/m 3

=353/, (7.5)

t de la - temperatura medie a perioadei de încălzire, С, conform 6, tab. 3.1, (vezi anexa 6).

n în - frecvența medie a schimbului de aer într-o clădire publică în timpul perioadei de încălzire, h -1, pentru clădirile publice, conform, valoarea medie este luată n în \u003d 2;

k e f - coeficientul de randament al schimbatorului de caldura, k e f =0,6.

Caracteristica specifică a emisiilor de căldură casnice ale clădirii, k de viață, W / (m 3 C), ar trebui determinată de formula

, (7.6)

unde q viață - valoarea emisiilor de căldură de uz casnic pe 1 m 2 din suprafața spațiilor rezidențiale (A w) sau suprafața estimată a unei clădiri publice (A p), W / m 2, luate pentru:

a) cladiri de locuit cu o ocupare estimata a apartamentelor mai mica de 20 m 2 din suprafata totala per persoana q viata = 17 W/m 2;

b) cladiri rezidentiale cu o ocupare estimata a apartamentelor de 45 m 2 din suprafata totala sau mai mult per persoana q viata = 10 W/m 2;

c) alte cladiri de locuit - in functie de ocuparea estimata a apartamentelor prin interpolare a valorii de viata q intre 17 si 10 W/m 2;

d) pentru clădirile publice și administrative se iau în considerare emisiile de căldură casnice în funcție de numărul estimat de persoane (90 W/persoană) din clădire, iluminat (din punct de vedere al puterii instalate) și echipamente de birou (10 W/m 2) , luând în considerare orele de lucru pe săptămână;

t în, t din - la fel ca în formulele (2.1, 2.2);

A W - pentru clădiri rezidențiale - suprafața spațiilor rezidențiale (A W), care include dormitoare, camere pentru copii, camere de zi, birouri, biblioteci, săli de mese, bucătărie-sufragerie; pentru clădiri publice și administrative - suprafața estimată (A p), determinată în conformitate cu SP 117.13330 ca suma suprafețelor tuturor incintelor, cu excepția coridoarelor, vestibulelor, pasajelor, caselor scărilor, puțurilor lifturilor, scărilor interioare deschise și rampelor; , precum și spații destinate amplasării de echipamente și rețele inginerești, m 2.

Caracteristica specifică a câștigurilor de căldură în clădire din radiația solară, k p ad, W / (m 3 ° C), ar trebui determinată de formula

, (7.7)

Unde
- câștiguri de căldură prin ferestre și felinare din radiația solară în perioada de încălzire, MJ/an, pentru patru fațade ale clădirilor orientate în patru direcții, determinate de formula

- coeficienții de pătrundere relativă a radiației solare pentru umpluturile transmisoare de lumină ale ferestrelor și, respectiv, lucarnelor, luați în funcție de datele pașapoartelor produselor transmițătoare de lumină corespunzătoare; în absența datelor ar trebui luate trebuie luate conform tabelului (2.8); luminatoarele cu un unghi de înclinare a umpluturii la orizont de 45 ° sau mai mult ar trebui considerate ferestre verticale, cu un unghi de înclinare mai mic de 45 ° - ca luminatoare;

- coeficienți care țin cont de umbrirea deschiderii de lumină, respectiv, a ferestrelor și lucarnelor prin elemente de umplere opace, luate conform datelor de proiectare; în lipsa datelor, acestea ar trebui luate din tabelul (2.8).

- zona de deschideri de lumină a fațadelor clădirii (se exclude partea oarbă a ușilor de balcon), respectiv, orientate în patru direcții, m 2;

- zona deschiderilor de lumină ale lămpilor antiaeriene ale clădirii, m;

- valoarea medie a radiației solare totale pentru perioada de încălzire (directă plus împrăștiată) pe suprafețe verticale în condiții reale de înnorositate, respectiv orientate de-a lungul celor patru fațade ale clădirii, MJ/m 2, se determină prin adj. opt;

- valoarea medie a radiației solare totale pentru perioada de încălzire (directă plus împrăștiată) pe o suprafață orizontală în condiții de înnorare reală, MJ/m 2, se determină prin adj. opt.

V din - la fel ca în formula (7.3).

GSOP - la fel ca în formula (2.2).

Calculul caracteristicii specifice a consumului de energie termică

pentru încălzirea și ventilarea clădirii

Datele inițiale

Vom calcula caracteristica specifică a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilare a unei clădiri folosind exemplul unei clădiri rezidențiale individuale cu două etaje, cu o suprafață totală de 248,5 m 2. Valorile cantitățile necesare pentru calcul: t c = 20 С; t op = -4,1С;
\u003d 3,28 (m 2 С) / W;
\u003d 4,73 (m 2 С) / W;
\u003d 4,84 (m 2 С) / W; \u003d 0,74 (m 2 С) / W;
\u003d 0,55 (m 2 С) / W;
m2;
m2;
m2;
m2;
m2;
m2;
m3;
W/m2;
0,7;
0;
0,5;
0;
7.425 m2;
4,8 m 2;
6,6 m 2;
12.375 m2;
m2;
695 MJ/(m 2 an);
1032 MJ / (m 2 an);
1032 MJ / (m 2 an); \u003d 1671 MJ / (m 2 an);
\u003d \u003d 1331 MJ / (m 2 an).

Procedura de calcul

1. Calculați caracteristica specifică de protecție termică a clădirii, W / (m 3 0 С), conform formulei (7.3) se determină după cum urmează

W / (m 3 0 C),

2. Conform formulei (2.2) se calculează gradele-zile perioadei de încălzire

D\u003d (20 + 4,1)200 \u003d 4820 Сzi.

3. Aflați coeficientul de reducere a câștigului de căldură datorat inerției termice a structurilor de închidere; valorile recomandate sunt determinate de formulă

ν \u003d 0,7 + 0,000025 * (4820-1000) \u003d 0,7955.

4. Aflați densitatea medie a aerului de alimentare pentru perioada de încălzire, kg / m 3, conform formulei (7.5)

\u003d 353 / \u003d 1,313 kg / m 3.

5. Calculăm caracteristica specifică de ventilație a clădirii conform formulei (7.4), W / (m 3 0 С)

W / (m 3 0 C)

6. Determin caracteristica specifică a emisiilor de căldură menajeră ale clădirii, W / (m 3 C), conform formulei (7.6)

W / (m 3 C),

7. Conform formulei (7.8), câștigurile de căldură prin ferestre și felinare din radiația solară în perioada de încălzire, MJ/an, se calculează pentru patru fațade ale clădirilor orientate în patru direcții

8. Conform formulei (7.7), determinați caracteristica specifică a câștigurilor de căldură în clădire din radiația solară, W / (m 3 ° С)

W / (m 3 ° С),

9. Determinați caracteristica specifică calculată a consumului de energie termică pentru încălzirea și ventilarea clădirii, W / (m 3 0 С), conform formulei (7.2)

W / (m 3 0 C)

10. Comparați valoarea obținută a caracteristicii specifice calculate a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilare a clădirii cu normalizat (bază),
, W / (m 3 0 С), conform tabelelor 7.1 și 7.2.

0,4 W / (m 3 0 C)
\u003d 0,435 W / (m 3 0 C)

≤

Valoarea calculată a caracteristicii specifice a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilare a clădirii trebuie să fie mai mică decât valoarea normalizată.

Pentru a evalua necesarul de energie pentru încălzire și ventilație realizat în proiectul de construcție sau în clădirea în funcțiune, clasa de economisire a energiei a clădirii rezidențiale proiectate este determinată de abaterea procentuală a caracteristicii specifice calculate a consumului de energie termică pentru încălzire și ventilație. a clădirii din valoarea normalizată (de bază).

Concluzie: Clădirea proiectată aparține clasei de economisire a energiei „C + Normal”, care este stabilită pentru clădirile nou ridicate și reconstruite în stadiul de elaborare a documentației proiectului. Dezvoltarea unor măsuri suplimentare pentru îmbunătățirea clasei de eficiență energetică a clădirii nu este necesară. Ulterior, in timpul functionarii, clasa de eficienta energetica a cladirii trebuie specificata in cadrul unui audit energetic.

Întrebări de securitate pentru secțiunea 7:

1. Care este principalul indicator al consumului de energie termică pentru încălzire și ventilație al unei clădiri rezidențiale sau publice în stadiul de elaborare a documentației de proiect? De ce depinde?

2. Care sunt clasele de eficiență energetică ale clădirilor rezidențiale și publice?

3. Ce clase de economisire a energiei sunt stabilite pentru clădirile nou ridicate și reconstruite în stadiul de elaborare a documentației de proiect?

4. Proiectarea clădirilor cu care clasa de economisire a energiei nu este permisă?

CONCLUZIE

Problemele economisirii resurselor energetice sunt deosebit de importante în perioada actuală de dezvoltare a țării noastre. Costul combustibilului și al energiei termice este în creștere, iar această tendință este prezisă pentru viitor; în același timp, volumul consumului de energie crește constant și rapid. Intensitatea energetică a venitului naţional în ţara noastră este de câteva ori mai mare decât în ​​ţările dezvoltate.

În acest sens, importanța identificării rezervelor pentru reducerea costurilor cu energie este evidentă. Una dintre modalitățile de economisire a resurselor energetice este implementarea măsurilor de economisire a energiei în timpul funcționării sistemelor de alimentare cu căldură, încălzire, ventilație și aer condiționat (HVAC). Una dintre soluțiile la această problemă este reducerea pierderilor de căldură ale clădirilor prin anvelopa clădirii, adică. reducerea sarcinilor termice pe sistemele de ACM.

Importanța rezolvării acestei probleme este deosebit de mare în ingineria urbană, unde doar aproximativ 35% din toți combustibilii solizi și gazoși produși sunt cheltuiți pentru furnizarea de căldură a clădirilor rezidențiale și publice.

În ultimii ani, un dezechilibru în dezvoltarea subsectoarelor construcțiilor urbane a devenit evident în orașe: întârzierea tehnică a infrastructurii inginerești, dezvoltarea neuniformă a sistemelor individuale și a elementelor acestora, o abordare departamentală a utilizării naturale și produse. resurse, ceea ce duce la utilizarea irațională a acestora și, uneori, la necesitatea de a atrage resurse adecvate din alte regiuni.

Nevoia orașelor de resurse de combustibil și energie și furnizarea de servicii de inginerie este în creștere, ceea ce afectează direct creșterea incidenței populației, duce la distrugerea centurii forestiere a orașelor.

Utilizarea materialelor termoizolante moderne cu o valoare ridicată a rezistenței la transferul de căldură va duce la o reducere semnificativă a costurilor energetice, rezultatul va fi un efect economic semnificativ în funcționarea sistemelor de ACM prin reducerea costurilor cu combustibilul și, în consecință, o îmbunătățire a situației de mediu din regiune, care va reduce costul îngrijirilor medicale pentru populație.

REFERINȚE

Bogoslovski, V.N. Termofizica clădirilor (fundamentele termofizice ale încălzirii, ventilației și aerului condiționat) [Text] / V.N. Teologic. – Ed. al 3-lea. - Sankt Petersburg: ABOK „Nord-Vest”, 2006.

Tihomirov, K.V. Inginerie termică, alimentare cu căldură și gaz și ventilație [Text] / K.V. Tihomirov, E.S. Sergienko. - M .: SRL „BASTET”, 2009.

Fokin, K.F. Tehnica termică de construcții a părților de închidere ale clădirilor [Text] / K.F. Fokin; ed. Yu.A. Tabunshchikova, V.G. Gagarin. – M.: AVOK-PRESS, 2006.

Eremkin, A.I. Regimul termic al clădirilor [Text]: manual. indemnizatie / A.I. Eremkin, T.I. Regină. - Rostov-n / D .: Phoenix, 2008.

SP 60.13330.2012 Incalzire, ventilatie si aer conditionat. Ediție actualizată a SNiP 41-01-2003 [Text]. – M.: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012.

SP 131.13330.2012 Climatologie cladiri. Versiunea actualizată a SNiP 23-01-99 [Text]. – M.: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012.

SP 50.13330.2012 Protecția termică a clădirilor. Ediția actualizată a SNiP 23-02-2003 [Text]. – M.: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012.

SP 54.13330.2011 Blocuri de locuit multi-apartamente. Ediție actualizată a SNiP 31-01-2003 [Text]. – M.: Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012.

Kuvshinov, Yu.Ya. Baze teoretice pentru asigurarea microclimatului camerei [Text] / Yu.Ya. ulcioare. - M .: Editura ASV, 2007.

SP 118.13330.2012 Clădiri și structuri publice. Ediție actualizată a SNiP 31-05-2003 [Text]. – Ministerul Dezvoltării Regionale al Rusiei, 2012.

Kupriyanov, V.N. Climatologia clădirii și fizica mediului [Text] / V.N. Kupriyanov. – Kazan, KSUAU, 2007.

Monastyrev, P.V. Tehnologie pentru dispozitivul de protecție termică suplimentară a pereților clădirilor de locuit [Text] / P.V. Mănăstire. - M .: Editura ASV, 2002.

Bodrov V.I., Bodrov M.V. si altele.Microclimatul cladirilor si structurilor [Text] / V.I. Bodrov [i dr.]. - Nijni Novgorod, Editura Arabesk, 2001.

GOST 30494-96. Cladiri rezidentiale si publice. Parametrii microclimatului interior [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 1999.

GOST 21.602-2003. Reguli de implementare a documentației de lucru pentru încălzire, ventilație și aer condiționat [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2003.

SNiP 2.01.01-82. Climatologie și geofizică a clădirilor [Text]. - M .: Gosstroy al URSS, 1982.

SNiP 2.04.05-91*. Încălzire, ventilație și aer condiționat [Text]. - M .: Gosstroy al URSS, 1991.

SP 23-101-2004. Proiectare de protecție termică a clădirilor [Text]. – M.: MCC LLC, 2007.

TSN 23-332-2002. Regiunea Penza. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

21. TSN 23-319-2000. Teritoriul Krasnodar. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

22. TSN 23-310-2000. Regiunea Belgorod. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

23. TSN 23-327-2001. Regiunea Bryansk. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2001.

24. TSN 23-340-2003. St.Petersburg. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2003.

25. TSN 23-349-2003. Regiunea Samara. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2003.

26. TSN 23-339-2002. regiunea Rostov. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

27. TSN 23-336-2002. Regiunea Kemerovo. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

28. TSN 23-320-2000. Regiunea Chelyabinsk. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

29. TSN 23-301-2002. Regiunea Sverdlovsk. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

30. TSN 23-307-00. regiunea Ivanovo. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

31. TSN 23-312-2000. regiunea Vladimir. Protecția termică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

32. TSN 23-306-99. Regiunea Sahalin. Protecția termică și consumul de energie al clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 1999.

33. TSN 23-316-2000. Regiunea Tomsk. Protecția termică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

34. TSN 23-317-2000. Regiunea Novosibirsk. Economie de energie în clădiri rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

35. TSN 23-318-2000. Republica Bashkortostan. Protecția termică a clădirilor. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

36. TSN 23-321-2000. Regiunea Astrahan. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

37. TSN 23-322-2001. Regiunea Kostroma. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2001.

38. TSN 23-324-2001. Republica Komi. Protecție termică cu economie de energie a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2001.

39. TSN 23-329-2002. Regiunea Oryol. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

40. TSN 23-333-2002. Regiunea Autonomă Neneț. Consumul de energie și protecția termică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

41. TSN 23-338-2002. Regiunea Omsk. Economie de energie în clădiri civile. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

42. TSN 23-341-2002. Regiunea Ryazan. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

43. TSN 23-343-2002. Republica Saha. Protecția termică și consumul de energie al clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

44. TSN 23-345-2003. republica udmurta. Economie de energie în clădiri. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2003.

45. TSN 23-348-2003. Regiunea Pskov. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2003.

46. ​​​​TSN 23-305-99. Regiunea Saratov. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 1999.

47. TSN 23-355-2004. Regiunea Kirov. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2004.

48. Malyavina E.G., A.N. Borșciov. Articol. Calculul radiației solare iarna [Text]. „ESCO”. Revista electronică a companiei de servicii energetice „Sisteme ecologice” Nr.11, noiembrie 2006.

49. TSN 23-313-2000. Regiunea Tyumen. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

50. TSN 23-314-2000. Regiunea Kaliningrad. Standarde pentru protecția termică cu economie de energie a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2000.

51. TSN 23-350-2004. Regiunea Vologda. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2004.

52. TSN 23-358-2004. Regiunea Orenburg. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2004.

53. TSN 23-331-2002. regiunea Chita. Eficiența energetică a clădirilor rezidențiale și publice. [Text]. - M .: Gosstroy al Rusiei, 2002.

Echilibrul termic al camerei.

Scop - condiții confortabile sau proces tehnologic.

Căldura emisă de oameni este evaporarea de pe suprafața pielii și a plămânilor, convecție și radiație. Intensitatea convecției t / ot este determinată de temperatura și mobilitatea aerului înconjurător, radiația - de temperatura suprafețelor gardurilor. Situația temperaturii depinde de: puterea termică a CO, locația încălzitoarelor, termofiza. proprietățile gardurilor exterioare și interioare, intensitatea altor surse de venit (iluminat, electrocasnice) și pierderile de căldură. Iarna - pierderi de caldura prin garduri exterioare, incalzire a aerului exterior care patrunde prin scurgeri in garduri, obiecte reci, ventilatie.

Procesele tehnologice pot fi asociate cu evaporarea lichidelor și alte procese însoțite de consum de căldură și degajare de căldură (condens de umiditate, reacții chimice etc.).

Contabilizarea tuturor celor de mai sus - bilanțul termic al spațiilor clădirii, determinând deficitul sau excesul de căldură. Se ia în considerare perioada ciclului tehnologic cu cele mai mici degajări de căldură (se iau în considerare posibilele degajări maxime de căldură la calcularea ventilației), pentru cele casnice - cu cele mai mari pierderi de căldură. Bilanțul termic este realizat pentru condiții staționare. Nestaționaritatea proceselor termice care au loc în timpul încălzirii spațiului este luată în considerare prin calcule speciale bazate pe teoria stabilității termice.

Determinarea puterii termice calculate a sistemului de incalzire.

Puterea termică estimată a CO - întocmirea bilanţului termic în încăperi încălzite la temperatura exterioară estimată tn.r, = temperatura medie a celei mai reci perioade de cinci zile cu o securitate de 0,92 tn.5 şi determinată pentru o anumită zonă de construcţie conform la normele SP 131.13330.2012. O modificare a cererii curente de căldură este o modificare a furnizării de căldură către dispozitive prin modificarea temperaturii și (sau) a cantității de lichid de răcire care se mișcă în sistemul de încălzire - prin reglare operațională.

În modul constant (staționar), pierderile sunt egale cu câștigurile de căldură. Căldura intră în încăpere de la oameni, echipamente tehnologice și casnice, surse de iluminat artificial, din materiale încălzite, produse, ca urmare a expunerii la radiația solară a clădirii. În spațiile industriale se pot desfășura procese tehnologice asociate cu degajarea de căldură (condensarea umidității, reacții chimice etc.).

Pentru a determina puterea termică calculată a sistemului de încălzire, Qfrom este bilanţul consumului de căldură pentru condiţiile de proiectare ale perioadei rece a anului sub forma

Qot \u003d dQ \u003d Qlimit + Qi (ventilație) ± Qt (viață)
unde Qlimit - pierderea de căldură prin incinte externe; Qi(vent) - consumul de căldură pentru încălzirea aerului exterior care intră în încăpere; Qt(life) - emisii tehnologice sau casnice sau consum de căldură.

Q gospodărie \u003d 10 * F etaj (F etaj - living); Q aerisire \u003d 0,3 * Q limită. =Σ Q principal. *Σ(β+1);

Q principal =F*k*Δt*n; unde F- s structuri limitate, k - coeficientul de transfer termic; k=1/R;

n - coeficient., poziție ext. constrângere de caracteristică la aerul exterior (1 verticală, 0,4 podea, 0,9 tavan)

β - pierderi suplimentare de căldură, 1) în raport cu punctele cardinale: N, E, NE, NW \u003d 0,1, W, SE \u003d 0,05, S, SW \u003d 0.

2) pentru etaje = 0,05 la t out.<-30; 3) от входной двери = 0,27*h.

Costurile anuale de căldură pentru încălzirea clădirilor.

În sezonul rece, pentru a menține temperatura setată, trebuie să existe o egalitate între cantitatea de căldură pierdută și căldura primită.

Consumul anual de căldură pentru încălzire

Q 0 an = 24 Q ocp n, Gcal/an

n- durata perioadei de încălzire, zile

Q ocp - consumul mediu orar de căldură pentru încălzire în perioada de încălzire

Q ocp \u003d Q 0 (t ext - t sr.o) / (t ext - t r.o), Gcal / h

t vn - temperatura medie de proiectare în incinta încălzită, °C

tav.o - temperatura medie exterioară pentru perioada luată în considerare pentru o anumită zonă, °C

t р.о - temperatura aerului exterior de proiectare pentru încălzire, °C.

Caracteristica termică specifică clădirii

Este un indicator al evaluării ingineriei termice a soluțiilor de proiectare și planificare și eficiența termică a clădirii - q bate

Pentru o clădire cu orice scop, este determinată de formula lui Ermolaev N.S.: W / (m 3 0 C)

Unde P este perimetrul clădirii, m;

A - suprafata imobil, m 2;

q este coeficientul care ia în considerare vitrarea (raportul dintre suprafața vitrajului și suprafața gardului);

φ 0 = q 0 =

k ok, k st, k pt, k pl - respectiv, coeficienții de transfer termic ai ferestrelor, pereților, tavanelor, pardoselilor, W / (m * 0 С), luați conform calculului termic;

H este înălțimea clădirii, m.

Se compară valoarea caracteristicii termice specifice clădirii cu caracteristica termică normativă pentru încălzire q 0 .

Dacă valoarea q ud diferă de standardul q 0 cu cel mult 15%, atunci clădirea îndeplinește cerințele de inginerie termică. În cazul unui depășire mai mare a valorilor comparate, este necesar să se explice cauza posibilă și să se schițeze măsuri de îmbunătățire a performanței termice a clădirii.