Методика расчета тепловых нагрузок, используемая при составления энергетического паспорта здания

Методика расчета тепловых нагрузок, используемая при составления энергетического паспорта здания

Данная методика применяется при составлении теплоэнергетического паспорта здания и состоит из четырех разделов: расчетные условия; функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания; объемно-планировочные параметры здания; энергетические показатели [17].

В разделе "Расчетные условия" приводятся климатические данные для города или пункта строительства здания и принятые температуры помещений:

1. Расчетная температура внутреннего воздуха t in, ⁰С.

2. Расчетная температура наружного воздуха t ext, ⁰С.

3. Расчетная температура теплого чердака , ⁰С.

4. Расчетная температура теплого подвала , ⁰С.

5. Продолжительность отопительного периода z ht, сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период , ⁰С.

7. Градусосутки отопительного периода Dd, :

. (12)

В разделе "Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания" приводятся данные, характеризующие здания. Все характеристики по этим пунктам принимаются по проекту здания.

В разделе "Объемно-планировочные параметры здания" вычисляют в соответствии с требованиями норм площадные, объемные характеристики и объемно-планировочные показатели:

8. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания , устанавливается по внутренним размерам "в свету" (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).

Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи, м², определяется по формуле:

, (13)

где pst - длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа, м;

Hh -высота отапливаемого объема здания, м;

Площадь наружных стен Aw, м², определяется по формуле:

, (14)

где AF - площадь окон, определяется как сумма площадей всех оконных проемов, м².

Площадь покрытия Ac, м², и площадь перекрытия над подвалом Аf, м², равны площади этажа Ast, м².

Общая площадь наружных ограждающих конструкций определяется по формуле:

. (15)

^9. Ar - расчетная площадь, определяемая согласно СНиП 31-05 как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток равная 1900,36 м².

10. Отапливаемый объем здания Vh, м³, вычисляется как произведение площади этажа, Ast, м², (площади, ограниченной внутренними поверхностями наружных стен) на высоту Hh, м, этого объема, представляющую собой расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа.

. (16)

11. Показатели объемно-планировочного решения здания определяются по формулам:

- коэффициент остекленности фасадов здания р

(17)

- показатель компактности здания

(18)

Раздел «Энергетические показатели» включает теплотехнические и теплоэнергетические показатели.

Теплотехнические показатели

12. Согласно СНиП II-3 приведенное сопротивленце теплопередаче наружных ограждений , должно приниматься не ниже требуемых значений которые устанавливаются по табл.1б СНиП II-3 в зависимости от градусосуток отопительного периода.

13. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания определяется по формуле:

, (19)

где b - коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентаций ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступление холодного воздуха через входы в здание: для многосекционных и других протяженных зданий b=1,13 [22];

- площади соответственно стен, заполнений светопроемов, наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м²;

- приведенные сопротивления теплопередаче соответственно стен, заполнений светопроемов, наружных дверей и ворот, покрытий, цокольных перекрытий, , полов по грунту – исходя из разделения их на зоны со значениями сопротивления теплопередаче согласно СНиП 2.04.05-91^*;

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху согласно таблице 3^* СНиП II-3.

14. Воздухопроницаемость наружных ограждений Gm, кг/(м²ч), принимается по табл.12* СНиП II-3. Согласно этой таблице воздухопроницаемость стен, покрытия, перекрытия первого этажа , окон в деревянных переплетах и балконных дверей [24].

15. Требуемая кратность воздухообмена жилого здания na, 1/ч, согласно СНиП 2.08.01 устанавливается из расчета 3 м³/ч удаляемого воздуха на один метр квадратный жилых помещений и кухонь по формуле [24]:

(20)

где Lv -количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке либо нормируемое значение при механической вентиляции, м³/ч, равное для учреждений здравоохранения и образования — 5 Ar

Ar – расчетная площадь, м²;

bV – коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0,85;

Vh – отапливаемый объем здания, м³;

nv —	число часов работы механической вентиляции в течение недели;
168 -	число часов в неделе;
Ginf —	количество инфильтрующегося воздуха в здание через неплотности светопрозрачных конструкций и дверей; допускается принимать для общественных зданий 0,5bv Vh, кг/ч;

к - коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, равный 0,7;

ninf - число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, равное 168 для зданий с сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией;

-	средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м^3 (21)

16. Приведенный иифильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания , определяется по формуле:

, (22)

где с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 [6];

nа – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, 1/ч, принимается по нормам проектирования соответствующих зданий – исходя из удельного нормативного расхода воздуха 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений и кухонь;

bv – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий наличие внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать bv равным 0,85;

- для жилых помещений принимают равным , где - площадь жилых помещений и кухонь;

- средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, кг/м³:

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7

17. Общий коэффициент теплопередачи здания К т, , определяется по формуле:

. (23)

Теплоэнергетические показатели

18. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания за отопительный период Qh, МДж, определяются по формуле [7]:

. (24)

19. Удельные тепловые тепловыделения qint, Вт/м², следует устанавливать, исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания, но не менее 10 Вт/м² [22].

20. Бытовые теплопоступления в здание за отопительный период Qint, МДж, определяется по формуле:

. (25)

21. Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период , МДж, определяется по формуле:

, (26)

где n - коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций помещений зданий аккумулировать или отдавать тепло, рекомендуемое значение равное 0,8 [17];

bh - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока, номенклатурного ряда отопительных приборов и их дополнительными теплопотерями через радиаторные участки ограждений, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения: для многосекционных и других протяженных зданий принимать равным 1,13 [17].

22. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания , определяется по формуле:

, (27)

Vh – отапливаемый объем здания, м³;

Dd – количество градусосуток отопительного периода, [22].

3. 4 Расчет тепловых нагрузок по методике, используемой при составлении энергетического паспорта

1. Расчетная температура внутреннего воздуха tin=20⁰C [22];

2. Расчетная температура наружного воздуха text=-27⁰С [22];

4. Расчетная температура «теплого» подвала = 0⁰С;

5. Продолжительность отопительного периода zht=281 сут. [22];

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период [24];

7. Градусосутки отопительного периода:

8. Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи:

(м²)

Площадь наружных стен:

Aw=3986,58 - 996,43=2990,16 (м²)

AF=996,43 (м²) [1];

Ac=Af=Ast=2033,87 (м²) [1];

(м²)

9. Отапливаемый объем здания:

Vh = (м³)

10. Коэффициент остекленности фасадов здания:

р =

Показатель компактности здания:

Теплотехнические показатели

12. Сопротивление теплопередаче [22]:

- стен ,

- окон ,

- покрытия ;

- перекрытия первого этажа

13. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания:

где n=1 [8]

14. Воздухопроницаемость наружных ограждений [24]:

15. Средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период па, ч^-1:

ч^-1

средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, кг/м^3:
кг/м^3

16. Приведенный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания:

17. Общий коэффициент теплопередачи здания:

К т = 0,67 + 0,445 = 1,12

18. Общие теплопотери через ограждающую оболочку здания:

Qh= (МДж) = 1218,8 Гкал

19. Величину удельных бытовых тепловыделений принимаем равной 10 Вт/м².

20. Бытовые теплопоступления в здание:

(МДж)

21. Потребность в тепловой энергии:

(МДж) = 1278 Гкал

22. Удельный расход тепловой энергии:

3. 5 Анализ полученных данных

На объекте установлен счетчик тепловой энергии. Показания счетчика за 2008г. приведены в таблице 10.

Таблица 10 – Расчетное и фактическое теплопотребление за 2008 г.

Месяц	Фактическое теплопотребление за 2008 г., Гкал	Расчетное теплопотребление за 2008 г., Гкал
Январь		220,3
Февраль		207,6
Март	145,04	203,1
Апрель	124,16	157,8
Май	94,46	125,3
Июнь	43,12	78,2
Июль
Август
Сентябрь		97,9
Октябрь	116,73	145,7
Ноябрь	125,18	176,8
Декабрь	137,81	209,9

Таблица 11 – Сравнение расчетных и реальных значений тепловой нагрузки

	Рассчитанная тепловая нагрузка, Гкал/год	Реальная тепловая нагрузка, Гкал/год	Отклонение, %
Расчет тепловых нагрузок по укрупненным показателям	1710,3	1186,52	30,6 %
Расчет тепловых нагрузок для составления энергетического паспорта здания		7,2 %

Графическое изображение реального теплопотребления показано на рисунке 11.

Рисунок 11- Изображение расчетного и фактического теплопотребления в течение 2008 г.

Дата добавления: 2015-08-29