Удельная отопительная характеристика здания – что это такое и как рассчитывается. Расчет тепловой нагрузки на отопление здания снип

Для оценки теплотехнических показателей принятого конструктивно-планировочного решения расчет потерь теплоты ограждениями здания заканчивают определениемудельной тепловой характеристики здания

q уд = Q с о / (V н (t в 1 – t н Б)) (3.15)

где Q с о - максимальный тепловой поток на отопление здания, подсчитанный по (3.2), с учетом потерь на инфильтрацию, Вт; V н - строительный объем здания по наружному обмеру, м 3 ; t в 1 - средняя температура воздуха в отапливаемых помещениях.

Величина q уд , Вт/(м 3 · о С) равна теплопотерям 1 м 3 здания в ваттах при разности температур внутреннего и наружного воздуха в 1 °С.

Рассчитанную q уд сравнивают с показателями для аналогичных зданий (прил. 2). Она не должна быть выше справочных q уд , иначе возрастают первоначальные затраты и эксплуатационные расходы на отопление.

Удельную тепловую характеристику здания любого назначения, можно определить по формуле Н. С. Ермолаева

q уд = P/S + 1/H(0,9 k пт = 0,6 k пл) (3.16)

где Р - периметр здания, м; S - площадь здания,м 2 ; Н - высота здания, м; φ о - коэффициент остекления (отношение площади остекления к площади вертикальных наружных ограждений); k ст , k ок, k пт , k пл - коэффициенты теплопередачи стен, окон, перекрытия верхнего этажа, пола нижнего этажа.

Для лестничных клеток q уд обычно принимают с коэффициентом 1,6.

Для гражданских зданий q уд ориентировочно определяют

q уд =1,163 ((1+2d)F+S)/V н, (3.17)

где d - степень остекления наружных стен здания в долях единицы; F - площадь наружных стен,м 2 ;S - площадь здания в плане, м 2 ; V н - строительный объем здания по наружному обмеру, м 3 .

Для зданий массовой жилой застройки ориентировочно определяют

q уд =1,163(0,37+1/Н), (3.18)

где Н - высота здания, м.

Энергосберегающие мероприятия (табл. 3.3) должны быть обеспечены работами по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах.

Таблица 3.3. Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м 2 общей площади q o , Вт

Этажность жилой постройки	Характеристика здания	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления t н Б, о С
-5	-10	-15	-20	-25	-30	-35	-40
Для постройки до 1985 года
1-2	Без учета внедрения энергосберегающих мероприятий
3-4
5 и более
1-2	С учетом внедрения энергосберегающих мероприятий
3-4
5 и более
Для постройки после 1985 года
1-2	По новым типовым проектам
3-4
5 и более

Использование удельной тепловой характеристики.

На практике необходима ориентировочная тепловая мощность системы отопления для определения тепловой мощности источника теплоты (котельной, ТЭЦ), заказа оборудования и материалов, определения годового расхода топлива, расчета стоимости системы отопления.

Ориентировочная тепловая мощность системы отопления Q c.o , Вт

Q c.o = q уд Vн (t в 1 – t н Б)а, (3.19)

где q уд - справочная удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м 3 · о С), прил. 2; а - коэффициент местных климатических условий, прил. 2 (для жилых и общественных зданий).

Ориентировочные теплопотери помещений определяют по (3.19). При этом q уд принимается с поправочным коэффициентом, учитывающим планировочное расположение и этаж (табл. 3.4.)

Таблица 3.4. Поправочные коэффициенты к q уд

Влияние объемно-планировочных и конструктивных решений здания на микроклимат и тепловой баланс помещений, а также тепловую мощность системы отопления.

Из (3.15)-(3.18) видно, что на q уд влияют объем здания, степень остекления, этажность, площади наружных ограждений и их теплозащита. q уд зависит так же от формы здания и района строительства.

Здания малого объема, узкие, сложной конфигурации, с увеличенным периметром обладают повышенной тепловой характеристикой. Уменьшенные тепловые потери имеют здания с формой кубу. Наименьшие теплопотериу шарообразных сооружений того же объема (минимальная наружная площадь). Район строительства определяет теплозащитные свойства ограждений.

Архитектурная композиция здания должна иметь наивыгоднейшую форму в теплотехническом отношении, минимальную площадь наружных ограждений, правильную степень остекления (термическое сопротивление наружных стен в 3 раза больше остекленных проемов).

Следует отметить, что q уд можно снизить использованием высокоэффективных и дешевых утеплителей для наружных ограждений.

При отсутствии данных о типе застройки и наружном объеме зданий максимальные теплозатраты на отопление и вентиляцию определяют:

Тепловой поток, Вт, на отопление жилых и общественных зданий

Q′ о мах = q о F (1 + k 1) (3.20)

Тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

Q′ v мах = q о k 1 k 2 F (3.21)

где q о - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м 2 общей площади (табл. 3.3); F - общая площадь жилых зданий, м 2 ; k 1 и k 2 - коэффициенты теплового потока на отопление и вентиляцию общественных зданий (k 1 = 0,25; k 2 = 0,4 (до 1985 г.), k 2 = 0,6 (после 1985 г.)).

Фактическая (установочная) тепловая мощность систем отопления с учетом бесполезных потерь теплоты (теплопередача через стенки теплопроводов, проложенных в неотапливаемых помещениях, размещение отопительных приборов и труб у наружных ограждений)

Q′ с. о = (1…1,15)Q с. о (3.22)

Теплозатраты на вентиляцию жилых зданий, без приточной вентиляций, не превышают 5...10% теплозатрат на отопление и учитываются в значении удельной тепловой характеристики здания q уд .

Контрольные вопросы. 1. Какими исходными данными необходимо располагать для определения теплопотерь помещением? 2. По какой формуле рассчитываются теплопотери помещениями? 3. В чем особенность расчета теплопотерь через полы и подземные части стен? 4. Что понимают под добавочными теплопотерями и как они учитываются? 5. Что такое инфильтрация воздуха? 6. Какие могут быть теплопоступления в помещения и как они учитываются в тепловом балансе помещения? 7. Запишите выражение для определения тепловой мощности системы отопления. 8. В чем смысл удельной тепловой характеристики здания и как она определяется? 9. Для чего используется удельная тепловая характеристика здания? 10. Как влияют объемно-планировочные решения зданий на микроклимат и тепловой баланс помещений?11. Как определяется установочная мощность системы отопления здания?

Показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации, является удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания численно равная расходу тепловой энергии на 1 м 3 отапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде температуры в 1°С, , Вт/(м 3 · 0 С). Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания,
, Вт/(м 3 · 0 С), определяется по методике с учетом климатических условий района строительства, выбранных объемно-планировочных решений, ориентации здания, теплозащитных свойств ограждающих конструкций, принятой системы вентиляции здания, а также применения энергосберегающих технологий. Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания должно быть меньше или равно нормируемого значения, согласно ,
, Вт/(м 3 · 0 С):

≤
(7.1)

где
- нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, Вт/(м 3 · 0 С), определяемая для различных типов жилых и общественных зданий по таблице 7.1 или 7.2.

Таблица 7.1

, Вт/(м 3 · 0 С)

Площадь здания, м 2	С числом этажей
1000 и более

Примечания:

При промежуточных значениях отапливаемой площади здания в интервале 50-1000м 2 значения
должны определяться линейной интерполяцией.

Таблица 7.2

Нормируемая (базовая) удельная характеристика расхода

тепловой энергии на отопление и вентиляцию

малоэтажных жилых одноквартирных зданий,
, Вт/(м 3 · 0 С)

Тип здания	Этажность здания
1 Жилые многоквар­тирные, гостиницы, общежития
2 Общественные, кроме перечислен­ных в строках 3-6
3 Поликлиники и лечебные учреждения, дома- интернаты
4 Дошкольные учреждения, хосписы
5 Сервисного обслу­живания, культурно-досуговой деятель­ности, технопарки, склады
6 Административ­ного назначения (офисы)

Примечания:

Для регионов, имеющих значение ГСОП=8000 0 С·сут и более, нормируемые
следует снизить на 5%.

Для оценки достигнутой в проекте здания или в эксплуатируемом здании потребности энергии на отопление и вентиляцию, установлены следующие классы энергосбережения (таблица 7.3) в % отклонения расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемой (базовой) величины.

Проектирование зданий с классом энергосбережения «D, Е» не допускается. Классы «А, В, С» устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации. Впоследствии, при эксплуатации класс энергосбережения здания должен быть уточнен в ходе энергетического обследования. С целью увеличения доли зданий с классами «А, В» субъекты Российской Федерации должны применять меры по экономическому стимулированию, как к участникам строительного процесса, так и к эксплуатирующим организациям.

Таблица 7.3

Классы энергосбережения жилых и общественных зданий

Обозначение	Наименование	Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемого, %
При проектировании и эксплуатации новых и реконструируемых зданий
	Очень высокий		Экономическое стимулирование
		От - 50 до - 60 включительно
		От - 40 до - 50 включительно
		От - 30 до - 40 включительно	Экономическое стимулирование
		От - 15 до - 30 включительно
	Нормальный	От - 5 до - 15 включительно	Мероприятия не разрабатываются
		От + 5 до - 5 включительно
		От + 15 до + 5 включительно
	Пониженный	От + 15,1 до + 50 включительно	Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании
			Реконструкция при соответствующем экономическом обосновании, или снос

Расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания,
, Вт/(м 3 · 0 С), следует определять по формуле

k об - удельная теплозащитная характеристика здания, Вт/(м 3 · 0 С), определяется следующим образом

, (7.3)

где - фактическое общее сопротивление теп­лопередачедля всех слоев ограждения (м 2 С)/Вт;

- площадь соответствующего фрагмента теплозащитной оболочки здания, м 2 ;

V от - отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м 3 ;

- коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, =1.

k вент - удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м 3 ·С);

k быт - удельная характеристика бытовых тепловыделений здания, Вт/(м 3 ·С);

k рад - удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м 3 · 0 С);

ξ - коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий, ξ =0,1;

β - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, β h = 1,05;

ν - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемые значения определяются по формуле ν = 0,7+0,000025*(ГСОП-1000);

Удельную вентиляционную характеристику здания, k вент, Вт/(м 3 · 0 С), следует определять по формуле

где с - удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг·°С);

β v - коэффициент снижения объема воздуха в здании, β v = 0,85;

- средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3

=353/, (7.5)

t от - средняя температура отопительного периода, С, по 6, табл. 3.1, (см. прил. 6).

n в - средняя кратность воздухообмена общественного здания за отопительный период, ч -1 , для общественных зданий, согласно , принимается усредненная величина n в =2;

k э ф - коэффициент эффективности рекуператора, k э ф =0,6.

Удельную характеристику бытовых тепловыделений здания, k быт, Вт/(м 3 ·С), следует определять по формуле

, (7.6)

где q быт - величина бытовых тепловыделений на 1 м 2 площади жилых помещений (А ж) или расчетной площади общественного здания (А р),Вт/м 2 , принимаемая для:

а) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м 2 общей площади на человека q быт = 17 Вт/м 2 ;

б) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир 45 м 2 общей площади и более на человека q быт = 10 Вт/м 2 ;

в) других жилых зданий - в зависимости от расчетной заселенности квартир по интерполяции величины q быт между 17 и 10 Вт/м 2 ;

г) для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании, освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м 2) с учетом рабочих часов в неделю;

t в, t от - то же, что и в формулах (2.1, 2.2);

А ж - для жилых зданий - площадь жилых помещений (А ж), к которым относятся спальни, детские, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые; для общественных и административных зданий - расчетная площадь (А р), определяемая согласно СП 117.13330 как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м 2 .

Удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации, k р ад, Вт/(м 3 ·°С), следует определять по формуле

, (7.7)

где
- теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле

- коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать следует принимать по таблице (2.8); мансардные окна с углом наклона заполнений к горизонту 45° и более следует считать как вертикальные окна, с углом наклона менее 45° - как зенитные фонари;

- коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по таблице (2.8).

- площадь светопроемов фасадов здания (глухая часть балконных дверей исключается), соответственно ориентированных по четырем направлениям, м 2 ;

- площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м;

- средняя за отопительный период величина суммарной солнечной радиации (прямая плюс рассеянная) на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, МДж/м 2 , определяется по прил. 8;

- средняя за отопительный период величина суммарной солнечной радиации (прямая плюс рассеянная) на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м 2 , определяется по прил. 8.

V от - то же, что и в формуле (7.3).

ГСОП – то же, что и в формуле (2.2).

Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии

на отопление и вентиляцию здания

Исходные данные

Расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания проведем на примере двухэтажного индивидуального жилого дома общей площадью 248,5 м 2 .Значения величин, необходимых для расчета: t в = 20 С; t оп = -4,1С;
= 3,28(м 2 С)/Вт;
=4,73 (м 2 С)/Вт;
=4,84 (м 2 С)/Вт; =0,74 (м 2 С)/Вт;
=0,55(м 2 С)/Вт;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 3 ;
Вт/м 2 ;
0,7;
0;
0,5;
0;
7,425 м 2 ;
4,8 м 2 ;
6,6 м 2 ;
12,375 м 2 ;
м 2 ;
695 МДж/(м 2 ·год);
1032 МДж/(м 2 ·год);
1032 МДж/(м 2 ·год); =1671 МДж/(м 2 ·год);
= =1331 МДж/(м 2 ·год).

Порядок расчета

1. Вычисляют удельную теплозащитную характеристику здания, Вт/(м 3 · 0 С), по формуле (7.3) определяется следующим образом

Вт/(м 3 · 0 С),

2. По формуле (2.2) рассчитывают градусо-сутки отопительного периода

D = (20 + 4,1)200 = 4820 Ссут.

3. Находят коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемые значения определяются по формуле

ν = 0,7+0,000025*(4820-1000)=0,7955.

4. Находят среднюю плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м 3 , по формуле (7.5)

=353/=1,313 кг/м 3 .

5. Вычисляюм удельную вентиляционную характеристику здания по формуле (7.4), Вт/(м 3 · 0 С)

Вт/(м 3 · 0 С)

6. Определяю удельную характеристику бытовых тепловыделений здания, Вт/(м 3 ·С), по формуле (7.6)

Вт/(м 3 ·С),

7. По формуле (7.8) вычисляют теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж/год, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям

8. По формуле (7.7) определяют удельную характеристику теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м 3 ·°С)

Вт/(м 3 ·°С),

9. Определяют расчетную удельную характеристику расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, Вт/(м 3 · 0 С), по формуле (7.2)

Вт/(м 3 · 0 С)

10. Сравнивают полученное значение расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания с нормируемой (базовой),
, Вт/(м 3 · 0 С), по таблицам 7.1 и 7.2.

0,4 Вт/(м 3 · 0 С)
=0,435 Вт/(м 3 · 0 С)

≤

Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания должно быть меньше нормируемого значения.

Для оценки достигнутой в проекте здания или в эксплуатируемом здании потребности энергии на отопление и вентиляцию, определяют класс энергосбережения проектируемого жилого здания по процентному отклонению расчетной удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания от нормируемой (базовой) величины.

Вывод: проектируемое здание относится к «С+ Нормальному» классу энергосбережения, который устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации. Разработка дополнительных мероприятий по повышению класса энергосбережения здания не требуется. Впоследствии, при эксплуатации класс энергосбережения здания должен быть уточнен в ходе энергетического обследования.

Контрольные вопросы к разделу 7:

1. Какая величина являет основным показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации? От чего она зависит?

2. Какие классы энергосбережения жилых и общественных зданий существуют?

3. Какие классы энергосбережения устанавливают для вновь возводимых и реконструируемых зданий на стадии разработки проектной документации?

4. Проектирование зданий с каким классом энергосбережения не допускается?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблемы экономии энергоресурсов являются особо важными в теку­щий период развития нашей страны. Стоимость топлива и теп­ло­вой энер­гии растёт, и эта тенденция прогнозируется на будущее; вместе с тем не­прерывно и быстро возрастает объем потребления энер­гии. Энергоёмкость национального дохода в нашей стране в не­сколько раз выше, чем в разви­тых странах.

В связи с этим очевидна важность выявления резервов снижения энер­­­гозатрат. Одним из направлений экономии энергоресурсов яв­ля­ет­ся реали­зация энергосберегающих мероприятий при работе систем теп­ло­­снабже­ния, отопления, вентиляции и кондицио­ниро­вания воз­духа (ТГВ). Одним из решений этой проблемы яв­ля­ется снижение теп­­лопо­терь зданий через ограждающие конструкции, т.е. снижение теп­ловых нагрузок на системы ТГВ.

Значение решения данной задачи особенно велико в городском ин­же­нерном хозяйстве, где только на теплоснабжение жилых и об­щественных зданий расходуется около 35% всего добываемого твер­д­ого и газообраз­ного топлива.

В последние годы в городах резко обозначилась несбаланси­ро­ван­ность развития подотраслей городского строительства: техни­чес­кое отставание инженерной инфраструктуры, неравномерность развития от­дельных систем и их элемен­тов, ведомственный подход к исполь­зо­ванию природных и вырабатывае­мых ресурсов, что при­во­дит к не­ра­циональному их использованию и ино­гда к необхо­димости при­вле­чения соответствующих ресурсов из других ре­гионов.

Потребность городов в топливно-энергетических ресурсах и пре­до­­с­тавлении инженерных услуг растет, что напрямую влияет на увеличение забо­ле­вае­мости населения, приводит к уничтожению лесного пояса городов.

Применение современных теплоизоляционных материалов с вы­со­ким значением сопротивления теплопередаче приведет к значи­тель­но­му снижению энергозатрат, результатом будет существенный экономи­чес­кий эффект при эксплуатации систем ТГВ через умень­ше­ние затрат на топливо и соответственно улучшение экологической ситуации ре­гио­на, что снизит затраты на медицинское обслуживание населения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Богословский, В.Н. Строительная теплофизика (теплофизи­чес­кие основы отопления, вентиляции и кондиционирования возду­ха) [Текст] / В.Н. Богословский. – Изд. 3-е. – СПб.: АВОК «Северо-Запад», 2006.

Тихомиров, К.В. Теплотехника, тепло­газо­снаб­жение и вен­ти­ля­ция [Текст] / К.В. Тихомиров, Е.С. Сергиенко. – М.: ООО «БАСТЕТ», 2009.

Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих час­тей зданий [Текст] / К.Ф. Фокин; под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2006.

Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий [Текст]: учеб. пособие / А.И. Еремкин, Т.И. Королева. – Ростов-н/Д.: Феникс, 2008.

СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондициони­рова­ние воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.

СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.

СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.

СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция СНиП 31-01-2003 [Текст]. – М.: Минрегион России, 2012.

Кувшинов, Ю.Я. Теоретические основы обеспечения мик­рокли­мата помещения [Текст] / Ю.Я. Кувшинов. – М.: Изд-во АСВ, 2007.

СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-05-2003 [Текст]. – Минрегион России, 2012.

Куприянов, В.Н. Строительная климатология и физика среды [Текст] / В.Н. Куприянов. – Казань, КГАСУ, 2007.

Монастырев, П.В. Технология устройства дополнительной теплозащиты стен жилых зданий [Текст] / П.В. Монастырев. – М.: Изд-во АСВ, 2002.

Бодров В.И., Бодров М.В. и др. Микроклимат зданий и сооружений [Текст] / В.И. Бодров [и др.]. – Нижний Новгород, Издательство «Арабеск», 2001.

ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях [Текст]. – М.: Госстрой России, 1999.

ГОСТ 21.602-2003. Правила выполнения рабочей докумен­тации отопления, вентиляции и кондиционирования [Текст]. – М.: Госстрой России, 2003.

СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика [Текст]. – М.: Госстрой СССР, 1982.

СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондициони­рова­ние [Текст]. – М.: Госстрой СССР, 1991.

СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий [Текст]. – М.:ООО «МЦК»,2007.

ТСН 23-332-2002. Пензенской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

21. ТСН 23-319-2000. Краснодарского края. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

22. ТСН 23-310-2000. Белгородской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

23. ТСН 23-327-2001. Брянской области. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2001.

24. ТСН 23-340-2003. Санкт-Петербург. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2003.

25. ТСН 23-349-2003. Самарская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2003.

26. ТСН 23-339-2002. Ростовская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

27. ТСН 23-336-2002. Кемеровская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

28. ТСН 23-320-2000. Челябинская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

29. ТСН 23-301-2002. Свердловская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

30. ТСН 23-307-00. Ивановская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

31. ТСН 23-312-2000. Владимирская область. Тепловая защита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

32. ТСН 23-306-99. Сахалинская область. Теплозащита и энергопотребление жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,1999.

33. ТСН 23-316-2000. Томская область. Тепловая защита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

34. ТСН 23-317-2000. Новосибирская область. Энергосбережение в жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

35. ТСН 23-318-2000. Республика Башкортостан. Тепловая защита зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

36. ТСН 23-321-2000. Астраханская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

37. ТСН 23-322-2001. Костромская область. Энергоэффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2001.

38. ТСН 23-324-2001. Республика Коми. Энергосберегающая теплозащита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2001.

39. ТСН 23-329-2002. Орловская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

40. ТСН 23-333-2002. Ненецкий автономный округ. Энергопотребление и теплозащита жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

41. ТСН 23-338-2002. Омская область. Энергосбережение в гражданских зданиях. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

42. ТСН 23-341-2002. Рязанская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

43. ТСН 23-343-2002. Республика Саха. Теплозащита и энергопотребление жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

44. ТСН 23-345-2003. Удмуртская Республика. Энергосбережение в зданиях. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2003.

45. ТСН 23-348-2003. Псковская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2003.

46. ТСН 23-305-99. Саратовская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,1999.

47. ТСН 23-355-2004. Кировская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2004.

48. Малявина Е.Г., А.Н. Борщев. Статья. Расчет солнечной радиации в зимнее время [Текст]. «ЭСКО». Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы» №11, ноябрь 2006.

49. ТСН 23-313-2000. Тюменская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

50. ТСН 23-314-2000. Калининградская область. Нормативы по энергосберегающей теплозащите жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2000.

51. ТСН 23-350-2004. Вологодская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2004.

52. ТСН 23-358-2004. Оренбургская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2004.

53. ТСН 23-331-2002. Читинская область. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. [Текст]. – М.: ГосстройРоссии,2002.

В последние годы значительно повысился интерес населения к расчёту удельной тепловой характеристики зданий. Этот технический показатель указывается в энергетическом паспорте многоквартирного дома. Он необходим при осуществлении проектно-строительных работ. Потребителей же интересует другая сторона этих расчётов - расходы за теплоснабжение.

Термины, применяемые в расчётах

Удельная отопительная характеристика здания - показатель максимального теплового потока, который нужен для обогрева конкретного здания. При этом перепад между температурой внутри здания и снаружи определяют в 1 градус.

Можно сказать, что эта характеристика наглядно показывает энергоэффективность здания.

Существует различная нормативная документация, где указываются средние значения. Степень отклонения от них и даёт представление о том, насколько эффективна удельная отопительная характеристика сооружения. Принципы расчёта берутся по СНиП «Тепловая защита зданий».

Какими бывают расчёты

Удельную отопительную характеристику определяют разными методами:

• исходя из расчётно-нормативных параметров (с помощью формул и таблиц);
• по фактическим данным;
• индивидуально разработанные методики саморегулирующихся организаций, где во внимание принимаются так же и год возведения здания, и проектные особенности.

Вычисляя фактические показатели, обращают внимание на тепловую потерю в трубопроводах, которые проходят по неотапливаемым площадям, потери на вентиляцию (кондиционирование).

При этом, при определении удельной отопительной характеристики здания, СНиП «Вентиляция отопление и кондиционирование станет настольной книгой. Тепловизионное обследование поможет наиболее правильно выяснить показатели энергоэффективности.

Формулы расчёта

Количество теплоты, теряемой 1 м. куб. здания, с учётом температурной разницы в 1 градус (Q) можно получить по следующей формуле:

Этот расчёт не является идеальным, несмотря на то, что в нём учитывается площадь здания и размеры наружных стен, оконных проёмов и пола.

Есть другая формула, по которой можно выполнить расчёт фактической характеристики, где за основу вычислений берут годовой расход топлива (Q), среднюю температурный режим внутри здания(tint) и на улице (text) и отопительный период (z):

Несовершенство этого вычисления в том, что не в нём не отражена разница температур в помещениях здания. Наиболее удобной считается система расчёта, предложенная профессором Н. С. Ермолаевым:

Преимущество использования этой системы расчёта в том, что в ней учитываются проектировочные характеристики здания. Используется коэффициент, который показывает соотношение размера остекленных окон по отношению к площади стен. В формуле Ермолаева применяются коэффициенты таких показателей, как теплопередача окон, стен, потолков и полов.

Что означает класс энергоэффективности?

Цифры, полученные по удельной тепло характеристике, используются для того, чтобы определить энергоэффективность здания. По законодательству, начиная с 2011 года, все многоквартирные дома должны иметь класс энергоэффективности.

Для того, чтобы определить энергетическую эффективность, отталкиваются от следующих данных:

• Разница между расчётно-нормативными и фактическими показателями. Фактические иногда определяют способом тепловизионного обследования. В нормативных показателях отражаются расходы на отопление, вентиляцию и климатические параметры региона.
• Учитывают тип здания и стройматериалы, из которого оно возведено.

Класс энергоэффективности записывают в энергетический паспорт. У разных классов имеются свои показатели расхода энергоресурсов в течение года.

Как можно улучшить энергоэффективность сооружения

Если в процессе расчётов выясняется низкая энергоэффективность сооружения, то есть несколько путей для того, чтобы исправить ситуацию:

1. Улучшения показателей теплосопротивления конструкций добиваются с помощью облицовки наружных стен, утепления тех этажей и перекрытий над подвальными помещениями теплоизолирующими материалами. Это могут быть сэндвич панели, полипропиленовые щиты, обычное оштукатуривание поверхностей. Эти меры повышают энергосбережение на 30-40 процентов.
2. Иногда приходится прибегать к крайним мерам и приводить в соответствие с нормативами площади остеклённых конструктивных элементов здания. То есть закладывать лишние окна.
3. Дополнительный эффект даёт установка окон с теплосберегающими стеклопакетами.
4. Остекление террас, балконов и лоджий даёт прирост энергосбережения на 10-12 процентов.
5. Производят регулировку подачи тепла в здание с помощью современных систем контроля. Так, установка одного терморегулятора обеспечит экономию топлива на 25 процентов.
6. Если здание старое, меняют полностью морально устаревшую отопительную систему на современную (установка алюминиевых радиаторов с высоким КПД, пластиковых труб, в которых теплоноситель циркулирует свободно.)
7. Иногда достаточно произвести тщательную промывку «закоксованных» трубопроводов и отопительного оборудования, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя.
8. Есть резервы и в системах вентиляции, которые можно заменить на современные с микро проветриванием, устанавливаемым в окнах. Сокращение теплопотерь на некачественном вентилировании значительно улучшает энергоэффективность дома.
9. Во многих случаях большой эффект дает монтаж теплоотражающих экранов.

В многоквартирных домах добиться повышения энергоэффективности гораздо сложнее, чем в частных. Требуются дополнительные затраты и не всегда они дают ожидаемый эффект.

Заключение

Результат может дать только комплексный подход с участием самих жильцов дома, которые более всех заинтересованы в тепло сбережении. Стимулирует к экономии энергоресурсов установка тепловых счётчиков.

В настоящее время рынок насыщен оборудованием, которое позволяет сэкономить энергоресурсы. Главное - иметь желание и произвести правильные расчёты, удельной отопительной характеристики здания, по таблицам, формулам или тепловизионного обследования. Если это не получается сделать самостоятельно, можно обратиться к специалистам.

Удельная тепловая характеристика здания - один из важных технических параметров. Он обязательно должен содержаться в энергетическом паспорте. Расчет этих данных необходим для проведения проектно-строительных работ. Знание таких характеристик необходимо и потребителю тепловой энергии, так как они существенно влияют на сумму оплаты.

Понятие тепловой удельной характеристики

Тепловизионное обследование зданий

Прежде чем говорить о расчетах, необходимо определиться с основными терминами и понятиями. Под удельной характеристикой принято понимать значение наибольшего потока тепла, необходимого на обогрев здания или сооружения. При расчете удельных характеристик дельту температур (разницу между уличной и комнатной температурой) принято брать за 1 градус.

По сути, этот параметр определяет энергоэффективность здания. Средние показатели определяются нормативной документацией (строительными правилами, рекомендациями, СНиП и т.п.). Любое отклонение от нормы - независимо от того, в какую оно сторону - дает понятие об энергетической эффективности системы отопления. Расчет параметра ведется по действующим методикам и СНиП «Тепловая защита зданий».

Методика расчета

Может быть расчетно-нормативной и фактической. Расчетно-нормативные данные определяются с помощью формул и таблиц. Фактические данные тоже можно рассчитать, но точных результатов можно добиться только при условии тепловизионного обследования здания.

Расчетные показатели определяются по формуле:

В данной формуле за F 0 принята площадь здания. Остальные характеристики - это площадь стен, окон, пола, покрытий. R - сопротивление передаче соответствующих конструкций. За n берется коэффициент, изменяющийся в зависимости от расположения конструкции относительно улицы. Данная формула не является единственной. Тепловая характеристика может определяться по методикам саморегулируемых организаций, местным строительным нормам и т. п.

Расчет фактической характеристики определяется по формуле:

В этой формуле основными являются фактические данные:

• расход топлива за год (Q)
• продолжительность отопительного периода (z)
• средняя температура воздуха внутри (tint) и снаружи (text) помещения
• объем рассчитываемого сооружения

Это уравнение отличается простотой, поэтому используется очень часто. Тем не менее оно имеет существенный недостаток, снижающий точность расчетов. Этот недостаток заключается в том, что в формуле не учитывается разница температур в помещениях внутри рассчитываемого здания.

Для получения более точных данных можно использовать расчеты с определением расходов тепла:

• По проектной документации.
• По показателям теплопотерь через строительные конструкции.
• По укрупненным показателям.

С этой целью может применяться формула Н. С. Ермолаева:

Ермолаев предложил для определения фактической удельной характеристики зданий и сооружений использовать данные о планировочных характеристиках здания (p - периметр, S - площадь, H - высота). Отношение площади остекленных окон к стеновым конструкциям передается коэффициентом g 0 . Теплопередача окон, стен, полов, потолков также применяется в виде коэффициента.

Саморегулирующими организациями используются собственные методики. В них учитываются не только планировочные и архитектурные данные здания, но и год его постройки, а также поправочные коэффициенты температур уличного воздуха во время отопительного сезона. Также при определении фактических показателей нужно учитывать потери тепла в трубопроводах, проходящих по неотапливаемым помещениям, а также расходы на вентиляцию и кондиционирование. Эти коэффициенты берутся из специальных таблиц в СНиП.

Класс энергоэффективности

Данные об удельной теплохарактеристике являются основой для определения класса энергоэффективности зданий и сооружений. С 2011 года класс энергоэффективности в обязательном порядке должен определяться для многоквартирных жилых домов.

Для определения энергетической эффективности используются следующие данные:

• Отклонение расчетно-нормативных и фактических показателей. Причем последние могут быть получены как расчетным, так и практическим путем - с помощью тепловизионного обследования. Нормативные данные должны включать в себя сведения о расходах не только на отопление, но и на вентиляцию и кондиционирование. Обязательно учитываются климатические особенности местности.
• Тип здания.
• Использованные строительные материалы и их технические характеристики.

Каждый класс имеет установленные минимальные и максимальные значения расхода энергоресурсов в течение года. Класс энергоэффективности обязательно должен быть включен в энергетический паспорт дома.

Улучшение энергоэффективности

Нередко расчеты показывают, что энергоэффективность здания очень низка. Добиться ее улучшения, а значит, сократить расходы на отопление можно за счет улучшения теплоизоляции. Закон «Об энергосбережении» определяются методики улучшения энергоэффективности многоквартирных домов.

Основные методы

Пеноизол для утепления стен

• Повышение теплосопротивления стройконструкций. С этой целью может применяться облицовка стен, отделка технических этажей и перекрытий над подвальными помещениями теплоизоляционными материалами. Применение таких материалов дает повышение энергосбережения на 40%.
• Устранение в строительных конструкциях мостиков холода дадут «прирост» еще на 2–3%.
• Приведение площади остекленных конструкций в соответствие с нормативными параметрами. Может быть, полностью застекленная стена - это стильно, красиво, роскошно, но на теплосбережении сказывается далеко не лучшим образом.
• Остекление выносных строительных конструкций - балконов, лоджий, террас. Эффективность метода составляет 10–12%.
• Установка современных окон с многокамерными профилями и теплосберегающими стеклопакетами.
• Применение систем микровентиляции.

Жильцы тоже могут позаботиться о теплосбережении своих квартир.

Что могут сделать жильцы?

Хорошего эффекта позволяют добиться следующие способы:

• Установка алюминиевых радиаторов.
• Монтаж термостатов.
• Установка теплосчетчиков.
• Монтаж теплоотражающих экранов.
• Применение неметаллических труб в системах отопления.
• Монтаж индивидуального отопления при наличии технических возможностей.

Повысить энергоэффективность можно и другими способами. Один из самых эффективных - сокращение издержек на вентилирование помещения.

С этой целью можно использовать:

• Микропроветривание, устанавливаемое на окнах.
• Системы с подогревом поступающего извне воздуха.
• Регулирование подачи воздуха.
• Защита от сквозняков.
• Оснащение систем принудительной вентиляции двигателями с разными режимами работы.

Улучшение энергоэффективности частного дома

Теплый дом

Для повышения энергоэффективности многоквартирного дома задача реальная, но требует огромных затрат. В результате нередко она остается так и не решенной. Сократить теплопотери в частном доме значительно проще. Этой цели можно добиться разными методами. Подойдя к решению проблемы комплексно, нетрудно получить превосходные результаты.

В первую очередь затраты на отопление складываются из особенностей системы отопления. Частные дома крайне редко подключаются к центральным коммуникациям. В большинстве случаев они отапливаются индивидуальной котельной. Установка современного котельного оборудования, отличающегося экономичностью работы и высоким КПД, поможет сократить расходы на тепло, что не скажется на комфорте в доме. Лучший выбор - газовый котел.

Однако газ не всегда целесообразен для отопления. В первую очередь это касается местностей, где еще не прошла газификация. Для таких регионов можно подобрать другой котел исходя из соображений дешевизны топлива и доступности эксплуатационных расходов.

Не стоит экономить на дополнительном оборудовании, опциях для котла. Например, установка только одного терморегулятора способна обеспечить экономию топлива около 25%. Смонтировав ряд дополнительных датчиков и приборов можно добиться еще более существенного снижения расходов. Даже выбирая дорогостоящее, современное, «интеллектуальное» дополнительное оборудование, можно быть уверенным, что оно окупится в течение первого отопительного сезона. Сложив эксплуатационные затраты в течение нескольких лет, можно наглядно увидеть выгоды дополнительного «умного» оборудования.

Большинство автономных систем отопления строится с принудительной циркуляцией теплоносителя. С этой целью в сеть встраивается насосное оборудование. Без сомнения, такое оборудование должно быть надежным, качественным, но подобные модели могут быть весьма и весьма «прожорливыми». Как показала практика, в домах, где отопление имеет принудительную циркуляцию, 30% затрат на электроэнергию приходится именно на обслуживание циркуляционного насоса. При этом в продаже можно найти насосы, имеющие класс А энергоэффективности. Не будем вдаваться в подробности, за счет чего достигается экономичность такого оборудования, достаточно только сказать, что установка такой модели окупится уже в течение первых трех-четырех отопительных сезонов.

Электрический радиатор

Мы уже упоминали об эффективности использования терморегуляторов, но эти приборы заслуживают отдельного разговора. Принцип работы термодатчика очень прост. Он считывает температуру воздуха внутри обогреваемого помещения и включает/отключает насос при понижении/повышении показателей. Порог срабатывания и желаемый температурный режим устанавливается пользователем. В результате жильцы получают полностью автономную систему отопления, комфортный микроклимат, существенную экономию топлива за счет более продолжительных периодов отключения котла. Важное преимущество использования термостатов - отключение не только нагревателя, но и циркуляционного насоса. А это сохраняет работоспособность оборудования и дорогостоящие ресурсы.

Существуют и другие способы повышения энергоэффективности здания:

• Дополнительное утепление стен, полов с помощью современных теплоизоляционных материалов.
• Установка пластиковых окон с энергосберегающими стеклопакетами.
• Защита дома от сквозняков и т. д.

Все эти методы позволяют увеличить фактические теплохарактеристики здания относительно расчетно-нормативных. Такое увеличение - это не просто цифры, а составляющие комфорта дома и экономичности его эксплуатации.

Заключение

Расчетно-нормативная и фактическая удельная тепловая характеристика - важные параметры, используемые специалистами-теплотехниками. Не стоит думать, что эти цифры не имеют никакого практического значения для жильцов частных и многоквартирных домов. Дельта между расчетными и фактическими параметрами - основной показатель энергоэффективности дома, а значит, и экономичности обслуживания инженерных коммуникаций.