архив» все записи»

Автор: В. Г. Гагарин, В. В. Козлов
Дата: 18.05.2012
«СтройПРОФИ» № 4
Рубрика: Энергосбережение


Теплозащита и энергоэффективность в проекте актуализированной редакции СНиП «Тепловая защита зданий» (Окончание. Начало в СтройПРОФИ № 3)

Требование к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания

В актуализированной редакции СНиП 23-02 выполнено совершенствование расчета показателя энергоэффективности здания. Анализ методики расчета «удельного расхода тепловой энергии на отопление здания», используемой в СНиП 23-02-2003 показал, что расчетная величина фактически может измеряться в Вт/(м3 · °С) и представляется в виде:

Анализ методики расчета «удельного расхода тепловой энергии на отопление здания»

где: kоб — удельная теплозащитная характеристика здания, Вт/(м3 · °С), определяемая по формуле (2); kвент — удельная вентиляционная характеристика здания, Вт/(м3 · °С); kбыт — удельная характеристика бытовых тепловыделений здания, Вт/(м3 · °С); kрад — удельная характеристика теплопоступлений в здание от солнечной радиации, Вт/(м3 · °С); , , — коэффициенты, определенные в приложении Г к СНиП 23-02-2003, которые характеризуют систему отопления и не связаны со свойствами ограждающих конструкций; — коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий при наличии поквартирного учета тепловой энергии на отопление, принимается до получения статистических данных фактического снижения = 0,1 (данный коэффициент предложен В. И. Ливчаком).

Расчетные формулы для kвент, kбыт и kрад берутся из методики расчета в приложении Г к СНиП 23-02-2003 [1] (вследствие ограниченного объема в статье не приводятся).

Параметр назван в актуализированной редакции СНиП «удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания». Этот параметр и принят в актуализированной редакции СНиП в качестве «показателя энергетической эффективности здания». Требование к показателю энергетической эффективности здания выглядят традиционно: расчетное значение должно быть не больше нормируемой величины:

Таблица нормируемых значений удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания (табл. 2) получена умножением на 0,0116 соответствующих значений табл. 9 из [1]. Пересчет осуществлялся исходя из следующего соотношения единиц измерения:

Значение удельной характеристики расхода тепловой энергии 

По рассчитанному значению удельной характеристики расхода тепловой энергии вычисляется удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию по формулам:

 удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию зависит от климатической характеристики региона строительства, в отличие от удельной характеристики.

Табл. 2. Нормируемая (базовая) удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период  зданий, Вт/(м3 · °С)

Нормируемая (базовая) удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период  зданий

При актуализации методики расчета удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию была ликвидирована ошибка, которая допущена в СНиП 23-02-2003 [1]. Дело в том, что требования, представленные в табл. 9 из [1], даны для всех видов зданий на единицу объема и только в первой строке (для многоэтажных жилых зданий, гостиниц и общежитий) представлены, кроме того, и на единицу площади, причем в качестве площади принята «сумма площадей пола квартир или полезной площади здания». Последнее обстоятельство вызывает несовпадение требований, представленных в одной и той же строке. Эта ошибка, попавшая в Московские нормы МГСН 2.01-99, приводит к завышению расчетных значений потребления энергии зданием. Предложения о ликвидации ошибки и расчете удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию, отнесенную к объему здания, давно обсуждались (например, в [7]). После обсуждения первой редакции СНиП было решено использовать в качестве площади «сумму площадей этажей здания, измеренных в пределах внутренних поверхностей наружных стен», в соответствии с СНиП 31-01 «Здания жилые многоквартирные». Эта же площадь используется и в нормах ФРГ [8].
Таким образом, представленный в актуализированной редакции СНиП подход позволил избежать логических просчетов в СНиП 23-02-2003 [1] при расчете удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию и в то же время сохранить базовые нормы энергетической эффективности зданий.

Формула (4) показывает, что удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания является линейной комбинацией четырех удельных характеристик здания. При этом используется четыре коэффициента, значения которых назначены с неизвестной погрешностью и из соображений, практически не связанных с ограждающими конструкциями. Кроме этого, три из четырех удельных характеристик в правой части (4) существенно зависят от особенностей эксплуатации здания и не могут быть адекватно рассчитаны на стадии проектирования. Рассчитываются лишь некоторые модели теплопотерь вследствие вентиляции, теплопоступлений от бытовых источников и теплопоступлений от солнечной радиации. Эти модели далеки от реальных процессов, происходящих в здании. На этом фоне удельная теплозащитная характеристика здания может быть достаточно точно спрогнозирована на стадии проектирования, поскольку в расчет этой характеристики не входят климатические показатели, особенности поведения жильцов дома, надежность работы системы отопления и т. д. Это обстоятельство явилось предпосылкой для ее отдельного нормирования, что и было реализовано в актуализированной редакции СНиП.

Заключение
В описанной системе нормирования теплозащиты и энергетической эффективности в актуализированном СНиП «Тепловая защита зданий» [9] повышение требований к энергетической эффективности зданий осуществляется за счет:
- нормирования метода расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций;
- нормирования удельной теплозащитной характеристики здания.
Эти мероприятия позволят задействовать резервы повышения теплозащиты зданий в основном за счет:
- проектирования конструкций с пониженным влиянием теплотехнических неоднородностей;
- проектирования зданий с оптимальными архитектурно-планировочными решениями.

В то же время они не вызовут существенного удорожания стоимости строительства.
Методика расчета показателя энергетической эффективности зданий по своему содержанию практически соответствует методике в СНиП 23-02-2003 (с небольшими изменениями, в частности ликвидирована ошибка определения площади), но по форме видоизменена с целью удобства использования ее в практических расчетах и анализах показателя энергетической эффективности.

Система нормирования обладает потенциалом для развития. Наиболее важным при этом представляется переход зависимости от этажности при нормировании показателя энергетической эффективности к зависимости от объема здания.

Литература
1. СНиП 23-02-2003. «Тепловая защита зданий».
2. Bygningsreglementet, 2010. (www.ebst.dk/bygningsreg-lementet.dk/forside/0/2)
3. Гагарин В. Г., Козлов В. В. «Теоретические предпосылки расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций». // «Строительные материалы», №12, 2010 г.
4. DIN 4108 Beiblatt 2. Wrmeschutz und Energie-Einsparung in Gebuden – Wrmebrücken – Planungs- und Ausfhrungsbeispiele.
5. Гагарин В. Г., Козлов В. В. «О комплексном показателе тепловой защиты оболочки здания». // Журнал «АВОК», №4, 2010 г.
6. Нормы определения теплопотерь через ограждения зданий и расчетных температур. ОСТ 90008-39. Комитет по делам строительства при СНК Союза ССР. — М.-Л. 1939 г.
7. Котин В. Я. «Об использовании показателей объемов и площадей жилых зданий в удельных эксплуатационных расходах энергоносителей». // «Промышленное и гражданское строительство», № 12, 2010 г.
8. Energiesparverordnung (EnEV) 2009. Energiesparverordnung Verordnung ber energiesparenden Wrmeschutz und energie-sparende Anlagentechnik bei Gebuden.
9. Гагарин В. Г., Козлов В. В. «Требования к теплозащите и энергетической эффективности в проекте актуализированного СНиП «Тепловая защита зданий». // «Жилищное строительство», №8, 2011 г.

 Окончание. Начало в СтройПРОФИ № 3, 2012 г.


Полная или частичная перепечатка материалов - только с письменного разрешения редакции!


«« назад