Определение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания

Потребность в тепловой энергии на отопление здания в течение отопи-тельного периода при отсутствии автоматического регулирования теплоотдачи нагревательных приборов в системе отопления:

Q_h^y=Q_hb_h; (5)

где Q_h – общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж, определяемые по формуле:

Q_h=0,0864 K_m D_d A_e^sum; (6)

где К_m – общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м²×°С), определяемый по формуле:

К_m=К_m^tr+K_m^inf, (7)

где К_m^tr – приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м²×°С).

Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи К_m^tr, Вт/(м²×°С), совокупности ограждающих конструкций здания следует определять по приведенным сопротивлениям теплопередаче отдельных ограждающих конструкций и их площадям А по формуле:

(8)

где b – коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий b = 1,13, для прочих зданий b = 1,1;

А_w, А_F, А_ed, А_c, А_f – площади соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, полов по грунту, м²;

, , , , – приведенные сопротивления теплопередачи соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м²×°С/Вт, определяемые согласно [1];

n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху согласно СНиП II-3; для пространств и помещений, примыкающих к наружным ограждениям здания, в том числе теплых чердаков и цокольных перекрытий подвалов, с внутренней температурой .

коэффициент n рекомендуется вычислять по формуле:

(9)
– общая площадь внутренней поверхности всех наружных ограждающих конструкций, м², отапливаемого объема здания;

К_m^inf – приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м²×°С), определяемый по формуле:

К_m^inf=0,28 c n_a b_v V_h r_a^ht k/A_e^sum, (10)

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

n_a – средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, ч^-1, принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий: для жилых – исходя из удельного нормативного расхода воздуха 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений и кухонь; для общеобразовательных учреждений – 16–20 м³/ч на одного чел.; в дошкольных учреждениях – 1,5 ч^-1, в больницах – 2 ч^-1.

В общественных зданиях, функционирующих некруглосуточно, среднесуточная кратность воздухообмена определяется по формуле:

n_a=[z_wn_a^req+(24–z_w)0,5]/24, (11)

где z_w – продолжительность рабочего времени в учреждении, ч;

n_a^req – кратность воздухообмена в рабочее время, ч^-1, согласно СНиП 2.08.02 для учебных заведений, поликлиник и других учреждений, функционирующих в рабочем режиме неполные сутки, 0,5 ч^-1 в нерабочее время;

b_v – коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать b_v = 0,85;

V_h – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м³;

r_a^ht – средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, кг/м³,

r_a^ht=353/(273-t_ext^av), (12)

где t_ext^av – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С, принимаемая по СНиП 23-01;

k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 – для окон и балконных дверей с двумя раздельными переплетами и 1,0 – для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов;

D_d – количество градусо-суток отопительного периода, °С×сут;

b_h – коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов и их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения: для многосекционных и других протяженных зданий b_h = 1,13.

Q_int – бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж, определяемые по формуле:

Q_int= 0,0864 q_int z_ht A_l, (13)

где q_int – величина бытовых тепловыделений на 1 м² площади жилых помещений и кухонь жилого здания или полезной площади общественного и административного здания, Вт/м², принимаемая по расчету, но не менее 10 Вт/м² для жилых зданий; для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по проектному числу людей (90 Вт/чел.), освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м²) с учетом рабочих часов в сутках;

z_ht – продолжительность отопительного периода, сут;

А_l – для жилых зданий – площадь жилых помещений и кухонь; для общественных и административных зданий – полезная площадь здания, м², определяемая как сумма площадей всех помещений, а также балконов и антресолей в залах, фойе и т.п., за исключением лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов.

Q_s – теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле:

Q_s=t_Fk_F(A_F1I₁+A_F2I₂+A_F3I₃+A_F4I₄)+t_scyk_scyA_scyI_hor, (14)

где t_F, t_scy – коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по прилож. Н;

k_F, k_scy – коэффициенты относительного проникания солнечной радиации соответственно для светопропускающих заполнений окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по прилож. Н;

A_F1, A_F2, A_F3, A_F4 – площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м²;

А_scy – площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м²;

I₁, I₂, I₃, I₄ – средние за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированные по четырем фасадам здания, МДж/м², принимается по климатическим справочникам.

Примечание: для промежуточных направлений величину солнечной радиации следует определять по интерполяции;

I_hor – средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м², принимается по климатическим справочникам.

Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление зданий за отопительный период.

Q_h^des = 10³ Q_h^y/(V_h/D_d), кДж/м³С сутки (15)

где V_h – отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений зданий, м³.

Удельный расход теплой энергии на отопление здания q_h должен быть меньше или равен нормируемому значению q_h^reg, т.е.:

q_h^reg q_h^des (16)

Если в результате расчета, удельный расход тепловой энергии окажется меньше нормируемого значения, то допускается уменьшение сопротивление теплопередачи R_reg отдельных элементов ограждающих конструкций здания по сравнению с нормируемым по табл. 4[1], но не ниже минимальных величин R_min, определяемых по формуле:

R_min = 0,63 R_reg – для стен зданий, указанных в 1 и 2 прилож.Г [1] и по формуле:

R_min = 0,8 R_reg – для остальных ограждающих конструкций.

После расчета удельного расхода теплоты устанавливается класс энергетической эффективности здания в соответствии с классификацией по прилож. К [1]. Для вновь возводимых зданий устанавливают классы А, В.

Расчет теплопотерь здания