Материал: Эффективность тепловой защиты зданий. Методические указания к выполнению курсовой работы по специальным вопросам архитектурно-строительной теплотехники. Макеев М.Ф., Марченко М.И

(0,858 х 6,15 + 0,4 х 2,25)/(6,15 + 2,25) = 0,686 м^{2 о}С/ Вт.

Расчетный тепловой поток за отопительный период равен

q_т^р = (t_в – t_н)/ R_o^р = (20-(-2,5))/0,686 = 32,8 Вт/м²

Значения t_в и t_н приняты по табл. П.1.2 и .1.8.

Величина нормативного теплового потока q_h^н определяется по значению нормативного сопротивления теплопередаче по формуле (1.8)

q_т^н = (t_в – t_н)/ R_o^н ,

где R_o^н – нормируемое значение сопротивления теплопередаче, определяе­мое исходя из условий энергосбережения для стен жилых зданий по фор­муле 1.9

R_o^н = 1,4 + 0,00035 ГСОП.

Параметр ГСОП = (t_в – t_оп) z_оп (формула 1.11) равен

ГСОП = (20-(-2,5)) 190 = 4275 ^оС сут.,

где z_оп = 190сут. (табл. П.1.8).

Тогда

R_o^н = 1,4 + 0,00035 х 4275 = 2,9 м^2оС /Вт

и величина нормативного теплового потока равна

q_т^н = (20 – (-2,5)/2,9 = 7,76 Вт/ м²

Величина отклонения расчетного (фактического) значения удельного рас­хода

тепловой энергии на отопление здания q_h^р от нормативного q_h^н , % составляет

(q_т^р – q_т^н)/ q_т^р = (32,8 – 7,76)/32,8= 0,76= 76 %.

В соответствии с табл. 1.1 класс энергетической эффективности ограж­дения Е (низкий). Рекомендуется реконструкция при соответствующем экономическом обосновании или снос.

Пример №2

С целью повышения класса энергетической эффективности ограждения увеличим общее сопротивление теплопередаче наружной стены и заполнения оконных проемов до значений. рекомендуемых СНиП 23-02-2003.

Рекомендуемое сопротивление теплопередаче стены (из примера №1)

R_o^н = 1,4 + 0,00035 х 4275=2,9 м^2оС/Вт.

Сопротивление теплопередаче заполнения оконного проема примем в соответствии с табл. П.1.1 для двухкамерного стеклопакета в одинарном переплете с межстекольным расстоянием 8мм

R_w^н = 0.51 м^2оС/Вт.

Утепление стены произведем снаружи стены перлитопластобетоном плотностью 100 кг/м³ λ₃ = 0,041 Вт/м ^оС с оштукатуриванием цементно-перлитовым

раствором толщиной 20мм плотностью 800 кг/м³ λ₄ = 0,21 Вт/м ^оС

(табл. П.1.10). Требуемая толщина перлитопластобетона

δ₃ >= 0,041 (2,9-1/8,7-0,02/0,7-0,51/0,76-0,02/0,21-1/23)=

0,041 (2,9-0,115-0,029-0,671-0,095-0,043) = 0,08м.

Принимаем толщину утеплителя 0,08м, тогда расчетное сопротивление теплопередаче стены

R_o^стены = 1/8,7 + 0,02/0,7 + 0,51/0,76 + 0,08/0,041 + 0,02/0,21 + 1/23 =

0,115 + 0,029 + 0,671 + 1,951 + 0,095 + 0,043 = 2,904 м^2оС/Вт .

Площадь окна составляет F^окна = 2,25м² ,

площадь каменной кладки F^стены = (3,0 х 2,8 – 2,25) = 6,15м².

Значение приведенного общего сопротивления теплопередаче участка стены определим по формуле (1.7)

R_o^р = (R_o^стены х F^стены + R_o^окна х F^окна)/( F^стены + F^окна) =

(2,904 х 6,15 + 0,51 х 2,25)/(6,15 + 2,25) = 2,263 м^{2 о}С/ Вт.

Расчетный тепловой поток за отопительный период равен

q_т^р = (t_в – t_н)/ R_o^р = (20 – (-2,5))/2,263 = 9,94 Вт/ м²

Величина нормативного теплового потока равна

q_т^н = (20 – (-2,5))/ 2,9 = 7,76 Вт/ м²

Отклонения расчетного (фактического) значения удельного рас­хода тепловой энергии на отопление здания q_т^р от нормативного q_т^н , % составляет

(q_т^р – q_т^н)/ q_т^р = (9,94 – 7,76)/9,94 = 0,22

15,1%˂22%˂50%

В соответствии с табл. 1.1 класс энергетической эффективности ограждения D (пониженный). Рекомендуется реконструкция при соответствующем экономическом обосновании.

Следовательно, произведенное утепление наружной стены недостаточно.

Для того, чтобы ограждение отвечало требованиям класса энергетической эффективности С (нормальный) по табл. 1.1, необходимо выполнение условия

-5%˂ (q_т^р – q_т^н)/ q_h^р˂5%

т.е. должно соблюдаться примерное равенство расчетного и рекомендуемого тепловых потоков q_т^р ≈ q_т^н, что требует приближенного равенства сопротивлений теплопередаче R_o^р ≈ R_o^н, или

R_o^р = (R_o^стены х F^стены + R_o^окна х F^окна)/( F^стены + F^окна) ≈ R_o^н .

1. Сп 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция сНиП 23-01-99* , м.: Минрегион России, 2012.-108с

2. Сп 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция сНиП 23-05-95*, Минрегион России. -м.: оао «цпп», 2011.-115с

3. СП 23-102-2003 Естественное освещение жилых и общественных зданий/Госстрой России,- М.: ФГУП ЦПП, 2005.-82с

4. Сп 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция сНиП 23-02-2003, м.: Минрегион России, 2012.-117с

5. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий, М.: ФГУП ЦНС,2004.-141с

Приложения

Таблица П.1.1

Сопротивление теплопередаче окон в деревянных

и пластмассовых переплетах

С учетом расчетных значений параметров рассматриваемой конструкции ограждения

(R_o^стены х 6,15 + R_o^окна х 2,25)/( 6,15 + 2,25) ≈ 2,9 м^{2 о}С/ Вт.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждения увеличим засчет общего сопротивления теплопередаче каменной кладки, необходимое значение которого найдем из выражения

R_o^стены ≈ (2,9 × 8,4 – 0,51×2,25)/6,15 = 3,774 м^2оС/Вт.

Требуемая толщина утеплителя составит

δ₃ ≈ 0,041×(3,774-1/8,7-0,02/0,7-0,51/0,76-0,02/0,21-1/23)=

0,041×(3,774-0,115-0,029-0,671-0,095-0,043) = 0,115м.

Принимаем толщину утеплителя 0,12м. Выполним проверку соответствия ограждения заданному классу энергетической эффективности.

Общее сопротивление теплопередаче стены

R_o^стены = 1/8,7 +0,02/0,7 + 0,51/0,76 + 0,12/0,041 + 0,02/0,21 + 1/23 =

= 0,115 + 0,029 + 0,671 + 2,927 + 0,095 + 0,043 = 3,78 м^2оС/Вт.

Приведенное расчетное сопротивление теплопередаче ограждения

R_o^р = (R_o^стены × F^стены + R_o^окна × F^окна)/( F^стены + F^окна) =

=(3,78 х 6,15+0,51 х 2,25)/(6,15+2,25) = (23,25+1,15)/8,4 = 2,905 м^2оС/Вт.

Расчетное значение теплового потока

q_т^р = (t_в – t_н)/ R_o^р = (20 – (-2,5))/2,90 = 7,76 Вт/ м²

Отклонения расчетного (фактического) значения удельного рас­хода тепловой

энергии на отопление здания q_т^р от нормативного q_т^н , % составляет

(q_т^р – q_т^н)/ q_т^р = (7,76 – 7,75)/7,76 = 0,001

-5%˂0,1%˂+5%

В соответствии с табл. 1.1 класс энергетической эффективности ограждения С (нормальный). Рекомендуется экономическое стимулирование органами администрации субъектов РФ.

Произведенное утепление наружной стены является достаточным.

Библиография

Таблица П.1.2

Оптимальная температура и допустимая относительная

влажность воздуха внутри здания для холодного периода года

Тип здания	Температура воздуха внутри здания, tв, оС	Допустимая относительная влажность воздуха, φв, %
1. Жилые, школьные и другие общественные здания (кроме приведенных в строках 2 и 3)	20*+2	55+5
2. Поликлиники и лечебные учреждения	21+1	55+5
3. Детские дошкольные учреждения	22+1	55+5
* 21оС в районах с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки минус 31 оС

Таблица П.1.3

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности воздуха производственных помещений для холодного периода года

Категория работ	Температура, оС					Отн. влажн.%
	оптимальная	допустимая				оптимальная	допустимая на рабочих местах
		верхняя граница		нижняя граница
		на рабочих местах
		постоянных	непостоян- ных	постоянных	непостоян- ных
Легкая-Iа	22-24	25	26	21	18	40-60	75
Легкая-Iб	21-23	24	25	20	17	40-60	75
Сред.тяж.-IIа	18-20	23	24	17	15	40-60	75
Сред.тяж.-IIб	17-19	21	23	15	13	40-60	75
Тяжелая-III	16-18	19	20	13	12	40-60	75