Методика определения эксплуатационной энергетической характеристики зданий

Пример

Определить в первом приближении экономически целесообразную толщину дополнительного слоя теплоизоляции для наружной кирпичной стены жилого здания в климатических условиях г. Москвы при t _н = -32 °С, Δ t ^н = 6 °С, t_B = 20 °С, λ _ут = 0,05, С _ут = 60 $/м³.

Решение:

• при указанных исходных данных из табл. 6 при t_B = 20°С и r = 1 принимаем минимально допустимое значение требуемого сопротивления теплопередаче R _o= 1 м²·°С/Вт, а из табл. 5 - значение r = 0,85;

• из табл. 14.2 коэффициент ;

• м²·°С/Вт (условное);

• м²·°С/Вт (приведенное);

• толщина дополнительного слоя теплоизоляции

Формула (16,б) пригодна для инженерных вычислений при С _р ≤ $2/м².

Во всех вариантах должна производиться проверка величины заданной рентабельности дополнительных капиталовложений на утепление здания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 15

Для определения эксплуатационной энергетической характеристики зданий используются расчетные формулы, приведенные в разделе 6 настоящего стандарта.

Методика определения эксплуатационной характеристики приведена ниже на двух примерах - проектах жилого здания и средней школы в климатических условиях г. Москвы. Для вычислений использована электронная таблица программы EXCEL 7, которая позволяет производить расчет в автоматическом режиме одновременно для нескольких проектируемых альтернативных вариантов теплозащиты зданий.

Пример расчета для четырех вариантов теплозащиты 17-этажного жилого здания приведен в табл. 15.1. Различия вариантов состоят в следующем:

№ 1 (базисный) - ограждающие конструкции имеют минимально допустимый уровень теплозащиты, определенный по формуле (1) настоящего стандарта; окна с двойным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах. Кратность воздухообмена К _р= 1,5 ч^-1;

№ 2 - уровень теплозащиты ограждающих конструкций соответствует экономически целесообразному сопротивлению теплопередаче, определяемому по формуле (14) настоящего стандарта; окна с повышенным до 0,43 сопротивлением теплопередаче, К _р= 1,5 ч^-1;

№ 3 - уровень теплозащиты ограждающих конструкций соответствует требованиям второго этапа (табл. 1б СНиП II-3-79*), окна с повышенным до 0,55 сопротивлением теплопередаче, К _р= 1,5 ч^-1;

№ 4 - уровень теплозащиты ограждающих конструкций такой же, как и в варианте № 1, но применены новые конструкции энергоэффективных окон с повышенным уровнем теплозащиты за счет использования однокамерного стеклопакета в комбинации с третьим стеклом с селективным теплоотражающим покрытием: кратность воздухообмена снижена до К _р= 1,5 ч^-1 за счет снижения воздухопроницания окон.

Дополнительные энергозатраты на горячее и холодное водоснабжение приняты одинаковыми во всех четырех вариантах.

Итоговые результаты (см. табл. 15.1) используют для сопоставления альтернативных вариантов теплозащиты зданий и выбора из них целесообразного для дальнейшей проработки в целях снижения энергопотребления здания до директивных требований.

Заметим, что вариант № 4 отличается от базисного варианта № 1 лишь применением новых конструкций энергоэффективных окон, что оказалось равноценно утеплению наружных стен до уровня варианта № 2. Помимо этого, вариант № 4 требует меньших капитальных вложений на замену старых конструкций окон при минимальном сроке окупаемости новых (около 5 лет), тогда как при утеплении наружных стен до экономически целесообразного уровня срок окупаемости должен составить менее 10 лет, а второго этапа - более 20 лет при снижении энергопотребления лишь на 5 %.

Полученные на этой стадии результаты расчета позволили установить, что наиболее выгодным по сроку окупаемости оказался вариант № 4, и его следует принять для детальной проработки в целях выявления дополнительных резервов экономии за счет применения (табл. 15.2) в проекте дополнительных энергосберегающих технических решений и мероприятий, перечень и потенциал которых приведены в прил. 16.

Для общественного здания - проекта школы - результаты аналогичных расчетов приведены в табл. 15.4 и 15.5. Различия вариантов состоят в следующем.

Вариант № 1 - наружные ограждающие конструкций имеют минимально допустимый уровень теплозащиты , определенный по формуле (1) настоящего стандарта без учета других энергосберегающих технических решений и мероприятий и без учета дополнительных теплопоступлений, т.к. отсутствует индивидуальное автоматическое регулирование теплоотдачи системы отопления.

Вариант № 2 - уровень теплозащиты ограждений повышен до экономически целесообразного сопротивления теплопередаче, определяемого по формуле (14) раздела 2; предусмотрены индивидуальное автоматическое регулирование теплоотдачи системы отопления при учете дополнительных теплопоступлений от солнечной радиации, утилизация теплоты вытяжного воздуха с промежуточным теплоносителем (к _эф= 0,5), установки смесителей с левым расположением крана горячей воды и экономичных кранов с регулируемым напором в системе горячего водоснабжения (k_h = 0,94).

В табл. 15.3 и 15.4 экономия энергии отнесена к суммарным энергозатратам, включающим энергопотребление как на отопление и вентиляцию, так и на горячее водоснабжение и электроприборы, причем два последних вида затрат приведены непосредственно в основной таблице (15.4), т.к. для общественного здания они имеют большее значение с точки зрения возможностей энергосбережения.

В совокупности результаты, приведенные в табл. 15.1-15.4, составляют содержание технического паспорта проекта здания.

1. Технический паспорт жилого здания серии П44/17

Таблица 15.1

Характеристики альтернативных вариантов теплозащиты здания

1. Исходные данные
Характеристика отопительного периода, тыс. градусо-часов	120,6
Расчетная температура (г. Москва):
наружного зимнего воздуха, °С	-28
внутреннего воздуха, °С
Площадь, м^2:
наружных стен
пола 1-го этажа
чердачного перекрытия
окон и балконных дверей
Отапливаемая площадь, м^2
Отапливаемый объем, м^3
2. Варианты теплозащиты ограждений оболочки здания
Варианты теплозащиты	Условное обозначение	Сопротивление теплопередаче, м^2·^оС/Вт
наружи, стен	чердач. перекр.	пола 1-го этажа	окон	инфильтрация
№ 1 - минимально допустимый по формуле (1)			1,33	2,39	0,39
№ 2 - экономически целесообразный	R 2	1,8	2,5	2,39	0,43
№ 3 - этап 2 СНиП II-3-79*	R 3	3,2	3,5	2,39	0,55
№ 4 - то же, что и Ns 1 с энергоэффективными окнами	R 4		1,33	2,39	0,68
3. Энергопотребление здания за один отопительный период, МВт·ч/год
По варианту № 1 при К р =1,5	Q 1
По варианту № 2 при К р = 1,5	Q 2
По варианту № 3 при К р = 1,5	Q 3
По варианту № 4 при К р = 1	Q 4
Дополнительные энергозатраты на инфильтрацию при кратности воздухообмена К р, 1/ч			К р = 1
		К р = 1,5
4. Суммарные энергозатраты здания по вариантам теплозащиты
	№ 1- Q 1	№ 2 - Q 2	№ 3 - Q 3	№ 4 - Q 4
За отопительный период, МВт·ч/год
Удельные энергозатраты, кВт·ч/(м^2·год)
в процентах к вар. № 1
Дополнительные капвложения, $/м^2					-	-
Стоимость сэкономл. теплоты, $/(м^2·год)		1,56	2,55	2,22	-	-
Срок окупаемости дополнительных капиталовложений t, лет					-	-

Таблица 15.2

Дата добавления: 2015-06-27