Эксплуатационная энергетическая характеристика зданий

6.1. Энергетическую эксплуатационную характеристику зданий, кВт·ч/(м²·год) (либо м³·год), следует определять на основе расчета теплового баланса при учете расходной Q _расхи приходной Q _тпчастей за один отопительный период (в годовом цикле эксплуатации) по формуле

q = (Q _расх - Q _тп)·10³/ F _от, (37)

где Q _расх= Q ₁+ Q ₂ + Q ₃ + Q ₄+ Q ₅ - теплопотери зданий теплопроводностью и дополнительные энергозатраты, МВт·ч/год, соответственно на подогрев инфильтрующегося холодного воздуха, горячее водоснабжение, электропотребление инженерных систем, на освещение помещений, а также электробытовыми приборами;

Q _тп - теплопоступления от людей, электробытовых приборов и солнечной радиации через световые проемы;

F _от- отапливаемая площадь здания, м².

6.2. Теплопотери, МВт·ч/год, за счет теплопередачи через ограждающие конструкции оболочки зданий следует определять по формуле

Q ₁= β ₁· β ₂· М ·Σ(п_iF_i/R_i) ·10^-3, (38)

где β ₁ - коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты через ограждения, для жилых зданий принимается равным 1,13, для общественных - 1,10;

β ₂ - коэффициент учета округления тепловой мощности отопительных приборов: для протяженных зданий β ₂ = 1,13, для зданий башенного типа β ₂ = 1,11;

М =0,024·(t _в - t _оп)· z _o.п - характеристика отопительного периода, тыс. градусо-часов (здесь t _оп, z _o.п - средняя температура, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99*);

n_i - то же, что и в формуле (1);

F_i - площадь, м², и приведенное сопротивление теплопередаче R_i, м²·°С/Вт, ограждающих конструкций оболочки зданий соответственно наружных стен, окон, балконных дверей, перекрытия над неотапливаемым подвалом или техническим подпольем, пола по фунту, чердачного перекрытия или покрытия и др.

6.3. Энергозатраты, МВт·ч/год, на подогрев инфильтрующегося холодного воздуха или воздуха для вентиляции помещений здания следует определять по формулам:

для жилых зданий при естественном воздухообмене

Q ₂ = 0,33· M · N · F _жил· k ·10^-3, (39а)

где 0,33 = ρ · с /3600 = 1,29·1006/3600 - коэффициент (здесь ρ - плотность, с - удельная теплоемкость воздуха);

М - то же, что и в формуле (38);

N =3 м³/(м²·ч) - минимально допустимый нормативный воздухообмен по СНиП 31-01-2003;

F _жил - жилая площадь здания, м²;

k - коэффициент встречного потока, равный 0,7 - для стыков панелей стен и окон с тройным остеклением; 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами; 1 - для открытых проемов окон и балконных дверей с одинарным остеклением;

для общественных зданий с механической вентиляцией

Q ₂ = 0,33· M · V _от· K _р·10^-3, (39б)

где V _от- отапливаемый объем здания, м³;

K _р = [(1 - k _эф)· z _p· K _р1 + k ·(24 - z _{p i} )· K _р2]/24 - коэффициент, в котором:

z _p- продолжительность рабочего времени в учреждении, ч (продолжительность работы систем вентиляции и кондиционирования z _{p i} равна рабочему времени учреждения);

K _р1 - кратность воздухообмена в рабочее время, 1/ч, определяется согласно СНиП 2.08.02-89*; при отсутствии данных принимают равной 1,5;

K _р2= L ₂ /V _от- кратность воздухообмена, 1/ч, в нерабочее время, здесь L ₂- неорганизованный инфильтрационный воздухообмен, м³/ч; при отсутствии данных К _р2= 0,5;

k _эф- безразмерный коэффициент теплотехнической эффективности, принимают согласно проекту, но не более:

0,4-0,5 - для утилизаторов с промежуточным теплоносителем;

0,5-0,55 - для рекуперативных утилизаторов;

0,6-0,85 - для вращающихся регенераторов;

≤ 1 - для теплонасосных установок.

6.4. Энергозатраты на горячее водоснабжение, МВт·ч/год

Q ₃ = q^h_u.m ·1,163· 10^-6· Δ t · z _о.п· к _сп· к _h (40)

где q^h_u.m - норма расхода горячей воды в средние сутки, л/сут, принимаемая для жилых зданий в 12 этажей не менее 105 л/сут на человека, более 12 этажей - 115 л/сут на человека, для других зданий - по прил. 3 СНиП 2.04.01-85*;

1,163·10^-6 = (4,19/3,6)·10^-6, МВт·ч/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды;

Δ t =(60 - t _xол)= 55 - разность температур, °С, нагретой и холодной воды без использования вторичных энергоресурсов (ВЭР) для подогрева воды; Δ t = (60 - t _вэр) - при использовании ВЭР;

z _о.п - продолжительность отопительного периода, сут;

к _сп≤1 - коэффициент единовременного спроса горячей воды в течение суток;

к _h1= 1 - 0,05 - при установке поквартирных водосчетчиков;

к _h2= 1 - 0,03 - при смесителях с левым расположением крана горячей воды или кранах с регулируемым напором воды.

6.5. Энергопотребление всеми электроприводами инженерных систем здания (механическая вентиляция, кондиционеры, насосы водоснабжения, лифты), МВт·ч/год, следует определять по формуле

Q ₄ = Σ N _{пp. i} · к _{сп. i} · z _{p. i} · z _о.п ·10^-3 (41)

где N _{пp. i} - максимальная мощность различных электроприводов, кВт, принимаемая по проектным данным;

к _сп≤1 - коэффициент спроса на электроэнергию, принимаемый по прил. 15, табл. 15.5;

z _{p. i} - продолжительность работы каждого потребителя в течение одних суток. При отсутствии данных для насосов водоснабжения и лифтов z _{p. i} =24 ч/сут; для систем механической вентиляции и кондиционирования - равна рабочему времени учреждения.

6.6. Электропотребление на освещение помещений и бытовыми приборами (кухонные плиты, стиральные машины, компьютеры, телевизоры, теплые полы и пр.), МВт·ч/год, следует определять аналогично п. 6.5 со своими значениями мощности N _{э. i} и коэффициентов к _{сп. i} и z _{p. i} .

Для жилых зданий при отсутствии проектных характеристик

Q ₅ = β ₅· q ₅· N _чел· z _о.п /365, (42a)

где N _чел - число жителей в здании;

q ₅- удельные затраты электрической энергии, МВт·ч/(чел·год), принимаемые по табл. 15;

β ₅ - поправочный коэффициент, учитывающий число квартир в здании, принимаемый по табл. 16.

Для общественных зданий

Q ₅ = Σ N _{э. i} · к _{сп. i} · z _{p. i} · z _о.п ·10^-3 (42б)

где Σ N _{э. i} - суммарная мощность электропотребления, кВт/(ед.изм.); при отсутствии проектных данных допускается вычислять как n _{э. i} · N _кол(здесь n _{э. i} - удельная нагрузка, кВт/(ед.изм.), принимаемая по прил. 15, табл. 15.6, N _кол - количество рабочих мест, м² полезной площади и др.);

Zp i - рабочее время учреждения, ч; к_сп i - определяют по прил. 15, табл. 15.5.

6.7. Теплопоступления, МВт·ч/год, от людей и электробытовых приборов Q _быти солнечной радиации Q _рад через светопрозрачные ограждения следует определять как сумму Q _тп= Q _быт+ Q _рад, в которой:

Q _быт= 24· q _быт· z _о.п· F _от ·10^-6, (43)

где q _быт - бытовые теплопоступления на 1 м² пола отапливаемой площади, принимаемые по расчету, но не менее 10 Вт/м²;

F _от- отапливаемая площадь здания, м².

Таблица 15

Удельное электропотребление q₅ на освещение и бытовые нужды

Таблица 16

Значения поправочного коэффициента β₅

При расчете Q _быт в качестве обязательных составляющих следует учитывать теплопоступления от электрооборудования, численно равные Q ₄+ Q ₅ согласно пп. 6.5 и 6.6.

6.8. Теплопоступления от солнечной радиации через окна в течение отопительного периода, кВт·ч/год

Q _рад= τ _ок· к _ок·Σ(F _{ок. i} · I_i /3600), (44)

где τ _ок - коэффициент затенения светового проема окон непрозрачными элементами заполнения, принимаемый по проектным данным;

к _ок - коэффициент относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений окон, принимаемый по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии проектных данных значения τ _ок и к _окдопускается принимать по табл.17 (данные МГСН 2.01-99);

F _{ок. i} - площадь светопрозрачных ограждений, м²;

I_i - интенсивность солнечной радиации через окна, МДж/м², принимаемая по СНиП 23-01-99* в зависимости от их ориентации по сторонам света.

6.9. В первом приближении величину тепловой нагрузки на систему отопления жилого здания q, Вт/м² отапливаемой площади, следует определять по формуле

(45)

где Q ₁, Q ₂, М, Q _быт - то же, что и в формулах (38), (39) и (43).

Таблица 17

Коэффициенты затенения окон τ_ок и проникновения к_ок солнечной радиации

Пример определения эксплуатационной энергетической характеристики жилого здания и здания школы приведен в прил. 15.