ЭНЕРГО-  И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Раздел 7

ЭНЕРГО-  И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Институт повышения квалификации и переподготовки кадров

Учреждения образования «Полоцкий государственный университет»

Кафедра строительного производства

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

«Разработка энергетического паспорта здания»

(наименование темы)

по дисциплине «Основы энергосбережения»

    Специальность 1-70 02 71 «Промышленное и гражданское строительство»

Разработал

Слушатель группы 15-ПГС-16                            Великова А.В.    

                                                      ^{Подпись,  дата                           фамилия, И.О.}

Проверил                                                             Парфенова Л.М., к.т.н., доц.

                                                      ^{Подпись,  дата                             фамилия, И.О.}

Новополоцк, 2018

Исходные данные для контрольной работы

по дисциплине «Основы энергосбережения»

Место строительства
Назначение
Этажность
Размеры в осях
Конструктивное решение

План этажа и разрез здания прилагаются.

Расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Ограждающие конструкции совместно с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при оптимальном энергопотреблении.

Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R_т, м²× °С/Вт, определяют по ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» [1] по формуле приведенной ниже:

 

                                   (7.1)

где a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²× °С);

       R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м²× °С/Вт, определяемое по фор­муле (7.2), - для однородной однослойной конструкции, по формуле (7.3) - для многослойной конструкции с последовательно расположенными однородными слоями;

       a_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м²× °С).

 

Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции, а также слоя многослойной конструкции R, м²× °С/Вт, определяют по формуле

                                          (7.2)

где d - толщина слоя, м;

l - коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в соответствующих условиях эксплуатации, Вт/(м× °С).

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями R_к, м²× °С/Вт, определяют по формуле

 

                       (7.3)

 

где R₁, R₂, ..., R_n - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м²× °С/Вт, определяемое по формуле (7.2), и замкнутых воздушных прослоек.

Вариант расчета 2

        

1- линолеум поливинилхлоридный толщинойδ = 0, 005 м, λ = 0, 38 Вт/(м^.оС);  2-выравнивающая стяжка толщиной δ = 0, 03 м, λ = 0, 93 Вт/(м^.оС); 3- утеплительная плита из минераловатных и стекловолокнистых материалов, толщина которой определяется расчётом λ = 0, 051 Вт/(м^.оС);

4- многопустотная железобетонная плита толщиной δ = 0, 22 м, λ = 2, 04 Вт/(м^.оС);

5- пароизоляционный слой, толщиной около 0, 006м (в расчётах не учитывается);

Рисунок 7.3 – Конструкция пола над подвалом

 

Нормативное значение сопротивления теплопередаче перекрытия над неотапливаемым подвалом:

R_{т норм.}= 2, 5 м²× °С/Вт.

Определяем a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, по таблице 5.4 [1]a_в= 8, 7Вт/(м²× °С).

a_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, по таблице 5.7 [1]a_н = 17 Вт/(м²× °С).

Сопротивление теплопередаче принятой конструкции покрытия определяем по формуле 7.1. После подстановки данных расчетная формула примет вид:

 

Определяем толщину теплоизоляционного слоя путем преобразования расчетной формулы:

Определяем сопротивление теплопередаче покрытия при толщине утеплителя 120 мм:

 

Расчетное значение сопротивления теплопередаче больше нормативного значения, следовательно, конструкция над подвального покрытия запроектирована верно.

 

Удельную тепловую характеристику здания qзд, Вт/(м2°С), определяем по приложению В ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования» по формуле

 

               (7.5)

где F_от                                      - отапливаемая площадь здания (суммарная площадь пола этажей здания), м²;

F_ст, F_ок, F_пок, F_1пол, F_2пол     - площадь наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно, стен, заполнений световых проемов, покрытия (чердачного перекрытия), пола первого этажа, пола над проездами, м²;

R_т.ст, R_т.ок, R_т.пок, R_т.1пол, R_т.2пол - сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций отапливаемых помещений здания, соответственно, стен, заполнений световых проемов, покрытия (чердачного
перекрытия), пола первого этажа, пола над проездами, м²× °С/Вт;

n₁, n₂                                   - коэффициенты, учитывающие положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, соответственно, покрытия (чердачного перекрытия),    пола первого этажа.

 

 Вт/(м²°С)

 

Рекомендуемое значение удельной тепловой характеристики здания, согласно таблице В.1 ТКП 45-2.04-43-2006 [1], для двухэтажного здания со стенами из мелкоштучных материалов составляет 1, 03 Вт/(м2°С).

Расчетное значение удельной тепловой характеристики здания меньше рекомендуемого, это свидетельствует о том, что наружные ограждающие конструкции обеспечивают необходимую защиту здания от тепловых потерь.

 

Пример выполнения расчета теплоэнергетических

Показателей здания

Определить, удельный расход тепловой энергии на отоплении и вентиляцию здания общественного назначения, расположенного в г.п. Воропаево Витебской области. Здание прямоугольное, с размерами в плане: ширина 8 м, длина 16 м. Высота здания 8, 4 м. Высота этажа 2, 8 м.

Расход теплоты на нагревание инфильтрующегося воздуха Q_i, Вт, при естественной вытяжной вентиляции, не учитываем.

 

 

Определение площади наружных стен, покрытия, пола 1-го этажа, окон и дверей выполняем по рабочим чертежам.  

Общая площадь наружных стен составляет F_ст = 315 м², в том числе

с учетом ориентации по сторонам света:

ориентированных на юг – 105 м²

ориентированных на север – 105 м²

ориентированных на запад – 52, 5 м²

ориентированных на восток – 52, 5 м².

 

Определяем потери теплоты через ограждающие конструкции по формуле (7.6):

- Потери теплоты через наружные стены, обращенные на север, запад, восток:

Вт

- Потери теплоты через наружные стены, обращенные на юг:

Вт

где 0, 15 - надбавка на ориентацию на север, запад, восток; 0, 05 – надбавка на угловое помещение.

 

- Потери теплоты через окна, обращенные на север:

Вт

- Потери теплоты через окна, обращенные на юг:

Вт

где 0, 15 - надбавка на ориентацию на север; 0, 05 – надбавка на угловое помещение.

 

- Потери теплоты через покрытие:

Вт

 

- Потери теплоты через полы первого этажа:

Вт

 

- Потери теплоты через входные двери (ориентация на север):

 Вт

 

Сумма потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений составит: 11563, 82 Вт

 

Рассчитываем бытовые тепловыделения с учетом 5-ти дневной рабочей недели и 8-ми часового рабочего дня.

Поступления теплоты от людей:

Вт,

где   25 – расчетное число людей;

   90 – количество теплоты, Вт, выделяемое одним человеком при температуре воздуха

    в помещении 20◦ С.

 

Поступления теплоты от освещения по формуле 7.11:

  Вт

Поступления теплоты от оргтехники (в среднем принимаем 10 Вт на 1 м²):

 Вт

К подсчитанным поступлениям теплоты прибавляем 20% на неучтенные теплопритоки:

 Вт

Средняя температура наружного воздуха для Витебской области за отопительный период составляет t_н, = -2 ◦ С, продолжительность отопительного периода z_oт = 207 сут ( по таблице 9.4).

Количество градусо-суток отопительного периода рассчитываем по формуле

 °С× сут

 

Годовые поступления теплоты от освещения, оргтехники, людей и других источников определяют по формуле (7.10)

 

  кВт× ч

 

Годовые потери теплоты здания Qts, кВт× ч, определяют по формуле (7.9)

  кВт× ч

Суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания Qs, кВт× ч, определяем по формуле (7.12):

Q_s =Q_ts - Q_hs × h₁ = 26720, 49 -9672, 64× 0, 60=20916, 91 кВт× ч,

Отапливаемая площадь здания (суммарная площадь пола этажей здания)

F_от = 256 м²

Отапливаемый объем здания (равен объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания)

V_от = 716, 8 м³

 

Удельные расходы тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий q_А, Вт× ч/(м²× °С× сут), и q_V, Вт·ч/(м³× °С× сут), определяем по формулам (7.13), (7.14):

 Вт× ч/(м²× °С× сут),                                        

  Вт·ч/(м³× °С× сут).        

По таблице 9.7  нормативное значение удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию составляет 5, 3 Вт·ч/(м³× °С× сут).

Расчетное значение 7, 05 Вт·ч/(м³× °С× сут) превышает нормативное, что свидетельствует о необходимости снижения теплопотерь в здании, которое может быть достигнуто за счет увеличения толщины тепловой изоляции наружных стен и покрытия.

При утеплении наружных стен ориентированных на север, запад и восток плитами пенополистирольными толщиной 100 мм сопротивление теплопередаче составит:

 

 м²× °С/Вт.

Тогда потери теплоты через наружные стены, обращенные на север, запад, восток:

Вт

Сумма потерь теплоты через ограждающие конструкции помещений составит 10769, 73 Вт

 

Годовые потери теплоты здания Q_ts, кВт× ч, составят

  кВт× ч

Суммарный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания Q_s, кВт× ч, составит

Q_s =Q_ts - Q_hs × h₁ = 24885, 59 -9672, 64× 0, 60=19082, 01 кВт× ч,

 

Удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания q_V, Вт·ч/(м³× °С× сут), составит:

 Вт·ч/(м³× °С× сут) > 5, 3Вт·ч/(м³× °С× сут).  

Увеличение толщины тепловой изоляции стен, ориентированных на север, запад и восток, с 50 мм до 100 мм снизило теплопотери, но удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания превышает нормативное значение. Следовательно, необходимо обеспечить дальнейшее снижение теплопотерь в здании, путем дополнительного утепления пола 1-го этажа, утепления покрытия здания или снижения процента остеклённости фасада.

 

Раздел 7

ЭНЕРГО-  И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Институт повышения квалификации и переподготовки кадров

Учреждения образования «Полоцкий государственный университет»

123Следующая ⇒

Поделиться: