ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ

ENSURING THE ENERGY EFFICIENCY OF A HIGH-RISE BUILDING

Kirill Borovikov

Student, Department of Geotechnics and Structural Elements of Buildings, Academy of Construction and Architecture, Crimean Federal University named after V. I. Vernadsky,

Russia, Simferopol

Vasily Alekseenko

cand. tech. Sciences, Associate Professor, Academy of Construction and Architecture, Crimean Federal University named after V. I. Vernadsky,

Russia, Simferopol

АННОТАЦИЯ

Обеспечить энергоэффективность здания с помощью расчета теплопотерь.

ABSTRACT

To ensure the energy efficiency of the building by calculating heat loss.

Ключевые слова: Энергоэффективность, строительство, теплопотери.

Keywords: Energy efficiency, construction, heat loss.

Для обеспечения высокой энергоэффективности здания необходимо рассчитать теплопотери. Правильный расчет теплопотерь приведет к экономии средств на системах отопления. Для определения необходимой тепловой мощности, вырабатываемой системой отопления, необходимо рассчитать теплопотери здания при наименьших значениях температур холодного периода года.  А для присвоения зданию класса, необходимо определить теплопотери за весь отопительный период (рис. 1).

Рисунок 1. Классы энергетической эффективности

Расчёт по теплопотерям невозможно произвести, не зная коэффициентов теплообмена на поверхностях, расчётных наружных и внутренних условий, физико-механических и теплотехнических характеристик материала.

Существует множество различных способов для определения расчётных коэффициентов теплопроводности стройматериалов. Выбор значения данного коэффициента очень важен, так как производители теплоизоляционных материалов часто в теплотехнических характеристиках указывают теплопроводность в сухом состоянии, а не при эксплуатационных условиях.

Исходные данные:

Район строительства: Алушта

Относительная влажность воздуха: φв=55%

Тип здания или помещения: Общественные, кроме жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов

Вид ограждающей конструкции: Наружные стены

Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания: tв=20°C

Вид ограждающей конструкции: Наружные стены тип 1

Расчет:

Согласно таблице 1 СП 50.13330.2012 при температуре внутреннего воздуха здания tint=20°C и относительной влажности воздуха φint=55% влажностный режим помещения устанавливается, как нормальный.

Определим базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче Roтр исходя из нормативных требований к приведенному сопротивлению теплопередаче (п. 5.2) СП 50.13330.2012) согласно формуле:

Roтр=a·ГСОП+b

где а и b- коэффициенты, значения которых следует приниматься по данным таблицы 3 СП 50.13330.2012 для соответствующих групп зданий.

Так для ограждающей конструкции вида- наружные стены и типа здания -общественные, кроме жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов а=0.0003; b=1.2

Определим градусо-сутки отопительного периода ГСОП, 0С·сут по формуле (5.2) СП 50.13330.2012:

ГСОП=(tв-tот)zот

где tв-расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания,°C

tв=20°C

tот-средняя температура наружного воздуха,°C принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2018 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более8 °С для типа здания - общественные, кроме жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов

tов=5.3 °С

zот-продолжительность, сут., отопительного периода принимаемые по таблице 1 СП131.13330.2018 для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С для типа здания - общественные, кроме жилых, лечебно-профилактических и детских учреждений, школ, интернатов

zот=120 сут, тогда:

ГСОП= (20-(5.3))120=1764 °С·сут.

По формуле в таблице 3 СП 50.13330.2012 определяем базовое значение требуемого сопротивления теплопередачи Roтр (м2·°С/Вт).

Roнорм=0.0003·1764+1.2=1.73м2°С/Вт

Поскольку населенный пункт Алушта относится к зоне влажности - влажной, при этом влажностный режим помещения - нормальный, то в соответствии с таблицей 2 СП50.13330.2012 теплотехнические характеристики материалов ограждающих конструкций будут приняты, как для условий эксплуатации Б.

Схема ограждающей конструкции показана на рисунке:

Рисунок 2. Схема ограждающей конструкции

1. Минераловатный утеплитель, толщина δ1=0.1м, коэффициент теплопроводности λБ1=0.042Вт/(м°С)

2. Раствор известково-песчаный, толщина δ2=0.025м, коэффициент теплопроводности λБ2=0.81Вт/(м°С)

3. Газоблок D600 (p=600кг/м.куб), толщина δ3=0.25м, коэффициент теплопроводности λБ3=0.26Вт/(м°С)

4. Раствор цементно-песчаный, толщина δ4=0.025м, коэффициент теплопроводности λБ4=0.93Вт/(м°С)

Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (м2°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:

R0усл=1/αint+δn/λn+1/αext

где αint - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012

αint=8.7 Вт/(м2°С)

αext - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012

αext=23 Вт/(м2°С) -согласно п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен. R0усл=1/8.7+0.1/0.042+0.025/0.81+0.25/0.26+0.025/0.93+1/23

R0усл=3.56м2°С/Вт

Приведенное сопротивление теплопередаче R0пр, (м2°С/Вт) определим по формуле 11 СП 23-101-2004:

R0пр=R0усл r

r-коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений

r=0.92, тогда

R0пр=3.56·0.92=3.28м2·°С/Вт

Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше требуемого

R0норм (3.28>1.73) следовательно представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.

Список литературы:

1. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий
2. СП 131.13330.2018 Строительная климатология
3. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий