Объектом исследования является энергетическое состояние школы

Описание объекта:

Гимназия №2 г. Минска расположена в микрорайоне Уручье. Ее местоположение приводит к тому, что гимназия обдувается со всех сторон, имеет непрямоугольное строение, что делает весьма актуальным сохранение тепла, особенно в холодное время года. Существуют объективные причины , создающие проблему в сохранении тепла:

1.Здание несколько удалено от строений и обдувается с четырех сторон

2. Отсутствуют батареи на коридорах

3. Наличие больших витражных окон, через щели которых уходит драгоценное тепло

4. Деревянные стеклопакеты в классах требуют замены как источники потери тепла в холодное время года.

5. Здание нуждается в дополнительном наружном утеплении.

Техническая характеристика объекта:

1	Строительный объем здания, м3	28911
2	В том числе подвальное помещение м2	269
3	Площадь застройки в м2	3011
4	Общая площадь в м2	7372
5	Полезная площадь в м2	7122
6	Площадь кровли в м2	2854
7	Тип кровли	Мягкий рулон
8	Площадь фасада в м2	2479
9	Площадь остекленения в м2	683
10	Этажность строения	3
11	Высота в метрах	10.76
12	Основной материал стен	Железобетонные плиты
13	Толщина стен в см	15

Основные показатели расхода энергии

	Наименование статьи	потребление
1	Максимальная тепловая нагрузка в целом по организации (Гкал в час)	0,289-отопление 0,455-вентиляция 0,310-подогревводы
2	Расход тепловой энергии (Гкал/год)	634, 760
3	освещение, кВт	65
4	Годовое потребление электроэнергии (кВт.ч) на теплоснабжение	133 090 Или 479ГДж
5	Уделное годовое потребление электроэнергии (кВт. час в год на 1 чел.)	158.62

Виды намечаемых работ

1. Окна

В гимназии были проведены исследования помещений классов с точки зрения распределения и сохранения тепла. Было определено распределение температуры воздуха в классах и рассчитано, что суммарные потери тепла в каждом классе составляют 1320 Дж, из них через окна 840 Дж, через стены 480 Дж.

Р асчет теплопотери через окна

Рис.1 Теплопотери через окно

Рассмотрим двойное окно, площадью 1 м². Теплообмен происходит за счет воздуха между стеклами при условии, что толщина стекла ничтожно мала. Измерение показывает, что между стеклами в среднем расстояние 5 см=0,05 м.

Температура воздуха в помещении в среднем по школе составляет 20⁰С, за окном – 0⁰С.

Количество теплоты, отдаваемое воздухом при теплообмене с окружающей средой за один час рассчитывается по формуле:

, то m=ρV, где m – масса воздуха между стеклами. Т.к. , то m=ρV объем воздуха V=Sh, тогда Q=ρV(t-t₁)= ρSh(t-t₁)

Q₁=1.29 кг/м³ * 1м² * 0,05 м * 1000 (20-0)⁰С=1290 Дж.

При температуре за окном t₂ = -10⁰C, Q₂=1.29 кг/м³1м² * 0,05 м* 1000 (20-(-10))⁰С=1940 Дж.

При температуре за окном t₃ = -20⁰C, Q₃=1.29 кг/м³1м² * 0,05 м*1000 (20-(-20))⁰С=2580 Дж.

Данное количество теплоты теряется с 1 м² площади окна

Согласно паспорту гимназии, общая площадь остекленения составляет 683 м², тогда потери тепла при указанных выше температурах на улице составляют:

Q_общ1=1290 Дж/м² * 683 м² = 881070 Дж=3682ккал при температуре – 0⁰С.

Q_общ2=1940 Дж/м² *683 м² = 1325020 Дж 5565 ккал при температуре – -10⁰С.

Q_общ3=2580 Дж/м² * 683 м² = 1762140 Дж=7365 ккал при температуре – -20⁰С.

Таким образом, исходя из показателей Нац. стат. комитета температура зимнего периода с ноября по 14 января 2008 года и средняя температура февраля и марта за последние 5 лет (по данным Нач.стат.комитета) количество дней с температурой 0⁰С составляет 71, с температурой - -10⁰С - 45, а с температурой - -20⁰С – 15 дней.(данные по России, мало чем отличаются от Беларуси)

Тогда теплопотери за весь отопительный сезон составляют:

При 0⁰С - приблизительно составляют 6274128ккал, или 6,2 Гкал

При - 10⁰С - приблизительно составляет 6010200 ккал или 6,01 Гкал

При - 20⁰С - приблизительно составляет 2651400 ккал или 2,65 Гкал

Что в сумме составляет 14,86 Гкал в год или около 20 % от всей тепловой энергии, потребляемой лицеем за отопительный сезон

. Что сделано

В гимназии в некоторых кабинетах осуществляется замена старых окон на окна ПВХ. В частности, за период 2012-2013 года заменены витражные окна , позволяющие значительно снизить теплопотери.

Что необходимо сделать:

1. Также не стоит забывать, что большая часть тепла теряется через щели. Поэтому целесообразна оклейка окон в зимний период.

2. Постепенная замена старых, деревянных изношенных временем оконных рам на новые, изготовленные из ПВХ и алюминиевых профилей. Эти окна обеспечат полную теплосберегаемость и защиту от шумового воздействия.

Кроме того:

• улучшаются теплоизоляционные свойства ограждающих конструкций;

• больше солнечного света за счет более крупных створок;

• высокая стабильность окна за счет глубины оконной конструкции;

• улучшается дизайн помещения, ибо как говорят «окна – это глаза дома».

Конечно, установка металлопластиковых окон обходится несколько дороже обычных деревянных оконных проемов, но качество их себя уже зарекомендовало. Исчезают все неудобства с установкой, т.к. строительные фирмы при ознакомительном осмотре учитывают все особенности строительных конструкций, и позволяет воплощать в жизнь самые смелые замыслы. Окна из искусственных материалов, как правило не нуждаются в покрытиях, уход за ними почти не требуется, их легко мыть водой, в которую при большом загрязнении добавляют мягкие средства для споласкивания. О цвете можно сказать следующее: лучше всего использовать белые профили, т.к. у темных окон невозможно исключить опасность изменения цвета окрашенных поверхностей, ибо при тепловой нагрузке в нашем климате окна белого цвета могут нагреваться до 40⁰С, тогда как темные поверхности нагреваются до 60-70⁰С.

Этим объясняется не только стремление обеспечить теплоизоляцию в соответствии с современными требованиями с целью экономии энергии, но и пониманием того, что только безупречные окна в состоянии обеспечить комфортный микроклимат помещений.