Лекция №2 Тема: «Теплопотери гражданских зданий»

План лекции:

1. Ориентировочные пределы применяемости светопрозрачных ограждений

2. Требования к воздухообмену гражданских зданий приведены

Одним из главных направлений повышения тепловой эффек­тивности зданий является повышение качества строительных мате­риалов, конструкций и их монтажа. Важным является соответствие поступающих на строительную площадку материалов и изделий предъявляемым к ним техническим требованиям. Например, из-за завышенной по сравнению с нормативной влажностью и плотно­стью бетона теплозащитные показатели стен жилых зданий оказы­ваются в среднем на 20% ниже минимально допустимых по гигие­ническим требованиям. При этом, естественно, снижается темпера­тура воздуха и ухудшается микроклимат жилища.

Мониторинг влажностного режима ограждающей конструк­ции следует проводить ежемесячно, в годовом цикле, что дает воз­можность определить систематическое накопление влаги в вентили­руемой системе.

СНиП 23-02-2003 регламентирует допустимые значения влагонакопления для различных утеплительных материалов, например: для минваты - 3%, для пенополистирола - 25%. Эти значения ис­пользуются при анализе теплофизических и влажностных характе­ристик ограждающих конструкций.

Учитывая, что значительная часть теплопотерь в зданиях про­исходит через окна (50-60% и более), необходимо повышать их теп­лозащиту. Для повышения сопротивления теплопередаче окон раз­рабатываются новые конструкции, в том числе с увеличением слоев остекления со стеклопакетами и теплоотражающими стеклами в де­ревянных, деревометаллических и металлических переплетах, обла­дающих высоким сопротивлением воздухопроницанию, обеспечиваемым эффективными герметиками. Повышение сопротивления теплопередаче окон достигается также путем усовершенствования его отдельных конструктивных элементов (табл. 1.15).

Таблица 1.15

Ориентировочные пределы применяемости светопрозрачных ограждений

Заполнения светопроемов	Из обыч­ного стек­ла	С твердым селектив­ным по­крытием	С мягким селектив­ным по­крытием	С твердым селектив­ным по­крытием и заполне­нием арго­ном
Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете	0.38/3067	0,51 /4800	0,56 / 5467	_
Два стекла в спаренных пере­плетах	0,4/3333	_	_	_
Два стекла в раздельных пере­плетах	0.44 / 3867	0,48 / 4400	_	_
Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете с меж- стекольным расстоянием: 6 мм 12 мм	0,51 /4800 0,54 / 5200	0,58/5733	0.68 / 7600	0.65 / 7000
Три стекла в раздельно- спаренных переплетах	0.55 /5333	_	_	_
Стекло и однокамерный стек­лопакет в раздельных пере­плетах	0.56 / 5467	0,65* / 7000	0.72 / 8800	0,69 / 7800
Стекло и двухкамерный стек­лопакет в раздельных пере­плетах	0,68 / 7600	0,74 / 9600	0,81 / 12400	0.82/ 12800
Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах	0.7 / 8000	_	_	_
Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах	0.74 / 9600	_	_	_
Четыре стекла в двух спарен­ных переплетах	0,8/ 12000	_	_	_

Примечание: В числителе приведено значение приведенного сопротивления теп­лопередаче, м²·°С/Вт, в знаменателе - предельное количество градусо-суток, °С·сут, при которых может быть применена данная конструкция заполнения.

Условное сопротивление теплопередаче вентилируемых окон с рекуперацией теп­ла по выходящим тепловых потокам 2-6 м²·°С/Вт.

Поскольку основное охлаждение помещений в зимнее время происходит через щели и неплотности в окнах, повышение их тепло­защитных качеств связано с уменьшением воздухопроницаемости за счет применения герметизирующих прокладок. Это, с одной стороны, снижает теплопотери, с другой стороны - уменьшает ниже требуемого количество свежего воздуха, поступающего в помещение, поэтому проблему применения окон необходимо решать совместно с проблемой улучшения режима воздухообмена в жилых помещениях.

Требования к воздухообмену гражданских зданий приведены в СНиП для жилых зданий и в СНиП 31-06-2009 для общественных.

Как правило, в верхних этажах многоэтажных зданий при ес­тественной вентиляции воздухообмен значительно меньше требуе­мого, особенно с заветренной стороны, а в нижних больше. Поэто­му, как правило, в верхних этажах зданий качество воздушного ре­жима хуже, что требует применения специальных мер, связанных с повышением эффективности работы систем вентиляции.

Одним из перспективных решений в этом направлении явля­ется применение специальных вентиляционных устройств, дающих к тому же возможность экономить топливно-энергетические ресур­сы (см. разд. 2.3).

При оценке энергетической эффективности зданий необходи­ма оценка структуры их теплопотерь и энергетического баланса.

Для примера ниже дано удельное соотношение расходов тепла детским садом. Общее потребление (в среднем) складывается из расходов на горячее водоснабжение (24%), вентиляцию (16%), ото­пление (60%), которое, в свою очередь, включает теплопотери через наружные ограждающие конструкции (33%), подвалы (6%) и черда­ки (3%), на фильтрацию через световые проемы (18%).

На примерах проектов реконструкции 5-этажных жилых до­мов серий 1-511 и 1-447 для массового применения далее дана структура теплопотерь по элементам оболочки зданий.

Как показывает анализ, теплопотери через оболочку здания распределяются в следующих пределах:

- через стены - 32-37%

- через окна - 46-54%

- через чердачные перекрытия:

- теплого чердака - 5,4% (серия 1-447)

- покрытие мансарды - 7,8% (серия 1-511)

- через цокольное перекрытие - 7%

Элементы наружных ограждений с рекуперацией тепла.

В структуре трансмиссионных и вентиляционных теплопотерь: теплопотери через оболочку здания составляют 57-59%; на воздухообмен – 41-42%.

В высотных зданиях офисов, где по архитектурным соображе­ниям больший процент остекленных наружных ограждений, чем в зданиях до 25 этажей, трансмиссионные теплопотери через них дос­тигают 60-65%, причем на теплопотери от воздухообмена прихо­дится более половины от общих теплопотерь.

При теплотехнических проектных расчетах в энергетическом балансе следует учитывать тепловыделения и теплопритоки. Так, бытовые тепловыделения в жилых зданиях составляют около 10-17%, а теплопоступления (бытовые и от солнечной радиации) в центральном регионе порядка 15%.

Контрольные вопросы:

1. Ориентировочные пределы применяемости светопрозрачных ограждений

2. Требования к воздухообмену гражданских зданий приведены

Рекомендуемая литература

1. Нехорошев А.В., Цителаури Г.И. и др. Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов и бетонов. М.: Стройиздат, 1991 г.

2. Данилевский Л.Н. Принципы проектирования и инженерное оборудование энергоэффективных жилых зданий. - Минск: Бизнесофсет,2011-375с.

3. Пилипенко В.М.Комплексная реконструкция индустриальной жилой застройки.-Минск:Адукацыя I выхавание, 2007-280с.