Градусо-сутки отопительного периода: расчет, справочные значения, смежные понятия

Градусо-дни отопительного периода: расчет, справочные

Что это за понятие – градусо дни отопительного периода? Для чего оно употребляется и как именно рассчитывается? В статье нам предстоит ответить на эти вопросы и познакомиться с некоторыми статистическими данными, имеющими прямое отношение к нашим расчетам.

Определения

Сначала разберемся с терминологией.

  • Отопительным периодом именуется время функционирования центрального отопления. Оно запускается, в то время, когда средняя температура уличного воздуха за последние пять дней удерживается на отметке +8 С либо ниже. В то время, когда весной средняя температура за пятидневку превышает +8 – сезон заканчивается.

Полезно: при расчете длительности отопительного сезона в большинстве случаев употребляется пара упрощенная схема. Берется общее число дней с температурой ниже +8 С.

  • Градусо-день – условное понятие, соответствующее разнице между температурами в отапливаемом помещении и на улице в один градус течение дней. Оно употребляется в качестве меры тепла в коммунальном хозяйстве. Затраты тепла определяются не полным значением температур, в частности их дельтой: для поддержания в помещении +30 при 0 С за окном необходимо израсходовать столько же тепла, сколько для поддержания +15 при -15 на улице.
  • Наконец, градусосутки отопительного периода (ГСОП) показывают на дельту температур между улицей и помещением в течении всего сезона.

Формула

Своими руками вычислить ГСОП более чем несложно, если вы обладаете определенными статистическими данными. Формула для вычисления параметра имеет форму ГСОП=(Т1-Т2)*Z.

  • Т1 – температура в помещения.
  • Т2 – средняя температура за целый отопительный сезон (средняя за сутки температура – +8 и ниже).
  • Z – количество дней со средней за сутки температурой в +8 и менее градусов в году.

Справочные значения

Да, инструкция по расчету несложна; но для ее исполнения нам не достаточно некоторых справочных данных. Поспешим восполнить недостачу. (См. кроме этого статью Расчет отопления: изюминки.)

Температура в помещении

Ее рекомендованные значения несложно отыскать в действующих СНиП.

ПомещениеНорма температуры, С
Жилая помещение в регионах с нижней границей зимней температуры выше -31 С+18
То же, для угловых и торцевых помещений+20
Жилая помещение в регионах с нижней границей зимней температуры ниже -31+20
То же, для угловых и торцевых помещений+22

Температура на улице и длительность сезона

Для удобства читателя предоставим в его распоряжение статистику за 1966 – 1980 годы по некоторым городам России. Ясно, что для ближайших к ним населенных пунктов значения будут родными к приведенным.

ГородДлительность отопительного сезонаСредняя температура отопительного сезона
Абакан225-8,4
Анадырь311-10,5
Архангельск253-4,4
Барнаул221-7,7
Белгород191-1,9
Биробиджан219-10,4
Бодайбо254-13,9
Брянск205-2,3
Великий Новгород221-2,3
Верхоянск279-24,1
Владивосток196-3,9
Волгоград177-2,4
Воронеж196-3,1
Дербент138+3,7
Екатеринбург230-6
Зея238-13,8
Ижевск222-5,6
Иркутск240-8,5
Калининград1931,1
Кемерово231-8,3
Комсомольск-на-Амуре223-10,8
Красноярск234-7,1
Махачкала148+2,7
Москва214-3,1
Новосибирск230-8,7
Оймякон286-24,3
Омск221-8,4
Пермь229-5,9
Ростов-на-Дону171-0,6
Петербург220-1,8
Советская Гавань243-6
Таганрог167-0,4
Тында258-14,7
Хабаровск211-9,3
Челябинск218-6,5
Якутск256-20,6

Пример расчета

Давайте как пример вычислим ГСОП для пары городов.

Средняя температура отопительного сезона в Дербенте – +3,7 градуса. В комнате многоквартирного дома нужно поддерживать +18 С. Отопление будет включено 138 дней. (См. кроме этого статью Расчет радиаторов отопления: изюминки.)

Расчет будет иметь вид ГСОП=(18-3,7)*138=1973,4.

А сейчас вычислим данный же параметр для Верхоянска, который наровне с Оймяконом оспаривает звание полюса холода континента.

Средняя температура в -24,1 сочетается с длительностью работы отопления в 279 дней. Наряду с этим в соответствии с санитарным нормам в квартирах, расположенных в центре дома, необходимо поддерживать +20 С: нижний пик температуры значительно отличается от -31 С, причем не в сторону тепла.

Воистину, “с южных гор до северных морей”…

Для чего это необходимо

Итак, мы обучились рассчитывать некоторый параметр. И что делать с взятым значением? Самая очевидная область его применения – оценка предполагаемых затрат на отопление. Но ГСОП воздействует еще на одну вещь – уровень качества утепления зданий.

Чем холоднее зима, тем более большие требования СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” предъявляет к данной самой защите.

Чтобы сделать зависимость более наглядной, стоит упомянуть одно смежное понятие – сопротивление теплопередаче, нормирующееся упомянутым СНиП. Оно измеряется в м2хC/Вт: чем меньше ватт тепловой энергии переносится через квадратный метр стенки при разнице температур на ее сторонах в 1 градус, тем лучше она сопротивляется утечкам тепла.

Вот кое-какие нормированные сопротивления теплопередаче для регионов с различным ГСОП.

  • Для ГСОП 2000 (Ставрополь, Астраханская область) минимум теплового сопротивления стен – 2,1 м2*С/Вт.
  • Для ГСОП 4000 (Волгоградская и Белгородская области) – 2,8.
  • ГСОП 6000 (Столичная и Ленинградская области) – 3,5.
  • ГСОП 8000 (Магадан) – 4,2.
  • ГСОП 10000 (Чукотка) – 4,9.
  • ГСОП 12000 (Кое-какие районы Якутии, а также упомянутый нами Верхоянск) – 5,6.

Обратите внимание: СНиП нормируется тепловое сопротивление не только стен, но и перекрытий, а также окон. Цена отклонения от нормированных значений – значительный перерасход тепла.

Заключение

Сохраняем надежду, что нам удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео, как в большинстве случаев, предложит дополнительную тематическую данные. Удач в проектировании!

Градусо-сутки отопительного периода: расчет, справочные значения, смежные понятия

При проектировании вентиляции и отопления зданий необходимо рассчитывать ГСОП?

Что же такое “ГСОП”?

Как рассчитать ГСОП подробно написано в СП 50.13330.2012 “ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ”:

Определяют по формуле: ГСОП = (tв – tот)zот, (5.2)

где tот, zот – средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С;

tв – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3: по поз. 1 – по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 – 22 °С); по поз. 2 – согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16 – 21 °С); по поз. 3 – по нормам проектирования соответствующих зданий.

Таблица 3 – Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче Rо тр , (м 2 ·°С)/Вт, ограждающих конструкций

3. Производственные с сухим и нормальным режимами *

Здания и помещения, коэффициенты а и bГрадусо-сутки отопитель- ного периода, °С·сут/год
СтенПокрытий и перекры- тий над проездамиПерекрытий чердачных над неотапли- ваемыми подпольями и подваламиОкон и балконных дверей, витрин и витражейФонарей
1234567
1. Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития20002,13,22,80,30,3
40002,84,23,70,450,35
60003,55,24,60,60,4
80004,26,25,50,70,45
100004,97,26,40,750,5
120005,68,27,30,80,55
a0,000350,00050,000450,000025
b1,42,21,90,25
2. Общественные, кроме указанных выше, административные и бытовые, производственные и другие здания и помещения с влажным или мокрым режимом20001,82,42,00,30,3
40002,43,22,70,40,35
60003,04,03,40,50,4
80003,64,84,10,60,45
100004,25,64,80,70,5
120004,86,45,50,80,55
a0,00030,00040,000350,000050,000025
b1,21,61,30,20,25
20001,42,01,40,250,2
40001,82,51,80,30,25
60002,23,02,20,350,3
80002,63,52,60,40,35
100003,04,03,00,450,4
120003,44,53,40,50,45
а0,00020,000250,00020,0000250,000025
b1,01,51,00,20,15
Примечания:

1. Значения Rо тр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле: Rо тр =” a·ГСОП + b,

где ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, для конкретного пункта;

a, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6, для группы зданий в поз. 1, где для интервала до 6000 °С·сут/год: а =” 0,000075, “b =” 0,15; для интервала “6000 – 8000 °С·сут/год: а =” 0,00005, “b =” 0,3; для интервала “8000 °С·сут/год и более: а =” 0,000025; “b =” 0,5.

2. Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче глухой части балконных дверей должно быть не менее чем в 1,5 раза выше нормируемого значения приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачной части этих конструкций.

3 * Для зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 , нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче, должны определяться для каждого конкретного здания.

В случаях, когда средняя наружная или внутренняя температура для отдельных помещений отличается от принятых в расчете ГСОП, базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, определенные по таблице 3 умножаются на коэффициент пt, который рассчитывается по формуле

(5.3)

где t * в, t * от – средняя температура внутреннего и наружного воздуха для данного помещения, °С;

tв, tот – то же, что в формуле (5.2).

В случаях реконструкции зданий, для которых по архитектурным или историческим причинам невозможно утепление стен снаружи, нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен допускается определять по формуле

(5.4)

где αв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2·°С), принимаемый по таблице 4;

Δ – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха tв и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции – τв, °С, принимаемый по таблице 5;

tв – то же, что в формуле (5.2);

tн – расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче входных дверей и ворот должно быть не менее 0,6 стен зданий, определяемого по формуле (5.4).

Если температура воздуха двух соседних помещений отличается больше, чем на 8 °С, то минимально допустимое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, разделяющих эти помещения (кроме светопрозрачных), следует определять по формуле (5.4) принимая за величину tн расчетную температуру воздуха в более холодном помещении.

Расчетную температуру воздуха в теплом чердаке, техническом подполье, остекленной лоджии или балконе при проектировании допускается принимать на основе расчета теплового баланса.

Таблица 4 -Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции

Внутренняя поверхность ограждения

Коэффициент теплоотдачи αв, Вт/(м 2 ·°С)
1. Стен, полов, гладких потолков, потолков с выступающими ребрами при отношении высоты h ребер к расстоянию а, между гранями соседних ребер h/a≤ 0,38,7
2. Потолков с выступающими ребрами при отношении h/a > 0,37,6
3. Окон8,0
4. Зенитных фонарей9,9
Примечание – Коэффициент теплоотдачи αв внутренней поверхности ограждающих конструкций животноводческих и птицеводческих зданий следует принимать в соответствии с СП 106.13330.

Таблица 5 – Нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции

Здания и помещенияНормируемый температурный перепад Δt н , °С, для
наружных стенпокрытий и чердачных перекрытийперекрытий над проездами, подвалами и подпольямизенитных фонарей
1. Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты4,03,02,0tв – tр
2. Общественные, кроме указанных в поз. 1, административные и бытовые, за исключением помещений с влажным или мокрым режимом4,54,02,5tв – tр
3. Производственные с сухим и нормальным режимамиtв – tр, но не более 70,8(tв – tр), но не более 62,5tв – tр
4. Производственные и другие помещения с влажным или мокрым режимомtв – tр0,8(tв – tр)2,5Не нормируется
5. Производственные здания со значительными избытками явной теплоты (более 23 Вт/м 3 ) и расчетной относительной влажностью внутреннего воздуха не более 50 %12122,5tв – tр
Обозначения: tв – то же, что в формуле (5.2);

tр – температура точки росы, °С, при расчетной температуре tв и относительной влажности внутреннего воздуха, принимаемым согласно СанПиН 2.1.2.2645, ГОСТ 12.1.005 и СанПиН 2.2.4.548, СП 60.13330 и нормам проектирования соответствующих зданий.

Примечание – Для зданий картофеле- и овощехранилищ нормируемый температурный перепад Δt н для наружных стен, покрытий и чердачных перекрытий следует принимать по СП 109.13330.

Источник: СВОД ПРАВИЛ 50.13330.2012 “ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ”. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003

Годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

Описание

Характеристики

Отзывы ( 0 )

Таблица 1

Таблица 2

Обзор

Эта величина удельного расхода тепловой энергии может быть указана в проекте дома, её можно подсчитать на основании проекта дома, можно оценить ее размер на основе реальных тепловых измерений или размеров потребленной за год энергии на отопление. Если эта величина указана в Вт·ч/м2 , то её надо разделить на ГСОП в °C•сут., получившуюся величину сравнить с нормированной для дома с подобной этажностью и площадью. Если она меньше нормированной, то дом удовлетворяет требованиям по теплозащите, если нет, то дом следует утеплить.

Свои цифры.

Значения исходных данных для расчета даны для примера. Вы можете вставить свои значения в поля на желтом фоне. В поля на розовом фоне вставляете справочные или расчетные данные.

О чем могут сказать результаты расчета.

Удельный годовой расход тепловой энергии, кВт·ч/м2 – можно использовать, чтобы оценить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода , необходимое количество топлива на год для отопления и вентиляции. По количеству топлива можно выбрать емкость резервуара (склада) для топлива, периодичность его пополнения.

Годовой расход тепловой энергии, кВт·ч – абсолютная величина потребляемой за год энергии на отопление и вентиляцию. Изменяя значения внутренней температуры можно увидеть, как изменяется эта величина, оценить экономию или перерасход энергии от изменения поддерживаемой внутри дома температуры, увидеть как влияет неточность термостата на потребление энергии. Особенно наглядно это будет выглядеть в пересчете на рубли.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут. – характеризуют климатические условия внешние и внутренние. Поделив на это число удельный годовой расход тепловой энергии в кВт·ч/м2, вы получите нормированную характеристику тепловых свойств дома, отвязанную от климатических условий (это может помочь в выборе проекта дома, теплоизолирующих материалов).

О точности расчетов.

На территории Российской Федерации происходят определенные изменения климата. Исследование эволюции климата показало, что в настоящее время наблюдается период глобального потепления. Согласно оценочному докладу Росгидромета, климат России изменился сильнее (на 0,76 °C), чем климат Земли в целом, причем самые значительные изменения произошли на европейской территории нашей страны. На рис. 4 видно, что повышение температуры воздуха в Москве за период 1950–2010 годов происходило во все сезоны. Наиболее существенным оно было в холодный период (0,67 °C за 10 лет).[Л.2]

Основными характеристиками отопительного периода являются средняя температура отопительного сезона, °С, и продолжительность этого периода. Естественно, что ежегодно их реальное значение меняется и, поэтому, расчеты годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию домов являются лишь оценкой реального годового расхода тепловой энергии. Результаты этого расчета позволяют сравнить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода.

Годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

Пояснения к калькулятору годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию.

Исходные данные для расчета:

  • Основные характеристики климата, где расположен дом:
    • Средняя температура наружного воздуха отопительного периода to.п;
    • Продолжительность отопительного периода: это период года со средней суточной температурой наружного воздуха не более +8°C – zo.п.
  • Основная характеристика климата внутри дома: расчетная температура внутреннего воздуха tв.р, °С
  • Основная тепловая характеристики дома: удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию, отнесенный к градусо-суткам отопительного периода, Вт·ч/(м2•°C•сут).

Характеристики климата.

Параметры климата для расчета отопления в холодный период для разных городов России можно посмотреть здесь: (Карта климатологии) или в СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01–99* “Строительная климатология”. Актуализированная редакция»
Например, параметры для расчета отопления для Москвы (Параметры Б) такие:

  • Средняя температура наружного воздуха отопительного периода: -2,2 °C
  • Продолжительность отопительного периода: 205 сут. (для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более +8°C).

Температура внутреннего воздуха.

Расчетную температуру внутреннего воздуха вы можете установит свою, а можете взять из нормативов (смотрите таблицу на рисунке 2 или во вкладке Таблица 1).

В расчетах применяется величина Dd – градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °С×сут. В России значение ГСОП численно равно произведению разности среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный период (ОП) to.п и расчетной температуры внутреннего воздуха в здании tв.р на длительность ОП в сутках: Dd = ( to.пtв.р)• zo.п.

Удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию

Удельный расход тепловой энергии на отопление жилых и общественных зданий за отопительный период не должен превышает приведенных в таблице величин по СНиП 23-02-2003 . Данные можно взять из таблицы на картинке 3 или подсчитать на вкладке Таблица 2 ( переработанный вариант из [Л.1]). По ней выберите для своего дома (площадь / этажность ) значение удельного годового расхода и вставьте в калькулятор. Это характеристика тепловых качеств дома. Все строящиеся жилые дома для постоянного проживания должны отвечать этому требованию. Базовый и нормируемый по годам строительства удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию основаны на проекте приказа Министерства Регионального развития РФ «Об утверждении требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», где указаны требования к базовым характеристикам (проект от 2009 года), к характеристикам нормируемым с момента утверждения приказа (условно обозначил Н.2015) и с 2016 года (Н.2016).

Эта величина удельного расхода тепловой энергии может быть указана в проекте дома, её можно подсчитать на основании проекта дома, можно оценить ее размер на основе реальных тепловых измерений или размеров потребленной за год энергии на отопление. Если эта величина указана в Вт·ч/м2 , то её надо разделить на ГСОП в °C•сут., получившуюся величину сравнить с нормированной для дома с подобной этажностью и площадью. Если она меньше нормированной, то дом удовлетворяет требованиям по теплозащите, если нет, то дом следует утеплить.

Свои цифры.

Значения исходных данных для расчета даны для примера. Вы можете вставить свои значения в поля на желтом фоне. В поля на розовом фоне вставляете справочные или расчетные данные.

О чем могут сказать результаты расчета.

Удельный годовой расход тепловой энергии, кВт·ч/м2 – можно использовать, чтобы оценить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода , необходимое количество топлива на год для отопления и вентиляции. По количеству топлива можно выбрать емкость резервуара (склада) для топлива, периодичность его пополнения.

Годовой расход тепловой энергии, кВт·ч – абсолютная величина потребляемой за год энергии на отопление и вентиляцию. Изменяя значения внутренней температуры можно увидеть, как изменяется эта величина, оценить экономию или перерасход энергии от изменения поддерживаемой внутри дома температуры, увидеть как влияет неточность термостата на потребление энергии. Особенно наглядно это будет выглядеть в пересчете на рубли.

Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут. – характеризуют климатические условия внешние и внутренние. Поделив на это число удельный годовой расход тепловой энергии в кВт·ч/м2, вы получите нормированную характеристику тепловых свойств дома, отвязанную от климатических условий (это может помочь в выборе проекта дома, теплоизолирующих материалов).

О точности расчетов.

На территории Российской Федерации происходят определенные изменения климата. Исследование эволюции климата показало, что в настоящее время наблюдается период глобального потепления. Согласно оценочному докладу Росгидромета, климат России изменился сильнее (на 0,76 °C), чем климат Земли в целом, причем самые значительные изменения произошли на европейской территории нашей страны. На рис. 4 видно, что повышение температуры воздуха в Москве за период 1950–2010 годов происходило во все сезоны. Наиболее существенным оно было в холодный период (0,67 °C за 10 лет).[Л.2]

Основными характеристиками отопительного периода являются средняя температура отопительного сезона, °С, и продолжительность этого периода. Естественно, что ежегодно их реальное значение меняется и, поэтому, расчеты годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию домов являются лишь оценкой реального годового расхода тепловой энергии. Результаты этого расчета позволяют сравнить стоимость топлива, расходуемого на отопление и вентиляцию дома в течении отопительного периода.

Строительство и ремонт/Расчеты

Содержание

Теплообмен [ править ]

Элементарные виды передачи тепла (теплообмена):

  • Теплопроводность (не сопровождается переносом вещества)
  • Конвекция (сопровождается переносом вещества) (в жидкостях и газах)
  • Тепловое излучение (Излучения тепла) (не сопровождается переносом вещества)

Вопросы и ответы [ править ]

? Почему если воздух имеет очень маленький коэффициент теплопроводности, то воздух, находящийся рядом со стенами здания не защищает его от остывания зимой и нагрева летом?

! Потому что помимо теплообмена за счет теплопроводности, есть еще и теплообмен за счет конвекции, за счет которого и происходит быстрое остывание воздуха около стен здания зимой и нагрева летом. Однако если воздух будет заключен в более-менее герметичную конструкцию, исключающую конвекцию, как например, воздух заключенный между стеклами стеклопакетов, то он будет отличным теплоизолятором.

Теплотехнический расчет стены [ править ]

Примечание: расчеты и коэффициенты приведены для жилых строений.

Толщина однородного теплоизоляционного материала = Сопротивление теплопередаче × Коэффициент теплопроводности материала

Сопротивление теплопередаче = Толщина однородного теплоизоляционного материала / Коэффициент теплопроводности материала

Коэффициент теплопроводности материала = Толщина однородного теплоизоляционного материала / Сопротивление теплопередаче

Толщина однородного теплоизоляционного материала, м = 3.28 × 0.04 = 0.1312 м ≈ 13 см (для Москвы, для пенополистирола)

Коэффициент теплопроводности материала [Вт/(м×°С)] [ править ]

Коэффициент теплопроводности (теплопроводность) — количество теплоты, передаваемое за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте равном единице.

Определяется по таблице значений.

Сопротивление теплопередаче (Термическое сопротивление) [м²×°С/Вт] [ править ]

Сопротивление теплопередаче = a × Градусо-сутки отопительного периода + b

Коэффициенты для расчета нормируемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

КоэффициентСтеныПерекрытияОкна
Градусо-сутки отопительного периода, °С*сут
… – 60006000 — 80008000 – …
а0.000350.000450.0000750.0000500.000025
b1.41.90.150.300.50

  • Стены: внешние стены.
  • Перекрытия: перекрытия чердачные и подвальные/цокольные (неотапливаемые).
  • Окна: окна, балконные двери (для прозрачной части) (для глухой части – не менее: 1.5 × для прозрачной части).

Сопротивление теплопередаче пирога = Сопротивление теплопередаче слоя 1 + … + Сопротивление теплопередаче слоя N

Некоторые нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Градусо-сутки отопительного периода, °С*сутСтеныПерекрытияОкна
20002.12.80.3
40002.83.70.45
60003.54.60.6
80004.25.50.7
100004.96.40.75
120005.67.30.8

Нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций = 0.00035 × 5371.4 + 1.4 = 3.27999 ≈ 3.28 (для Москвы, для стен)

Градусо-сутки отопительного периода [°С×сут] [ править ]

Градусо-сутки отопительного периода = (Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °ССредняя температура наружного воздуха, °С) × Продолжительность отопительного периода, сут

  • Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С ≈ 22 °С (по ГОСТ 30494)
  • Средняя температура наружного воздуха, °С = -3.1
  • Продолжительность отопительного периода, сут = 214

(по СНиП 23-01 (таблица 1) для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С) (для Москвы)

Градусо-сутки отопительного периода, °С×сут = ( 22 − ( − 3.1 ) ) ∗ 214 = 5371.4 ≈ 5371 (для Москвы)

Полезная информация на основе ТСН НТП – 99 МО (Нормы теплотехнического проектирования гражданских зданий с учетом энергосбережения для Московской области)

Полезная информация на основе ТСН НТП – 99 МО (Нормы теплотехнического проектирования гражданских зданий с учетом энергосбережения для Московской области)

П3. Методика заполнения и расчета параметров энергетического паспорта ( в этом разделе приведены основные цифры, используемые для заполнения энергетического паспорта. Для частных застройщиков, эти данные будут полезны для самостоятельно расчета).

П3.III. В разделе “Расчетные условия” приводятся климатические данные для города или пункта строительства здания и принятые температуры помещений (здесь и далее нумерация приведена согласно п.7.4 настоящих норм):

1. Расчетная температура внутреннего воздуха принимается по табл.3.1. Для жилых зданий =20 °С.

2. Расчетная температура наружного воздуха . Принимается значение средней температуры наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по данным СНиП . Для г. Щелково принимается по данным для г. Москвы = -26 °С.

3. Расчетная температура теплого чердака . Принимается равной 14 °С, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей теплый чердак и ниже расположенные жилые помещения.

4. Расчетная температура “теплого” подвала . При наличии в подвале труб систем отопления и горячего водоснабжения эта температура принимается равной плюс 2 °С, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей подвал и вышерасположенные жилые помещения.

5. Продолжительность отопительного периода . Принимается по данным СНиП . Для г. Щелково принимается по данным для г. Москвы = 213 сут.

6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период . Принимается по данным СНиП . Для г. Щелково принимается по данным для г. Москвы = -3,6 °С.

7. Градусо-сутки отопительного периода ( ГСОП ) вычисляются по формуле

, °С·сут, (П3.1)

Для Москвы ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) равны 5027 °С·сут. и рассчитываются так:

Для Московской области градусо-сутки отопительного периода принимаются в пределах от 4800

П3.VI. Раздел “Энергетические показатели” включает теплотехнические и теплоэнергетические показатели.

Согласно СНиП II-3-79* приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений , м2·С/Вт, должно приниматься не ниже требуемых значений , которые устанавливаются по табл.1б СНиП II-3-79* в зависимости от градусосуток отопительного периода. Для = 5027 °С·сут требуемое сопротивление теплопередаче равно для:

– cmeн = 3,16 м2·°C/Вт;

– окон и балконных дверей = 0,54 м2·°С/Вт;

покрытия = 4,71 м2·°С/Вт;

перекрытия первого этажа = 4,16 м2·°С/Вт.

Согласно настоящим нормам в случае удовлетворения главному требованию по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания приведенное сопротивление теплопередаче для отдельных элементов наружных ограждений может приниматься ниже требуемых значений. В рассматриваемом случае для стен здания серии 90-05/1.2Щ приняли = 2,8 м2·°С/Вт, что ниже требуемого значения, для покрытия – = 4,71 м2·°С/Вт, для перекрытия первого этажа – = 4,16 м2·°С/Вт. Для заполнения оконных и балконных проемов приняли окна и балконные двери с тройным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах = 0,55 м2·°С/Вт.

ВЫВОД: сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций по условиям энергосбережения является очень важным, но не самым главным требованием. Данный параметр может быть изменен (согласован) в сторону уменьшения на основе ТСН НТП – 99 МО при условии удовлетворения главному требованию по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление здания.

Т. к. на потери тепла через стены приходится не более 30% от всех теплопотерь в доме, то чтобы у вас не было проблем с принятием вашего дома в эксплуатацию, вам необходимо максимально хорошо утеплить окна и дверные проемы, перекрытия подвалов и чердаков, устранить «мостики холода», а также организовать правильный воздухообмен в помещении.

Полезная информация на основе СНиП II-3-79*СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА (прекратил

свое действие 21.10.2003 г.)

2. СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1*(К). Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций R(0) следует принимать в соответствии с заданием на проектирование, но не менее требуемых значений,

, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1)

и условий энергосбережения – по табл. 1а* (первый этап) и табл. 1б* (второй этап).

табл. 1а* (первый этап) приведены минимальные значения сопротивления теплопередаче, которые должны приниматься в проектах с 1 сентября 1995 года и обеспечиваться в строительстве начиная с 1 июля 1996 года, кроме зданий высотой до трех этажей со стенами из мелкоштучных материалов. В заданиях на проектирование могут быть установлены более высокие показатели теплозащиты, в том числе соответствующие нормам табл. 1б*.

Таблица 1а*(К) СНиП II-3-79*СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА

Приведенное сопротивление теплопередаче

Градусо-сутки отопительного периода,

ограждающих конструкций, не менее

покрытий и перекрытий над проездами

перекрытий чердачных, над холодными подпольями и подвалами

окон и балконных дверей

Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты

Теплотехнический расчет с примером

Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.

В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.

Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.

Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). “Тепловая защита зданий”. Актуализированная редакция от 2012 года [1].
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). “Строительная климатология”. Актуализированная редакция от 2012 года [2].
  • СП 23-101-2004. “Проектирование тепловой защиты зданий” [3].
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). “Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях” [4].
  • Пособие. Е.Г. Малявина “Теплопотери здания. Справочное пособие” [5].

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ – здесь, а Пособие – здесь.

Рассчитываемые параметры

В процессе выполнения теплотехнического расчета определяют:

  • теплотехнические характеристики строительных материалов ограждающих конструкций;
  • приведённое сопротивление теплопередачи;
  • соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без воздушной прослойки.

Пример. Теплотехнический расчет трехслойной стены без воздушной прослойки

Исходные данные

1. Климат местности и микроклимат помещения

Район строительства: г. Нижний Новгород.

Назначение здания: жилое .

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна – 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального влажностного режима).

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в холодный период года tint= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);

Продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С равна zht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 11);

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 12).

2. Конструкция стены

Стена состоит из следующих слоев:

  • Кирпич декоративный (бессер) толщиной 90 мм;
  • утеплитель (минераловатная плита), на рисунке его толщина обозначена знаком “Х”, так как она будет найдена в процессе расчета;
  • силикатный кирпич толщиной 250 мм;
  • штукатурка (сложный раствор), дополнительный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, но есть.

3. Теплофизические характеристики материалов

Значения характеристик материалов сведены в таблицу.

Примечание (*): Данные характеристики можно также найти у производителей теплоизоляционных материалов.

Расчет

4. Определение толщины утеплителя

Для расчета толщины теплоизоляционного слоя необходимо определить сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции исходя из требований санитарных норм и энергосбережения.

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию энергосбережения

Определение градусо-суток отопительного периода по п.5.3 СНиП 23-02-2003:

Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение – ГСОП.

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче следует принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:

Rreq= a×Dd + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214м 2 × °С/Вт ,

где: Dd – градусо-сутки отопительного периода в Нижнем Новгороде,

a и b – коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен жилого здания (столбец 3).

4.1. Определение нормы тепловой защиты по условию санитарии

В нашем случае рассматривается в качестве примера, так как данный показатель рассчитывается для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций (за исключением светопрозрачных).

Определение нормативного (максимально допустимого) сопротивления теплопередаче по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 – коэффициент, принятый по таблице 6 [1] для наружной стены;

tint = 20°С – значение из исходных данных;

text = -31°С – значение из исходных данных;

Δtn = 4°С – нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 5 [1] в данном случае для наружных стен жилых зданий;

αint = 8,7 Вт/(м 2 ×°С) – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 [1] для наружных стен.

4.3. Норма тепловой защиты

Из приведенных выше вычислений за требуемое сопротивление теплопередачи выбираем Rreq из условия энергосбережения и обозначаем его теперь Rтр0= 3,214м 2 × °С/Вт .

5. Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя заданной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

где: δi- толщина слоя, мм;

λi – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

1 слой (декоративный кирпич): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 × °С/Вт .

3 слой (силикатный кирпич): R3 = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 × °С/Вт .

4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 × °С/Вт .

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала (формула 5.6 Е.Г. Малявина “Теплопотери здания. Справочное пособие”):

где: Rint = 1/αint = 1/8,7 – сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 – сопротивление теплообмену на наружной поверхности, αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 – сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина утеплителя равна (формула 5,7 [5]):

где: λут – коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ΣRт,i – сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R = 3,503м 2 × °С/Вт > Rтр0 = 3,214м 2 × °С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Влияние воздушной прослойки

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае – это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αext = 10,8 Вт/(м°С).

Примечание: влияние воздушной прослойки учитывается, например, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Читайте также:  Коллекторная система отопления – идеальный выбор для частного дома
Ссылка на основную публикацию
×
×