Tepelne ztraty budov a moznosti jejich zmenSov^ni

Doc. Ing. JAROSLAV REHANEK, DrSc. Ing. ANTONiN JANOUS

SNTL - NAKLADATELSTVi TECHNICKE LITERATI! RY

Я.Ржеганек А.Яноуш

Снижение теплопотерь в зданиях

Перевод с чешского В.П. Поддубного

Под редакцией

канд. техн. наук Л.М.Махова

Моснвв Стройиздат 1988

уд

Ржеганек Я., Яноуш А. Снижение теплопотерь в зданиях /Пер. с чеш. В.П. Поддубного; Под оед. Л.М. Махова. — М.: Стройиздат, 1988. — 168 с:ил. - ISBN 5-274-00219-6.

В книге авторов из ЧССР рассмотрены факторы, определяющие теплотехнические качества ограждающих кон-струкщ1й, влияюище на теплопотери и расход энергии на отопление зданий. Дан анализ мероприятий, обеспечивающих эффективное использование энергии в зданиях. Уделено _ внимание вопросам улушения теплотехнических свойств строительных конструкций. Рассмотрены примеры экономической оценки строительных конструкций.

Для научных и инженерно-технических работников.

Табл. 66, ил. 75.

Рекомендовано к изданию кафедрой отопления и вентиляции МИСИ им. В.В. Куйбышева (эав. кафедрой проф. д-р техн. наук В.Н. Богословский)

3206000000—237 р -^-

047(01) - 88 ISBN 5-274-00219-6

154-88

iQcIng. Jaroslav еМпек, DrSc, Jng. Antonin Janous, 1985

© Перевод на русский язык, Стройиэдат, 1988

ВВЕДЕНИЕ

Требование рационального использования топливно-энергетических ресурсов в различных отраслях народного хозяйства в большой мех>е отвосится и к отоплению зданий. Это объясняется значительным количеством расходуемой энергии (приблизительно четвертая часть потребляемой энергии всем народным хозяйством) и имеющимися возможностями ее сохранения.

Цель предлагаемой читателю книги — это стремление показать возможности и условия, npi которых может быть достигнута экономия энергии-

При рассмотрении возможностей рационального использования топг лива и энергии, и это подчеркивают авторы книги, недопустимо сниже-ниеуровня жизненных условий.

тлк же недопустимо при решении проблемы рационального потребления топлива и энергии принимать во внимание толЬко энергетические аспекты без учета капитальных затрат на строительные конструкции и оборудование здания.

В книге рассмат1И1ваются как единое целое три аспекта рационального использования топлива и энергии: а) требования к строительным конструкциям и зданиям с теплотехнической точки зрения; б) возможность снижения тепловых потерь и потребления топлива и энергии; в) экономическая оценка теплотехнических свойств строительных конструкций.

Наибольшее внимание при определении возможностей уменьшения тепловых потерь и потребления энергии для отопления зданий уделяется строительным конструкциям. Улучшение теплотехнических свойств строительных конструкций, прежде всего стен и окон, включая их герметизацию, является самым важным средством, обеспечивающим рациональное потребление топлива и энергии. Однако в книге приводятся и другие решения, которые могут способствовать эффективному использованию энергии при отоплении зданий. Их следует учитьшать и в тех случаях, когда здание уже вьшолнено из строительных конструкций, обладающих эффективными теплоизоляционными свойствами.

Важно использовать возможность экономии за счет влияния на тепловой режим внутренней и наружной среды, геометрического и диспози-iWOHHoro решения здания, эксплуатации отопления, а также повышения эффективности отопительного оборудования (в частности, с использованием средств регулирования расхода тепловой энергии). В книге, хотя и очень кратко, рассказывается об использовании солнечной энергии и вторичной теплоты, отводимой от вентиляционного оборудования.

Безусловно, осуществление мероприятий по рациональному использованию энергии во многом зависит от отношения к этой проблеме специалистов, эксплуатирующих здания.

Авторы благодарят редактора ииж. Мирославу Мусилову за ценные замечания и коллектив сотрудников Отделения строительной теплотехники Исследовательского института надземных зданий Праги за предоставленные материалы и помощь при подготовке книги к изданию.

ЬТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К СТРОИТЕЛЬНЫМ КОНСТРУКЦИЯМ И ЗДАНИЯМ

Строительные конструкции и здания с учетом материально-производственных возможностей и затрат на эксплуатацию зданий должны соответствовать следующим основным теплотехническим требованиям:

обеспечивать в здании требуемый температурный режим;

предупреждать конденсацию водяных паров на поверхности или внутри конструкции;

обеспечивать требуемую воздухопроницаемость строительных конструкций, швов и стыков;

обеспечивать наименьшие тепловые потери и потребление энергии на отопление.

1.1. ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ

Требуемый тепловой режим здания определяется необходимостью обеспечения теплового комфорта и рационального производственного процесса.

Тепловой комфорт зависит, с одной стороны, от физических условий окружающей среды, с другой — от физиологических, психологических и иных факторов, воздействующих на организм человека.

Теплотехнические свойства строительных конструкций и здания в целом влияют на обмен теплотой между телом человека и окружающей средой. Человеку для выполнения жизненных процессов требуется энергия, которую он получает за счет пищи. Большая часть этой энергии превращается в теплоту, которая возникает в теле человека и зависит от его массы и рода деятельности. Так как масса людей различна, для теплотехнических расчетов принимается так называемый нормальный человек, рост которого 175 см, поверхность тела 1,8 м. Если человек находится в абсолютном покое (глубокий сон), в его теле вырабатывается теплота, равная 80 Вт. При повышении активности человека количество тепловой энергии возрастает (табл. 1).

Известно, что здоровый человек имеет постоянную температуру тела. Вырабатываемая его телом теплота отводится в окружающее пространство. Состояние, при котором в окружающее пространство отводится столько теплоты, сколько ее вырабатывается в теле человека, называется состоянием теплового равновесия тела человека. Таким образом, постоянная температура тела человека и тепловое равновесие являются основным критерием его теплового комфорта.

Таблица 1. Теплота, выделяемая телом человека [21, 63]

Род деятельности

Выделяемая теплота*, Вт

Абсолютный покой (глубокий сон) Положение сндя Тихое чтение, сидя, без опоры Громкое чтение, сидя, с опорой на стол Работа в лабораторнн

Очень легкая работа — работа сндя или стоя, без преодоления больших усилий (шитье, ручная упаковка, черчение и т.п.) Легкая работа — работа сндя нлн стоя в движении, связанная с преодолением малых усилий (наладчик, механик, сварщик н т.п.)

Работа средней тяжести — работа стоя нлн в движении, связанная с преодолением средних усилий (кузнец, вальцовщик, разливщик, грузчик — перенос грузов от 30 до 60 кг, обслуживание нескольких агрегатов, работа в красильных цехах и т.п.) Тяжелая работа — работа стоя или в движении, связанная с преодолением больших усилий (погрузка сьшучего материала лопатой на высоту 150 см, грузчик — перенос грузов от 60 до 80 кг н т.п.)

80

От 90 до 95 115

От 120 до 125 От 140 до 160 140

От 140 до 200

От 200 до 255

От 255 до 315

* Значения справедливы при скорости потока воздуха менее 0,25 м/с и условии, что человек не покрывается при работе потом.

Тело человека теряет теплоту за счет прямого отвода, излучения, испарения воды в легких, вьщыхания более теплого воздуха, чем вдыхаемый воздух, испарения пота с поверхности тела. С точки зрения теплового равновесия человека, наиболее важными являются прямые теплопотери, излучение теплоты и испарение пота.с поверхности тела. Тепловые потери за счет прямого отвода зависят от температуры окружающего воздуха и скорости его движения. Тепловые потери за счет излучения зависят от температуры окружающих поверхностей. Тепловые потери за счет испарения пота зависят от давления водяного пара в окружающем воздухе. Так как давление водяного пара зависит от температуры и относительной влажности воздуха, то можно считать, что и тепловые потери человека за счет испарения пота зависят от этих параметров.

Из рассмотренного видно, что тепловое равновесие человека в помещении (здании) можно обеспечить подбором соответствующих параметров: температуры воздуха; температуры поверхностей строительных конструкций; относительной влажности воздуха; скорости циркуляции внутреннего воздуха.