Этому значению соответствует тепловая характеристика 4429

Q =

= 0,633 Вт/(м- К).

200-35

Если сравнить "нормативную" тепловую характеристику с ранее вычисленной, то видно, что прн коэффициенте теплопередачи к = 1,5 Вт/ /(м ■ К) здание не соответствует требованиям норм.

Нормы ЧСН 73 0540 требуют при температуре наружного воздуха —IS^C значения коэффициента тегшопередачи стены к = 0,89 Вт/(м^- К). При этом, принимая значения остальных величин без изменений, в соответствии с формулой (16) получим

2(1 + 0,191) 1,57 (2,9 - 0,89) + 0,028 (4,1 - 0,89) q_ = [ ^==+ -^-+

VO.IOI-773^7 0,9(0,5 + 1,0)

22,4

]1,28

22,4

1300-1,0-10 "- 3,27-1213-6-0,7 17 330

= 0,595 Вт/Гм - К).

Следовательно, при обеспечении нормативного значения козффи- ■ циента теплопередачи наружной стены к = 0,89 Вт/(м К) тепловая ха- ■ рактеристика данного объекта соответствует требованиям норм.

Тепловую характеристику объекта можно разделить на две части:

q = <7р+ q^.(35)

где 7р ~ тепловая характеристика, зависящая от тепловых потерь здания

за счет теплопередачи, и — тепловая характеристика, зависящая от тепловых потерь за счет инфильтрации, т.е.

I

2(1 +р) а (к^-к) +Ь{ка- к).

р~- f^r^--h-^—

(36)

с,^(к^ +Ар)ш

h

ь =

IZOOl-LSoBM

(37)

При таком разделении расчета тепловой характеристики можно проследить влияние одного из факторов (теплопередачи или инфильтрации).

Например, необходимо определить влияние изменения коэффициента воздухопроницаемости швов со значениями / = 1,0 -10 " м^ / (с - Па" ) до / = 1,4 ■ 10 " м^/(с-Па" *) (это значение приведено в нормах ЧСН 06 0210), если при этом (? = О, 470 Вт/ (л? - К). В соответствии с формулой (37) имеем^

ь =

108

1300-1,4-Ю-*- 3,27-1213 -6-0,7 17 330

= 0,175 Вт/(м^- К).

Суммарное значение тепловой характеристики равно:

q = 0,470 + 0,175 = 0,645 Вт/(м^ К).

Из расчета следует, что при коэффициенте воздухопроницаемости швов 1,4 - 10 " м /(с ■ Па" * ^) тепловая характеристика данного объекта больше, чем необходимо для обеспечения потребления энергии на

"т.е. должно быть q = 0,633 Вт/(м^х . Изменение возможно за счет более

отопление 9,3 МВт-ч/(г.-квартира) хК) ; см. ранее полученное значение тщательного уплотнения швов окон.

Из формулы (36) можно определить коэффициент теплопередачи наружных стен

-^Л- [к^(а +й) *су.{к^^к )т]

(38)

к =

2(1 + Р) Vp5

h- {а + by.

а также коэффициент теплопередачи окон

>2{1 + р)

(39)

или отношение площади окон к площади застройки

2(1 + р)/г

а =

(40)

Отношение площади окон к площади застройки можно также найти из формулы (37), так как V = Sh, а = S^S:

а =

1ZO0 IZBM

(41)

Коэффициент теплопередачи наружных вертикальных стеновых конструкций к может быть определен по формуле (38), если тепловая характеристика (?„ должна быть больше, чем 0,470 Вт/(м^- К) (остальные значения неизменны) :

0,470

к =

1,28

- 22,4 - 2,9 (1,570 + 0,028) + 0,9 (0,5 + 1,0)0,8

2(1 + 0,191)

22,4- (1,570 + 0,028)

^ V 0,191-773,7 = 0,9 Вт/(м^- К).

Из этого следует, что для заданных значений коэффициент теплопередачи наружных стен не должен быть больше, чем к = 0,9 Вт/(м ■ К).

Коэффициент теплопередачи окон может быть вычислен из формулы (39), если тепловая характеристика q не должна быть больше, \ чем 0,470 Вт/(м • К), и остальные значения fe же, что и в предыдущем \ примере:

^0 =

1,570 1,28

0,4702(1 + 0,191)

- 22,4 -0,89 [22,4-

\/0,191-773,7

- (1,57 + 0,028)] - 0,028-4Д-0,9 (0,5+ 1,0)0,8^= 2,9Вт/(м^- К).

Если должно быть выполнено условие, заданное в примере, коэф^-циент теплопередачи окон не должен быть больше, чем к = 2,9 Вт/(мх хК).

Из формулы (40) можно определить допустимое отношение площади окон к площади застройки, если тешювая характеристика здания q не должна быть больше, чем 0,470 Вт/(м ■ К) :"

а =-

0,4702(1 +0,191)-22,4

22,4--р==— 0,89 -

(2,9-0,89) 1,28V 0,191- 773,7

-0,028(4,1 - 0,89)-0,9(0,5 + 1,0)0,8] = 1,57.

Отношение а можно определить также из формулы (41) для заданной тепловой характеристики Если принимается q = 0,125 Вг/(мх К), то

а =

0,125 22,4

1300-3,27-1,0-10 6 ■ 0,7

- = 1,57.

Если тепловая характеристика здания q^ не должна превышать

0,470 Вт/(м-К), а тепловая характеристика (/j, значения 0,125 Вт/(м- К), то отношение плошади окон к площади застройки не должно быть больше, чем а = 1,57.

Примечания: 1. Так как отношение а = 1,57 вычислено для вось-

= 0,196.

1 57

миэтажного дома, то на один этаж приходится а = —-—

8

2. В приведенных примерах принятые величины в некоторых случаях незначительно отличаются; например, было задано к = 0,89, однако вычисленное в соответствии с формулой (38) значение равнялось А: = 0,9 Вт/ /(м • К). Эта вызвано неточностями, которые возникают при округлении.

2.6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

Отопление здания может быть постоянным или периодическим. При периодическом отоплении цикл изменения температуры в жилых домах соответствует графику на рис. 50. Этот цикл имеет три части: Г — начало работы системы отопления (период натопа): температура в помещении повышается от начальной Гд. до Гц] И — время установившегося режима (температура в помещении удерживается на постоянном уровне); Ш — подвод теплоты в помещение прекращается, охлаждение помещения и понижение температуры до значения Из диаграммы потребления теплоты при периодическом отоплении (рис. 51) видно, что тепловой поток в начале цикла больше, чем во время установившегося режима, что является необходимым, если требующаяся в помещении температура должна быть достигнута в короткое время.

Из рис. 50 и 51 очевидно следующее:

а)если температура Гц представляет собой требуемое значение, то в частях цикла Г и III (начало работы системы отопления и охлаждение) условия в помещении неудовлетворительные;

б)если обозначить потребляемую теплоту при постоянном отоплении за Ец^ 24, Вт • ч, теплоту, потребляемую в части 1

за Е^, Вт ч, и теплоту при установившемся состоянии (часть И) с продолжительностью тц за Ец, то периодическое отопление является более экономичным, если выполнено условие ^ 24 теплота, потребляемая в начале работы

системы отопления и в период установившегося режима должна быть в сумме меньше, чем теплота, затрачиваемая при постоянном отоплении в течение 24 ч.

Кроме того, потребляемая теплота тем больше, чем ниже температура в помещении (чем больше помещения охлаждены) . Если помещение посещают люди после перерыва в отоплении, то снижение этой температуры ограничено (см. разд. 1.4). Если люди не посещают помещения после перерыва в работе системы отопления и если нет никаких иных причин для ограничения температуры в помещении, то охлаждение помещения не ограничивается. Однако для данного случая имеется примечание в нормах ЧСН 73 0540: "если проверяется тепловая устойчивость помещения в зимнее время года для случая, когда люди в нем не бывают, рекомендуется произвести контрольный расчет, подтверждающий, что с точки зрения потребления энергии в начале работы системы отопления или времени продолжительности начальной части цикла, нет необходимости ограничить снижение температуры более высоким ее значением, чем значение, приведенное в табл. 6 норм ЧСН 73 0540".

Рис. 50. Дневной цикл изменения температуры при периодическом отоплении

Рис. 51. Потребление теплоты npw периодическом отоплении 7^ ~ время начала работы системы отопления; Ти~ время установившегося режима; — время охлаждения^

В табл. 45 приведены результаты рассмотрения конкретных вариантов. Видно, что во всех случаях потребление энергии на отопление при периодическом отоплении меньше, чем при непрерывной эксплуатации.

Наименьшая экономия в варианте 1; однако отношение теплового потока в период натопа к максимально возможному меньше, чем 1. Это означает, что нет необходимости увеличивать количество отопительных приборов. В варианте II экономия больше, чем в варианте 1, однако количество отопительных приборов должно быть больше на 7—24% (в зависимости от продолжительности времени натопа) и в большей мере ухудшается тепловой комфорт. Наибольшая экономия при периодическом отоплении в варианте III, однако количество отопительных приборов должно быть больше на 135— 213%.

Таким образом, можно констатировать, что периодическое отопление всегда ведет к уменьшению потребления энергии, однако при этом обычно ухудшается тепловой комфорт. Эти выводы подтверждены и результатами измерений, проведенных в прошлом в г. Праге в поселке Инвалидовна [23]

В этом поселке вначале было смонтировано газовое отопление с водяными или воздушными системами. Некоторые здания были присоединены к газовой котельной.

Наружное ограждение домов вьшолнено из железобетонных панелей типа "сэндвич" толщиной 14 см, при этом средний изоляционный слой выполнен из пеностекла толщиной 4 см. Коэффициент теплопередачи панелей к = 1,45 Вт/(м^- К). Расположение зданий показано на рис. 52.

Таблица 45. Потребность энергии на отопление для разного времени начала отопления н другие характеристики

Обозначения, принятые в табл. 45: — время натопа.

Варианты: I — снижение суммарной температуры помещения на 36°С, И — снижение суммарной температуры помещения на 350С, Ш — время перерыва в работе системы отопления 8 ч за 24 ч; — потребность энергии прн натопе; ец — потребность энергии при постоянном режиме работы системы отопления; е^ — общая потребность в энергии; ejj 24 потребность в энергии при постоянном отоплении за 24 ч; i\e = ejj 24 _

— е0 ef = (e/ejj 24 !) 100;= q^jqjj; в столбце "a" принимается,

начало работы системы отопления может быть только до температуры »?жного воздуха = —60С, а в столбце "в" — при любой температуре

что

наружного наружного воздуха.

Пятиэтажный дом А1 имеет объем 14 971 м^ и 64 квартиры; производительность системы отопления 523 ООО Вт. Дома А2, А7, А8 восьмиэтажные, каждый объемом 19 800 м и с 123 квартирами; производительность системы отопления 594 ООО Вт. Дома A3, А5 и А6 пятиэтажные, каждый объемом 8000 м и с 36 квартирами; производительность системы отопления 331 ООО Вт.

Среднее значение удельной тепловой потери равно 32,9 Вт/ /м. Для отопления квартир в домах А1, А2, A3 (всего 223 квартиры) бьша применена водяная система с принудительной циркуляцией. Источником теплоты бьш газовый автоматический агрегат Мора 662 производительность 7000 Вт. Четыре квартиры в доме A3 бьши снабжены воздушным отоплением от бытового газового теплообменника Мора 680.