симального дневного повышения температуры внутреннего воздуха (табл. 14):

^Ч, max ^i, max Ч, min

(И)

где t;f; — соответственно максимальная и минимальная днев-

1у 111ал (, нип

ная температура воздуха в помещении.

Таблица 14. Значения максимального дйевного повышения

Температурное районирование территории ЧССР (районы А и В) показано на рис. 12.

Конденсация водяных паров внутри конструкции определяется на основе установившейся диффузии. Расчетная температура и относительная влажность внутреннего и наружного воздуха, а также другие данные принимаются по нормам] ЧСН 73 0540, ЧСН 73 0542, ЧСН 73 0560.

Строительные конструкции должны проектироваться так, чтобы в них не происходило конденсадаи водяных паров. Это основное требование считается выполненным, если в любом месте строительной конструкции парциальное давление водяного пара при полном насыщении им воздуха* j Pjix) больше, чем фактическое парциальноедавление

(х) {х — расстояние от поверхности до рассматриваемого сечения строительной конструкции). Однако такое условие не всегда можно вьшолнить. Поэтому допускается применение конструкций, в которых конденсируются водяные пары, при этом не должны нарушаться функции строительных конструкций (например, уменьшение срока службы). Количество конденсата в строительной конструкции gf^ в этом случае должно быть за год меньше, чем количество влаги gy, которое за этот же период может испариться из конструкции. Приведенный допуск не относится к конструкциям с наружным пароизоляционным слоем (например, панель

Рис. 12. Границы температурных районов ЧССР для теплого

периода года [59]

с внешним слоем из стекла или металла). Такие ограждения должны иметь свои конструктивные решения, соответствующие нормам ЧСН 73 0540 [59].

Воздухопроницаемость строительных конструкций стыков и швов определяется для холодного периода года с учетом установившегося потока воздуха. Расчетная температура внутреннего и наружного воздуха, скорость ветра и другие данные принимаются по нормам ЧСН 73 0540, ЧСН 73 0542 и ЧСН 73 0560.

Наружные строительные конструкции считаются отвечающими требованиям, если воздухопроницаемость через конструкцию не вызывает снижения температуры на внутренней поверхности, большее чем на At-r^ < 0,2 К (см. рис.9).^

Конструктивные швы и стыки между отдельными наружными строительными конструкциями, и стыки и притворы окон и дверей, отделяющих помещения с высоким давлением воздуха (например, лестничные клетки), должны быть воздухонепроницаемы.

При условии, что в здании нет иной возможности для воздухообмена, чем через притворы окон или дверей, их воздухопроницаемость считается удовлетворительной, если она не находится в противоречии с требованием норм ЧСН 06 0210 [58].

Жилью дома должны удовлетворять требованиям норм ЧСН 73 0540 [59] с точки зрения установленной теплопотреб-ности на отопление. Годовой лимит установлен в размере = 9,3 МВт-ч на квартиру. Это значение соответствует тепло-

потерям квартиры с объемом 200 м^ при температуре наружного воздуха = —15°С. Здание считается соответствующим нормативным требованиям, если теплопотребность на отопление Е < £"дг. Если температура наружного воздз^а и объем

квартиры отличаются от расчет1р>1Х значений, то величина Е определяется по формуле

F-=E^yge,(12)

где Е^^ — теплопотребность на отопление квартиры с объемом, отличным от 200 м^ ; g — коэффициент, учитывающий отличие температуры наружного воздуха от расчетной (табл. 15); е — коэффициент, учитывающий действительный объем квартиры:

е=_2°°Л. . (13)

Sh

где S — общая площадь квартиры, м^; h — высота этажей здания, м; п — количество квартир в здании.

Общественные здания рекомендуется оценивать с точки зрения потребления тепловой энергии по нормам

ЧСН 73 0540 в зависимости от тепловой характеристики

(табл. 16).

Таблица 15. Коэффициент для вычисления теплопотребности для отопления q в зависимости от температуры наружного воздуха /g, °С [59]

-1ц

-15

-18

-21

1,094

1,0

0,921

0,854

Нормы ЧСН 73 0540 [59] и ЧСН 73 0560 [63] требуют проведения также теплотехнической и экономической оценки строительных конструкций. При этом сравниваются капитальные затраты на наружные конструкции и на отопительную систему, включая амортизационные отчисления и ремонт строительных конструкций, стоимость оборудования, а также затраты на топливо и эксплуатацию отопительного оборудования.

Наиболее выгодной считается конструкция с толщиной стены (сопротивлением теплопередаче), для которой сумма указанных выше затрат наименьшая.

Однако такую конструкцию можно рекомендовать только при условии выполнения всех ранее приведенных критериев.

Таблица 16. Рекомендуемые значения тепловой характеристики зданий,(?^,Вт/(м^-К) [59]

_______^-----.__—--в

Рекомендуемые значения тепловой характеристики жилых зданий в зависимости от их наружного объема V, мЗ

Объем зда- 1,0 ния

V- 10"^

м

2,0

5,0

10,0 15,0

20,0 25,0

Тепловая 0,802 0,663 0,534

характеристика

Вт/ (м* К)

0,430 0,395 0,361 0,361

Примечание. Значения тепловой характеристики являются только рекомендуемыми, так как объем здания не является исчерпывающим параметром для ее определения. Другими параметрами являются: othoj шение ширины к длине здания, отношение площади остекления ко всей площади наружных конструкций и т.п.

2. ВОЗМОЖНОСТИ СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОПОТЕРЬ И РАСХОДА ЭНЕРГШ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЙ

Теплопотери и расход энергии на отопление зданий можно снизить или увеличить за счет факторов, указанных в преды-дуидей части книги. Сложности могут возникнуть, если рассматриваемые факторы имеют противоположное проявление. В этом случае необходимо отдать предпочтение более эффективным решениям.

Возможности уменьшения теплопотерь и расхода энергии на отопление зданий рассмотрим в зависимости от приведенных ранее факторов.

2.1. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЕПЛОВЫЕ ПОТЕРИ И РАСХОД ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ

Для обеспечения требуемого теплового режима в холодный период года в здание необходимо подводить тепловую энергию. В результате различного теплового состояния внутренней и наружной среды происходит передача теплоты из здания в наружное пространство. Передача теплоты осуществляется, с одной стороны, теплопередачей строительных конструкций, с другой стороны — за счет проникания воздуха через швы, стыки и неплотности окон, дверей и строительных конструкций. Эта теплота является потерянной (теплопотери) .

Теплопотери здания Q, Вт, можно определить по формуле

(2 = ?F{;.-y,(14)

где ^ тепловая характеристика здания, Вт/(м- К); V — объем здания, м"*;

V =Sh-(15)

S — площадь застройки здания, м^ ; А — высота здания, м; tjUt^ — температура соответственно внутреннего и наружного воздуха, ОС.

Тепловая характеристика здания определяется по форму-

ле

2(1 +р)

а {ко - к) + b (fcj - к) h

cll,iSoBM

(16)

где р =■ J/d; ? —ширина здания, м; d — длина здания, м; a-SafS; b-S^j fS; So — площадь окон в наружном ограждении, м^ ;площадь две-

рей в наружном ограждении, м^ ; к, ко, кф к^, кр — коэффициенты

теплопередачи соответственно наружных стец, окон, дверей, чердачного перекрытия и перекрытия над неотапливаемым подпольем, Вт/ /(м^- К); Ш — коэффициент, учитывающий разницу температуры наружного воздуха и неотапливаемого подполья; — коэффициент, учитывающий долю внутренних конструкций в площади застройки здания; п — коэффициент, учитывающий теплопотери через внутренние конструкции; / — длина швов, приходящихся на 1 м площади

окна, м/м^ ; В — характеристическое число здания. Па"**; М — характеристическое число помещений.

Из формул (14) и (16) видно, что теплопотери зданий зависят от их геометрических размеров, теплотехнических свойств строительных конструкций, температуры внутреннего и наружного воздуха, воздухопроницаемости швов, длины открьшающихся частей окон и наружных дверей. Характеристическое число В зависит от скорости ветра и принимается в зависимости от местоположения здания в районе застройки и от его типа. Характеристическое число М определяется в зависимости от соотношения воздухопроницаемости окон и внутренних дверей.

По нормам ЧСН" 060210 [58] при расчёте теплопотерь дополнительно учитьшается влияние на тепловой комфорт холодных стен и наличие в здании системы периодического отопления.

Из формулы (14) можно бьшо бы сделать вывод, что теплопотери зависят только от температуры внутреннего

воздуха и не зависят от остальных величин, характеризующих тепловой режим здания. Однако зто не соответствует дейст-витепьности. Коэффициент теплопередачи строительных конструкций зависит от коэффициента теплообмена поверхности ограждения, который является функцией разницы температуры воздуха и внутренней поверхности строительных конструкций или скорости движения внутреннего воздуха. Анализ показывает, что на теплопотери влияют все величины, которые характеризуют тепловой режим здания. Подобным образом можно установить, что, помимо температуры наружного воздуха, фактором, способствующим тепло-потерям, является также скорость ветра и влажность наружного и внутреннего воздуха. Кроме того, на теплопотери влияет солнечное излучение и другие метеорологические факторы.

Температура на внутренней поверхности конструкции зависит не только от коэффициента теплопередачи, но и от других теплотехнических характеристик: от затухания амплитуды колебгшия температуры, от тепловой активности полов, от тепловой устойчивости помещений, от воздухопроницаемости и от того, конденсируется ли водяной пар в конструкции или нет. Все эти теплотехнические характеристики необходимо анализировать при проектировании строительных конструкций и зданий. На расход энергии для отопления влияет также интенсивность работы тепловых источников, .теплопотери разводок и эффективность регулирования энергии, подведенной к зданию и помещениям.

В настоящее время проводятся интенсивные работы по решению проблем, связанных с использованием нетрадиционных источников энергии. Преследуется цель за их счет уменьшить потребление традиционных (невосполняемых) видов топлива: угля, газа, нефти. В качестве нетрадиционных источников энергии для отопления зданий используют солнечную энергию и вторичную теплоту (теплота, образующаяся от использования теплой бытовой воды и от вентиляционного оборудования зданий). В значительной степени теплопотери и теплопотребность на отопление зависят от людей, пользующихся жилыми и другими зданиями. Их отношение к этой проблеме может сделать совершенно бесполезными предпри-нимаемью усилия по экономии энергии или, наоборот, значительно способствовать рациональному потреблению топлийа и энергии для отопления зданий.

Таким образом, тепловой режим и теплопотребность на отопление зданий зависят от следующих факторов: теплового режима здания; теплового состояния,наружного климата; геометрического и диспозиционного решения здания; теплотехнических свойств строительных конструкций; эксплуатации