Энергетический паспорт проекта офисного здания

Энергетический паспорт проекта офисного здания

Разработали энергетический паспорт проекта офисного многоэтажного здания ЭЭФ.

 энергетический паспорт офисный центр

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ЗДАНИЯ

ЭЭФ раздел проекта

Энергетический паспорт проекта офисного здания разрабатывался в соответствии с «Положением о составе и порядке разработки энергетических паспортов жилых и общественных зданий», утвержденным Постановлением правительства. Энергетический паспорт проекта здания является документом, отражающим уровень теплозащиты и энергоёмкости, а также величины энергетических нагрузок здания.

Термины и обозначения показателей и характеристик приняты по строительным нормам «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и теплосбережению». Энергетический паспорт не предназначен для расчётов за коммунальные услуги, оказываемые службами эксплуатации зданиями и другими организациями.

Расчетные условия

Наименование расчетных параметров

Обозначение параметра

Единица измерения

Расчетное значение

Расчетная температура внутреннего воздуха

tint

°С

18

Расчетная температура наружного воздуха

text

°С

-26

Расчетная температура теплого чердака

tc

°С

---

Расчетная температура техподполья

tc

°С

---

Продолжительность отопительного периода

zht

сут

214

Средняя температура наружного воздуха за отопительный период

tht

°С

-3.1

Градусо-сутки отопительного периода

Dd

°С×сут

4515

 


Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания

Назначение

ОФИСНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

Размещение в застройке

В жилом районе

Тип

Многоэтажное, 17 эт.

Конструктивное решение

Монолитно-железобетонный

         

1. Нормативные параметры защиты здания

         

Параметры

Обозначение

Един. Изм

Проектируемое здание

Примечание

1

2

3

4

5

1.1 Требуемое сопротивление теплопередачи

R0req

м2C/Вт

   

- наружных стен

R0wreq

м2C/Вт

2.55

 

- окон и балконных дверей

R0Freq

м2C/Вт

0.43

 

- покрытий

R0Creq

м2C/Вт

3.41

 

- входных дверей

R0edreq

м2C/Вт

1.61

 

1.2 Требуемый приведенный коэффициент теплопередачи здания

Kmreq

Вт/м2°С

-

 

1.3 Требуемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций

       

- наружных стен

Gm.w.reg

кг/м2*ч

0.5

 

- окон и балконных дверей

Gm.F.reg

кг/м2*ч

8.0

 

- покрытий

Gm.e.reg

кг/м2*ч

0.3

 

- входных дверей

Gm.d.reg

кг/м2*ч

1.5

 

1.4 Требуемый удельный расход тепловой энергии системами отопления здания за отопительный период

qhreg

кВтч/м2

90.0

 
         

Геметрические и теплоэнергетические показатели

         

Показатели и характеристики

Обозначение

Един. изм.

Количество

Примечание

1

2.00

3

4

5

2.1.1. Строительный объем

(V0)

м3

237456

 

в том числе отапливаемой части

Vh

м3

208656

 

2.1.2 Количество квартир

-

шт.

-

 

2.1.3 Расчетное количество человек в офисах

-

чел.

3690

 

2.1.4 Полезная площадь

Ak

м2

35750

 

2.1.5 Расчетная площадь

Ar

м2

33224

 

2.1.7 Высота здания

(h)

м

64.4

 

- высота этажа (от пола до пола)

(h)

м

3.7

 

2.1.8 Общая площадь наружных ограждающих конструкций отапливаемой части здания в том числе:

Aesum

м2

27456

 

- стен в отдельности,

AW

м2

8216

 

- входных дверей и ворот

Aed

м2

120

 

- витражи и балконные двери

AF

м2

11800

 

- окон и балконных дверей ЛЛУ

AF

м2

-

 

- витражей 1-го этажа

AF

м2

840

 

- покрытие над офисами

AC1

м2

2717

 

- покрытие над тех. помещениями

AC2

м2

523

 

- чердачных перекрытий (холодного чердака)

AC

м2

-

 

- перекрытий теплых чердаков

AC

м2

-

 

- перекрытий над тех. подпольем

Af

м2

3240

 

- перекрытий над неотапливаемыми подвалами или техподпольями

Af

м2

-

 

- перекрытий над проездами и под эркерами

Af

м2

-

 

- пола по грунту

Af

м2

-

 

Светопрозрачные конструкции с ориентацией по фасадам

   

-

 

- первом (СЗ)

AF1

м2

2980

 

- втором (СВ)

AF2

м2

3250

 

- третьем (ЮВ)

AF3

м2

3060

 

- четвертом (ЮЗ)

AF4

м2

3350

 

2.1.9 Отношение площади окон, витражей и фонарей к площади стен, включая окна AУ/АW+F

(p)

-

0.631

 

2.1.10 Компактность здания Аesum/Vh

ke

м

0.132

 

2.2 Уровень теплозащиты

       

2.2.1 Приведенное сопротивление теплопередаче:

       

- стен

RWr

м2°С/Вт

2.65

 

- витражей

RFr

м2°С/Вт

0.68

 

- покрытий над офисами

RC1r

м2°С/Вт

3.27

 

- покрытий над тех. помещениями

RC2r

м2°С/Вт

3.00

 

- чердачных перекрытий (холодных)

RCr

м2°С/Вт

-

 

- перекрытий теплых чердаков

RCr

м2°С/Вт

-

 

- перекрытий над тех. подпольем

Rfr

м2°С/Вт

1.59

 

- перекрытий над неотапливаемыми подвалами

Rfr

м2°С/Вт

-

 

- перекрытий над проездами и под эркерами

Rfr

м2°С/Вт

-

 

- входных дверей и ворот

Redr

м2°С/Вт

0.67

 

2.2.2 Приведенный коэффициент теплопередачи здания

Кmtr

Вт/м2°С

0.86

 

2.2.5 Приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции

Ктinf

Вт/м2°С

0.60

 

2.2.6 Общий коэффициент теплопередачи здания

Вт/м2°С

1.46

 

2.3 Энергентические нагрузки здания

       

2.3.1 Установленная мощность систем инженерного оборудования

       

- отопления

Qh

кВт

3312

 

- горячего водоснабжения

Qhwmax

кВт

777

 

- принудительная вентиляция

Qv

кВт

5710

 

- воздушно-тепловые завесы

Q

кВт

60

 

- число часов работы вент. установки в сутки

u

кВт

12

 

Электроснабжения, в том числе:

Ne

кВт

6948

 

- внутреннее освещение

No

кВт

498

 

- наружное освещение

Non

кВт

120

 

- силовое оборудование арендаторов

Np

кВт

2880

 

- зоны торговли и общепита

NR

кВт

150

 

- на холодоснабжение

Nch

кВт

1860

 

- на отопление и вентиляцию

Nh

кВт

1180

 

- на водоснабжение и канализацию

Nw

кВт

30

 

- другие системы

N

кВт

80

 

- на резервное расширение

Ns

кВт

150

 

2.3.2 Максимальный расход горячей воды

(Qhw)

гигкалл

   

2.3.3 Средний суточный расход

       

- холодной воды

Vcv

м3/сут

100.58

 

- горячей воды

Vhv

м3/сут

45.34

 

- электроэнергию

Vav

кВт ч

   

2.3.4 Удельный максимальный часовой расход тепловой энергии на 1м2 площади

       

- на отопление

qh

Вт/м2

92.64

 

- на вентиляцию

qv

Вт/м2

159.7

 

2.3.5 Удельная тепловая характеристика здания
N0/[(tint-text)V]

qm

Вт/м3°С

0.360

 

2.4 Показатели эксплуатационной энергоемкости здания

       

2.4.1 Годовые расходы конечных видов энергоносителей на здание:

       

- тепловой энергии на отопление за отопительный период

(Qhbasy)

МВт ч

8157

 

- тепловой энергии на вентиляцию

(Qvy)

МВт ч

7031

 

- тепловой энергии на горячее водоснабжение

(Qhwy)

МВт ч

6025

 

2.4.2 Удельные годовые базовые расходы конечных видов энергоносителей:

       

- тепловой энергии на отопление в отопительный период года

qhbasy

кВт ч/м2

228

 

- тепловой энергии на вентиляцию

qvy

кВт ч/м2

197

 

- тепловой энергии на горячее водоснабжение

qhwy

кВт ч/м2

181.34

 

2.4.3 Удельная эксплуатационная энергоемкость здания (обобщенный показатель годового расхода энергетических ресурсов в расчтете на 1 м2 площади)

(qsum)

кВт ч/м2

520.6

 

2.4.4 Годовые расходы на электроэнергию

Э

МВт ч

31266

 

2.5 Теплоэнергетические параметры теплозащиты здания

       

2.5.1 Общие теплопотери через оболочку здания за отопительный период

Qhty

кВт ч

4343693

 

2.5.2 Теплопоступления в здание за отопительный период:

       

- удельные внутренние тепловыделения

qint

Вт/м2

4.40

 

- внутренние теплопоступления в здание

Qinty

кВт ч/год

750809

 

- теплопоступления от солнечной радиации

Qsy

кВт ч/год

1379039

 

2.5.3 Потребность тепловой энергии на отопление здания за отопительный период

       

- коэффициент, утитывающий аккумулирующую способность ограждений

V

-

0.8

 

- коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления

bhl

-

1.11

 

Потребность в тепловой энергии на отопление здания за отопительный период

Qhy

кВт ч

3024759

 

Расчетный удельный расход тепловой энергии не отопление здания за отопительный период

qhdes

кВт ч/м2

84.61

 

2.5.4 Проверка на соответствие проекта теплозащиты МГСН

       

Нормируемый удельный расход тепловой энергии системой отопления здания

qhreg

кВт ч/м2

90

 

Соответствует ли проект теплозащиты требованиям МГСН

   

Да

 

Приведённый коэффициент теплопередачи здания через наружные ограждения.

Кmtr = {Aw/Rwr + AF/RFw + Ad/Rdr + Ac1/Rc1r+ Ac2/Rc2r + nAf/Rfr}/Aextsum

 

Кmtr = {8216/2.74+(11800+840)/0.68+120/0.67+2717/3.27+523/2.99+(18-5)/(18+26)х3240/1.51} /27456 =0,86 Вт м2/оС

Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий потери за счет инфильрации и вентиляции.

Определяется согласно п.п Г.3-Г.5 СНиП 23-02-2003, но сохранив порядок проведения расчетов, как в МГСН 2.01-99.

Для помещений административного здания с периодическим пребыванием людей при расчете теплозащиты ограждений условно принимаем расчетный воздухообмен, обеспечиваемый нагревом от системы отопления, в объеме 4м2 в час на расчетной площади только в рабочее время, а в нерабочее время – исходя из воздухопроницаемости светопрозрачных наружных ограждений и наружных дверей под действием расчетной разности давоений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждения из-за теплового и ветрового напоров. Принимается, что все здание находится под разряжением и все фасады наветренные.

Разность давлений на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкциях находится из выражения:

- для окон и витражей:

Dр = 0,28хНх(gн - gв) + 0,03gнV2 Па

- для входных дверей в здание:

Dр = 0,55хНх(gн - gв) + 0,03gнV2 Па

где: Н =64,26– высота здания (м).

gн – удельный вес наружного воздуха:

gн = 3463 / (273 - 26) = 14.02 кг/м3 ( При расчетной температуре наружного воздуха –26 0С)

gн = 3463 / (273 – 3,1) = 12,83 кг/м3 ( При средней температуре за отопительный период –3,1 0С)

gв – удельный вес внутреннего воздуха:

gв = 3463 / (273 + 18) = 11.90 кг/м3 (окон)

gв = 3463 / (273 + 16) = 11.98 кг/м3 ( дверей)

V – расчетная скорость ветра, для Москвы.СНиП 23-01-99 таблица 1.

V = 4.9 м/с (При расчетной температуре наружного воздуха –26 0С)

V = 3.8 (При средней температуре за отопительный период –3,1 0С)

· разность давлений воздуха для окон, витражей, входных наружных дверей в расчетных условиях:

h f = 0,28х64,26х(14,02-11,90)+0,03х14,02х4.92 = 48,24 Па

h ed = 0,55х64,26х(14,02-11,98)+0,03х14,02х4.92 = 82,19 Па

· разность давлений воздуха для окон, витражей, входных наружных дверей при средней температуре за отопительный период:

h f = 0,28х64,26х(12,83-11,90)+0,03х12,83х3,82 = 22,29Па

h ed = 0,55х64,26х(12,83-11,98)+0,03х12,83х3,82 = 35,6 Па

Принимая сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций при перепаде давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждения в 10 Па: окон помещений – 1,39 м2·ч·Па/кг, из сертификата испытаний; входных наружных дверей – 0,14 м2·ч·Па/кг (СНиП 2.04.05-86, приложение 9), находим количество воздуха, прошедшее через эти ограждения под действием расчетной и средней разности давлений по следующему уравнению:

Ginf Dр = A f x (DрF / 10)0.67 / RFinf + Aed x (Dрed / 10)0.5 / Rи.ed , (кг/ч)

Тогда, в расчетных условиях:

Ginf Dр = (11800+840) x (48,24 / 10)0.67 / 1.39 + 120 x (82,19/ 10)0.5 / 0.14 =28556 (кг/ч),

а приведенный инфильтрационный коэффициент теплопередачи:

Km.H/рабinf = 0.28хCxGinf.hxk/Aesum = 0.28x1x28556x1/27456 = 0,290 Вт м2/оС

k-коэффициент учета влияния встречного теплового потока равен 1

с - удельная теплоемкость воздуха равна 1 кДж/кг оС

Расход воздуха, прошедший через закрытые окна и двери при среднезимних условиях и в нерабочее время будет:

Ginf Dр = (11800+840) x (22,29 / 10)0.67 / 1.39 + 120x (35,6 / 10)0.5 / 0.14 = 17176 кг/ч,

а приведенный инфильтрационный коэффициент теплопередачи:

Km.H/рабinf = 0.28хCxGinf.hxk/Aesum = 0.28x1x17176x1/27456 = 0,180 Вт м2/оС

raht - средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м3

raht = 353/[273 + 0,5(tint + text)]=353/[273 + 0,5(18+26)]=1,19 кг/м3

Если бы воздухообмен в нерабочее время принимался бы как ½ кратный от внутреннего объема здания, то

Km.H/рабinf = 0.28x0,5x208656x0,85х1,19х1/27456 = 1,07 Вт м2/оС

Что в 6 раз больше, чем рассчитано исходя из инфильтрации.

Условный инфильтрационный коэффициент теплопередачи в рабочее время при воздухообмене в объеме 4м3/ч на 1м2 расчетной площади составит:

Km.рабinf = 0,28х33224 х4х1,19х1/27456 = 1,61 Вт м2/оС

Интегральный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания для определения теплопотребления за отопительный период (при 8 часовом рабочем дне и при 5 дневной рабочей неделе) будет:

Km.intinf = (Km.рабinf x8x5/7 + Km.H/рабinf x16х8/7)/24 =(1,61x8x5/7+0,180x16x8/7)/24 = 0,60 Вт м2/оС

Теплоэнергетические параметры.

3.1 Установочная мощность системы отопления (п.5.1.3 МГСН 2.01.-99).

Определяем без учета внутренних тепловыделений и из расчета нагрева наружного воздуха в объеме инфильтрации его через закрытые окна под действием расчетной разницы давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждений:

Qh = bhl x [( Kmtr +. Km.рабinf) x ( thint – text ) x Aesum ] x 10-3 =1.11x[(0,85+1,61)x(18+26)x27456]x10-3 =3312 кВт

3.1.1 Удельный максимально-часовой расход тепла на отопление (п.5.1.5) :

qh = Qh103 /Ak = 2729x1000/35750=92,64 Вт/м2

3.1.2 Удельная тепловая характеристика здания (п.5.1.4)

qm= Qh103/(VhΔt) = 3312x1000/(208656x44) = 0,36 Вт/м3С

3.2 Общие теплопотери через оболочку здания за отопительный период:

Qhtn = 0,024 Km Dd Aesum

Qhty = 0,024х1,46х4515х27456=4343693 кВт ч

3.3 Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода Qint, кВт ч, следует определять по формуле:

Qint = 0,024qintzhtAr,

где qint - величина бытовых тепловыделений на 1 м2 площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания, Вт/м2, принимаемая для: г) для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании, освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м2) с учетом рабочих часов в неделю;

· От людей (в размере 90Вт/чел на 1 человека со временем пребывания 8часов в день при 5-ти дневной рабочей неделе);

· От источников освещения (в соответствии с табл.8.2 МГСН 2.01-99 25Вт на 1м2 расчетной площади при использовании 50% рабочего времени);

· От оргтехники -10Вт/м2, при использовании 40% рабочего времени;

qint=[0,7(90х3690+25х0,5х33224+10х0,4х33224)х8х5/7]/(24х33224)=4,4 Вт/м2

Qint = 0,024х 4,4 х214х 33224 = 750809 кВт ч

3.4 Теплопоступления через окна от солнечной радиации за отопительный период:

для четырех фасадов зданий,ориентированных по четырем направлениям, следует определять по формуле

Qs = tF×kF (AF1I1 + AF2I2 + AF3I3 + AF4I4) + tscykscyAscyIhor,

где tF, tscy - коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по своду правил;

kF, kscy - коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по своду правил; мансардные окна с углом наклона заполнений к горизонту 45° и более следует считать как вертикальные окна, с углом наклона менее 45° - как зенитные фонари;

AF1, AF2, AF3, AF4 - площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;

Ascy - площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м2;

I1, I2, I3, I4 - средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем фасадам здания, определяется по методике свода правил;

По таблице энергетического паспорта, принимаем τf = 0.80, KF = 0.54 :

Qsy = tF*KF*(AF1*I1+ AF2*I2+ AF3*I3+ AF4*I4)+ tSCY*K SCY * A SCY *I SCY =

0.80x0.54x[2980x71+3250x71+3060x429+3350x429)= 1379039 кВт ч/год

3.5 Расход тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода Qhу, кВт ч, следует определять по формуле

Qhу = [Qhty - (Qint + Qs)vz]bh,

где Qhty - общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, кВт ч;

Qint - бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, кВт ч;

Qs - теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периодак Вт ч;

v - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций; рекомендуемое значение v = 0,8;

z - коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления; рекомендуемые значения:

z = 0,95 - в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе;

bh - коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения для:

зданий башенного типа bh = 1,11;

Qhу = [4343693-(750809+1379039)х0,8х0,95]х1,11=3024759 кВт ч

3.6 Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление здания составляет:

qhdes = Qhy / Ah =3024759 /33224 = 84,61 кВт х ч / м2

Cледовательно, запроектированное здание удовлетворяет требованиям теплозащиты МГСН 2.01-99( по нормам не более 90 кВт х ч / м2).

4. Показатели эксплуатационной энергоемкости

4.1 Расходы тепла на горячее водоснабжение максимально-часовые:

Максимально часовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение :

Vhw = 11,16м3/час, Qhw = 1,16х11,16 х(55-5)х1,2 = 776,7 кВт

Удельный расчетный расход тепловой энергии на горячее водоснабжение: qhw = Qhwmaxx103 / Ah = 776,7x103 / 33224 = 23,38 кВт х ч / м2

4.2 Годовые расходы тепла на горячее водоснабжение:

Qhwy=[24x776,7/(1+0,25)]х[344х0,25+214+1(344-214)(55-15)/(55-5)]х 10-3=6025 МВт ч

qhwy = (6025/33224)х1000 = 181.34 кВт ч/м2

4.3 Годовые расходы электроэнергии:

Э = Nрасч х t = 6948х 4500 х 10-3 = 31226 МВт·ч

где t = 4500 часов

4.4 Годовой расход тепловой энергии на принудительную вентиляцию Qvy МВт ч, определяется по формуле:

Qvy = [Qv·u·Dd /(tinthtext)]10-3

Qvy = [5710 x12x4515/(18+26)]10-3 = 7031 МВт ч

Удельный максимально часовой расход тепловой энергии на вентиляцию qv

qv=Qv x1000/Ak,l = 7031 x1000/35750= 159,7 Вт/м2

Qv = 5710 кВт – расчетный часовой расход тепловой энергии на принудительную приточную вентиляцию, подпор, тепловые завесы и кондиционирование воздуха, принимается по проектным данным.

Годовой удельный расход тепловой энергии на принудительную вентиляцию qvy, кВт ч/м2:

qvy = (Qvy / Ah)103 = (7031 /33224)x1000 = 197 кВт ч/м2

4.5 Годовой базовый расход тепловой энергии на отопление

(МГСН 2.01-99 п.5.1.6.) без учета местного и индивидуального авторегулирования теплоотдачи, то есть при наличии только центрального регулирования температуры подаваемого теплоносителя, определяется по формуле, МВт·ч

Qh.bas = 24Qhzht(tint-tht)/(tinth-text)

Qh.bas = 24·3312·214·(18+3.1)/(18+26)/1000 =8157 МВт ч

Qh =3312 кВт(см. пункт 3.1)

Годовой удельный базовый расход тепловой энергии на отопление за отопительный период:

qh.basy = (8157/33224)x1000 = 228 кВт ч

4.6 Удельная эксплуатационная энергоемкость здания (обобщенный показатель годового расхода на 1 м2 площади):

qsum =(Qy /Ak,l) x103, кВт ч/м2

Qy = Qh.basy + Qhwy + Qvy =8157+6025+7031 = 21213 МВт ч

qsum = (21213/35750)x1000 = 520 кВт ч/м2

или qsum = 520/7 = 74,3 кг у.т /м2, где 7 кг у.т /м2– теплота сгорания.

Все результаты расчёта сведены в таблицу «Энергетический паспорт проекта».