Энергетический паспорт проекта офисного здания

Разработали энергетический паспорт проекта офисного многоэтажного здания ЭЭФ.

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

Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания

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:

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

Dрh 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:

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

Dрh 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 /(tinth – text)]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».

• Назад
• Вперёд