Конец XX и начало ХХ1 века характеризуются постоянным ростом цен на нефть, природный газ и электроэнергию, что связано с исчерпанием запасов традиционных источников энергии и что послужило естественным толчком для рационального использования энергоресурсов, для поиска решений, ведущих к их экономии.
Научно-техническая и промышленная революции прошлого столетия привели к созданию огромного количества предприятий и различных форм производства, для работы которых необходимы миллионы тонн условного топлива. При этом следует учитывать постоянный рост объектов производства, а, следовательно, и потребляемой энергии. С одной стороны, строительство объектов какой-либо индустрии на территории государства ведёт к обеспечению населения рабочими местами и к росту экономики в целом. С другой стороны, появляется новый источник энергопотребления. Связь между ВВП страны и энергоёмкостью производства на примере Российской Федерации проанализирована И. А. Башмаковым, исполнительным директором Центра по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ) [1].
Строительство современных энергоэффективных зданий является одним из приоритетов научно-технической политики Российской Федерации. В тоже время, в Российской Федерации наблюдается дефицит жилого фонда. По оценкам она составляет 1,57 миллиарда квадратных метров, и ежегодное строительство не сокращает этот дефицит. Следовательно, усилия специалистов должны быть сосредоточены на удешевлении строительства с одновременным повышением его энергоэффективности. Такой подход может быть реализован только через радикальное повышение наукоёмкости строительства.
Одна из важнейших задач энергоэффективного строительства — повышение качества ограждающих конструкций без существенного увеличения их стоимости. В 2012 году был утвержден СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».
В конце 2010 года Правительство утвердило «Государственную программу Российской Федерации энергосбережения и повышения энергетической эффективности на период до 2020 года». Данная программа нацелена на обеспечение за счёт реализации, включенных в неё мероприятий снижения энергоёмкости ВВП на 13,5% к 2021 году и на обеспечение годовой экономии первичной энергии в объёме не менее 100 млн т у.т. к 2016 году и 195 млн т у.т. к 2021 году. Главная задача разработчиков программы — отход от концепции прямого финансирования проектов, но при этом нацеленность на стимулирование софинансирования их выполнения [1].
Актуальные проблемы землепользования при строительстве объектов ...
... дипломной работы является анализ актуальных проблем землепользования при строительстве объектов недвижимости на проблемных земельных участках. Для достижения поставленной цели в дипломной работе решены следующие задачи: 1. охарактеризовано правовое регулирование землепользования в Российской Федерации; ... статье Беляевой С.В. «Предоставление земельных участков для строительства из земель, находящихся ...
В последние годы в России уделяется всё больше внимания вопросу экономии энергоресурсов. Несмотря на отдельные успехи в некоторых отраслях промышленности, в целом мы существенно отстаём в этом от достижений стран Запада и Америки. Согласно [2], расход электрической энергии на 1 доллар валового продукта составляет на мировом рынке 0,46 кВтч, в США — 0,52 кВтч, в России же — 4,7 кВтч. Доля энергии в структуре и себестоимости валового продукта составляет около 50%, тогда как в промышленно развитых странах она меньше 5%. Нерациональное использование энергоресурсов наносит ежегодно ущерб в размере 40 млрд.у.е.
Серьёзных продвижений и результатов по данному вопросу в области строительства можно добиться активной пропагандой, агитацией и внедрением в массы идеи экономии ресурсов и разумного использования природных ископаемых, а также путём проведения широкого фронта исследований по повышению энергоэффективности зданий и их ограждающих конструкций. Затраты на подобные мероприятия малы по сравнению с прогнозируемой экономией.
Действительно, строительство выделяется среди основных энергоёмких отраслей экономики страны. Из общего энергопотребления данной отраслью 90% расходуется при эксплуатации зданий. Наибольшим энергопотреблением характеризуются жилые здания — 50-55%, несколько меньшим — 35-45% — промышленные здания, а на долю гражданских зданий приходится около 10% [3].
В целом, для теплоснабжения гражданских зданий требуется до 30% добываемого в нашей стране твёрдого и газообразного топлива. Потенциал энергосбережения в России составляет 40-45% современного энергопотребления в стране, что находится в пределах 360-430 млн т.у.т. Свыше трети этого потенциала сосредоточена в жилищно-коммунальном хозяйстве, а в строительстве и промышленности — свыше одной трети [4].
Актуальность работы. В настоящее время в России начинается экспериментальное строительство зданий с низким энергопотреблением. Но существуют препятствия для их активного продвижения. Основной причиной является разница между нормативными и фактическими значениями сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций при строительстве и реконструкции зданий, что зачастую приводит к образованию плесени на стенах. В связи с этим исключительную актуальность приобретает исследование энергосбережения в зданиях и сооружениях.
Цель работы. Повышение теплозащитных качеств наружных ограждающих конструкций путём совершенствования методик расчета параметров тепломассопереноса.
Задачи исследования.
- Провести натурные исследования состояния ограждающих конструкций, особенностей их конструктивных решений, влияющих на теплофизические показатели тепломассопереноса.
- Провести численные исследования в программе «Matlab».
- Провести компьютерное моделирование в программе «Ansys».
- Объект исследования: наружные ограждающие конструкции жилых зданий.
Предмет исследования. Процессы тепломассопереноса, обеспечивающие повышение тепловой эффективности наружных ограждающих конструкций и требуемые условия микроклимата помещений.
Методы исследования. Натурные исследования тепловой защиты зданий, физико-математическое моделирование и численные эксперименты процессов тепломассопереноса через наружные ограждающие конструкции (теплопередача).
Исследование фонтанных скважин
... 3.3 Исследование фонтанных скважин Исследование фонтанных скважин проводятся по двум методам. На установившихся и неустановившихся режимах. Исследование ... дебит скважины, допустимый условиям рациональной эксплуатации залежи и обеспечиваемый продуктивной характеристикой скважин. Исследования на ... При оборудовании скважин двумя концентричными колоннами НКТ (двухрядная конструкция подъемника), трубы ...
Научная новизна.
- Получены расчётные зависимости сопротивления теплопередаче увлажнённого слоя наружных ограждений, находящегося в зоне отрицательных температур, и теплопотерь через эти конструкции от объёмной влажности и плотности материала;
- Усовершенствована методика определения коэффициента теплопроводности теплоблока;
- Разработана методика энергосбережения на основе оптимизации приведенных затрат при строительстве путем варьировании теплоизоляционным материалом, его толщиной и расположением в теплоблоке.
Теоретическая и практическая значимость работы:
- Получены фактические теплозащитные характеристики наружных ограждений многоэтажных жилых зданий при строительстве в условиях г. Вологды, послужившие основой для разработки методик энергосбережения;
— Разработаны программные продукты для ЭВМ по расчёту и нахождению оптимальных теплофизических параметров теплоблока, которые позволяют получить энергосберегающий эффект, т.е. снижение капитальных затрат при сохранении/уменьшении эксплуатационных затрат.
Достоверность результатов, полученных при проведении натурных и лабораторных исследований, вычислительных экспериментов обеспечивалась использованием современных методов и средств измерений, аппаратов математического моделирования и обоснована применением классических положений теории тепломассопереноса.
1. Исследование состояния теплофизических свойств ограждающих конструкций зданий
Исследования в области расчета, приведенного сопротивления теплопередаче и учета влияния теплотехнических неоднородностей в разные годы проводили К.Ф. Фокин, В.Д. Мачинский, О.Е. Власов, Ф.В. Ушков, Б.Ф. Васильев, В.Н. Богословский, Г.К. Авдеев, С.Г. Черников, В.Р. Хлевчук, А.И. Ананьев, В.К. Савин, В.А. Могутов, И.Н. Бутовский, В.Г. Гагарин, В.В. Козлов, И.С. Каммерер и др.
В данной главе анализируются результаты исследований состояния теплофизических свойств ограждающих конструкций зданий.
1 Ограждающие конструкции повышенной тепловой эффективности
В отечественной и зарубежной практике проектирования и строительства используется достаточно широкий спектр наружных ограждающих конструкций повышенной тепловой эффективности. Необходимый уровень тепловой защиты глухих участков наружных ограждений устанавливается посредством увеличения термической однородности конструкций, применения высокоэффективных утеплителей, рационального размещения в массиве ограждения теплоаккумулирующих и теплоизоляционных слоев, оптимизации толщин последних. В методе комплексной оценки тепловой эффективности наружных стен [5,6,7], разработанном в начале 80-х годов, дан анализ тепловой эффективности слоистых, в том числе и однослойных, стеновых конструкций, позволивший установить зависимость между сопротивлением теплопередаче конструкции и суммарным расходом тепла. Этот метод показал нецелесообразность дальнейшего увеличения толщины наружного ограждения, поскольку при этом хотя и достигается незначительное снижение суммарного расхода тепла за счет увеличения сопротивления теплопередаче ограждения, но зато возрастает расход тепла на изготовление материалов и производство конструкций.
В современной практике наружного утепления стен зданий широкое применение получили конструкции навесных фасадов с вентилируемым зазором и защитно-декоративной облицовкой из листовых или плитных материалов. Шойхетом Б.М. в [8] рассмотрено влияние конструктивных факторов, тепловых мостиков, воздухопроницаемости теплоизоляционных материалов и качества монтажа на энергоэффективность таких фасадов. Корниловым Т. А. [9] на основе натурных обследований вентилируемых фасадов зданий в условиях сурового климата проведён анализ основных недостатков вентилируемых фасадных систем. Установлены наиболее характерные участки утечки тепла через стеновые ограждающие конструкции, определены фактические технические характеристики теплоизоляционных материалов вентилируемых фасадных систем.
Обследование технического состояния существующих строительных ...
... обследованию строительных конструкций зданий и сооружений, действующих на момент обследования. 1. Подготовительный этап обследования 1 Предоставленная документация Участок исследований расположен в г. Астрахани. Полевые инженерно-геологические работы ... январе. Продолжительность безморозного периода 250 суток. Расчетные температуры наружного воздуха: наиболее холодных суток обеспеченностью 98% (один ...
Езерским В. А. и Монастырёвым П.В. в [10] установлено, что повышение тепловой защиты здания с использованием дорогих и долговечных материалов приводит в конечном счёте к экономии средств, превышающей в два раза капиталовложения, а в публикации [11] рассмотрено влияние параметров объёмно-планировочного решения на потребность в тепловой энергии на примере односекционного жилого дома повышенной этажности.
Куприяновым В.Н. [12] разработаны методы расчёта эксплуатационного тепловлажностного состояния материалов наружного утепления и облицовочных слоёв, основанные на взаимодействии климатических факторов и свойств ограждающих конструкций, а также приведены результаты натурных исследований эксплуатационных воздействий на материалы фасадных систем с тонким слоем штукатурки.
В работе [13] представлен метод расчёта, приведённого сопротивления теплопередаче неоднородной брусчатой стены с фасадным утеплением, проведена оценка влияния внутреннего и внешнего утепления на теплозащитные свойства брусчатых стен с помощью разработанных аналитических зависимостей и математического моделирования. Установлено, что фасадное утепление уменьшает тепловые потери в 1,8 раза.
В публикации [14] рассмотрены проблемы оптимизации теплозащитных свойств ограждающих конструкций промышленных зданий и предложены пути сокращения тепловых потерь зданий, возводимых в условиях сурового климата. Проанализирована зависимость влажностного режима помещения и возможности конденсации влаги при температурах наружного воздуха 0 оС и -39оС. Выявлено, что в помещениях с повышенной влажностью необходимо производить проверочные расчёты при температуре наружного воздуха 0 оС.
В работах [15,16,17,18] рассматривается вопрос о теплопереносе через стены подвальных помещений.
Исследования [19,20,21] посвящены изучению тепловых режимов неоднородных ограждающих конструкций. В [22] проведено исследование стационарного теплопереноса в зимнее время, экспериментально изучены тепловые режимы фрагмента наружной стены, получены значения температур и плотности теплового потока в характерных точках.
Совместный нестационарный тепло- и влагоперенос в ограждающих конструкциях зданий рассмотрен в [23].
В [24,25] исследован тепло- и влагоперенос в деревянной брусчатой стене при переменных значениях температуры и относительной влажности наружного воздуха.
В работах [26,27] описываются особенности охлаждения внутренней поверхности стены и наружного угла после отключения теплоснабжения.
Публикация [28] посвящена вопросам измерения удельных тепловых сопротивлений ограждающих конструкций в стационарном и нестационарном режимах.
Исследование температурно-влажностного состояния ограждающих конструкций здания
... 1 СНиП [2]). Условия эксплуатации ограждающих конструкций в зависимости от влажностного режима помещений и зоны влажности: Б (по ... (-3,1))×214 = 4943,4 °С×сут. Исследуемая ограждающая конструкция - наружная стена (по заданию), группа зданий - 2 - общественные (по заданию) Требуемое ... СНиП [1]). Таблица 1.1Расчётные параметры наружного воздуха МесяцыIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXIIt ext, ºС-10,2-9,2- ...
Назировым Р. А. в [29] представлены результаты исследований температур на внутренней поверхности угловых частей ограждающих конструкций с применением металлических элементов. Установлено, что применение алюминиевых пластин эффективно. Определены оптимальные геометрические размеры металлических пластин с точки зрения влияния на температуру внутренней поверхности углов ограждающих конструкций.
В работе [30], выполненной при поддержке РФФИ, предлагается инженерная формула для определения относительной избыточной температуры на внутренней поверхности угла, которая позволяет с учётом внутренней и наружной температур воздуха более точно определить температуру в углу ограждающей конструкции.
Локальные характеристики наружного конвективного теплообмена около стены здания рассматриваются в работе [31].
В работе [32] приведены результаты испытаний энергоактивной конструкции, располагаемой в процессе проектирования или реконструкции здания в нишах наружных ограждений или на части светопрозрачных ограждений.
Для расчёта теплопередачи ограждающих конструкций в [33] разработана программа «TEMPER-3D».
Калашниковым М.П. [34] на примере плодоовощехранилищ рассмотрены особенности теплотехнического расчёта наружных ограждающих конструкций в сооружениях подземного типа, рассматриваются три метода определения термического сопротивления: метод, изложенный в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [35], метод В.И. Бодрова [36], метод Г.М. Позина [37].
Хуторным А.Н. [38] предложен способ повышения теплозащитных свойств, монолитно возводимых керамзитобетонных наружных стен зданий путём устройства в них вертикальных теплоизоляционных вставок. Такое выполнение позволяет уменьшить массу стены на 20% и повысить термическое сопротивление конструкции на 30-50%. В [39] для улучшения теплозащиты брусчатых наружных стен предлагается изготовлять их из неоднородных брусьев с горизонтальными теплоизоляционными вставками. На основании теоретических и экспериментальных исследований таких вставок в работе [40] разработана численная технология, которая позволяет прогнозировать тепловое состояние наружных керамзитобетонных и брусчатых стен с теплоизоляционными вставками в холодных климатических условиях.
Вопросы накопления влаги в многослойных конструкциях наружного ограждения здания, а также вопросы проектирования таких конструкций с целью обеспечения как теплозащитных качеств, так и нормального влажностного режима в зимний период эксплуатации рассмотрены в работе [41].
В работе [42] исследован нестационарный пространственный теплоперенос в неоднородном угловом фрагменте деревянной брусчатой стены здания, установлен характер распределения температурных полей.
Результаты вычисления дисконтированного срока окупаемости дополнительной теплоизоляции несветопрозрачных наружных ограждений приведены в [43].
В работе [44] рассмотрен процесс теплопередачи через наружный угол; показано, что появление точки росы в углу зависит не столько от температуры внутри помещения, сколько от влажности этой среды; приводится инженерная формула для вычисления требуемого сопротивления теплопередаче, которое гарантирует отсутствие конденсата на внутренней поверхности ограждения.
Кононовой М.С. в [45] исследовано влияние утепления различных наружных ограждающих конструкций на относительную годовую экономию энергоресурсов, необходимых для отопления зданий. Показана величина теплопотребления зданий, имеющих различную этажность, геометрические характеристики и коэффициент остеклённости.
К одной их перспективных зарубежных разработок, существенно повышающих теплотехнические свойства наружных ограждений, относится динамическая теплоизоляция глухих участков стен. Сущность предложенного разработчиками способа теплоизоляции основана на движении потока свежего наружного или теплого вентиляционного воздуха в толще стены параллельно ее плоскости с выходом в атмосферу или помещение [46,47,48].
Специалистами Германии было подсчитано, что при рациональном решении теплоизоляции зданий мощность инженерного оборудования зданий можно сократить на 50% и более [49,50].
С середины 80-х годов за рубежом, а после 1995 г. и в нашей стране получили распространение способы наружной теплоизоляции стен в виде каркасного и бескаркасного крепления теплоизоляционного материала, с устройством декоративно- защитной штукатурки [51,52,53].
Ряд работ [54,55,56,57,58] посвящён оценке влияния степени увлажнения материала на их теплоэнергетические характеристики. В этих работах анализируются причины увлажнения материала в условиях эксплуатации, а также показано их влияние на долговечность конструкции.
Куприяновым В.Н. в [59] рассмотрены закономерности конденсации парообразной влаги при суточных колебаниях температуры наружного воздуха. Выявлено, что в зимний период действительную упругость водяного пара по сечению ограждения следует считать неизменной, а процесс конденсации определяется изменчивостью максимальной упругости водяного пара по сечению ограждения вследствие изменчивости температуры в тех же сечениях ограждения.
Богословским В.Н. [60] исследованы возможности по сокращению теплопоступлений через покрытие с вентилируемой воздушной прослойкой при нестационарном режиме теплопередачи. Выявлено, что теплопоступление через такое покрытие составляет 30-40% теплопоступления через покрытие без прослойки. Результаты данного исследования имеют потенциал для дальнейших разработок по созданию энергоэффективных ограждающих конструкций с вентилируемой воздушной прослойкой.
В исследованиях по повышению энергетической эффективности ограждающих конструкций интерес представляет так называемый экономайзерный эффект, возникающий в капиллярно-пористой структуре наружного ограждения. Как отмечается в [60], этот эффект возникает при инфильтрации холодного воздуха через массив наружного ограждения. При прохождении через структуру конструкции, воздушные массы подогреваются тепловым потоком, движущимся из отапливаемого помещения. Таким образом, часть тепла утилизируется и возвращается в помещение. Результаты данного исследования свидетельствуют о возможности использования в ограждающих конструкциях материалов с повышенной воздухопроницаемостью, хотя в главном нормативном документе по тепловой защите зданий [61] отмечается, что значение поперечной воздухопроницаемости наружных стен и перекрытий жилых зданий не должно превышать 0,5 кг/(м2ч).
2 Исследование условий снижения платы за отопление
октября 2009 г. Президентом РФ подписан Федеральный закон № 261- ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [62].
Данный документ является основой политики страны в области энергосбережения во всех отраслях экономики, в том числе и в строительстве.
января 2011 г. принято постановление Правительства РФ №18 «Об утверждении Правил установления требований энергетической эффективности для зданий, строений и сооружений, и требований к правилам определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов». В п.15 Правил указано: «После установления базового уровня требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений требования энергетической эффективности должны предусматривать уменьшение показателей, характеризующих годовую удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании, строении, сооружении, не реже 1 раза в 5 лет:
- с января 2011 года (на период 2011-2015 годов) — не менее чем на 15% по отношению к базовому уровню;
- с 1 января 2016 года (на период 2016-2020 годов) — не менее чем на 30% по отношению к базовому уровню;
- с 1 января 2020 года — не менее чем на 40% по отношению к базовому уровню».
К важным моментам Правил следует отнести:
- в качестве показателя энергетической эффективности принимается удельная годовая величина расхода энергетических ресурсов в здании;
- расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию выделен отдельной строкой, т.к. на стадии проектирования здания — это наиболее предсказуемое теплопотребление;
- постановление даёт возможность органам исполнительной власти субъектов РФ принимать более жёсткие меры для повышения энергетической эффективности;
— в гарантийных обязательствах по вводимому в эксплуатацию зданию во всех случаях предусматривается обязанность застройщика по обязательному подтверждению нормируемых энергетических показателей как при вводе дома в эксплуатацию, так и по последующему подтверждению не реже чем 1 раз в 5 лет [63].
Неотъемлемой частью вопроса об энергоэффективности являются нормативные документы, регламентирующие методы расчёта и допустимые величины основных параметров. Рассмотрение данных документов позволит выявить наиболее актуальные вопросы, а также выявить методики, корректировка которых на основе последних исследований может привести к более точной оценке энергоэффективности ограждающих конструкций.
Основным документом при проектировании тепловой защиты строящихся или реконструируемых жилых, общественных, производственных, с/х и складских зданий общей площадью более 50 м2, является СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» [61], утверждённый приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. №265. Следует отметить принципиальные отличия актуализированной версии от предыдущей. Оценка эффективности производится по совершенно новому показателю — удельной теплозащитной характеристике здания kc5, измеряемой в Вт/ (м3 оС).
В [64] основным показателем был удельный расход тепловой энергии на отопление здания qhdes, измеряемый в кДж/ (м2 °С сут) или кДж/ (м3 °С сут).
Введены «региональные» понижающие коэффициенты к величине R^o. Количество классов энергоэффективности увеличилось до 10. Расчёт приведённого сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания или любой выделенной ограждающей конструкции основан на представлении фрагмента в виде набора независимых элементов, каждый из которых влияет на тепловые потери через фрагмент; удельные потери теплоты, обусловленные каждым элементом, находятся на основе сравнения потока теплоты через узел, содержащий элемент, и через тот же узел, но без исследуемого элемента.
Для отдельных регионов России составляются территориальные строительные нормы и правила по энергосбережению, учитывающие потенциал местной сырьевой базы [65,66,64] и особенности природно-климатических условий конкретной территории.
Долгосрочные региональные программы в области энергосбережения, разработка которых обязательна, приняты в большинстве субъектов РФ.
Постановление Правительства Вологодской области от 07.12.2009 года № 1866 «О концепции энергосбережения на территории вологодской области на 2010 — 2015 годы и на перспективу до 2020 года» [68] обязывает организовывать мероприятия по стимулированию повышения уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций зданий.
Постановление от 28 июня 2010 года N 739 «О стратегии социально-экономического развития вологодской области на период до 2020 года» [69] устанавливает требования к эффективности теплоснабжения потребителей в Вологодской области. В данном документе описаны задачи, которые необходимы для решения:
- реконструкция существующих и строительство модульных котельных;
- разработка схем теплоснабжения;
- оптимизация гидравлических режимов;
- организация водоподготовки на котельных;
- реконструкция тепловых сетей;
- установка приборов учета.
Обзор региональных нормативных документов не выявил высоких требований к энергоэффективности зданий, поэтому требуется тщательная доработка концепции энергосбережения на территории вологодской области, которая включает в себя комплексный подход по снижению потребления теплоты в зданиях.
Выводы из обзора литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/teplovaya-zaschita-zdaniya/
Анализ опубликованных результатов исследований по теме диссертационной работы позволил установить следующее:
- действующая система нормативных документов и расчетов по тепло- массопереносу через наружное ограждение, по формированию микроклимата помещений не учитывает в полной мере всей сложности и комплексности решения по задач энергосбережению и созданию экологически чистой воздушной среды в помещениях энергоэффективного здания, а ошибки в проектировании, дефекты в строительстве, неграмотная эксплуатация элементов тепловой защиты и устройств по естественной вентиляции помещений существенно усугубляют решение этих задач;
- существует необходимость в более точной оценке уровня энергоэффективности наружных ограждений, основанной на учете специфики протекания физических процессов тепломассопереноса через толщу ограждений в конкретных условиях эксплуатации зданий;
- недостаточно исследована тепловая эффективность увлажненных конструктивных слоев наружных стен в холодные периоды их эксплуатации;
- не полностью раскрыт потенциал энергоактивности наружных ограждений по утилизации теплового потока, уходящего через их толщу;
— не до конца исследован и в общепринятой методике расчета не учитывается так называемый экономайзерный эффект, возникающий в капиллярно-пористой структуре наружного ограждения и обеспечивающий энергосбережение за счет уменьшения количества, поступающего в помещение холодного вентиляционного воздуха через приточные отверстия.
2. Лабораторные исследования теплозащитных свойств ограждающих конструкций
1 Описание здания
теплозащитный наружный ограждающий конструкция
Объект строительства -спортивный корпус ОАО «Северсталь» в городе Череповец.
Исходными данными для данной работы являются расчетные параметры воздуха. Расчетные параметры разделяются на внутренние и наружные. По [71,72] определяем параметры наружного и внутреннего воздуха для г. Череповец, и сводим их в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 — Расчетные параметры воздуха
| Наименование параметра | Обозначение | Значение | Единица измерения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Наружные расчетные параметры | |||
| Температура холодной пятидневки | text | -32 | оС |
| Средняя температура наружного воздуха за отопительный период | tср | -4,1 | оС |
| Продолжительность отопительного периода | z | 231 | сут |
2 Теплоэффективный трехслойный блок
Применение теплоэффективных блоков в строительстве домов и коттеджей приносит застройщику ощутимый экономический эффект. Незначительный вес теплоэффективных блоков снижает транспортные расходы и избавляет стройку от необходимости иметь подъемные устройства. Применение клея, а не цементных растворов, исключает доставку большого количества воды, цемента и песка на стройку, дает постоянно высокое качество кладки, сводит к минимуму тяжелый, не продуктивный ручной труд. Четкие геометрические размеры блока и продуманная его номенклатура позволяет использовать персонал более низкой квалификации. Скорость кладки не соизмерима ни с каким другим материалом, тем более, что при возведении стен строитель избавлен от дальнейшей ее наружной обработки. Стена просто красится при помощи краскопульта или любым другим традиционным способом. Прочность стены, уложенной на клей, становится максимальной в течение всего нескольких часов. Это позволяет не ограничивать производительность бригады каменщиков при кладке стены технологическими перерывами.
В идеальном случае бригада из четырех человек может выложить один этаж дома за одни сутки! Скорость возведения домов из теплоэффективных блоков в несколько раз превосходит скорость строительства домов из любых других материалов. Строитель получает возможность при более низких затратах, за то же время, и теми же бригадами, построить в несколько раз больше современных прекрасных каменных домом, спрос на которые очень высок. Теплоэффективный блок с успехом может применяться и при возведении многоэтажных каркасных домов в качестве ограждающего самонесущего материала.
Рядовой Блок (по размерам больше обычного кирпича в 12-13 раз) состоит из трех слоев, скрепленных двумя стеклопластиковыми стержнями, выдерживают нагрузку на разрыв до 1000 кг, некоррозийные, щелочестойкие, легче металлических аналогов (для достижения такой же прочности необходима арматура диаметром 12 мм).
Толщина наружного, защитно-декоративного слоя фактурного бетона всего 5 см.
Затем идет слой пенополистерола-утеплителя.
Завершает сэндвич-конструкцию несущий слой керамзитобетона.
Таким образом, толщина стены, сложенной из теплоблоков, всего равна около 40-сантиметров.
Фасадный слой блока — это керамзитобетон повышенной прочности. Защитно-декоративный слой может иметь различную фактуру. Фасадная часть блока может быть окрашена, что придаст дому эксклюзивность и индивидуальность.
Внутренний слой это пенополистерола ПСБС-25 плотностью от 15 до 25 кг/м³. Высокая плотность пенополистерола это отличные теплосберегающие характеристики и большой срок службы. Для увеличение качества пенополистерола используется. Пенополистерола высокой плотности так же обладает отличными свойствами шумоизоляции.
Для производства блока используются:
- Керамзит
- Цемент
- Песок- речной, мытый
4. Пенообразователь
5. Пластификатор
- Стеклопластиковая арматура
Технологическим недостатком всех существующих способов возведения домов является то, что «Точка росы» у стен находится в толще бетона, и здесь не обойтись без утеплителя, чтобы стены не промерзали. В данной технологии эта проблема с успехом решена
3 Преимущества строительства домов из «ТЕПЛОБЛОКОВ»
- Потери тепла через стены меньше в 5 раз, а отопление в 3 раза экономичнее.
- Возможно строительство зданий до 3-х этажей включительно, без применения каркаса, класть плиты перекрытия.
- Морозостойкость теплоблоков составляет 50 циклов (кирпича 25 циклов, газобетона 35 циклов).
- Экологичность (для производства используются цемент, песок, керамзит и вода).
- Пожаробезопасность (утеплитель надежно «замурован» внутри каждого блока).
- Эстетичность (наличие фактурного лицевого слоя позволяет имитировать любые виды каменных, кирпичных и лепных покрытий фасадов).
- Экономия при сооружении фундаментов составляет 15-20% (стены из трехслойных тепло эффективных блоков в 2-3 раза легче кирпичных).
— Экономия (кладка стен ведется в один ряд, исключается наружная отделка, что всегда связано с большими затратами труда и материалов, толщина стен возведенных из «ТЕПЛОБЛОКА» меньше, что приводит к увеличению площади квадратных метров в помещениях без дополнительных затрат).
- Скорость при возведении стен (строительство из «ТЕПЛОБЛОКА» существенно сокращает сроки возведения объекта, не теряя качества (строительство 2-х этажного дома 200 кв. м занимает порядка 40-45 дней)).
Геометрия теплоблока
В длину он равен 350 мм, в ширину 340 мм, а в высоту 170 мм и общим весом примерно 23 кг. Геометрия теплоблока предоставлена на рисунке 2.2:
Риунок 2.2 — Геометрия Теплоблока
3. Методика компьютерного моделирования температурного поля
1 Описание программы ANSYSFLUENT
Программный модуль ANSYS FLUENT имеет широкий спектр возможностей моделирования течений жидкостей и газов для промышленных задач с учетом турбулентности, теплообмена, химических реакций. К примерам применения FLUENT можно отнести задачи обтекания крыла, горение в печах, течение внутри барботажной колонны, внешнее обтекание нефтедобывающих платформ, течение в кровеносной системе, конвективное охлаждение сборки полупроводника, вентиляция в помещениях, моделирование промышленных стоков. Специализированные модели горения, аэроакустики, вращающихся/неподвижных расчетных областей, многофазных течений серьезно расширяют области применения базового продукта.FLUENT — это удобный, отказоустойчивый инструмент, позволяющий даже новичкам достигать высокой производительности труда. Интеграция модуля ANSYS FLUENT в рабочую среду ANSYS Workbench, а также возможность использования модуля ANSYS CFD-Post для обработки результатов создает комплексное решение для выполнения инженерного анализа в области моделирования течений жидкостей и газов.
Техническая поддержка компании «Делкам-Урал» предлагает всестороннее обучение, нацеленное на достижение пользователями успехов в решении задач. Важнейшие компоненты — всесторонние модели, простота в использовании, техническая поддержка — объединены друг с другом, что позволяет использовать модуль ANSYS FLUENT во многих отраслях промышленности[73].
3.2 Построение геометрии в Geometry
Запускаем Workbench,
добавляем модуль Geometry, как показано на рисунке 3.1
Запускаем Design Modeler,
Рисуем слои Теплоблока с помощью команды Create>Primitives>Box как показано на рисунке 3.2,рисунок 3.3,рисунок 3.4:
Рисунок 3.1 — добавление модуля Geometry
Рисунок 3.2 — Создание 1 слоя
Рисунок 3.3 — Создание 2 слоя
Рисунок 3.4 — Создание 3 слоя
В модуле Mesh разбиваем полученную геометрию на конечные элементы с настройками, представленными на рисунке 3.4. Задаем названия границ (Named Selection).
Рисунок 3.5 — Создание сетки
6) Задаем граничные условия в модуле Fluent рисунок 3.6,рисунок 3,7
Рисунок 3.6 — Включение модели энергии
Рисунок 3.7 — Создание материала 1 слоя
Рисунок 3.7 — создание материала для 2 слоя
Рисунок 3.8 — создание материала для 3 слоя
7) Задаем граничных условий 2 рода рисунок 3.9, рисунок 3.10, рисунок 3.11
Рисунок 3.9 — Задание граничных условий 2 рода на внутренней поверхности
Рисунок 3.10 — Задание граничных условий 2 рода на наружной поверхности
Рисунок 3.11 — Задание граничных условий 2 рода по остальным поверхностям
8) Производим инициализацию расчета рисунок 3.12
9) Запускаем расчет.
Рисунок 3.12 — инициализация расчет
9) Производим обработку результатов моделирования теплопередачи в Теплоблоке после решения 2-х задач, когда теплопроводность задавалась по нормативам и по экспериментальным значениям в модуле Results рисунок 3.13.
3.3 Результаты компьютерного моделирования
В данной работе были исследованы конвективные течения в цилиндрическом слое жидкости с локализованным нагревом в центральной области в пакете ANSYS. Результаты проведенного исследования показали, что варьирование мощности нагрева в рамках используемой численной модели не приводит к существенным изменениям в структуре течений. От жидкости и мощности нагревателя зависят только количественные характеристики: изменение интенсивности движения и частоты появления конвективной струи. С увеличением мощности нагрева увеличивается средняя кинетическая энергия течения, и частота появления вторичных структур в виде конвективных струй.
Рисунок 3.13 Результаты моделирования по Fluent
В ходе решения задачи было проведено сравнение решений, полученных различными решателями CFX и FLUENT и экспериментом: значения частоты генерации мелкомасштабных структур, полученных в CFX и FLUENT, являются похожими. На масле и CFX и FLUENT хорошо согласуются с экспериментом, но только для малых мощностей нагрева. Таким образом, нужно переходить к трехмерным расчетам и искать механизм который обуславливает отличие осесимметричного случая и трехмерного.
Были исследованы конвективные течения в неподвижном цилиндрическом слое жидкости со стоком в центре. В осесимметричной постановке задачи в неподвижном слое жидкости вихревые движения не возникают. Это означает, что это явление имеет трехмерную природу и нужно переходить к трехмерным расчетам для изучения вихревых движений в неподвижном слое жидкости.
4. Способы расчетно-экспериментального определения теплофизических свойств ограждающих конструкций
1 Разработка лабораторной работы
В данной лабораторной работе будет экспериментальным методом определен коэффициент теплопроводности. Работа будет проводится с помощью приборной базы. По результатам проведения эксперимента будут выявлены теплотехнические свойства теплоблока.
1.1 План лабораторной работы
Лабораторная работа представляет из себя следующую последовательность действий:
- Установка теплоблока в климатическую камеру
- Градуировка термопар
- Измерение приборной базы
- Выход на стационарный процесс и последующей измерение результатов
- Обработка результатов
- Определение теплопроводности
- Вывод
1.2 Подготовка к испытаниям
Подготовку к экспериментальному определению сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции начинают с составления программы испытаний и схемы размещения первичных преобразователей температур и тепловых потоков. В программе испытаний определяют вид испытания (лабораторные, павильонные, натурные), объекты, район, ориентировочные сроки, объем испытаний, виды ограждающих конструкций, контролируемые сечения и др. данные, необходимые для решения поставленной задачи.
Схему размещения первичных преобразователей температур и тепловых потоков составляют на основе проектного решения конструкции или по предварительно установленному температурному полю поверхности испытываемой ограждающей конструкции. Для этого при испытаниях в климатических камерах или павильонах полностью смонтированную ограждающую конструкцию подвергают временному тепловому воздействию при помощи оборудования, после чего, не дожидаясь установления стационарного режима, с целью выявления теплопроводных включений и термически однородных зон, их конфигурации и размеров, снимают температурное поле с помощью тепловизора, терморадиометра и термощупа. Контуры основных температурных зон по результатам термографирования наносят на поверхность ограждающей конструкции.
При натурных испытаниях сразу приступают к измерению температур поверхностей и устанавливают термически однородные зоны и места расположения теплопроводных включений.
Тепловизор устанавливают таким образом, чтобы в поле зрения попала по возможности вся конструкция. Полученные на мониторе термограммы фиксируют с помощью фотоаппарата или видеомагнитофона. Допускается получение изображения всей площади испытываемого фрагмента ограждающей конструкции последовательным термографированием участков.
При измерении температур термощупом внутреннюю и наружную поверхности ограждающей конструкции разбивают на квадраты со сторонами не более 500 мм. Зоны с теплопроводными включениями разбивают на более мелкие квадраты в соответствии с конструктивными особенностями. Температуру поверхности измеряют в вершинах этих квадратов и непосредственно против теплопроводных включений. Значения температур наносят на эскиз ограждающей конструкции. Точки с равными температурами соединяют изотермами, определяют конфигурацию и размеры изотермических зон. Для выявления термически однородных участков допускается ограничиться измерением температур внутренней поверхности ограждающей конструкции в случае невозможности измерения температур с наружной стороны.
Первичные преобразователи температур и тепловых потоков располагают в соответствии со схемой. Пример схемы размещения термопар по сечению и на поверхности ограждающей конструкции и подключения их к измерительной аппаратуре приведен в приложении.
При необходимости схему размещения первичных датчиков уточняют по результатам термографирования поверхности испытываемой ограждающей конструкции.
Для определения сопротивления теплопередаче части ограждающей конструкции, равномерной по температуре поверхности, Ro, преобразователи температур и тепловых потоков устанавливают не менее чем в двух характерных сечениях с одинаковым проектным решением.
Для определения сопротивления теплопередачи термодатчики располагают в центре термически однородных зон фрагментов ограждающей конструкции (панелей, плит, блоков, монолитных и кирпичных частей зданий, дверей) и дополнительно в местах с теплопроводными включениями, в углах, в стыках.
Для измерения термического сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции чувствительные элементы термодатчиков монтируют в сечениях в толще фрагмента ограждающей конструкции при его изготовлении с шагом 50-70 мм и для многослойных конструкций дополнительно на границах слоев.
При наличии в ограждающих конструкциях вентилируемых прослоек чувствительные элементы термодатчиков устанавливают с шагом не менее 500 мм на поверхностях и в центре прослойки.
Преобразователи тепловых потоков закрепляют на внутренней и наружной поверхностях испытываемого ограждения не менее чем по два на каждой поверхности. Для измерения температур внутреннего воздуха чувствительные элементы термодатчиков устанавливают по вертикали в центре помещения на расстоянии 100, 250, 750 и 1500 мм от пола и 100 и 250 мм от потолка. Для помещений высотой более 5000 мм термодатчики по вертикали устанавливают дополнительно с шагом 1000 мм.
Для измерения температур внутреннего и наружного воздуха вблизи ограждающей конструкции термодатчики устанавливают на расстоянии 100 мм от внутренней поверхности каждой характерной зоны и на расстоянии 100 мм от наружной поверхности не менее чем двух характерных зон.
Чувствительные элементы термодатчиков плотно прикрепляют к поверхности испытываемой конструкции.
При использовании термопар допускается закреплять их на поверхности ограждающей конструкции с помощью клеящих составов: гипса или пластилина, толщина которых должна быть не более 2 мм. Степень черноты используемых клеящих материалов должна быть близка к степени черноты поверхности ограждающей конструкции.
При этом термометрический провод от места закрепления чувствительного элемента отводят по поверхности ограждающей конструкции в направлении изотерм или минимального градиента температур на длину не менее 50 диаметров провода. Сопротивление электрической изоляции между цепью термопреобразователя и наружной металлической арматурой должно быть не менее 20 МОм при температуре (25 ± 10) °С и относительной влажности воздуха от 30 до 80 %.
Свободные концы термопар помещают в термостат с температурой 0 °С. Допускается использовать в качестве термостата сосуд Дьюара. При этом в нем должны быть одновременно пар, вода и лед дистиллированной воды.
Термопары подключают к вторичному измерительному прибору через промежуточный многоточечный переключатель.
Для измерения плотности теплового потока, проходящего через ограждающую конструкцию, на ее внутренней поверхности устанавливают по одному преобразователю теплового потока в каждой характерной зоне.
Для измерения разности давления воздуха концы шлангов от микроманометра располагают по обе стороны испытываемой конструкции на уровне 1000 мм от пола.
Гигрографы, гигрометры, аспирационные психрометры и термографы, предназначенные для контроля и регулирования температуры и относительной влажности воздуха, устанавливают в центре помещения или отсека климатической камеры, на высоте 1500 мм от пола.
При испытаниях в климатической камере после проверки готовности оборудования и измерительных средств теплый и холодный отсеки с помощью герметичных дверей изолируют от наружного воздуха. На регулирующей аппаратуре устанавливают заданные температуру и влажность воздуха в каждом отсеке и включают холодильное, нагревательное и воздухоувлажняющее оборудование камеры.
1.3 Описание приборной базы
1) Testo 830-T1
Пирометр Testo 830-T1 рисунок 4.1 предназначен для быстрого и точного дистанционного измерения температуры поверхности в диапазоне от -30 до +400 ° C в промышленном секторе и в быту. Прибор оснащен лазерным целеуказателем, соотношение пятна измерения к расстоянию составляет 10:1, имеется возможность установки минимальных и максимальных пороговых значений температуры, при превышении которых происходит визуальная и звуковая сигнализация. Высокое разрешение 0.1 0С и регулируемый коэффициент излучения позволяют получать очень точные результаты.
Рисунок 4.1 — Прибор Testo 830-T1
Особенности пирометра Testo 830-T1
Диапазон измерений от -40 до 400 С.
Оптическое соотношение пятна к расстоянию 10:1.
Быстрая регистрация.
Регулируемые пределы сигналов тревоги.
Звуковая и визуальная сигнализация при превышении предельных значений.
Легкое управление благодаря эргономичному пистолетному дизайну.
Функция удержания данных с одновременным отображением текущего значения.
Дисплей с подсветкой.
Регулируемый коэффициент излучения (от 0,2 до 1,0).
Лазерный целеуказатель.
Измеритель плотности теплового потока серии ИПП-2
Прибор ИПП-2 МК рисунок 4.2 предназначен для измерения плотности тепловых потоков по ГОСТ 25380-92, проходящих через однослойные и многослойные ограждающие конструкции зданий и сооружений, через облицовку и теплоизоляцию энергообъектов при экспериментальном исследовании и в условиях эксплуатации.
Рисунок 4.2 — Прибор ИПП-2 МК
Приборы серии ИПП-2 МК нашли широкое применение в строительстве, научных организациях и на различных объектах энергетики.
Принцип действия прибора основан на измерении перепада температур на «вспомогательной стенке». Величина температурного перепада пропорциональна плотности теплового потока. Измерение температурного перепада осуществляется с помощью ленточной термопары, расположенной внутри пластинки зонда, выступающей в роли «вспомогательной стенки».
В рабочем режиме прибором производится циклическое измерение выбранного параметра. Осуществляется переход между режимами измерения плотности теплового потока и температуры, а также индикации заряда аккумуляторов в процентах 0%…100%. При этом при переходе между режимами на индикаторе отображается соответствующая надпись выбранного режима. Прибор также может производить периодическую автоматическую запись измеренных значений в энергонезависимую память с привязкой ко времени. Включение/выключение записи статистики, настройка параметров записи, считывание накопленных данных осуществляется с помощью программного обеспечения, поставляемого по заказу.
Возможность установки порогов звуковой и световой сигнализации. Пороги — это верхняя или нижняя границы допустимого изменения соответствующей величины. При превышении верхнего порогового значения или снижении ниже нижнего порогового значения прибор обнаруживает это событие и на индикаторе загорается светодиод. При соответствующей настройке прибора нарушение порогов сопровождается звуковым сигналом.
Под настройкой порога подразумевается выбор вида порога: нижний или верхний, уровня сигнализации: предупреждение или тревога и собственно значение порога (параметр предупреждение/тревога выражается только в разной звуковой сигнализации нарушения порога).
Передача измеренных значений на компьютер по интерфейсу RS 232. Скорость обмена с компьютером может быть выбрана из следующих значений: 1200, 2400, 4800, 9600 в зависимости от удаления прибора от компьютера и качества линии связи.
Возможность попеременного подключения к одному прибору до восьми различных зондов теплового потока. Каждый зонд (датчик) имеет свой индивидуальный калибровочный коэффициент (коэффициент преобразования Kq) показывающий насколько напряжение с датчика изменяется относительно теплового потока. Данный коэффициент используется прибором для построения калибровочной характеристики зонда, по которой определяется текущее измеренное значение теплового потока.
2) ТермогигрометрTesto 625
Прибор рисунок 4.3 для измеренные значения относительной влажности и температуры (или температуры мокрого термометра и точки росы) индицируются одновременно на большом 2-х строчном дисплее. Прибор имеют функции удержания текущих, максимальных и минимальных показаний, сигнализации о разряде источника питания, а также функцию самоотключения прибора.
Рисунок 4.3 — Термогигрометр Testo 625
Компактный прибор со встроенным зондом влажности и температуры в комплекте. Большой двухстрочный дисплей отображает значения влажности, температуру воздуха, температуру мокрого термометра и точку росы. При измерении в труднодоступных местах зонд влажности легко отсоединяется и крепится к рукоятке с кабелем (опционально).
МИТ-1 Измеритель теплопроводности мобильный
Измеритель теплопроводности материалов МИТ-1 предназначен для оперативного определения теплопроводности широкого спектра строительных материалов зондовым методом (ГОСТ 30256-94) при технологическом и лабораторном контроле качества материалов, обследовании объектов с целью определения их теплозащитных свойств, а также для контроля теплопроводности различных композиционных материалов, утеплителей, природного камня. Область применения: предприятия, производящие строительные и теплоизоляционные материалы, строительные организации и лаборатории, проводящие обследование зданий, сооружений и конструкций.
Преимущества измерителя теплопроводности материалов МИТ-1:
- расширенный диапазон измерения теплопроводности;
- повышенная достоверность измерений;
- применение новых технических решений и методов обработки информации;
- уменьшено время измерительного цикла;
- возможность выполнения измерений с теплопроводящей пастой и без нее (с воздушной прослойкой в зазорах);
- силовой аккумуляторный блок, обеспечивающий автономную, непрерывную работу нагревательного устройства зонда в течение 10 часов без подзарядки;
- встроенное в прибор зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов;
- минимальные массогабаритные показатели.
Основные функции измерителя теплопроводности материалов МИТ-1
автоматический цикл измерений;
- режим расчета термического сопротивления;
- энергонезависимая память с автоматической архивацией 1600 результатов и условий выполнения измерений, а также возможностью просмотра результатов по номерам и датам;
- диалоговый режим работы пользователя с прибором, выбор видов испытуемого материала и смазки, условий измерения через систему меню;
- полноценное отображение результатов на графическом дисплее с регулируемой контрастностью и подсветкой;
- автоматический контроль состояния аккумуляторной батареи прибора с переходом в режим экономии энергии и выдачей сообщения о необходимости ее заряда;
- автоматический ускоренный заряд аккумуляторной батареи;
- автоматическое отключение неработающего прибора;
- выбор языка текстовых сообщений (русский / английский);
- USB-интерфейс, сервисная компьютерная программа.
1.4 Проведение эксперимента
В данном исследование проводился эксперимент над теплоблоком производителя. Нам нужно было выявить определение теплозащитных характеристик ограждающих конструкций.
Теплоблок состоит из 3 частей соединенными внутри стеклопластиковыми стержнями. Он состоит по бокам из пемзобетона марки М125, а по середине из пенополистерола марки псб 25.Теплоблок предоставлен на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 — Теплоблок
1.5 Градуировка термопары
Для калибровки термопар мы проводили опыты, для этого нам понадобились сосуды с горячей и с холодной водой (температура которой должна быть равна нулю), а также пенопласт. Также использовался компьютер. Пенопласт использовался в качестве теплоизолятора для уменьшения погрешности измерения, а его температура приближена к комнатной (температура воздуха в этом помещении примерно равна).
Пенопласт нужен для того, чтобы оградить термопары от внешних воздействий, т.е. от перемены температур и т.д. Холодная вода должна иметь температуру, приближенную к , и для этого в ледяной воде должны плавать кусочки льда.
Первым делом была сделана градуировка термопары при 0 °С. Полученные данные ТЭДС представлены ниже в таблице 4.1
Таблица 4.1 — Градуировка термопар при 0 °С
| 0 | 1 | 2 | 3 | ||
| 0,703 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 | |
| 1,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 2,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 3,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 4,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 5,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 6,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 7,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 8,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 9,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 10,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| 11,687 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | 0,4 |
| Время | т.2 | т.1 | т.4 | т.3 | |
| 0,482208 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 |
После чего была выполнена градуировка термопары при 100 °С(в кипящей воде).
Полученные данные предоставлены в таблице 4.2
Таблица 4.2 — Градуировка термопары при 100 °С
| 0 | 1 | 2 | 3 | |
| 0,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 1,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 2,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 3,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 4,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 5,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 6,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 7,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 8,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 9,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 10,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 11,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 12,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 13,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 14,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 15,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 16,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| 17,375 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| время | т2 | т.1 | т.4 | т.3 |
| 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
1.6 Построение графиков зависимости изменения ТЭДС от температуры
После нахождения ТЭДС термопар были выполнены графики зависимости изменения ТЭДС от температуры в нескольких точках т. к. характеристики многих термопар являются прямолинейными. Для построения графиков использовались значения, полученные после градуировка термопар при 0 °С и 100 °С
Нашли средние значения термо-ЭДС при и привели их в Таблице 4.3. Далее по средним значениям построили графики зависимости температуры от термо-ЭДС. Получили уравнение графика , с помощью которого можно определить температуру по значению термо-ЭДС. [74],[75].
Таблица 4.3 — Зависимость ТЭДС от температуры воды
| Зависимость ТЭДС от температуры воды | |||||
| Градусы | t2 | t1 | t4 | t3 | среднее |
| 0 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 | -0,8 |
| 100 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
Рисунок 4.3 — Результаты тарирования термопар в точках 1,2,3,4
1.7 Определения теплозащитных характеристик многослойной ограждающей конструкции
Для определения теплозащитных характеристик ограждающих конструкций в лабораторных условиях применяют теплоизолированную климатическую камеру, состоящую из теплого и холодного отсеков, разделенных испытуемой конструкцией.
Анализ микроклимата аудиторий климатической камеры проведен на базе парка измерительных приборов кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция» ВоГУ. Для измерения температуры и относительной влажности внутреннего и наружного воздуха, поверхностей ограждающих конструкций применялось следующее измерительное оборудование: пирометр Testo 830-T1; термогигрометр Testo 625; измеритель плотности теплового потока серии ИПП-2; Влагомер ВИМС — 1.У.
2 Результаты лабораторной работы
Натурные испытания проводились в климатической камере инженерно-строительного факультета (см. рис.1).
Образец ограждающей конструкции представлен на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 — Климатическая камера на базе холодильника.
На рисунке 4.4 представлена фотография климатической камеры на базе холодильника «ПРЕМЬЕР» ШСУП1ТУ-1,5М, содержащего кондиционер SHS 13 IMBALO MULTIPL (хладон R404A).
Рисунок 4.5 — Образец трёхслойной ограждающей конструкции.
tвн — внутренняя температура воздуха в помещении, в котором расположена климатическая камера, t1-4 — температуры на поверхностях слоёв конструкции, tн — температура внутри климатической камеры, λ1-3 — коэффициенты теплопроводности слоёв, q1,4 — плотности тепловых потоков на внутренней и наружной поверхностях образца соответственно.
На рисунке 4.5 представлены геометрические параметры образца, а также условные обозначения параметров, которые определяются с помощью измерительных приборов в процессе натурных испытаний, а именно:
Трёхслойная ограждающая конструкция была установлена таким образом, что лицевая (наружная) поверхность GH расположена со стороны климатической камеры, в которой поддерживается температура -6 °С, а внутренняя поверхность EF расположена со стороны помещения, в котором поддерживается температура 20°С.
Натурные испытания проводились при поддержании в климатической камере температуры воздуха на уровне -6 0С в течении 4 дней с целью определения теплофизических свойств ограждающей конструкции при стационарном процессе передачи теплоты. Сведения об измерительных приборах представлены в Приложении 3.
В результате натурных испытаний были определены: зависимости температуры от ТЭДС термопар (ТХА) (см. рис.3), распределения температур по слоям трёхслойной конструкции (см. рис.4), коэффициенты теплопроводности. Таблица с экспериментальными данными представлена в Приложении 2.
Градуировка термопар производилась следующим образом: при поддержании температуры среды 0 0С и 100 0С определялись значения ТЭДС и строилась зависимость температуры от ТЭДС. В результате градуировки путём аппроксимации были получены функциональные зависимости, представленные на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 — Образец трёхслойной ограждающей конструкции
На рисунке 4.6 представлена зависимость температуры от ТЭДС термопар (ТХА).
В результате аппроксимации была получена линейная зависимость t = 24,39*ТЭДС + 19,512 с целью определения промежуточных значений температуры с точностью до 0,1 0С.
В результате поддержания в течении 4 дней постоянных температур внутри климатической камеры воздуха в помещении процесс теплопередачи вышел на стационарный процесс (см. рис. 4.7).
Рисунок 4.7 — Распределение температуры по слоям трёхслойной ограждающей конструкции.
По рисунку 4.7 видно, что процесс теплопередачи вышел на стационарный режим через 4 дня. Это обусловлено низким коэффициентом теплопроводности второго слоя, выполненного из пенополистирола.
В связи с тем, что температуры внутри слоёв ограждающей конструкции постоянны, следовательно, значение коэффициентов теплопроводности, которые определяются с помощью измерительного прибора МИТ-1 будут удовлетворительны для определения коэффициента теплосопротивления конструкции. Значения коэффициентов теплопроводности, определенные экспериментально представлены на рисунке 4.8.
Рисунок 4.8 — Коэффициенты теплопроводности слоёв.
В результате эксперимента, значения коэффициентов теплопроводности слоёв составили:
для 1 слоя (цементно-песчаный раствор) λ1= 1,112367 Вт/(м2*0С),
для 2 слоя (пенополистерол) λ2= 0,040333 Вт/(м2*0С),
для 3 слоя (цементно-песчаный раствор) λ3= 0,994167 Вт/(м2*0С).
Значение коэффициента теплосопротивления был расчитан с использованием экспериментальных значений коэффициентов теплопроводности по формуле (4.1):
(4.1)
где — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по СП 50.13330.2012,
- сумма теплосопротивлений отдельных слоев ограждения, (м2*°С)/Вт;
- толщина отдельных слоёв конструкции ограждения, м;
- коэффициент теплопроводности слоёв, Вт/(м2*°С);
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2*°С), принимаемый по СП 50.13330.2012.
Сопротивление теплопередаче Ro для ограждающей конструкции вычисляют по формуле (4.2)
(4.2)
где Rв и Rн — сопротивления теплопередаче соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, м2*0С /Вт;к — термическое сопротивление однородной зоны ограждающей конструкции, м2*0С /Вт;в и tн — средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутреннего и наружного воздуха, 0С;
- τв и τн — средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, С;ф — средняя за расчетный период измерения фактическая плотность теплового потока, Вт/м2, определяемая по формуле (3).
При обработке результатов испытаний в лабораторных условиях в климатических камерах с автоматическим регулированием температурно-влажностных режимов для расчета сопротивления теплопередаче для каждого сечения берут значения температур и плотности тепловых потоков средние за весь период испытаний.
При обработке результатов натурных испытаний строят графики изменения во времени характерных температур и плотности тепловых потоков, по которым выбирают периоды с наиболее установившимся режимом с отклонением среднесуточной температуры наружного воздуха от среднего значения за этот период в пределах 1,50С и вычисляют средние значения сопротивления теплопередаче для каждого периода.
Общая продолжительность этих расчетных периодов должна составлять не менее 1 сут для ограждающих конструкций с тепловой инерцией до 1,5 и не менее 3 сут для конструкций с большей тепловой инерцией.
При отличии температур свободных концов термопар от 0 С необходимо вводить поправку в показания измеренной э. д. с. в соответствии с ГОСТ 3044.
Среднюю за период измерений фактическую плотность теплового потока определяют по формулам:
для сплошных ограждающих конструкций
; (4.3)
Рисунок 4.9 — Результаты расчетно-экспериментального определения сопротивления теплопередачи (коэффициента теплосопротивления) и коэффициента теплопроводности при условиях эксплуатации Б в MS Excel.
При отличии температур свободных концов термопар от 0 С необходимо вводить поправку в показания измеренной э. д. с. в соответствии с ГОСТ 3044.
где tв, tн, τв, τн — то же, что в формуле (2);
- средняя за расчетный период измеренная плотность теплового потока, Вт/м2;
- термическое сопротивление преобразователя теплового потока, определяемого по его паспортным данным, м2*0С /Вт;
- термическое сопротивление слоя, прикрепляющего преобразователь теплового потока, м2*0С /Вт;
- определяемое расчетом;
- С целью сопоставления фактических значений теплопроводности материалов, использованных в конструкции, с проектными значениями, теплопроводность материала слоя λ определяют по формуле (4.4)
, (4.4)
где δ — толщина слоя, м.
На рисунке 4.9 изображены результаты сравнения коэффициентов теплосопротивления, определенных двумя способами: 1) по известным значениям коэффициентов теплопроводности, определенные с помощью прибора МИТ-1, 2) по методике ГОСТ 26254-84. Разница коэффициентов теплосопротивления по МИТ-1 и ГОСТ составила 0,331.
После определения теплофизических параметров помещения и установки всех приборов к климатической камеры, были выполнены расчеты термопар, подсоединенных к теплоблоку. Измерение температуры теплоблока проводились в течение 4 дней. На четвертый день в климатической камере образовался стационарный процесс, как показано на рисунке 4.10. Все измерения в климатической камере показаны в Приложении 1.
Рисунок 4.10. — Основные экспериментальные параметры
В результате исследования мы нашли теплопроводность теплоблока, после чего полученные данные сравнили со СНиП и фактическими данными производителя. Сравнения представлены на рисунке 4.11. Результаты теплопроводности СНиП, эксперимента и производителя представлены в таблице 4.4, Приложение 6.
Таблица 4.4 — Теплопроводность
| Теплопроводность | |||
| СНиП | Эксперимент | ОНИКС | |
| λ1 | 0,9300 | 1,1124 | 1,4310 |
| λ2 | 0,0380 | 0,0403 | 0,0420 |
| λ3 | 0,9300 | 0,9942 | 1,4310 |
Рисунок 4.11 — Сравнение результатов теплопроводности
Выводы
В ходе данной лабораторной работы был определен экспериментальным методом коэффициент теплопроводности каждого слоя теплоблока. По полученным результатам мы определили сопротивление теплопередач и теплотехнические свойства теплоблока.
3 Сравнение результатов Fluent с результатами эксперимента
После получения данных эксперимента, были построены графики изменения температуры в теплоблоке. Они были выполнены в MS EXCELи ANSYS FLUENT и приведены на рисунке 4.12 и рисунке 4.13. На рисунке 4.14 представлено сравнение распределения температур в толще многослойной ограждающей конструкции, полученных на экспериментальной и компьютерной моделях.
Рисунок 4.12. — Изменение температуры в теплоблоке в MSEXCEL
Рисунок 4.13. — Изменение температуры в теплоблоке в ANSYS FLUENT
Рисунок 4.14. — Изменение температуры в теплоблоке полученное экспериментально, с помощью математического моделирования и с помощью компьютерного моделирования в ANSYS FLUENT
Из графика, представленного на рисунке 4.14, видно, что значения температур, полученных экспериментально и во FLUENT, являются схожими. Экспериментальные данные удобно согласуются с численными данными при фактических и нормативных значениях коэффициентов теплопроводности слоев многослойной ограждающей конструкции. Это объясняется малым влиянием коэффициента теплопроводности на значения температур на стыках слоев ограждающей конструкции. Однако методика компьютерного моделирования пространственного температурного поля в программе Ansys предлагается к использованию для получения приведенных значений коэффициентов сопротивления теплопередачи, т.к. в настоящее время этот вопрос является актуальным. В связи с тем, что мы не знаем фактические значения коэффициентов теплоотдачи, поэтому значения температур, полученные численными методами с помощью Ansys и Mathcad являются недостоверными в случае, когда расчет выполняется по фактическим значениям коэффициентов теплопроводности. Поэтому далее требуется разработка алгоритма получения коэффициентов теплоотдачи, на основе аналитических решений и по известной из эксперимента температуре наружной поверхности теплоблока путем решения обратной задачи теплопроводности на границах помещение-стенка и наружная среда-стенка.
5. Сравнительный анализ тепловых потерь при различных теплопроводностях ограждающих конструкций
1 Определение сопротивления теплопередаче
Фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции () должно быть не менее нормируемого значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (), при этом выбор теплозащитных показателей здания осуществляется по одному из двух альтернативных подходов .
Расчет будем производить по предписывающему подходу.
Для расчета системы отопления спортивного комплекса г. Череповец необходимо знать следующие параметры наружного и внутреннего воздуха согласно [71] и [77].
Наружные параметры воздуха:
температура наиболее холодной пятидневки за отопительный период
tн.о= -32 ºС,
средняя температура наружного воздуха за отопительный период
tн.ср.=-4.1ºС,
продолжительность отопительного периодаnо=231 сут.
Внутренние параметры воздуха согласно [72]:
Температура внутреннего воздуха tвн для спортивного корпуса согласно СНиП 2.08.01-89 принимается для проектирования отопления tвн=16ºС. Температура внутреннего воздуха принимается: для раздевальных кабинетов tвн=16°С, для тамбуров tвн=16°С, для венткамеры tвн=10ºС, для спортивного зала tвн=15°С.
В зданиях, сооружениях и помещениях с постоянным тепловым режимом в течение отопительного сезона для поддержания температуры на заданном уровне сопоставляют теплопотери и теплопоступления в расчетном установившемся режиме, когда возможен наибольший дефицит теплоты.
Произведем расчет сопротивления теплопередаче несущих стен.
Рисунок 4.1 — Эскиз теплоблока
- Значения теплотехнических характеристик и коэффициентов в формулах по [71,72]:= -32 оС с обеспеченность 0,92, tht= -4,1 оС, zht=231 сут ,tint=16 ºС ,
λ1=1,11 Вт/(м⋅ºС), λ2=0,04 Вт/(м⋅ºС), λ3=0,99 Вт/(м⋅ºС),αint=8,7 Вт/(м2⋅ºС), ºС Δtn=4 ºС,n=1,0 , αext=23 Вт/(м2⋅ºС).
- Первоначально определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле (5.1):
(5.1)
- По формуле (5.2) рассчитываем градусо-сутки отопительного периода:
(5.2)
3. Величина сопротивления теплопередаче ограждения с учетом энергосбережения по формуле (5.3) равна:
(5.3)
4. Сравнивая сопротивления теплопередаче ограждения, принимаем для дальнейших расчетов большее значение, т. е. Rreq=3,09м2∙˚С/Вт.
- Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для эксперимента теплоблока (5.4):
(5.4)
- Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для СНиП (5.5):
(5.5)
- Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для ОНИКС (5.6):
(5.6)
8. Уточняем общее фактическое сопротивление теплопередаче для всех слоев ограждения по выражению для кирпича (5.7):
(5.7)
Таким образом, условие теплотехнического расчета выполнено, так как .
- Коэффициент теплопередачи для данной ограждающей конструкции определяем по уравнению (5.8):
- (5.8)
Для расчета теплопотерь здания требуется определить расчетные сопротивления теплопередаче всех остальных ограждающих конструкций (наружной стены, перекрытия, пола, окон).
Но, по условию, для упрощения расчетов принимаем их требуемые значения по таблице 3 источника [71].
Потери тепла через наружные ограждения при заданном тепловом режиме определяются величиной теплового потока и зависят от конструкции и теплофизических свойств строительных материалов и ограждений. Правильный выбор наружных ограждений, обладающих достаточными теплофизическими свойствами, и хорошо продуманные строительные конструкции здания позволяют получить оптимальную расчетную тепловую нагрузку на отопительную установку.
Выбор теплозащитных качеств наружных ограждений и оптимальных конструктивных решений зависят от назначения здания и допускаемых нормами параметров воздуха в помещении.
На рисунке 5.1 показана общая конструкция наружной стены спортивного комплекса.
Рисунок 5.1 — Ограждение конструкции стены:
- ,2- Кирпич глиняный обыкновенный на цементно-песчаном растворе;
- 3- Рихтованный зазор;
- 4- Плиты ISOVER марки DachotermG, λ=0.049 Вт/(м ОС);
- 5- Внутренняя штукатурка (раствор цементно-песчаный);
- На рисунке 5.2 показана общая конструкция чердачного перекрытия спортивного комплекса.
На рисунке 5.3 показана общая конструкция пола спортивного комплекса.
Рисунок 5.2 — Ограждение чердачного перекрытия:
- Железобетонная плита (гост 26633), δ=220 мм;
- 2- Цементная стяжка (раствор цементнопесчанный), δ=10 мм;
- 3- Пароизоляция, λ=0.04 Вт/(м ОС), δ=2 мм;
- 4- Плиты ISOVER марки DachotermG λ=0.049 Вт/(м ОС);
- 5- Плиты ISOVER марки DachotermSLλ=0.049 Вт/(м ОС);
- 6- Рубероид, δ=20 мм;
- 7- Гравий керамзитовый плотностью 500 кг/м3, δ=50 мм
- Дуб вдоль волокон, δ=35 мм;
- 2-Цементная стяжка (раствор цементно-песчаный), δ=10 мм;
- 3-Гидроизоляция, λ=0.04 Вт/(м ОС), δ=2мм;
- 4-Цементный-шлаковый раствор, плотностью 1400 кг/м3, δ=20 мм;
- 5-Пароизоляция, λ=0.04 Вт/(м ОС), δ=2мм;
- 6-Плиты ISOVER марки OL-P, λ=0.046 Вт/(м ОС);
- 7-Железобетонная плита (гост 26633), δ=220 мм;
- Сопротивления теплопередаче, рассчитанные по формуле (5.4) сведены в таблицу 5.1.
В таблица 5.1. приведены расчетные сопротивления теплопередач ограждающих конструкций.
Таблица 5.1 — Расчетные сопротивления ограждающий конструкций для кирпича
| Наименование ограждения | По кирпичу | По СНиП | По ОНИКС | По эксперименту | Окно | Покрытие | Пол |
| Сопротивление теплопередаче Rо, м2*оС/Вт | 3,2 | 4,32 | 3,75 | 3,96 | 1,513 | 0,374 | 0,256 |
2 Расчет тепловых потерь
Потери тепла исчисляются для каждого отапливаемого помещения последовательно через отдельные ограждения и состоят из основных и добавочных. Также учитывается расход теплоты на нагревание инфильтрующегося в помещение наружного воздуха.
Основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещений, Вт, определяются по формуле согласно [77]:
осн=F/Rо*(tвн-tн.о)*(1+β)*n, Вт (5.9)
где F — расчетная площадь ограждающей конструкции, м2, по плану
торгового центра, правила обмера приведенные в [77], линейные размеры ограждений следует определять с точностью до 0,1 м, площадь с точностью до 0,1м2, если в наружной стене имеются окна, балконные двери или входная дверь, то при определении площади наружной стены необходимо вычесть суммарную площадь световых проемов и дверей;о — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2*оС/Вт, принимаем согласно табл.1;
- β — коэффициент, учитывающий добавочные потери теплоты на ориентацию здания, на угловые помещения, на высоту помещения в долях от основных потерь, для типового проектирования принимаем β=0,08;
— n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, согласно [72] для наружных стен n=1, для чердачных перекрытий n=0,9, для перекрытий над неотапливаемыми подвалами n=0,75.
Потери теплоты могут заметно изменятся под влиянием инфильтрации и эксфильтрации воздуха через толщу ограждений, а также под действием облучения солнцем. Теплопотери могут значительно возрасти за счет изменения температуры по высоте, взрывания холодного воздуха через открываемые проемы.
Эти дополнительные теплопотери обычно учитывают добавками к основным теплопотерям, которые представлены в [72].
Добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции следует принимать в долях от основных потерь) в помещениях любого назначения через наружные вертикальные и наклонные (вертикальная проекция) стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, если одно из ограждений обращено на север, восток, северо-восток и северо-запад и 0,1 в других случаях;
- б) в помещениях, разрабатываемых для типового проектирования, через стены, двери и окна, обращенные на любую из сторон света, в размере 0,08 при одной наружной стене и 0,13 для угловых помещений (кроме жилых), а во всех жилых помещениях 0,13;
- в) через необогреваемые полы первого этажа над холодными подпольями зданий в местностях с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °C и ниже (параметры Б) в размере 0,05;
г) через наружные двери, не оборудованные воздушными или воздушно- тепловыми завесами, при высоте зданий H, м, от средней планировочной отметки земли до верха карниза, центра вытяжных отверстий фонаря или устья шахты в размере:
- ,2*H для тройных дверей с двумя тамбурами между ними;
- ,27*H для двойных дверей с тамбурами между ними;
- ,34*H для двойных дверей без тамбура;
- ,22*H для одинарных дверей;
- д) через наружные ворота, не оборудованные воздушными и воздушно тепловыми завесами, в размере 3 при отсутствии тамбура и в размере 1 при наличии тамбура у ворот.
Примечание. Для летних и запасных наружных дверей, и ворот добавочные потери теплоты по подпунктам «г» и «д» не следует учитывать.
Потери теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха учитывают потери через неплотности в наружных ограждениях в результате действия теплового и ветрового давления Qинф определяются по формуле согласно [78]:
инф1=0,24*c*ΣG*(tвн-tн)*k , Вт, (5.10)
где c — коэффициент, учитывающий единицы измерения потерь теплоты, c=1,163;
- количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, через ограждающие конструкции помещения;
- коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока, для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами k=0,8;
Количество инфильтрующегося воздуха, кг/ч, можно определить:
G=Gн *ΣF ,м2*ч (5.11)
где Gн — нормативная воздухопроницаемость, принимаем G=14кг/(м2*ч), F — расчетная площадь окон, м2.
Потери теплоты помещениями, Вт, определяются как:
пом=Qосн+Qинф , Вт (5.12)
Расчет теплопотерь помещениями спортивного комплекса ведется с применением компьютерной программы MS Excel. Результаты расчета теплопотерь сведены в Приложения 2- 5. Суммарные теплопотери помещениями составляют 43550 Вт для кирпича, для теплоблока по эксперименту36049 Вт, по теплоблоку Оникс 37465 Вт, по СНиП 33958 Вт.
5.3 Сравнение тепловых потерь
Сравнение тепловых потерь ограждающих конструкций представлены на рисунке 5.4. Так же был произведен удельный отопительная характеристика, она была рассчитана в MS Excel и предоставлена на рисунке
Рисунок 5.4 — Сравнение тепловых потерь
Рисунок 5.5 — Сравнение удельной отопительной характеристики
В результате расчет тепловых потерь здания мы пришли к выводу, что при использовании в расчете коэффициентов теплопроводности слоёв ограждающих конструкций по СНиП будет всего меньше тепловых потерь, а при использовании кирпичной кладки будут самые большие теплопотери здания.
6. Экономические показатели
1 Технико-экономическая оценка строительства малоэтажного дома из теплоблоков
Экономические показатели малоэтажной постройки 2-х этажного жилого дома показаны в таблице 6.1, общей площадью 240 кв.м.
Таблица 6.1 — Экономические показатели малоэтажной постройки 2-х этажного жилого дома
| Наименование показателей и конструкций стен | Стены из 3-х слойных теплоэффективных блоков | Стены толщиной в 2,5 кирпича с утеплителем т. 120 им. |
| Срок возведения стен (дни) | 15 | 180 |
| Скорость кладки стены (мЗ/час) | 1 | 0,15 |
| Количество рейсов автотранспорта | 6 | 28 |
| Средняя стоимость 1-го рейса (руб.) | 3 000 | 3 000 |
| Всего транспортных расходов (руб.) | 18 000 | 84 000 |
| Стоимость стеновых материалов (руб.) | 400 000 | 369 600 |
| Стоимость раствора (клея) (руб.) | 9 000 | 105 000 |
| Стоимость утеплителя (руб.) | — | 36 000 |
| Стоимость работы (руб.) | 205 000 | 369 000 |
| Всего стоимость стен с транспортными расходами (руб.) | 632 000 | 964 200 |
| Себестоимость м2 стены (руб.) | 2528 | 3857 |
Можно укладывать блоки как на цементно-песчаный раствор, так и на клеевую основу. Но рекомендуется производить укладку на клеевую смесь, так как это экономически выгоднее. Несмотря на её высокую стоимость, расход на 1кв.м. меньше, нежели в случае с цементно-песчаным раствором. Это обусловлено тем, что толщина шва из клеевой смеси в 2-3 раза меньше толщины шва из цементно-песчаного раствора, кроме того, смесь наносится зубчатым шпателем расход клея на 1м2 составляет 8-10 кг. сухой смеси.
2 Зависимость платы за отопление от коэффициета теплосопротивления
Полученное расчетно-экспериментальным путём значение коэффициента теплосопротивления соответствует нормативным требованиям по теплосбережению для жилых зданий для климатических условий г. Вологды . Данная разница является параметром, определяющим уменьшение платы за отопление при эксплуатации здания. Для квартиры, площадью S=70 м2, в которой годовая потребность в теплоте, составляет при расчете с учетом нормативного значения коэффициента теплосопротивления 5745 кВт*ч, а при фактическом значении коэффициента теплосопротивления 4830 кВт*ч.
Таким образом уменьшение годовой потребности в теплоте квартиры снижается на 15,9 %, что в денежном выражении составляет 1323 рубля при тарифе на тепловую энергию 1681,5 руб./Гкал (Приказ РЭК области №950 от 18.12.2014 (c изм. №207 от 05.06.2015)).
Расчет годовой потребности в теплоте квартиры производился по методике по [83].
(6.1)
где Qht — теплопотери здания;
- теплопоступления от инсоляции;
- внутренние тепловыделения;
- ν, ς, β — поправочные коэффициенты: ν = 0,8;
- ς = 1;
- β = 1,13.
Годовая потребность в теплоте, определенная с учетом нормативного значения коэффициента теплосопротивления:
теплопотери через наружные ограждающие конструкции за отопительный период равны 3400 кВт*ч,
теплопоступления за отопительный период составят 1103 кВт*ч,
внутренние тепловыделения за отопительный период при удельном показателе 17 Вт/м2 составят 793 кВт*ч,
Годовая потребность в теплоте, определенная с учетом фактического значения коэффициента теплосопротивления:
теплопотери через наружные ограждающие конструкции за отопительный период равны 3100 кВт*ч,
теплопоступления за отопительный период составят 1103 кВт*ч,
внутренние тепловыделения за отопительный период при удельном показателе 17 Вт/м2 составят 793 кВт*ч.
3 Основные составляющие затрат при проведении энергетических обследований
Исходя из соображений: количество дней, необходимых для определения коэффициента теплосопротивления, месячной зарплаты трём специалистам, минимальная стоимость услуг по определению коэффициента теплосопротивления составляет:
Y = B/2 × n = 20 000 / 2 × 3 = 30 000 р.
B — зарплата одному специалисту, руб / мес.;
- количество специалистов.
7. Основные задачи синтеза схемы эффективной утилизации теплоты
1 Представление результатов расчета
В связи с тем, что второй слой исследуемой ограждающей конструкции (Теплоблок) имеет низкий коэффициент теплопроводности и по своим свойствам материал не гидроскопичен, а также было обнаружено образование конденсата между вторым и третьим слоем, следовательно рекомендуется применение приточно-вытяжной системы вентиляции.
Рисунок 7.1 — Электрическая система отопления, кондиционирования и вентиляции.
- компрессор, 2 — электродный котел, 3, 4 — теплообменники теплового насоса, 5 — эжекционный доводчик, 6 — вентилятор, 7 — циркуляционный насос, Gаф — расход антифриза, Gв — расход воздуха, Gж — расход воды.
В данном разделе приводятся расчеты эффективности применения в приточно-вытяжной системе отопления и вентиляции рекуперации теплоты вытяжного воздуха. Промежуточным теплоносителем принят антифриз. В дальнейшем требуются исследования применения в качестве рабочего тела фреон либо фреон+антифриз (в двухконтурном исполнении).
7.2 Определение теплогидравлических и геометрических характеристик системы
Рисунок 7.2 — Основные этапы расчета приточно-вытяжной установки
7.3 Выводы и сравнение результатов расчета
Таким образом проведены исследования приточно-вытяжной вентиляции с точки зрения ее эффективности. Система вентиляции состоит из множества элементов. Эффективность теплообмена в теплообменном устройстве типа калорифера характеризуется термодинамическим показателям эффективности теплообмена, который считается для всех трех теплообменников по одному алгоритму. Эта функция получена экспериментально, поэтому ее можно использовать только для данного типа теплообменных устройств. Исходя из расчетов, гораздо выгоднее использовать парообразование и конденсацию паров в производстве, нежели производить отпуск влажного отработанного воздуха в окружающую среду. Кроме того, установка калориферов параллельно уменьшает потери энергии на прокачку теплоносителя, поскольку прокачиваемый расход воды через каждый калорифер уменьшается в 2 раза, а это уменьшает общее гидравлическое сопротивление. Таким образом при параллельном соединении происходит экономия энергии и увеличивается эффективность теплоэнергетической системы.
Результаты расчета приведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1. Основные результаты расчета
| №п/п | Наименование параметра | Усл.обозн. | Значение | Ед.изм. |
| 1 | Мощность 1-го теплообменника: | Qт.у. | 12958 | кДж/ч |
| 2 | Температура на выходе из приточного т.о. | tн2 | 17.1 | ºС |
| 3 | Расход антифриза | Gаф | 127 | кг/ч |
| 4 | Отношение теплоёмкостей антифриза и теплоносителя | W | 0.570 | — |
| 5 | Показатель теплотехнической эффективности | Θ | 0.862 | — |
| 6 | Скорость движения антифриза | vаф | 0.0290 | м/с |
| 7 | Суммарные потери давления в кольце для антифриза | Δhаф | 10.09 | кПа |
| 8 | Затрачиваемая энергия на привод насоса | Nнас. | 0.000377 | кВт |
| 9 | Потеря от гидравлического сопротивления по воздуху | ΔРвозд | 0.386 | Па |
| 10 | Затрачиваемая энергия на привод вытяжного вентилятора | Nвыт.вент. | 0.0000276 | кВт |
| 11 | Затрачиваемая энергия на привод приточного вентилятора | Nпр.вент. | 3.069E-05 | кВт |
| 12 | Общая потребляемая мощность | ∑N | 0.000435451 | кВт |
| 13 | Сравнение затрат энергии на перекачку теплоносителя со всей выработанной энергией | K | 8266.11 | кВт(теплоты)/кВт(эл.эн) |
| 14 | Эффективность использования процесса утилизации | ΔЭэфф | 75 | % |
| 15 | Сравнение количеств теплоты, требующейся для нагрева приточного воздуха до и после установки утилизации | Kqпн | 86.2 | % |
В результате расчетов эффективность использования процесса утилизации получилась Ээфф=75%
В будущем планируется заказать теплообменники по параметрам, полученным в ходе подбора коэффициентов в уравнении коэффициента теплопередачи (см. табл.7.2), собрать экспериментальный стенд, спроектировать и наладить работу системы автоматики.
Таблица 7.2. Требуемые параметры теплообменников
| №п/п | Геометрические параметры теплообменников | Значение | Ед.изм. | |||
| 1 | Длина, l | 0.5 | м | |||
| 2 | Ширина, b | 0.5 | м | |||
| 3 | Высота, h | 0.5 | м | |||
| №п/п | Вариант | А | n | m | Расхождение, % | |
| 1 | 1-й вариант | 29.3 | 1.431 | 0.168 | 0.88 | |
| 2 | 2-й вариант | 25.1 | 0.437 | 0.54 | 2.55 | |
| 3 | 3-й вариант (принят в расчете) | 25.3 | 0.97 | 0.31 | 5.03 | |
В результате подбора коэффициентов для расчета системы был принят третий вариант. В итоге в уравнении коэффициента теплопередачи были приняты следующие коэффициенты A=25.3, n=0.97, m-0.31, с целью уменьшения расхождения (менее 15%) по удельной производительности, которая получена по расчёту и действительно выбрана для этой схемы:
8. Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции
Сегодня моделирование является одним из наиболее важных инструментов анализа и может использоваться для решения задач разного уровня. Как известно, в основе моделирования характеристик здания лежат теории из различных дисциплин, преимущественно из физики, математики, материаловедения, экологии и вычислительной техники. Важность моделирования энергоэффективности подтверждается продвигаемыми по всему миру системами классификации «зелёных» зданий, такими как LEED (Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании) и BREEAM (Метод экологической оценки в процессе исследования зданий), а также законодательными инициативами, такими как европейская Директива по энергетическим характеристикам зданий(EPBD).
Важным этапом в исследовании вопросов энергосбережения в зданиях является разработка методов решения задач при проектировании. Российскими специалистами ведутся исследования в этой области. Например, рассматриваются подходы к формированию модели для выбора вариантов решений при проектировании и строительстве индивидуального жилого дома; предложенная модель состоит из блоков, каждый из которых включает ряд характеристик, среди которых заказчик выбирает наиболее подходящие.
Уже разработано приближённое аналитическое решение задачи нестационарного теплообмена в помещении, обеспечивающее погрешность расчёта температур воздуха и ограждающих конструкций, не превышающую 0,5- 1,5o C. Анализ сравнительных расчётов показал возможность использования предложенного решения в качестве модели для автоматического управления тепловым режимом помещения.
8.1 Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции в программе Matlab.
1.1 Постановка задачи
Цель: создать математические модели стационарного и нестационарного тепло-, влагопереноса через трёхслойную ограждающую конструкцию.
Таблица 8.1 — Этапы создания математической модели
| 1.Теплоотдача от внутреннего воздуха в помещении к внутренней поверхности стены | 2.Внутренняя поверхность стены | 3.Теплопередача через 1 слой (бетон) | 4.Образование конденсата в точке стыковки 1 слоя (бетон) и 2 слоя (теплоизоляция) | 5.Низкие значения градиента температур в теплоизоляционном слое 2 | 6.Точка стыковки 2 слоя (теплоизоляция) и 3 слоя (бетон) | 7.3 слой (бетон) | 8.Наружная поверхность стены | 9.Теплоотдача/охлаждение от наружной поверхности стены при взаимодействии с наружным воздухом |
| Этап 1 | Этап 2 | Этап 3 | Этап 4 | Этап 5 | Этап 6 | Этап7 | Этап 8 | Этап 9 |
8.1.2 Без учета коэффициента теплопроводности стержней
Рассмотрим смешанную задачу
- уравнение теплопроводности в промежутке времени от для цепочки ,
- температура стержней в начальный момент времени (начальное условие),
- граничный режим на левом конце цепочки,
- граничный режим на правом конце цепочки,
- условия отсутствия перепада температур в точках , где стыкуются стержни,
- условия неразрывности для потоков температур в точках , где стыкуются стержни.
В смешанной задаче — известными считаются
положительное число ;
- числа (их будем считать рациональными);
- функция , тождественно равна заданному положительному числу ;
- непрерывные функции .
Для численного решения смешанной задачи построим сетку , состоящую из точек (узлов)
где — достаточные большие натуральные числа, удовлетворяющие условиям
Решение составим разностную схему. Суть разностной схемы состоит в том, что в каждом внутреннем узле сетки частные производные приближенно заменяются разделенными разностями:
Эти значения производных подставляя в уравнение , получаем:
- разностное уравнение во внутренних узлах сетки .
Условия в узлах принимает следующий вид:
При этом, как уже отмечалось, числа известны.
Таким образом, получили систему уравнений , с данными — разностную схему, соответствующую смешанной задаче -. Отсюда можно находить все числа .
На основе разностной схемы — приведем следующий алгоритм приближенного численного решения смешанной задачи -:
- Зададим числа .
- Зададим достаточные большие натуральные числа так, чтобы выполнялись условия
- Находим шаги сетки и узлы сетки:
- Вычисляем значения
- Последовательно при находим
Решение дифференциального уравнения теплопроводности многослойной ограждающей конструкции реализовано в Matlab (Приложение 6).
Результаты представлены на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 — Результаты расчета в Matlab.
1.3 С учетом коэффициента теплопроводности стержней
Рисунок 8.2 — Распределение температур по слоям стержней.
Ls — длины стержней; bs — значения температур: внутреннего, наружного воздуха, по слоям стержней; ks — углы наклона изотерм к оси температуры.
На рисунке 8.2 ks — углы наклона изотерм к оси температуры, определяющие коэффициент теплопередачи.
Рассмотрим смешанную задачу
- уравнение теплопроводности в промежутке времени от для цепочки из 3 стержней, имеющих длины (,
* — коэффициент температуропроводности (постоянная величина),
- температура стержней в начальный момент времени (начальное условие),
уравнение прямой,
- вытекает из .
Найдем коэффициент
Таким образом формулы — являются начальными условиями.
Далее определим граничные условия.
Когда t>0, и s принимает значения от 1 до N-1.
, тогда
Следовательно
9. Математическое моделирование 3-х слойной ограждающей конструкции в программе Mathcad
1 Описание основ численного метода теплового баланса. Тепловые схемы
Метод теплового баланса позволяет построить эффективный численный метод и разработать на его основе метод тепловых схем.
Применение численного метода теплового баланса к явлениям переноса теплоты в произвольном выделенном малом объеме позволяет получать устойчивые разностные схемы, сходящиеся в классе разрывных коэффициентов. Применительно к получению конечно-разностных уравнений аналогами численного метода теплового баланса является интегро-интерполяционный метод — в отечественной литературе, и метод контрольного объема — в зарубежной литературе. В этих методах для получения конечно-разностных уравнений проводится интегрирование исходных дифференциальных уравнений по выделенному контрольному объему. В численном методе теплового баланса, излагаемого в этой книге, конечно-разностные уравнения получаются непосредственно из интегрального уравнения баланса для произвольных конечных объемов, на которые предварительно разбивается рассчитываемая область.
Изложение метода получения разностных уравнений и тепловых схем начинается с простейшего случая одномерного стержня и далее, усложняясь, переходит к трехмерному случаю.
2 Построение конечно-разностных уравнений и тепловых схем для одномерных областей
Рассмотрим стержень, поперечное сечение которого столь мало, чтобы можно было пренебречь изменением температуры по его сечению. В этом случае, температурное поле стержня является одномерным и изменяется только по оси х, направленной по длине стержня. Будем считать, что коэффициент теплопроводности стержня λ, плотность материала стержня ρ и удельная теплоемкость с являются функциями координаты х. Объемная плотность внутреннего источника теплоты ф (х, t) изменяется во времени и по длине стержня.
Данные
Заданы граничные условия 3 рода, т.е. на границах стержня происходит теплообмен со средой.
Заданы следующие начальные условия:
- температура среды и коэффициент теплоотдачи со стороны левой границы стержня равны: Та1=23 0С и α1=800 Вт/м2 0С, со стороны правой — Та2=-40С и α2=23 Вт/м2 0С;
- общая длина стержня L равна 350 мм;
- длинна первого слоя L1 равна 130 мм;
- длинна второго слоя L2 равна 150 мм;
- длинна третьего слоя L3 равна 70 мм;
- теплопроводность первого слоя λ1 = 0,51 Вт/м 0С;
- теплопроводность второго слоя λ2 = 0,03321 Вт/м 0С;
- теплопроводность третьего слоя λ3 = 1,08 Вт/м 0С;
- площадь сечения Sп=0,06195;
Численный метод теплового баланса:
Метод баланса — рассматриваем баланс тепловых потоков в данном элементе. ∫=0.
Обозначаем узлы
Расписываем тепловые потоки (выходящие со знаком «+», входящие со знаком «-»).
Составляем баланс потоков для каждого узла, аналогично закону Кирхгофа)
Рис.9.1. Исходные данные, матрицу А — инцеденций, матрицу известных температур Та.
Рис.9.2. Тепловые потоки, матрица проводимостей G, значение теплоемкостей с1, с2, с3, плотности материала ρ.
Рис. 9.3. массовая теплоемкость элементов около узла — С.
Рис. 9.4. Матрица начальных температур в узлах Т0, явный метод Эйлера для Тм+1, параметры итераций: шаг по времени τ, максимальное время итераций — М, m.
Рис 9.5. График нестационарного процесса
Рис 9.6. График стационарного процесса.
По балансу составляем матрицу А — инцеденций.
Расписываем матрицу разностей температур ∆Т. (равное количеству участков).
Из нее получаем матрицу известных температур Та.
Расписываем матрицу проводимостей G.
Составляем массовую теплоемкость элементов около узла — С.
Записываем матрицу начальных температур в узлах Т0.
Переводим Т0 в начальную матрицу для счета Т0=Т0.
Записываем единичную матрицу в узлах.
Записываем метод Эйлера-явный метод, Тм+1.
Задаем параметры итераций: шаг по времени τ, максимальное время итераций — М, m.
Подсчет в матрицах, построение графиков для разног времени и по длине элемента.
Для стационарного процесса находим в виде расчета Т.
Построение графика распределения температур в узлах.
10. Определение фактического значения коэффициента теплосопротивления в реальных условиях
В связи с неудовлетворительным теплотехническим состоянием большинства эксплуатируемых и строящихся зданий существует необходимость в определении коэффициента теплосопротивления ограждающих конструкций в реальных условиях.
В настоящее время определение фактического коэффициента теплосопротивления производится в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 26254-84 [81].
- Определяются нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rтреб, (м2*0С)/Вт ограждающих конструкций в зависимости от величины градусо-суток отопительного периода, а также от назначения здания по СП 50.13330.2012 [59].
— Определяются фактическое значение сопротивления теплопередаче Rфакт, (м2*0С)/Вт: 1) по ГОСТу [81], 2) по фактическим значениям коэффициентов теплопроводности с учетом значений, полученных на компьютерной и математической моделях теплопередачи (главы 2-6,8,9), 3) по МДС 23-1.2007 [82].
- Для выполнения условия Rфакт<= Rтреб подбирается материал утеплителя и толщина.
- Разработка энергосберегающих мероприятий, представленных в главе 7.
- Разработка проектной документации [83].
- Составление энергетического паспорта [60].
- Разработка программы энергосбережения для предприятий [60].
Заключение
В магистерской диссертации решаются вопросы по энергоэффективного строительства — повышение качества ограждающих конструкций без существенного увеличения их стоимости, а также разработаны технико-экономические методики: влияния достоверности значений коэффициентов теплосопротивления ограждающих конструкций на плату за отопление, оценки энергосбережения от применения рекуперации теплоты.
В магистерской диссертации решены следующие задачи:
- Разработана лабораторная работа по определению теплофизических свойств фрагментов ограждающих конструкций;
- Разработан способ определения фактических значений коэффициентов теплосопротивления по измеряемым коэффициентам теплопроводности слоёв ограждающей конструкции;
- Произведены сравнения результатов испытаний из различных источников (нормативные документы, лабораторные испытания, результаты лаборатории фирмы «Оникс»).
- Определена зависимость платы за отопление от достоверности значений коэффициентов теплосопротивления.
- Разработан алгоритм создания компьютерной модели с целью изучения объемного распределения температур в толще простых и сложных фрагментов ограждающих конструкций с использованием программы Ansys;
- Разработана математическая модель теплопередачи через многослойную ограждающую конструкцию, позволяющая определять фактические значения коэффициентов теплоотдачи при различных граничных условиях с использованием программы Mathcad и Matlab;
- Разработан уточненный алгоритм определения значений коэффициентов теплосопротивления в реальных условиях.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/diplomnaya/teplovaya-zaschita-zdaniya/
1. Башмаков, И. А. Энергоэффективность в контексте экономического развития и модернизации // Энергосбережение.-2011.-№2.-С.17-21.
2. Ильюшенко, А.Н. Экологические основы ресурсосберегающей деятельности в Москве // Энергосбережение.-2002.-№1.-С.46-47.
3. Гликин, С.М. Современные ограждающие конструкции и Шахин, В.П. Энергоэффективность и энергосбережение в России: состояние, проблемы, пути решения // Энергонадзор и энергоэффективность.- 2003.-№3.-С.7-13.
4. Альтшуллер, Е.Н. О показателе удельной энергоемкости в индустриальном домостроении // Бетон и железобетон. — 1982. — №8. — С.27-28.
5. Альтшуллер, Е.Н. Эффективность применения слоистых стен в монолитном домостроении // Бетон и железобетон .-1993.-№2.-С.27-28.
6. Ф. Ушков, Н.Н. Цаплев // Жилищное строительство.-1981.-№4.-С.11-12.
7. Шойхет, Б.М. Некоторые аспекты энергоэффективности навесных вентилируемых фасадов // Энергосбережение.-2011.-№7.-С.60-64.
8. Корнилов, Т.А. Опыт эксплуатации вентилируемых фасадов зданий в условиях сурового климата // Изв. вузов. Строительство.-2008.-№1.-С.99-104.
9. Езерский, В. А. Оптимизация термодернизации крупнопанельного жилого здания с учётом срока службы теплозащитных мероприятий / В. А. Езерский, П.В. Монастырёв, Р.Ю. Клычников // Строительные материалы.-2013.-№7.-С.25-27.
10. Езерский, В. А. Влияние параметров жилого дома повышенной этажности на энергопотребление / В. А. Езерский, П.В. Монастырёв, А.И. Глушкова // Вестник МГСУ.-2011.-Т.1.-№3.-С.286-292.
11. Иванцов, А.И. Натурные исследования эксплуатационных воздействий на фасадные системы с различными видами эффективных утеплителей / А. И. Иванцов, В.Н. Куприянов, И.Ш. Сафин // Жилищное строительство.-2013.-№7.- С.29-32.
12. Кузин, А.Я. Теплоперенос в неоднородной брусчатой наружной стене с фасадным утеплением / А.Я. Кузин, А.Н. Хуторной // Изв. вузов. Строительство — 2005. -№11-12.-С.4-10.
13. Костин, В.И. Проблемы оптимизации теплозащитных свойств ограждающих конструкций промышленных зданий // Изв. вузов. Строительство. -2006.-№9.-С.45-47.
14. Анисимов, М.В. Экспериментальное исследование тепловых потерь через покрытие и наружные стены подвальных помещений / М.В. Анисимов, С.А. Карауш / / Энергосбережение и энергетическая безопасность регионов России: Матер. докл.- Томск: Изд-во ЦНТИ,2003. — С. 116-118.
15. Гиндоян А.Г. Тепловой режим конструкций полов / А.Г.Гиндоян. — М.: Стройиздат, 1984. — 222 с.
16. Карауш С.А. Математическая модель задачи нестационарного теплопереноса в подвальном помещении жилого здания / С.А. Карауш, И.А.
Лысак, М.В. Анисимов / / Город и экологическая реконструкция жилищнокоммунального комплекса XXI века: 4 междунар. науч.-практич. конф. 5-6 апреля 2006 г. — М.: МИКХиС, 2006. — С. 474-477.
17. Карауш, С. А. Теплоперенос через цокольную стену подвального помещения жилого здания / С.А. Карауш, М.В. Анисимов / / Изв. вузов. Строительство. -2006.- №10.-С.45-47.
18. Иванов, В.В. Нестационарные температурные режимы многослойных ограждающих конструкций в летнее время / В.В. Иванов, И.И. Сахно, Л.В. Карасёва / / Изв. вузов. Строительство. -2004.-№3.-С.9-13.
19. Иванов, В.В. Нестационарный теплоперенос в многослойных строительных конструкциях / В.В. Иванов, Л.В. Карасёва, С.А. Тихомиров / / Изв. вузов. — Строительство. -2001. -№9-10. -С .7-10.
20. В. Иванов, А.Н. Бутенко, Л.В. Карасёва // Изв. вузов. Строительство. -2007. -№4. — С .24-27.
21. Иванов, В.В. Тепловые режимы неоднородных ограждающих конструкций С .7-10.
22. Корниенко, С.В. Метод решения трёхмерной задачи совместного нестационарного тепло- и влагопереноса для ограждающих конструкций зданий // Изв. вузов. Строительство.-2006.-№2.-С.108-111.
23. Жуков, А.В. Инженерные формулы для расчёта тепловлажностных свойств древесных материалов // Изв. вузов. Строительство. -2008. -№5.- С.81-84.
24. Жуков, А.В. Математическое моделирование тепло- и влагопереноса в наружных деревянных ограждающих конструкциях / А.В. Жуков, А.Я. Кузин, Т.А. Мирошниченко, Д.Н. Цветков , М.С. Филюшина // Изв. вузов. Строительство.-2007.-№1.-С.8-15.
25. Самарин, О. Д. О расчёте охлаждения наружных стен в аварийных режимах теплоснабжения // Изв. вузов. Строительство.-2007.-№2.-С.46-50.
26. Самарин, О. Д. О скорости понижения температуры в наружном углу здания при аварийных режимах теплоснабжения // Изв. вузов. Строительство.-2008.-№2.- С.62-67.
27. Богоявленский,А.И Методы контроля теплозащитных свойств ограждающих конструкций / А.И. Богоявленский, Т.А. Дацюк, П.Г. Исаков, А.С. Платонов,Н.А. Соколов, С.И Ханков / / Изв. вузов. Строительство. -2008. -№11 С.86-89.
28. Назиров, Р.А. Использование высокотеплопроводных материалов для улучшения температурно-влажностных характеристик наружных угловых стен, угловых и рядовых стыков строительных конструкций / Р.А. Назиров, О.В. Соловьёва, Д.А. Михеев, Е.В. Пересыпкин // Изв. вузов. Строительство.-2008.- №8.-С.98-101.
29. Бородин А.И. Определение температуры на внутренней поверхности в углу наружной стены // Изв. вузов. Строительство.-2007.-№12. -С.76-79.
30. Машенков, А.Н. Математическое моделирование конвективного теплообмена около стены здания в приближении пограничного слоя / А.Н. Машенков, Е.А. Косолапов, Е.В. Чебурканова // Изв. вузов. Строительство.-2011.- №5.-С.65-71.
31. Береговой, А.М. Наружные ограждающие конструкции, адаптированные к использованию энергии природной среды / А.М. Береговой, А.П. Прошин, В.А. Береговой, А.В. Гречишкин / / Изв. вузов. Строительство.-2005.-№2.-С.4-8.
32. Фёдоров, С.В. Об эффективных методах расчёта теплопередачи ограждающих конструкций зданий и сооружений при использовании программы «TEMPER-3D» / С.В. Фёдоров, И.А. Холмянский // Изв. вузов. Строительство.- 2006.-№10.-С.4-9.
33. Калашников, М.П. Особенности теплотехнического расчёта наружных ограждающих конструкций плодоовощехранилищ подземного типа / М.П. Калашников, О.Б. Аюрова, В.С. Таханов / / Изв. вузов. Строительство.-2006.-№1.- С.67-71.
34. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М.: Госстрой России, ФГУП, ЦПП, 2004. 25 с.
35. Бодров В.И. Хранение картофеля и овощей / В.И. Бодров. — Горький: Волго- Вят. кн. изд-во, 1985.
36. Позин, Г.М. Комплексное определение термического сопротивления ограждения и мощности обогрева верхней зоны овощекартофелехранилищ / Г.М. Позин, О.Б. Аюрова: Автореф. дис. … канд. тех. наук. — СПб., 2000.
37. Хуторной,А.Н. Теплозащитные свойства неоднородных керамзитобетонных наружных стен зданий / А.Н. Хуторной, А.В. Колесников // Изв. вузов. Строительство.-2004.-№7.-С.18-20.
38. Хон, С.В. Повышение теплозащитных свойств брусчатых наружных стен с вентилируемым воздушным зазором / С.В. Хон, А.Н. Хуторной, А.Я. Кузин. — Томск: Том. гос. архит.-строит. ун-т, 2004. — 26 с.- Деп. в ВИНИТИ РАН.
39. Хуторной, А.Н. Теплоперенос в неоднородных керамзитобетонной и брусчатой наружных стенах зданий / А.Н. Хуторной, С.В. Хон, А.В. Колесников, А.Я. Кузин, Н.А. Цветков // Изв. вузов. Строительство.-2006.-№2.-С.9-14.
40. Перехоженцев, А.Г. Метод расчёта тепло- и пароизоляции многослойных ограждающих конструкций зданий // Изв. вузов. Строительство.-2006.-№7.-С.4-7.
41. Хуторной, А.Н. Особенности пространственного теплопереноса в неоднородном угловом фрагменте деревянной брусчатой стены / А.Н. Хуторной, А.Я. Кузин, Н.А. Цветков // Изв. вузов. Строительство.-2009.-№5.-С.3-8.
42. Самарин, О.Д. Влияние изменения параметров наружного климата на окупаемость энергосберегающих мероприятий // Изв. вузов. Строительство.- 2009.-№6.-С.43-47.
43. Бородин, А.И. Учёт влияния влажности среды при расчёте термического сопротивления ограждающей конструкции /А.И. Бородин, З.Б. Чапанов // Изв. вузов. Строительство.-2009.-№7.-С.40-43.
44. Кононова, М.С. Оценка снижения теплопотребления на отопление зданий при повышении сопротивления теплопередаче наружных ограждений // Изв. вузов. Строительство.-2011.-№8-9.-С.78-83.
45. Экспресс-информация, ВНИИС, выпуск 12 / Зарубеж.опыт, /ВНИИНТПИ.- М, 1988.- С .28-32.
46. Anderlind G., Johansson B. Dynamic insulation. A theoretical analysis of thermal insulation, through which a gas or fluid flows. Stockholm,1983.- 69 p.
47. Revue techniques du batiment et des construction industrielle.- 1988.-№127.- Р. 51-58.
48. Hebgen H. Energieinsparung und baulicher Warmeschutz // Deutsche Bauzeitschrift.- 1979.- №12.- S.1901-1905.
49. Pelke R.Energieeinsparung in der Klimatechnik.-1976.-№ 6.-S.156-158. Экспресс-информация, серия 8, выпуск 12 / Зарубежный опыт, / ВНИИС, 1985.- С.13-15.
50. Экспресс-информация, серия 10, выпуск 2 /Зарубежный опыт/ ВНИИС.- 1985.-С. 9-14.
51. Экспресс-информация, серия 10, выпуск 20 /Зарубежный опыт/ ВНИИС.- 1985.- С.9-11.
52. Береговой, А.М. Тепловая эффективность наружных ограждений зданий при фазовых превращениях влаги / А.М. Береговой, В.А. Береговой, А.В. Мальцев, М.А. Петрянина // Изв. вузов. Строительство. — 2011.- №12.-С. 73-79.
53. Богословский В.Н. Строительная теплофизика.- М.: Высшая школа.-1982.- 415 с.
54. Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей здания / Под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина.- 5 изд., пересмотр.- М.: АВОК- ПРЕСС, 2006 — 256 с.
55. Франчук, А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов [Текст] / Франчук А.У. -Москва, И-328, 1969. — 136 с.
56. A.V. Luikov, Heat and Mass Transfer in Capillary Porous Bodies, Pergamon, Oxford(1966).
57. Куприянов, В.Н. Конденсация парообразной влаги в наружных стенах при суточных колебаниях температуры наружного воздуха /В.Н. Куприянов, А.И. Иванцов // Приволжский научный журнал.-2013.-№2.-С.17-22.
58. Богословский В.Н. Строительная теплофизика.- М.: Высшая школа.-1982.- 415 с.
59. СП 50.13330.2012. Свод правил. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. М.: Минрегион России, 2012.96 с.
60. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации [Электронный ресурс]: федер. закон №261-ФЗ, принят Государственной Думой РФ 18 ноября 2009 г., одобрен Советом Федерации 18 ноября 2009 г. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
61. Ливчак, В.И. Постановление Правительства РФ №18 вернуло сторонников повышения энергоэффективности зданий в правовое поле // Энергосбережение.- 2011.-№2.-С.4-12.
62. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М.: Госстрой России, ФГУП, ЦПП, 2004. 25 с.
63. Матросов, Ю.А. Сравнительный анализ территориальных норм России по энергоэффективности жилых зданий и нового постановления Германии // Энергосбережение.- № 4.- 2002 .- С.60-63.
64. СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России.-М.-2001.-95 с.
65. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Территориальные строительные нормы Пензенской области: Нормативы по энергопотреблению и теплозащите ТСН 23 -3 XX — 2002 Пензенской области/ Издание официальное. — Пенза.- 2002 .- 51 с.
66. Энергосбережение в зданиях. Московские городские строительные нормы: Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению / МГСН 2.01.-99.- М.- 1999 г. — 78.
67. Постановление Правительства Вологодской области от 07.12.2009 года № 1866 «О концепции энергосбережения на территории вологодской области на 2010 — 2015 годы и на перспективу до 2020 года» [Электронный ресурс]: Информационно-правовой портал «Гарант.ру». — Режим доступа: http://base.garant.ru/20358707/.
68. Постановление от 28 июня 2010 года N 739 «О стратегии социально-экономического развития вологодской области на период до 2020 года». [Электронный ресурс]: Стратегическое партнерство «Северо-Запад». — Режим доступа: http://www.n-west.ru/wp-content/uploads/2012/12/O-Strategii-sotsialno-e%60konomicheskogo-razvitiya-Vologodskoy-oblasti-na-period-do-2020-goda.pdf .
69. СНиП 23-02-2003. Строительные нормы и правила. Тепловая защита зданий: утв. Госстроем России 26.06.2003 г. № 113 — Взамен СНиП II-3-79*; введ. 01.10.2003. — М.: ГУП ЦПП, 2003. — 46 с.
70. . СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: актуализированная редакция СНиП 23-01-99*: утв.Госстрой России. — Москва: ФГУП ЦПП, 2012. — 69 с.
71. Теплотехника: учеб. пособие / М.М. Хазен, Г.А. Матвеев, М.Е. Грицевский [и др.]; под ред. Г.А. Матвеева. — М.: Высш. школа, 1981. — 480 с., ил.
72. СНиП 23-02-2003. Строительные нормы и правила. Тепловая защита зданий: утв.Госстроем России26.06.2003 г. № 113- Взамен СНиП II-3-79*; введ. 01.10.2003. — М.: ГУП ЦПП, 2003. — 46 с.
73. СП 60.13330.2012. Свод правил. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: актуализированная редакция СНиП 41-01-2003: утв. Минрегионом РФ 30.06.2012 № 279. — Введ. 01.01.2013. — Москва: ФАУ «ФЦС», 2012. — 81 с.
74. Разработка методики расчета аэродинамических характеристик с помощью комплекса ANSYS CFX [Электронный ресурс]: реферат по информатике — Режим доступа:http://www.bestreferat.ru/.
75. О требованиях энергетической эффективности зданий, строений и сооружений: приказ М-варегион. развития РФ от 28.05.2010 № 262 // Российская газета. — 2010. — 5июня. — С. 33.
76. Об энергетической стратегии России на период до 2030 года: распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009 № 1715-р // Российская газета. — 2009. — 15 ноября. — С. 62.
77. РосТепло.ru[Электронный ресурс]: информационная система по теплоснабжению — Режим доступа: http://www.rosteplo.ru.
78. Разработка методики расчета аэродинамических характеристик с помощью комплекса ANSYS CFX [Электронный ресурс]: реферат по информатике — Режим доступа:http://www.bestreferat.ru/.
79. СП 50.13330.2012. Свод правил. Тепловая защита зданий: актуализированная редакция СНиП 23-02-2003: утв. Минрегионом РФ 26.06.2003 г. № 113- Введ. 01.10.2003. — Москва: ГУП ЦПП, 2003. — 46 с.
80. Определение годовых расходов энергии на эксплуатацию зданий [Электронный ресурс]: Ссылка на статью. — Режим доступа: http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4617.
81. ГОСТ 26254-84 «Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» [Электронный ресурс]: Официальный сайт сайта «Помощь по ГОСТам». — Режим доступа: http://www.gosthelp.ru/gost/gost12798.html .
82. МДС 23-1.2007 «Методические рекомендации по комплексному теплотехническому обследованию наружных ограждающих конструкций с применением тепловизионной техники» [Электронный ресурс]: Информационная система МЕГАНОРМ. — Режим доступа: http://meganorm.ru/Index2/1/4293841/4293841931.htm.
83. Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 N 87 (ред. от 23.01.2016) «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию» [Электронный ресурс]: Информационная система Консультант плюс. — Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_75048/.
Приложение 1
Таблица П1.1 — Результаты эксперимента
| Дата | Гисметео | Батарейки | Термогигрометрtesto 625 | Датчик | Термогигрометрtesto 625 | ||
| температура воздуха внутри помещения | температура воздуха внутри камеры | отностительная влажность воздуха внутри помещения | отностительная влажность воздуха внутри камеры | ||||
| t н | Погода | t вн | t н | ψвн | ψн | ||
| 03.06.2016 | 20 | солнце | старые | 20,5 | -5,9 | 56 | 69 |
| 04.06.2016 | 15 | дождь | новые | 20,8 | -6 | 65 | 67 |
| 06.06.2016 | 15 | дождь | новые | 20,6 | -6 | 52 | 59 |
| Температура на внутренней поверхности 1 слоя | Температура между 1 и 2 слоем | Температура между 2 и 3 слоем | Плотность теплового потока на внутренней поверхности 1 слоя | Плотность теплового потока на наружной поверхности 3 слоя (в камере) | 1 слоя | 2 слоя | 3 слоя | 1 слоя | 2 слоя | 3 слоя |
| t 1 | t 2 | t 3 | q1 | q4 | λ1 | λ2 | λ3 | ψ1 | ψ2 | ψ3 |
| 21,951 | 19,512 | 0,149 | -5 | -31 | 1,123 | 0,045 | 0,986 | 5 | 0 | 3 |
| 19,512 | 19,512 | 0,00 | -5 | -31 | 1,121 | 0,041 | 0,983 | 5 | 0 | 3 |
| 19,512 | 19,512 | 0,00 | -4 | -31 | 1,091 | 0,032 | 0,981 | 5 | 0 | 3 |
Приложение 2
Таблица П2.1 — Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций по теплоблоку Оникс(эксперимент)
| № поме | наимен. | характеристика ограждения | кооф. | (tвtн)*n | основн. | доб.теплопот., | коофици | теплопотери,Вт | ||||||||||||||||||||
| щения | помещ. | наиме | ориент. | размеры | пло | теплоиз. | C | теплопот. | на ориен. | прочие | ент | через | на инфи | поме | ||||||||||||||
| и его те | нование | по стор. | м | щадь, | огражд. | через | по стор. | (1+) | ограж | льтра | щения | |||||||||||||||||
| пература | света | м2 | k,Вт/м2С | ограж,Вт | света | дения | цию | |||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | ||||||||||||||
| 101 | спортивный зал | НС | СВ | 16,8*10,57 | 177 | 3,96 | 47 | 2101 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 2416 | 2416 | |||||||||||||||
| 15 | НС | ЮВ | 28,6*10,57 | 302 | 47 | 3584 | 0,05 | 0,1 | 1,15 | 4122 | 4122 | |||||||||||||||||
| НС | ЮЗ | 16,8*10,57 | 177 | 3,96 | 47 | 2101 | 0 | 0,1 | 1,1 | 2311 | 2311 | |||||||||||||||||
| 3,96 | 0 | 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| Пт | 26,4*16 | 422 | 3,96 | 47 | 5009 | 1 | 5009 | 5009 | ||||||||||||||||||||
| Пл | 26,4*16 | 422 | 3,96 | 47 | 5009 | 1 | 5009 | 5009 | ||||||||||||||||||||
| То | 2,0*1,5 | 27 | 1,513 | 47 | 839 | 0,5 | 0,1 | 1,15 | 965 | 52 | 1017 | |||||||||||||||||
| 19882 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 102 | тамбуры 16 | НС | ЮВ | 3,0*10,57 | 31 | 3,96 | 48 | 376 | 0,5 | 0,1 | 1,15 | 432 | 432 | |||||||||||||||
| лк | НС | ЮЗ | 5,5*10,57 | 58 | 3,96 | 48 | 703 | 0,05 | 0,1 | 1,15 | 808 | 808 | ||||||||||||||||
| НС | СЗ | 3,3*10,57 | 35 | 3,96 | 42 | 371 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 427 | 427 | |||||||||||||||||
| Пл | 2,7*6,0 | 16,2 | 3,96 | 48 | 196 | 1 | 196 | 196 | ||||||||||||||||||||
| Пт | 2,7*6,0 | 16,2 | 0,256 | 48 | 199 | 1 | 199 | 199 | ||||||||||||||||||||
| 0 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 2063 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 104 | инвентарная 10 | Пл | 2,7*2,3 | 6 | 0,374 | 42 | 94 | 1 | 94 | 94 | ||||||||||||||||||
| 94 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 105 | венткамера 10 | НС | СЗ | 5,6*3,3 | 18 | 3,96 | 42 | 191 | 0,1 | 1,1 | 210 | 210 | ||||||||||||||||
| Пл | 4,2*4,8 | 20 | 0,374 | 42 | 314 | 1 | 314 | 314 | ||||||||||||||||||||
| То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 42 | 56 | 1 | 56 | 47 | 103 | |||||||||||||||||||
| 627 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 106 | электрощитовая | Пл | 1,3*0,8 | 1 | 0,374 | 50 | 134 | 1 | 134 | 134 | ||||||||||||||||||
| 18 | 134 | |||||||||||||||||||||||||||
| 107 | раздевальные | НС | СЗ | 3,9*3,3 | 13 | 3,96 | 48 | 158 | 0,1 | 1,15 | 181 | 181 | ||||||||||||||||
| 16 | Пл | 2,2*6,9 | 15 | 0,374 | 48 | 269 | 1 | 269 | 269 | |||||||||||||||||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 48 | 127 | 1 | 127 | 53 | 180 | |||||||||||||||||||
| 630 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 108 | душевые 25 | Пл | 3,8*1,8 | 7 | 0,374 | 57 | 149 | 1 | 149 | 149 | ||||||||||||||||||
| 149 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 109 | душевые 25 | Пл | 3,8*1,8 | 7 | 0,374 | 57 | 149 | 1 | 149 | 149 | ||||||||||||||||||
| 149 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 110 | санузлы 18 | 3,8*1,6 | 6 | 0,374 | 50 | 112 | 1 | 112 | 112 | |||||||||||||||||||
| 112 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 111 | раздевальные | НС | СЗ | 5,2*3,3 | 17 | 3,96 | 48 | 206 | 0,1 | 1,1 | 227 | 227 | ||||||||||||||||
| 16 | Пл | 2,4*6,9 | 16 | 0,374 | 48 | 287 | 1 | 287 | 287 | |||||||||||||||||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 48 | 127 | 1 | 127 | 53 | 180 | |||||||||||||||||||
| 694 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 112 | раздевальные | 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| 16 | НС | СЗ | 3,6*3,3 | 12 | 3,96 | 48 | 145 | 0,1 | 1,1 | 160 | 160 | |||||||||||||||||
| Пл | 2,4*6,9 | 16 | 0,374 | 48 | 287 | 1 | 287 | 287 | ||||||||||||||||||||
| То | 1,5*1,5 | 3 | 1,513 | 48 | 95 | 1 | 95 | 53 | 148 | |||||||||||||||||||
| 595 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 113 | душевые 25 | Пл | 3,3*1,6 | 5 | 0,374 | 57 | 107 | 1 | 107 | 107 | ||||||||||||||||||
| 0 | 107 | |||||||||||||||||||||||||||
| 114 | душевые 25 | Пл | 3,3*2,6 | 8 | 0,374 | 57 | 171 | 1 | 171 | 171 | ||||||||||||||||||
| 171 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 115 | санузел | Пл | 3,4*0,9 | 3 | 0,374 | 50 | 56 | 1 | 56 | 56 | ||||||||||||||||||
| 56 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 116 | раздевальная | НС | СЗ | 2*6,9 | 14 | 3,96 | 48 | 170 | 0,1 | 1,1 | 187 | 187 | ||||||||||||||||
| Пл | 5*3,3 | 16 | 0,374 | 48 | 287 | 1 | 287 | 287 | ||||||||||||||||||||
| То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 48 | 63 | 1 | 63 | 53 | 116 | |||||||||||||||||||
| 590 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 117 | коридор 16 | 16,6*0,7 | 16,6*0,7 | 12 | 0,374 | 48 | 215 | 1 | 215 | 215 | ||||||||||||||||||
| 215 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 118 | вестибюльная | НС | СВ | 2,8*3,3 | 19 | 3,96 | 48 | 230 | 0,1 | 0,05 | 1,1 | 253 | 253 | |||||||||||||||
| 16 | НС | СЗ | 3,9*3,3 | 13 | 3,96 | 48 | 158 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 181 | 181 | ||||||||||||||||
| Пл | 5,3*5 | 26 | 0,374 | 48 | 467 | 1 | 467 | 467 | ||||||||||||||||||||
| 901 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 119 | тамбур гл. входа | Пл | 1,8*1,4 | 2 | 0,374 | 48 | 36 | 1 | 36 | 36 | ||||||||||||||||||
| 16 | 36 | |||||||||||||||||||||||||||
| 120 | лк16 | нс | СВ | 2,4*10,57 | 25 | 3,96 | 48 | 303 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 348 | 421 | |||||||||||||||
| Пт | 5,5*2,4 | 13 | 0,256 | 48 | 160 | 1 | 160 | 160 | ||||||||||||||||||||
| Пл | 5,5*2,4 | 13 | 0,374 | 48 | 233 | 1 | 233 | 233 | ||||||||||||||||||||
| 814 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 203 | ком. инструкторов | НС | 5,6*3,3 | 18 | 3,96 | 50 | 227 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 261 | 261 | ||||||||||||||||
| 18 | То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 50 | 151 | 1 | 151 | 56 | 207 | ||||||||||||||||||
| 469 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 206 | быт. пом. раб. | НС | СЗ | 2,1*3,3 | 7 | 3,96 | 50 | 88 | 0,1 | 1,1 | 97 | 97 | ||||||||||||||||
| 18 | То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 50 | 151 | 1 | 151 | 56 | 207 | ||||||||||||||||||
| 305 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 209 | каб. врача | НС | СЗ | 4,3*3,3 | 14 | 3,96 | 52 | 184 | 0,1 | 1,1 | 202 | 202 | ||||||||||||||||
| 20 | То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 52 | 157 | 1 | 157 | 58 | 215 | ||||||||||||||||||
| 418 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 210 | методический каб. | НС | СЗ | 5,4*3,3 | 17 | 3,96 | 50 | 215 | 0,1 | 1,1 | 236 | 236 | ||||||||||||||||
| 18 | То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 50 | 303 | 1 | 303 | 56 | 359 | ||||||||||||||||||
| 0 | 0 | 595 | ||||||||||||||||||||||||||
| 214 | каб. администр. | НС | СЗ | 2,1*3,3 | 7 | 3,96 | 50 | 88 | 0,1 | 1,1 | 97 | 97 | ||||||||||||||||
| 18 | То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 50 | 151 | 1 | 151 | 56 | 207 | ||||||||||||||||||
| 305 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 215 | каб. администр. | НС | СЗ | 3,6*3,3 | 12 | 3,96 | 50 | 152 | 0,1 | 1,1 | 167 | 167 | ||||||||||||||||
| 18 | То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 50 | 151 | 1 | 151 | 56 | 207 | ||||||||||||||||||
| 374 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 216 | зал силовой подготовки | НС | СВ | 5,5*6,9 | 38 | 3,96 | 47 | 451 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 519 | 519 | |||||||||||||||
| 15 | НС | СЗ | 5,7*6,9 | 39 | 3,96 | 47 | 463 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 532 | 532 | ||||||||||||||||
| То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 47 | 62 | 1 | 62 | 52 | 114 | |||||||||||||||||||
| Пт | 5,4*5,0 | 27 | 0,256 | 47 | 325 | 1 | 325 | 325 | ||||||||||||||||||||
| 1490 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 301 | санузел | Пт | 3,3*1,6 | 5 | 0,256 | 50 | 64 | 1 | 64 | 64 | ||||||||||||||||||
| 64 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 302 | ванна душ. при | Пт | 3,8*4,4 | 16 | 0,256 | 55 | 225 | 1 | 225 | 225 | ||||||||||||||||||
| санузле 23 | 225 | |||||||||||||||||||||||||||
| 303 | раздевальная 18 | НС | СЗ | 6,4*3,3 | 21 | 3,96 | 50 | 265 | 0,1 | 0,05 | 1,15 | 305 | 305 | |||||||||||||||
| Пт | 5,2*2,2 | 11 | 0,256 | 50 | 141 | 1 | 141 | 141 | ||||||||||||||||||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 50 | 303 | 1 | 303 | 56 | 359 | |||||||||||||||||||
| 804 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 304 | камера сухого | Пт | 2,5*4,4 | 11 | 0,256 | 55 | 155 | 1 | 155 | 155 | ||||||||||||||||||
| жара | 155 | |||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 305 | массажный каб. | НС | СЗ | 5,6*3,3 | 18 | 3,96 | 54 | 245 | 0,1 | 1,1 | 270 | 270 | ||||||||||||||||
| Пт | 5,3*2,3 | 12 | 0,256 | 54 | 166 | 1 | 166 | 166 | ||||||||||||||||||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 54 | 327 | 1 | 327 | 60 | 387 | |||||||||||||||||||
| 823 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 306 | раздевал. 18 | Пт | 1,2*4,4 | 5 | 0,256 | 50 | 64 | 1 | 64 | 67 | ||||||||||||||||||
| 67 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 307 | душевая 25 | Пт | 1,2*2,4 | 3 | 0,256 | 57 | 44 | 1 | 44 | 44 | ||||||||||||||||||
| 44 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 308 | клад. уборная | Пт | 1,8*1,3 | 3 | 0,256 | 42 | 32 | 1 | 32 | 32 | ||||||||||||||||||
| инвентаря 10 | 32 | |||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 309 | клад. хозинвент. | Пт | 3,1*2,6 | 8 | 0,256 | 42 | 86 | 1 | 86 | 86 | ||||||||||||||||||
| 10 | 86 | |||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 310 | клад. спортинвент. | НС | СЗ | 3,5*3,3 | 12 | 3,96 | 42 | 127 | 0,1 | 1,1 | 140 | 140 | ||||||||||||||||
| 10 | Пт | 3,1*4 | 12 | 0,256 | 42 | 129 | 1 | 129 | 129 | |||||||||||||||||||
| То | 1,5*1,5 | 2 | 1,513 | 42 | 127 | 1 | 127 | 47 | 174 | |||||||||||||||||||
| 0 | 0 | 443 | ||||||||||||||||||||||||||
| 0 | 0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 311 | коридор 16 | Пт | 2,3*0,8 | 18 | 0,256 | 48 | 221 | 1 | 221 | 221 | ||||||||||||||||||
| 221 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 312 | венткамера 10 | Пт | 4,8*4,4 | 21 | 0,256 | 42 | 226 | 1 | 226 | 226 | ||||||||||||||||||
| 226 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 313 | мастерская 16 | НС | СЗ | 7,8*3,3 | 24 | 3,96 | 48 | 291 | 0,1 | 1,1 | 320 | 320 | ||||||||||||||||
| Пт | 7,5*2,4 | 18 | 0,256 | 48 | 221 | 1 | 221 | 221 | ||||||||||||||||||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1,513 | 48 | 290 | 1 | 290 | 53 | 343 | |||||||||||||||||||
| 885 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 36049 | ||||||||||||||||||||||||||||
Приложение 3
Таблица П3.1 — Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций по кирпичу (фрагмент)
| № пом | наимен. | характеристика ограждения | кооф. | основн. | доб.теплопот., | теплопотери,Вт | |||||
| ещения | помещ. | наиме | ориент. | пло | теплоиз. | теплопот. | на ориен. | прочие | через | на инфи | поме |
| и его те | нование | по стор. | щадь, | огражд. | через | по стор. | ограж | льтра | щения | ||
| пература | света | м2 | k,Вт/м2С | ограж,Вт | света | дения | цию | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 13 | 14 | 15 |
| 101 | спортивный зал | НС | СВ | 177 | 3,2 | 2537 | 0,1 | 0,05 | 2918 | 2918 | |
| 15 | НС | ЮВ | 302 | 3,2 | 4329 | 0,05 | 0,1 | 4979 | 4979 | ||
| НС | ЮЗ | 177 | 3,2 | 2537 | 0 | 0,1 | 2791 | 2791 | |||
| 0 | 0 | 0 | |||||||||
| Пт | 422 | 0,256 | 5078 | 5078 | 5078 | ||||||
| 313 | мастерская 16 | НС | СЗ | 24 | 3,2 | 351 | 0,1 | 386 | 386 | ||
| Пт | 18 | 0,256 | 221 | 221 | 221 | ||||||
| То | 4 | 1,513 | 290 | 290 | 53 | 343 | |||||
| 951 | |||||||||||
| Q | 43550 |
Приложение 4
Таблица П4.1 — Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций по СНиП(фрагмент)
| № помещения | Наименование Помещения и его температура | характеристика ограждения | кооф. | основн. | коофици | теплопотери,Вт | |||||
| Наиме нование | ориент. | размеры | площадь | теплоиз. | теплопот. | ент | через | на инфи | поме | ||
| по ст. | м | м2 | через | (1+) | ограж | льтра | щения | ||||
| света | k,Вт/м2С | ограж,Вт | дения | цию | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 9 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 101 | спортивный зал | НС | СВ | 16,8*10,57 | 177 | 4.32 | 1926 | 1.15 | 2215 | 2215 | |
| 15 | НС | ЮВ | 28,6*10,57 | | 4.32 | 3286 | 1.15 | 3778 | 3778 | ||
| НС | ЮЗ | 16,8*10,57 | 177 | 4.32 | 1926 | 1.1 | 2118 | 2118 | |||
| Пт | 26,4*16 | 422 | 4.32 | 4591 | 1 | 4591 | 4591 | ||||
| Пл | 26,4*16 | 422 | 4.32 | 4591 | 1 | 4591 | 4591 | ||||
| То | 2,0*1,5 | 27 | 1.513 | 839 | 1.15 | 965 | 52 | 1017 | |||
| 311 | коридор 16 | Пт | 2,3*0,8 | 18 | 0.256 | 221 | 1 | 221 | 221 | ||
| 221 | |||||||||||
| 312 | венткамера 10 | Пт | 4,8*4,4 | 21 | 0.256 | 226 | 1 | 226 | 226 | ||
| 226 | |||||||||||
| 313 | мастерская 16 | НС | СЗ | 7,8*3,3 | 24 | 4.32 | 267 | 1.1 | 293 | 293 | |
| Пт | 7,5*2,4 | 18 | 0.256 | 221 | 1 | 221 | 221 | ||||
| То | 2(1,5*1,5) | 4 | 1.513 | 290 | 1 | 290 | 53 | 343 | |||
| 858 | |||||||||||
Приложение 5
Таблица П5.1 — Расчет тепловых потерь ограждающих конструкций по теплоблоку Ониск(фрагмент)
