Удельная тепловая характеристика школы

Обновлено: 02.07.2024

Удельная отопительная характеристика здания — значение максимального потока теплого воздуха, требуемого для обогрева дома. Оно указывается в энергетических паспортах многоэтажных зданий. Это значение необходимо для проектно-строительных работ и для расчета расходов на теплоснабжение. А еще оно пригодится, чтобы не терять время на расчет ограждающих поверхностей здания для вычисления теплопотерь дома. Рассмотрим, как это делать.

Технические особенности

Удельная отопительная характеристика вычисляется с учетом разницы между комнатной и наружной температурами (измеряется в градусах). Показатель обозначается буквой q. Он измеряется в Вт/(м3*К) либо ккал/(ч*м3*°С). В данном случае, удельная тепловая характеристика здания для отопления определяет средний уровень потери тепла 1 кв. метра здания за 1 час с каждым градусом разницы комнатной и наружной температур. Показатель наружной температуры выводится из значений температур в наиболее холодные пять дней, наиболее холодных восьми зим за последние 50 лет.

Расчеты удельной отопительной характеристики дают представление об энергоэффективности здания.

Формулы расчета

Удельная тепловая отопительная характеристика здания рассчитывается фактически или расчетно-нормативно. Фактическое вычисление намного проще, но не позволяет добиться точных результатов. Оно проводится с помощью тепловизионного обследования. Расчетно-нормативные вычисления делаются с помощью таблиц и формул.

Удельная отопительная характеристика жилых зданий вычисляется с помощью формулы:

Qзд — теплопотери всех помещений дома;
V — объем площади, которая отапливается по внешнему периметру без учета подвальных помещений;
tп-tн — разница температур в основных помещениях (tп — температура в помещении, tн — наружная температура).

Температура в жилом помещении обычно составляет 18 градусов, на производствах берется индивидуальный показатель отдельных цехов.

Согласно этой формуле вычислить теплопотери здания можно с помощью расчета: Qзд = qV (tп-tн) ккал/ч.

Это далеко не единственная формула расчета отопительной характеристики здания, по таблицам или простыми измерениями. Вот еще одна:

Удельная отопительная характеристика здания — показатель максимального теплового потока, который нужен для обогрева конкретного здания. При этом перепад между температурой внутри здания и снаружи определяют в 1 градус.

Можно сказать, что эта характеристика наглядно показывает энергоэффективность здания.

Понятие тепловой удельной характеристики

Тепловизионное обследование зданий
Прежде чем говорить о расчетах, необходимо определиться с основными терминами и понятиями. Под удельной характеристикой принято понимать значение наибольшего потока тепла, необходимого на обогрев здания или сооружения. При расчете удельных характеристик дельту температур (разницу между уличной и комнатной температурой) принято брать за 1 градус.

Какими бывают расчёты

Удельную отопительную характеристику определяют разными методами:

исходя из расчётно-нормативных параметров (с помощью формул и таблиц);
по фактическим данным;
индивидуально разработанные методики саморегулирующихся организаций, где во внимание принимаются так же и год возведения здания, и проектные особенности.

Вычисляя фактические показатели, обращают внимание на тепловую потерю в трубопроводах, которые проходят по неотапливаемым площадям, потери на вентиляцию (кондиционирование).

При этом, при определении удельной отопительной характеристики здания, СНиП «Вентиляция отопление и кондиционирование станет настольной книгой. Тепловизионное обследование поможет наиболее правильно выяснить показатели энергоэффективности.

Удельные тепловые характеристики зданий различного назначения

Технические характеристики паровых котлов

Марка котла	Паропроизводительность, кг/ч	Тепловая мощность, кВт	Температура нагрева пара, 0 С	Избыточное рабочее давление, кПа
КВ‑300М	68,7
Д‑721А	68,7
МЗК‑8Г (Е‑0,4‑9Г)	174,5
МЗК‑7Г (Е‑1,0‑9Г)	174,5
ДКВР‑2,5‑1,3	194,1
ДКВР‑4‑13	194,1
ДКВР‑6,5‑13	194,1
ДКВР‑10‑13	194,1
ДКВР‑10‑13‑250

Значения коэффициентов теплопередачи открыто установленных отопительных приборов

Нагревательные приборы	Значения коэффициента теплопередачи К, Вт/(м2. К) при
Разности средней температуры воды в приборе и температуры воздуха помещения, 0 С	Избыточном давлении пара, кПа
40..50	50..60	60..70	70..80	>80	68,7	98,1	>98,1
Чугунный радиатор М‑140	8,5	9,2	9,5	9,9	10,4	‑	‑
Чугунный радиатор М‑140АО	8,1	8,8	9,2	9,5	9,6	‑	‑
Чугунные трубы с круглыми ребрами:
1. труба	5,2	5,2	5,8	5,8	5,8	7,5	7,8
2. трубы (одна над другой)	4,7	4,9	5,3	5,3	5,3	5,8	6,3	6,5
3. трубы (одна над другой)	4,1	4,7	4,7	4,7	4,7	5,3	5,6	5,8
Одна стальная труба, диаметром, мм:
Менее или равном 32	12,8	13,4	14,6	14,6	15,2	16,2
32..108	11,1	11,6	12,2	12,8	13,4	14,9	15,6
133..159	11,1
Несколько стальных труб (одна над другой) диаметром, мм:
менее или равном 32	11,6	11,6	12,8	12,8	13,4	14,6	15,6	16,3
более 32	9,3	9,6	10,5	10,5	10,5	12,8	13,8	14,4

Формулы расчёта

Количество теплоты, теряемой 1 м. куб. здания, с учётом температурной разницы в 1 градус (Q) можно получить по следующей формуле:

Этот расчёт не является идеальным, несмотря на то, что в нём учитывается площадь здания и размеры наружных стен, оконных проёмов и пола.

Есть другая формула, по которой можно выполнить расчёт фактической характеристики, где за основу вычислений берут годовой расход топлива (Q), среднюю температурный режим внутри здания(tint) и на улице (text) и отопительный период (z):

Несовершенство этого вычисления в том, что не в нём не отражена разница температур в помещениях здания. Наиболее удобной считается система расчёта, предложенная профессором Н. С. Ермолаевым:

Преимущество использования этой системы расчёта в том, что в ней учитываются проектировочные характеристики здания. Используется коэффициент, который показывает соотношение размера остекленных окон по отношению к площади стен. В формуле Ермолаева применяются коэффициенты таких показателей, как теплопередача окон, стен, потолков и полов.

Вычисления

Точное значение потерь тепла произвольным зданием вычислить практически невозможно. Однако давно разработаны методики приблизительных расчетов, дающих в пределах статистики достаточно точные средние результаты. Эти схемы вычислений часто упоминается как расчеты по укрупненным показателям (измерителям).

Наряду с тепловой мощностью часто возникает необходимость рассчитать суточный, часовой, годичный расход тепловой энергии или среднюю потребляемую мощность. Как это сделать? Приведем несколько примеров.

Часовой расход тепла на отопление по укрупненным измерителям вычисляется по формуле Qот=q*a*k*(tвн-tно)*V, где:

Qот – искомое значение к килокалориях.
q – удельная отопительная величина дома в ккал/(м3*С*час). Она ищется в справочниках для каждого типа зданий.

Удельная отопительная характеристика привязана к размерам, возрасту и типу здания.

а – коэффициент поправки на вентиляцию (обычно равен 1,05 – 1,1).
k – коэффициент поправки на климатическую зону (0,8 – 2,0 для разных климатических зон).
tвн – внутренняя температура в помещении (+18 – +22 С).
tно – уличная температура.
V – объем здания вместе с ограждающими конструкциями.

Чтобы вычислить приблизительный годовой расход тепла на отопление в здании с удельным расходом в 125 кДж/(м2*С*сут) и площадью 100 м2, расположенном в климатической зоне с параметром GSOP=6000, нужно всего-то умножить 125 на 100 (площадь дома) и на 6000 (градусо-сутки отопительного периода). 125*100*6000=75000000 кДж, или примерно 18 гигакалорий, или 20800 киловатт-часов.

Чтобы пересчитать годичный расход в среднюю тепловую мощность отопительного оборудования, достаточно разделить его на длину отопительного сезона в часах. Если он длится 200 дней, средняя тепловая мощность отопления в приведенном выше случае составит 20800/200/24=4,33 КВт.

Что означает класс энергоэффективности?

Цифры, полученные по удельной тепло характеристике, используются для того, чтобы определить энергоэффективность здания. По законодательству, начиная с 2011 года, все многоквартирные дома должны иметь класс энергоэффективности.

Для того, чтобы определить энергетическую эффективность, отталкиваются от следующих данных:

Разница между расчётно-нормативными и фактическими показателями. Фактические иногда определяют способом тепловизионного обследования. В нормативных показателях отражаются расходы на отопление, вентиляцию и климатические параметры региона.
Учитывают тип здания и стройматериалы, из которого оно возведено.

Класс энергоэффективности записывают в энергетический паспорт. У разных классов имеются свои показатели расхода энергоресурсов в течение года.

Как можно улучшить энергоэффективность сооружения

В многоквартирных домах добиться повышения энергоэффективности гораздо сложнее, чем в частных. Требуются дополнительные затраты и не всегда они дают ожидаемый эффект.

Что это такое

Определение

Определение удельного расхода тепла дается в СП 23-101-2000. В соответствии с документу, так именуется количество тепла, необходимое для поддержания в здании нормируемой температуры, отнесенное к единице площади либо объема и к еще одному параметру — градусо-дням отопительного периода.

Для чего употребляется данный параметр? В первую очередь — для оценки энергоэффективности здания (либо, что то же самое, качества его утепления) и планирования затрат тепла.

Фактически, в СНиП 23-02-2003прямо говорится: удельный (на квадратный либо кубический метр) расход тепловой энергии на отопление здания не должен быть больше приведенных значений. Чем лучше теплоизоляция, тем меньше энергии требует обогрев.

Градусо-дни

Как минимум один из использованных терминов испытывает недостаток в разъяснении. Что это такое — градусо-дни?

Это понятие прямо относится к количеству тепла, нужному для поддержания комфортного климата в отапливаемого помещения зимой. Она вычисляется по формуле GSOP=Dt*Z, где:

GSOP — искомое значение;
Dt — отличие между нормированной внутренней температурой здания (в соответствии с действующим СНиП она должна быть равна от +18 до +22 С) и средней температурой наиболее прохладных пяти дней зимы.
Z — протяженность отопительного сезона (в днях).

Как несложно додуматься, значение параметра определяется климатической территорией и для территории России варьируются от 2000 (Крым, Краснодарский край) до 12000 (Чукотский АО, Якутия).

10 Требования к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий

10.1 Показателем расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого или общественного здания на стадии разработки проектной документации, является удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания численно равная расходу тепловой энергии на 1 мотапливаемого объема здания в единицу времени при перепаде температуры в 1 °С, , Вт/(м·°С). Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания, , Вт/(м·°С), определяется по методике приложения Г с учетом климатических условий района строительства, выбранных объемно-планировочных решений, ориентации здания, теплозащитных свойств ограждающих конструкций, принятой системы вентиляции здания, а также применения энергосберегающих технологий. Расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания должно быть меньше или равно нормируемого значения , Вт/(м·°С). Для нормирования энергопотребления здания расчетное значение удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию определяется в режиме, усредненном за отопительный период:

, (10.1)

где - нормируемая удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, Вт/(м·°С), определяемая для различных типов жилых и общественных зданий по таблице 13 или 14.

Таблица 13 - Нормируемая (базовая) удельная характеристика расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию малоэтажных жилых одноквартирных зданий, , Вт/(м·°С)

Расчетно-нормативные и фактические показатели удельной тепловой характеристики являются основными маркерами, применяемыми специалистами в области теплотехники. Цифры обладают практическим значением для потребителей собственных и многоэтажных домов. Дельта между расчетными и фактическими показателями является коэффициентом эффективности энергии помещения, который отражает экономичность тепловых коммуникаций.

Понятие удельной тепловой характеристики здания

Удельная тепловая характеристика здания — важный технический параметр, который содержится в паспорте. Расчет требуется при проектировании и стройке здания. Знание маркеров нужно потребителю тепловой энергии, так как они оказывают влияние на показатель тарифа. Удельная характеристика подразумевает наличие значения крупнейшего потока тепла, требуемого для обогревания помещения. При расчете показателя разница уличного и комнатного показателя измеряется 1 градусом. Параметр является показателем энергоэффективности помещения. Средний коэффициент фиксируется в нормативной документации. Изменение маркеров отражает энергетическую эффективность системы. Расчет параметров проводится по установленным правилам СНиП.

Методика расчета удельной тепловой характеристики

Удельная отопительная характеристика может носить расчетно-нормативный или фактический характер. Первый способ предполагает использование формул и таблиц. Фактические показатели подлежат расчету, но точные результаты определяются при тепловизионном обследовании здания.

Расчетно-нормативная

Расчетные данные вычисляются при помощи формулы

q_зд (Вт/(м 3о С)) — показатель теплоты, теряемой одним кубическим метром здания при разнице температур в 1 градус;
F₀ (м 2 ) — маркер отапливаемой площади;
F_ст, F_ок, F_пол, F_пок (м 2 ) — показатель площади стен, окон и покрытия;
R_т.ст, R_т.ок, R_т.пол, R_т.пок— маркер сопротивления передачи тепла поверхностью;
N — коэффициент, который находится в зависимости от положения помещения относительно улицы.

Это не единственный способ вычисления. Рассчитываться характеристики могут при помощи местных норм строительства, а также посредством определенных показателей здания с саморегуляцией.

При расчете задействованы фактические параметры:

Q — маркер расхода топлива;
Z — коэффициент продолжительности отопительного сезона;
T_int — показатель средней температуры воздуха в помещении;
T_ext — маркер средней уличной температуры;
Q — коэффициент удельной тепловой характеристики помещения.

Чаще всего прибегают к этому вычислению, так как оно проще. Однако есть существенный минус, который влияет на точность конечного результата: учитывается разница температуры в помещениях постройки. Для получения данных, обладающих наибольшей информативностью, прибегают к вычислениям, определяющим расход тепла по показателю теплопотери в различных зданиях и данным проектной документации.

Фактическая

Саморегулирующие организации используют собственные способы.

В них содержатся:

данные планировки;
составляющие архитектуры;
год постройки здания.
маркеры температуры воздуха на улице в сезон отопления.

Помимо этого удельный показатель отопительной характеристики определяется с учетом потери тепла в трубах, проходящих через холодные помещения, а также расхода на конденсат и вентиляцию. Коэффициенты содержатся в таблицах СНиП.

Определение класса энергоэффективности

Показатель удельной отопительной характеристики здания является основным маркером класса энергоэффективности любой постройки. Он определяется в обязательном порядке в жилых домах со множеством квартир.

Определение маркера осуществляется на основе следующих данных:

Изменение фактических и расчетно-нормативных маркеров. Первые получают практическим методом, а также при помощи обследования тепловизии.
Характеристика климата местности.
Нормативные данные о расходах на отопление, вентиляцию.
Тип постройки.
Технические данные строительных материалов.

Каждый класс энергоэффективности обладает определенным значением расхода ресурса за год. Показатель содержится в паспорте дома.

Основные методы улучшения энергоэффективности

Оптимизация показателей подразумевает снижение тарифа на отопление благодаря улучшению теплоизоляции.

К основным методам следует отнести:

Повышение уровня теплосопротивления строящегося здания. Проводятся облицовочные работы стен, перекрытия отделываются теплоизоляционными материалами. Индикатор энергосбережения повышается до 40%.
Устранение в строящемся здании мостиков холода. Сбережение энергии увеличивается на 3%.
Остекление лоджий и балконов. Способ оптимизирует сохранение тепла на 10—12%.
Монтаж инновационных моделей окон с профилями, содержащими несколько камер.
Установка системы вентиляции.

Повысить степень теплоизоляции могут и жильцы. Среди основных методов следует отметить:

монтаж радиаторов из алюминия;
установку термостатов;
монтаж тепловых счетчиков;
установку экранов, которые отражают тепловые потоки;
применение пластмассовых труб в отопительной системе;
установку индивидуальной отопительной системы.

Повышением энергоэффективности можно добиться сокращения издержек на вентиляцию помещения. Рекомендуется использовать:

оконное микропроветривание;
систему с подогревом воздуха, который поступает извне;
регуляцию подачи воздуха;
защиту от сквозняков;
вентиляционные системы с двигателями разных мощностей.

Для улучшения энергоэффективности многоквартирного дома нужны большие затраты. Иногда проблема остается нерешенной. Сокращение потери тепла в частном доме отличается простотой. Она достигается различными способами. При комплексном подходе к проблеме добиваются положительного результата. Затраты на отопление зависят от особенностей системы.

Дома частного сектора изредка подключены к коммуникациям центрального назначения. По большей части они имеют индивидуальную котельную. Установка современной системы, которую отличает высокий уровень КПД, способствует сокращению расходов на тепло. Лучшим выбором становится газовый котел. Также показано оснащение котла дополнительным оборудованием. К примеру, монтаж терморегулятора может сэкономить расход топлива на 25%. Установка дополнительных датчиков способствует увеличению экономии потребления газа.

Функциональность большей части автономных систем основана на принудительной циркуляции теплоносителя. С этой целью в сеть монтируется насос. Оборудование должно отличаться надежностью и высоким качеством. Но такие модели используют большое количество энергии. В домах с принудительной циркуляцией 30% затрат уходит на эксплуатацию циркуляционного насоса. На рынке представлены марки агрегатов класса А, отличающиеся энергоэффективностью.

Сохранение тепла обеспечивает терморегулятор. Работа датчика отличается простотой. Температура воздуха считывается внутри обогреваемого помещения. В результате насос находится в режиме отключения и включения в зависимости от температуры в квартире или доме. Граница срабатывания и температурный режим задается пользователем. Жильцы применяют автономную систему отопления и получают хороший микроклимат, а также экономию потребления топлива. Основным приоритетом теплозащитных термостатов является отключение нагревателя и насоса циркуляции. Оборудование сохраняет работоспособность.

Для повышения эффективности энергии существуют и другие методы:

утепление стен и полов посредством инновационных теплоизолирующих материалов;
монтаж пластиковых окон;
защита помещений от сквозняков.

Все способы дают возможность увеличить фактические показатели теплозащиты здания относительно расчетно-нормативных показателей. Увеличенный маркер отражает степень комфорта и экономии.

Читайте также: