Организация энергосбережения в строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Энергосбережение в зданиях и сооружениях - одно из основных направлений энергосбережения в теплотехнике, теплоэнергетики и тепло технологиях.

Энергосбережение в зданиях и сооружениях строится на сбережении теплоты в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, включает в себя различные устройства: вентилируемых наружных стен, вентилируемых окон, трехслойного или отражающего (в инфракрасном излучении) остекления, дополнительного утепления наружных ограждений, теплоизоляции стен за отопительным прибором, застекленных лоджий. Кроме того, для энергосбережения в зданиях и сооружениях возможно применение воздушного отопления от гелиоустановок, а также с использованием тепло насосных установок и энергии низкого потенциала (конденсата, воды, воздуха).

В промышленных зданиях и сооружениях в дополнение к этому возможно применение газовых инфракрасных излучений, периодического режима отопления, локального обогрева рабочих площадок теплотой рециркуляционного воздуха из верхней зоны помещения, прямое испарительное охлаждение воздуха.



1. Теплотехнический расчет наружной стены

Определить требуемую толщину утеплителя из условия энергосбережения

Исходные данные. Вариант № 21.

Здание - жилой дом.

Район строительства: г. Одесса. Зона влажности- 3 (сухая).

Таблица 1. Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура внутреннего воздуха		°С	18
2	Расчетная температура наружного воздуха		°С	- 18
3	Продолжительность отопительного периода		сут.	183
4	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период		°С	- 6
5	Градусо-сутки отопительного периода		°С·сут	2805

Конструкция ограждения

Лицевой пустотный керамический кирпич, с_о = 1200 кг/м³, д₁=120мм, л=0,35 Вт/(м • ⁰С);

Пенополистирол листовой с_о =25 кг/м³, д=?, л=0,05 Вт/(м • ⁰С);

Кладка из пенобетонных блоков с_о =600 кг/м³, 400мм, л=0,29 Вт/(м • ⁰С). Расчет:

1. Градусо-сутки отопительного периода:

где: t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, °С, определяемая по табл. 1.



2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req, табл. 4.

3. Минимально допустимая толщина утеплителя определяется из условия:

.

Принимаем толщину утеплителя 0,04 м

4. Приведенное сопротивление теплопередаче, R?, с учетом принятой толщины утеплителя:

5. Выполнить проверку конструкции на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждения ф_si, ⁰С, должна быть выше точки росы t_d, ⁰С, но не менее чем на 2-3⁰С. Температуру внутренней поверхности, ф_si, стен следует определять по формуле:



где : t_int - расчетная температура воздуха внутри здания;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха;

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6;

б_int - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности наружного ограждения теплого чердака, Вт/ (м ·°С), принимаемый: для стен - 8,7; для покрытий 7-9-этажных домов - 9,9; 10-12-этажных - 10,5; 13 -16-этажных - 12 Вт/(м °С);

R? - приведенное сопротивление теплопередаче (наружных стен, перекрытий и покрытий теплого чердака), м °С/Вт.

Температура точки росы t_d принимается по таблице 3. t_d=10,7 °С

Так, как температура внутренней поверхности ограждения ф_si,=16,46 ⁰С, выше точки росы t_d,=10,7⁰С на 5,76 ⁰С, конструкция стены удовлетворяет условиям проверки на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

5. Определяем тепло потери через наружные стены:

где: t_н - температура воздуха снаружи объекта (°С);

t_вн - температура внутри помещения (°С);

F - суммарная площадь стен всего сооружения (м²);

n - коэффициент, учитывающий расположение объекта относительно наружного воздуха. Для сооружений с перекрытиями, напрямую контактирующими с наружным воздухом n=1; для объектов с чердачными перекрытиями n=0,9; если же объект расположен над неотапливаемым подвалом n = 0,75;

в - добавочные теплопотери, зависящие от типа ограждающих конструкций и условий географической ориентации. Данный коэффициент располагается в диапазоне от 0,05 до 0,27 и подбирается по специальным таблицам.



2. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

здание энергосбережение наружный стена

Проверить конструктивно принятую толщину утеплителя для холодного чердака из условия энергосбережения.

Исходные данные. Вариант № 21.

Здание - жилой дом.

Район строительства: г. Одесса. Зона влажности- 3 (сухая).

Таблица 2. Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура внутреннего воздуха		°С	22
2	Расчетная температура наружного воздуха		°С	- 31
3	Расчетная температура теплого чердака		°С	+ 5
4	Расчетная температура техподполья		°С	+ 2
5	Продолжительность отопительного периода		сут	202
6	Средняя температура наружного воздуха за отопительный период		°С	- 6
7	Градусо-сутки отопительного периода		°С·сут	2805

Конструкция ограждения

Перекрытие над подвалом: ж/б плита, 220мм, л₁=1,92 Вт/(м • ⁰С);

Утеплитель: плиты из пенопласта с_о =35 кг/м³, д=?, л₂=0,045 Вт/(м • ⁰С);

Пергамин на битумной мастике, 3мм, л₃=0,17 Вт/(м • ⁰С);

Водонепроницаемый цементный раствор, 20мм, л₄=0,41 Вт/(м • ⁰С);

Керамическая плитка, 30мм, л₅=0,14 Вт/(м • ⁰С).

Расчет:

1. Градусо-сутки отопительного периода:



где: t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, °С, определяемая по табл. 1.

2. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req

3. Минимально допустимая толщина утеплителя определяется из условия:

.

Принимаем толщину утеплителя 0,15 м

4. Приведенное сопротивление теплопередаче, R?, с учетом принятой толщины утеплителя:

Конструктивно принятая толщина утеплителя завышена, т.е. экономически нецелесообразна.

5. Выполнить проверку конструкции на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждения ф_si, ⁰С, должна быть выше точки росы t_d, ⁰С, но не менее чем на 2-3⁰С.

Температуру внутренней поверхности ф_si стен следует определять по формуле:

где : t_int - расчетная температура воздуха внутри здания;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха;

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6.

Так, как температура внутренней поверхности ограждения ф_si,=20,42 ⁰С, выше точки росы t_d,=10,7⁰С на 9,72 ⁰С, конструкция стены удовлетворяет условиям проверки на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

где: t_н - температура воздуха снаружи объекта (°С);

t_вн - температура внутри помещения (°С);

F - суммарная площадь стен всего сооружения (м²);

n - коэффициент, учитывающий расположение объекта относительно наружного воздуха. Для сооружений с перекрытиями, напрямую контактирующими с наружным воздухом n=1; для объектов с чердачными перекрытиями n=0,9; если же объект расположен над неотапливаемым подвалом n = 0,75;

в - добавочные теплопотери, зависящие от типа ограждающих конструкций и условий географической ориентации. Данный коэффициент располагается в диапазоне от 0,05 до 0,27 и подбирается по специальным таблицам.



3. Теплотехнический расчет перекрытия над подвалом

Определить толщину утеплителя для перекрытия над подвалом из условия энергосбережения.

Исходные данные. Вариант № 21. Здание - жилой дом.

Район строительства: г. Одесса. Зона влажности- 3 (сухая).

Таблица 3. Расчетные условия

N п.п.	Наименование расчетных параметров	Обозначение параметра	Единица измерения	Расчетное значение
1	Расчетная температура внутреннего воздуха		°С	22
2	Расчетная температура наружного воздуха		°С	- 31
3	Расчетная температура теплого чердака		°С	+ 5
4	Расчетная температура техподполья		°С	+ 2
5	Продолжительность отопительного периода		сут	202
6	Сред. Темп. наружного воздуха за отоп. период		°С	- 6,3
7	Градусо-сутки отопительного периода		°С·сут	5717

Конструкция ограждения

Утепление совмещенного с кровлей перекрытия ( в мансардных помещениях):

Кровля ;

Обрешетка д=?, л₁=1,92 Вт/(м • ⁰С)

Воздушная прослойка д = 30 мм, л₂=0,09 Вт/(м • ⁰С);

УРСА с_о =15 кг/м³; д =30 мм, л₁=0,042 Вт/(м • ⁰С)

Пароизоляция; Обшивка ( вагонка) 15мм, л₁=0,18 Вт/(м • ⁰С)

Расчет:

1. Нормируемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над техподпольем

Размещено на http://www.allbest.ru/

м²·°С/Вт, определяют по формуле:



нормируемое сопротивление теплопередаче перекрытий над техподпольем, определяемое согласно СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

-расчетная температура воздуха в техподполье, равная не менее плюс 2 °C.

2. Градусо-сутки отопительного периода:

где: t_int - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, °С, определяемая по табл. 1.



3. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче, R_req, табл. 4.

4. Минимальная толщина утеплителя определяется из условия:

.

Принимаем толщину утеплителя 0,02 м

5. Приведенное сопротивление теплопередаче, R^b,c_о, с учетом принятой толщины утеплителя

6. Выполнить проверку конструкции на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

Температура внутренней поверхности ограждения ф_si, ⁰С, должна быть выше точки росы t_d, ⁰С, но не менее чем на 2-3⁰С.

Температуру внутренней поверхности ф_si перекрытия следует определять по формуле:



где : t_int - расчетная температура воздуха внутри здания;

t_ext - расчетная температура наружного воздуха;

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6.

Так, как температура внутренней поверхности ограждения ф_si,=17,38 ⁰С, выше точки росы t_d,=10,7 ⁰С на 6,68 ⁰С, конструкция стены удовлетворяет условиям проверки на не выпадение конденсата на внутренней поверхности ограждения.

где: t_н - температура воздуха снаружи объекта (°С);

t_вн - температура внутри помещения (°С);

F - суммарная площадь стен всего сооружения (м²);

n - коэффициент, учитывающий расположение объекта относительно наружного воздуха. Для сооружений с перекрытиями, напрямую контактирующими с наружным воздухом n=1; для объектов с чердачными перекрытиями n=0,9; если же объект расположен над неотапливаемым подвалом n = 0,75;

в - добавочные теплопотери, зависящие от типа ограждающих конструкций и условий географической ориентации. Данный коэффициент располагается в диапазоне от 0,05 до 0,27 и подбирается по специальным таблицам.



4.Теплопотери

4.1 Теплопотери через окна

где: t_н - температура воздуха снаружи объекта (°С);

t_вн - температура внутри помещения (°С);

F - суммарная площадь стен всего сооружения (м²);

n - коэффициент, учитывающий расположение объекта относительно наружного воздуха. Для сооружений с перекрытиями, напрямую контактирующими с наружным воздухом n=1; для объектов с чердачными перекрытиями n=0,9; если же объект расположен над неотапливаемым подвалом n = 0,75;

в - добавочные теплопотери, зависящие от типа ограждающих конструкций и условий географической ориентации. Данный коэффициент располагается в диапазоне от 0,05 до 0,27 и подбирается по специальным таблицам.

4.2 Теплопотери через двери

где: t_н - температура воздуха снаружи объекта (°С);

t_вн - температура внутри помещения (°С);

F - суммарная площадь стен всего сооружения (м²); n - коэффициент, учитывающий расположение объекта относительно наружного воздуха. Для сооружений с перекрытиями, напрямую контактирующими с наружным воздухом n=1; для объектов с чердачными перекрытиями n=0,9; если же объект расположен над неотапливаемым подвалом n = 0,75;

в - добавочные тепло потери, зависящие от типа ограждающих конструкций и условий географической ориентации. Данный коэффициент располагается в диапазоне от 0,05 до 0,27 и подбирается по специальным таблицам.

4.3 Общие тепло потери

4.4 Определяем необходимое количество тепла

4.5.Определяем затраты при использование топлива

(1.1)

где: 3-- затраты при использовании данного вида топлива грн,

Q -- количество произведенного тепла, кВт-ч

Ц -- стоимость топлива, грн/ед. (единица - м³, кг, л. и т д.)

Q_р^н -- теплотворная способность топлива. кВт ч/ед.

з -- коэффициент полезного действия (коэффициент использования энергии) тепло генератора, производящего тепло с помощью данного топлива.

2. Дрова

3. Газ

4. Палеты

5. Электричество

6. Тепловой насос



7. Жидкое томливо

8. Уголь

Стоимость, грн

Рис.1 График стоимости отопительных материалов.



Вывод

здание энергосбережение наружный стена

Сделанные расчёты по расходам топлива для отопления дома (комнаты) показали, что самым экономичным является использование теплового насоса , а самым дорогим применение котла на жидком топливе. Если сравнить эти два вида топлива, то расходы затраченные на отопление дома(комнаты) тепловым насосом в 15 раз ниже чем при отоплении с использованием жидкого топлива.



Список литературы

1. СНиП 23-01-99* Строительная климатология. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

2. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

3.СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий. - М.: ОАО ЦПП, 2004. 4.- 139 с. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

5.СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

6.СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

7.ГОСТ 30494-96 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. - М.: ОАО ЦПП, 2004. - 139 с.

Размещено на Allbest.ru

...