Средняя величина солнечной радиации

ГОСТ Р 55656-2013(ИСО 13790:2008)

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗДАНИЙ

Energy performance of buildings — Calculation of energy use for space heating and cooling

Дата введения 2015-07-01

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ) на основе аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2013 г. N 1211-ст

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕПравила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).

     1 Область применения

1.1 Назначение стандарта

а) для оценки соответствия отдельных элементов и систем в целом нормам поддержания заданного микроклимата и теплозащиты здания;

в) для выяснения уровня энергетических характеристик существующих зданий;

д) для прогнозирования потребности в энергии на региональном или национальном уровне с помощью расчета энергопотребления типичных зданий — представителей рынка строительства.

Ввиду различных требований к микроклимату отдельных помещений или различных режимов работы здание может быть разделено на несколько зон с различными заданными температурами помещений.В зависимости от условий здание:- всё здание может моделироваться одной зоной;- может разделяться на несколько зон для выполнения многозонного расчета без учета теплового взаимодействия между зонами;- может разделяться на несколько зон для выполнения многозонного расчета с учетом теплового взаимодействия между зонами.Условия отнесения помещений к одной зоне:- требуемая температура для различных помещений одной зоны отличается не более, чем на 6 (4) °С. Требуемую температуру в зоне следует принимать;- помещения обслуживаются одной или однотипными системами отопления или охлаждения;- регулирование поддержания заданной температуры в помещениях осуществляется по одному принципу (например, в холодный период с помощью терморегуляторов, установленных на отопительных приборах);- помещения используются в одинаковом временном режиме;- в помещениях имеются приблизительно одинаковые суммарные за сутки удельные тепловыделения, в том числе от людей, освещения, технологического или другого тепловыделяющего оборудования, солнечной радиации, транзитных трубопроводов и воздуховодов и т.д., или все выделения теплоты, имеющие место в помещениях одной зоны, можно считать равномерно распределенными по площади всех помещений;- к одной зоне относятся не только функциональные помещения, но и небольшие коридоры, холлы и другие вспомогательные помещения, двери в которые из функциональных помещений часто открываются, если их суммарная площадь не превышает 30% общей площади зоны;- средний воздухообмен, приходящийся на 1 м площади помещений, отличается не более чем в 1,5 (4) раза.

Основными исходными параметрами настоящего стандарта являются:- климатические данные;- требования к внутренним условиям в помещениях здания (температуре, распределению ее по высоте, подвижности воздуха);- принятые теплозащитные качества наружных ограждающих конструкций;- расчетные тепловые и электрические мощности систем отопления, вентиляции и охлаждения;- теплопоступления от внутренних источников и солнечной радиации;- описание здания и его составных частей, систем и их обслуживающих*;___________________* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных. — данные, относящиеся к топологии систем отопления, охлаждения, горячему водоснабжению, вентиляции и системам освещения;- требования к разбивке здания на различные зоны для расчета;- принятые вентиляционные расходы наружного и рециркуляционного воздуха;- источники тепловой, электрической и утилизированной в здании (например, теплоты вытяжного воздуха) энергии;- расход и температура воздуха вентиляции (в случае предварительного нагревания или охлаждения) и соответствующее энергопотребление для перемещения воздуха, предварительного подогрева или охлаждения;- параметры управления.

Основными результатами расчетов по стандарту являются:- годовое теплопотребление инженерными системами, обслуживающими здание для отопления и охлаждения помещений;- годовое энергопотребление инженерными системами, обслуживающими здание для отопления и охлаждения помещений;- определение длительности сезонов отопления и охлаждения (в часах работы системы), влияющей на энергопотребление инженерными системами отопления, охлаждения и вентиляции зданий.Дополнительной информацией из результатов расчетов по стандарту могут быть:- помесячные значения потребностей в тепловой и электрической энергии;- помесячные значения основных элементов энергетического баланса, например, теплопотерь, теплоты, вносимой вентиляцией, притоков теплоты от внутренних источников, солнечной теплоты;- вклад пассивных солнечных притоков теплоты и теплоты внутренних источников;- вклад непроизводственных потерь теплоты от инженерных систем отопления, вентиляции, охлаждения, горячего водоснабжения, освещения.Важно то, что процедуры расчета являются четкими, воспроизводимыми и предоставляют возможность контроля результатов.

Для систем, работающих без контроля влажности, необходимы данные о температуре наружного воздуха, интенсивности солнечной радиации и скорости ветра.Климатическая информация, используемая для расчетов, в зависимости от требуемой детализации результатов или от необходимости учета меняющихся в течение года параметров (например, солнечной радиации) должна быть по-разному детализирована. Причем, скорость ветра, влияние которой на результатах расчета сказывается в меньшей степени, чем влияние температуры наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации, можно принимать по средним за месяц или сезон величинам.Для безынерционных систем, энергопотребление которых линейно зависит от температуры наружного воздуха, выполнять расчеты возможно по усредненным за некоторый период (месяц, сезон) температурам и суммам интенсивностей падающей на различно ориентированные вертикальные и горизонтальную поверхности солнечной радиации за этот период. При этом температура наружного воздуха должна быть усреднена за период работы системы (сезон и/или часть суток).Расчет энергопотребления системами, отапливающими или охлаждающими помещения зданий в нестационарном тепловом режиме, следует выполнять по средним за месяц климатическим данным, включающим в себя суточный ход температуры наружного воздуха и солнечной радиации.Использование более подробной климатической информации, например, в форме «типичного года» относится скорее не к проектной, а к научно-исследовательской работе, и в настоящем стандарте не рассматривается. Хотя для уникальных объектов может возникнуть необходимость в таких расчетах, которые должна выполнять специализированная организация.Следует иметь в виду, что в расчетах применяется, как правило, средняя за многолетний период климатическая информация, разброс которой от года к году может быть достаточно большим. Даже использование данных, усредненных за последние 10-15 лет, не гарантирует близости принятых климатических условий к тем, которые будут наблюдаться в ближайшем будущем. Поэтому полученные результаты энергопотребления системами отопления или охлаждения следует рассматривать как достаточно вероятные, но в каждом конкретном году могущие быть меньше или больше.

Следует иметь в виду, что любая детализация расчета базируется на дополнительной исходной информации. Отсутствие точности в исходной информации неизбежно приведет к искажению результата. Расширение постановки задачи также требует скрупулезного отношения ко всем величинам, которыми приходится оперировать в расчете.Точность расчетов, связанных с усреднением энергопотребления за месяц или даже за сезон предполагает, что все колебания нагрузки уравновешивают друг друга. Наличие в отдельные моменты времени холодного периода года теплоизбытков, которые не могут быть ассимилированы, приводит к превышению расчетной температуры помещения. Этот факт учитывается коэффициентами, уменьшающими сумму теплопоступлений в помещения зоны здания, подлежащую вычитанию из теплопотерь. Так как теплопоступления в различных видах помещений могут значительно разниться друг от друга, для увеличения точности расчета эти коэффициенты должны корректироваться пользователем стандарта.В стандарте обращено внимание на общие правила задания исходных данных и использования физических величин, независимо от выбранного подхода к расчету.Данный стандарт применим к зданиям, как на стадии проектирования, так и к существующим зданиям. Исходные данные о существующем здании и обслуживающих его системах, требующиеся для расчета по стандарту, должны содержаться в Энергетическом паспорте здания, который первоначально разрабатывается на стадии проектирования, затем корректируется при сдаче здания в эксплуатацию и поддерживается эксплуатирующей организацией. В случае отсутствия для существующего здания Энергетического паспорта, пользователь указывает, какие исходные данные были использованы и из какого источника.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:ГОСТ Р 55655-2013 Тепловая изоляция. Физические величины и определенияГОСТ Р ИСО 23045-2013 Проектирование систем обеспечения микроклимата здания. Руководящие указания по оценке энергетической эффективности новых зданийПримечание — При использовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55655-2013, ГОСТ Р ИСО 23045-2013, |1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 геометрические характеристики здания (geometrical parameters of а building): Параметры, определяющие площадь и объем здания, его отдельных помещений и наружных ограждений, и необходимые для проектирования и расчета теплозащиты здания и его инженерных систем.

3.1.3 метеорологические параметры (meteorological factors): Температура, относительная влажность, энтальпия и подвижность воздуха или скорость ветра.Примечание — Метеорологические параметры могут быть внутренними и наружными.

3.1.5 наружные ограждения (external enclosures): Ограждающие конструкции, отделяющие отапливаемые помещения здания от наружной среды или от неотапливаемых помещений.

3.1.7 энергосбережение (energy saving): Совокупность мероприятий, направленных на сокращение потребления энергии зданием или на снижение его потребности в энергии.

3.2.1 воздухопроницаемость (air permeability) (1): Физическая величина, отражающая свойство материала пропускать через себя воздух и численно равная плотности потока воздуха в кг/(ч·м), проходящего через сечение материала, перпендикулярное потоку, при градиенте давления в 1 Па/м.

3.2.3 воздухопроницание (air permition): Процесс прохождения воздуха через строительный материал или ограждающую конструкцию здания.

3.2.5 инфильтрация (infiltration): Проникновение наружного воздуха внутрь помещения через щели и неплотности в наружных ограждениях здания из-за положительной разности давлений воздуха снаружи и внутри помещения.Примечания

2 В проектной практике принято учитывать инфильтрацию при расчете тепловой мощности системы отопления и при расчете теплопотребления системой отопления в течение отопительного периода.

3.2.6 коэффициент паропроницаемости (vapour permeability coefficient): Характеристика интенсивности паропроницания через материал, численно равная потоку парообразной влаги в мг/ч, проходящему в среднем через 1 м площади конструкции, при градиенте упругости водяного пара в 1 Па/м.

1. Может относиться к ограждающей конструкции, ее фрагменту или целому фасаду.

3. Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции — величина обратная приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающей конструкции.

3.2.9 нормируемая воздухопроницаемость (standard air permeability): Максимальная разрешенная воздухопроницаемость конструкции при любых погодных условиях, в которых может находиться здание, и вне зависимости от разности давлений по обе стороны ограждающей конструкции, принимаемая в соответствии с нормативными документами.

3.2.11 паропроницаемость (vapour permeability): Свойство материала или наружного ограждения, отражающее его способность к паропроницанию.Примечание — Характеризуется коэффициентом паропроницаемости.

3.2.13 приведенное сопротивление теплопередаче (reduced thermal resistance): Физическая величина, численно равная перепаду температур воздуха по разные стороны ограждающей конструкции, при котором плотность потока теплоты через нее, усредненная по площади конструкции, равная 1 Вт/м.Примечание — Может относиться к ограждающей конструкции в целом или ее фрагменту.

3.2.15 сопротивление паропроницанию (vapour permition resistance): Показатель, характеризующий интенсивность паропроницания через ограждающую конструкцию, и численно равный разности парциальных давлений водяного пара с обеих сторон конструкции, необходимой для возникновения плотности потока водяного пара через конструкцию в 1 мг/(м·ч).

3.2.17 термическое сопротивление однородного плоскопараллельного слоя (thermal resistance of layer): Физическая величина, численно равная перепаду температур между поверхностями слоя при плотности теплового потока через слой, равной 1 Вт/м.

3.2.19 теплозащита здания (building thermal protection) (1): Комплекс мероприятий, направленных на снижение теплопотерь помещений путем увеличения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания и их сопротивления воздухопроницанию, а также за счет совершенствования инженерных систем здания.

3.2.21 теплопотери (heat losses): Уходящая из здания теплота, складывающаяся из трансмиссионных и инфильтрационных теплопотерь при поддержании в помещениях здания заданных тепловых условий.

3.2.23 теплопотери инфильтрационные (infiltration heat losses): Затраты теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха при поддержании в помещениях здания заданных тепловых условий.

3.2.25 требуемое сопротивление теплопередаче (required thermal resistance): Минимальное сопротивление теплопередаче наружного ограждения, которое допускается нормативными документами по санитарно-гигиеническим требованиям или исходя из требований по энергосбережению.

3.2.27 условная ограждающая конструкция (по отношению к рассматриваемой) (schematic enclosure): Та же конструкция, но без теплопроводных включений.

3.2.29 эквивалентное термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции, состоящей из параллельных и последовательных по ходу теплового потока однородных слоев (equivalent thermal resistance of multilayer enclosure): Физическая величина, численно равная перепаду температур между поверхностями однослойной однородной ограждающей конструкции той же площади, формирующей одинаковый с рассматриваемой конструкцией поток теплоты плотностью, равной 1 Вт/м.

3.3.1 вентиляция (ventilation): Система мер и инженерных решений, обеспечивающих в помещениях за счет подачи наружного воздуха и (или) удаления вредных выделений (избыточной теплоты, влаги, газов, паров и аэрозолей) необходимую чистоту воздушной среды и метеорологические параметры на уровне не выше верхних допустимых пределов.

3.3.3 водопотребитель (water user): Человек или иной объект (за исключением санитарного прибора), для которого действующими нормативными документами установлены нормативы потребления воды из систем холодного и (или) горячего водоснабжения.

3.3.5 горячее водоснабжение (ГВС) (heat water supply): Обеспечение бытовых нужд населения и производственных потребностей в воде с повышенной (до 75 °С) температурой.

3.3.7 кондиционирование воздуха (air conditioning): Поддержание определенных параметров воздушной среды помещения в соответствии с требованиями комфортности для человека или технологического процесса при переменных внешних и внутренних тепловлажностных воздействиях, включая обеспечение требуемого вентиляционного воздухообмена за счет подачи специальным образом подготовленного наружного и, при необходимости, рециркуляционного воздуха с соблюдением комфортной радиационной температуры в пределах обслуживаемой зоны.

3.3.9. недостатки теплоты (теплонедостатки) (heat deficit): Отрицательная разность тепловых потоков, поступающих в помещение от различных источников и уходящих из него, при расчетных параметрах наружного воздуха.Примечание — Могут рассматриваться недостатки явной и полной теплоты.

3.3.11 санитарные приборы (sanitary fittings): Водоразборная арматура и приемники сточной воды.

3.3.13 система горячего водоснабжения (система ГВС) (hot water supply system): Совокупность технических средств и элементов, предназначенных для подогрева воды и ее транспортирования к водоразборным приборам.

3.3.15 система отопления (heating system): Совокупность технических средств и элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи теплоты в отапливаемые помещения.

3.3.17 тепловая мощность системы отопления (heat capacity of a heating system): Максимальная величина теплового потока, Вт, необходимая для восполнения расчетных теплопотерь помещениям, обслуживаемым системой, с учетом неизбежных дополнительных потерь и используемая для подбора теплообменника или котельного агрегата.

3.3.19 тепловая мощность систем ГВС (heat capacity of a hot water supply system): Максимальная величина теплового потока, Вт, необходимая для подогрева воды в системе ГВС и используемая для подбора теплообменника или котельного агрегата.

3.4 Термины, относящиеся к наружным метеорологическим параметрам и условиям

1. Характеризуют суровость климата местности.

3.4.2 обеспеченность (probability): Накопленная вероятность события, заключающегося в том, что фактическое значение какого-либо метеорологического параметра не превысит его расчетной величины, указанной в нормативной или справочной литературе, в теплый период года, и не окажется ниже расчетной величины в холодный период.

3.4.4 охладительный период (cooling season): Период, характеризующийся превышением теплопоступлений в помещения здания над теплопотерями, что приводит к необходимости искусственного охлаждения помещений здания для поддержания в них нормируемой температуры.

3.4.6 теплый период года (warm season): Период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше 8 °С.Примечание — Для проектирования систем вентиляции, кондиционирования воздуха и охлаждения в теплый период года выделяются близкие к экстремальным расчетные условия наружного климата, характеризующиеся определенной обеспеченностью метеорологических параметров в зависимости от вида системы и требований к микроклимату помещения. Для расчета сезонного энергопотребления указанными системами пользуются среднемесячными показателями теплого периода года и повторяемостью стояния отдельных параметров.

3.5 Термины, относящиеся к микроклимату помещения

3.5.2 допустимые параметры микроклимата (acceptable indoor parameters): Сочетания значений показателей микроклимата помещения, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущения дискомфорта, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции, но не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

1 Как правило, вычисляется по известным значениям температуры отдельных поверхностей, обращенных в помещение.

3.5.4 локальная асимметрия результирующей температуры (local asymmetry of effective temperature): Разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.

3.5.6 оптимальные параметры микроклимата (optimal indoor parameters): Сочетания значений показателей микроклимата помещения, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

3.5.8 помещение с постоянным пребыванием людей (room with permanent people’s residence): Помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.

3.5.10 радиационная температура помещения (radiant temperature of room): Усредненная по площадям температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов.

3.5.12 температура воздуха (air temperature): Средняя температура воздуха помещения, разброс которой по объему обслуживаемой зоны при допустимых условиях не должен превышать 3 °С, а при оптимальных 2 °С.

1 Для определения результирующей температуры — сфера, зачерненная снаружи (степень черноты не ниже 0,95).

3.6 Термины, относящиеся к наружным ограждениям

3.6.2 дверной блок (door unit): Конструкция заполнения дверного проема, состоящая из коробки и дверного полотна.

3.6.4 коэффициент теплообмена (heat exchange coefficient): Показатель, характеризующий интенсивность конвективного и лучистого теплообмена между поверхностью ограждения и окружающей средой и численно равный плотности потока теплоты через поверхность ограждения в Вт/м при разности температур поверхности и среды в 1 К.

3.6.6 окно (window): Элемент стеновой или кровельной конструкции, состоящий из светового проема, оконного блока и соединяющего их узла примыкания.

3.6.8 перегородка (bulkhead): Вертикальная ограждающая конструкция, отделяющая одно помещение от другого и опирающаяся на междуэтажное перекрытие.Примечание — Перегородки могут быть только внутренними.

3.6.10 покрытие (roof): Горизонтальная ограждающая конструкция, отделяющая здание от окружающей среды и защищающая от атмосферных осадков.Примечание — При отсутствии чердака покрытие является совмещенным, выполняющим одновременно функции перекрытия верхнего этажа.

3.6.12 стена (wall): Вертикальная ограждающая конструкция, отделяющая одно помещение от другого или от окружающей среды и опирающаяся на фундамент или каркас здания.Примечание — Стены могут быть внутренними и наружными.

3.6.14 теплопроводность (thermal conductivity) (2): Теплофизическая характеристика материала, отражающая его свойство передавать теплоту за счет теплопроводности и численно равная плотности теплового потока через поверхность, перпендикулярную тепловому потоку в материале при градиенте температуры в 1 Вт/К.

3.7.1 вентилируемая площадь (ventilated area): Суммарная площадь помещений здания с нормируемыми внутренними метеорологическими параметрами, обеспечиваемыми за счет работы системы вентиляции.

3.7.3 кондиционируемая площадь (conditioned area): Суммарная площадь помещений здания с нормируемыми внутренними метеорологическими параметрами, обеспечиваемыми за счет работы системы кондиционирования воздуха.

3.7.5 коэффициент компактности (factor of compactness): Отношение суммарной площади наружных ограждений здания к отапливаемому объему.

3.7.7 общая площадь здания (total area of a building): Сумма площадей всех этажей (включая технические, мансардный, цокольный и подвальные).Примечание — Площадь этажей зданий следует измерять в пределах внутренних поверхностей наружных стен. Площадь антресолей, переходов в другие здания, остекленных веранд, галерей и балконов зрительных и других залов следует включать в общую площадь здания. Площадь многосветных помещений следует включать в общую площадь здания в пределах только одного этажа. При наклонных наружных стенах площадь этажа измеряется на уровне пола.

3.7.9 отапливаемый объем (heated volume): Объем отапливаемой части здания по наружному обмеру.

3.7.11 расчетная площадь здания (design area of a building): Сумма площадей всех размещаемых в здании помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и инженерных сетей.

3.8 Термины, относящиеся к энергосбережению

3.8.2 вторичные энергоресурсы (ВЭР) (waste energy sources): Теплота удаляемых из помещений потоков жидких и газообразных сред, в т.ч. воздуха, удаляемого системами вентиляции или кондиционирования воздуха, канализационных и технологических стоков и т.п., пригодная для осуществления теплоутилизации.

3.8.4 коэффициент относительного проникания солнечной радиации (factor of relative penetration of solar radiation): Отношение плотности теплового потока, поступающего от солнечной радиации через заполнение светового проема рассматриваемой конструкции, к плотности данного потока через одинарное остекление с той же площадью светопрозрачной части.

3.8.6 коэффициент спроса (factor of demand): Отношение фактического потребления электрической энергии тем или иным устройством за расчетный период (сутки, неделя и т.д.) к максимально возможному потреблению, рассчитываемому по величине установочной мощности при полной непрерывной загрузке устройства.

3.8.8 коэффициент учета встречного теплового потока (factor of account of opposing heat flow): Показатель снижения теплозатрат на подогрев неорганизованного притока при инфильтрации вследствие воздействия встречного трансмиссионного теплового потока через соответствующее ограждение.

3.8.10 регенератор (heat regenerator): Теплообменное устройство, в котором передача теплоты осуществляется за счет перемещения твердого теплоаккумулирующего элемента из среды с более высокой температурой в среду с более низкой и обратно.Примечание — Регенераторы могут быть вращающимися и стационарными.

3.8.12 рециркуляция (recirculation): Подмешивание части воздуха, удаляемого из помещения или здания в целом, к приточному воздуху для сокращения затрат энергии на подогрев и (или) увлажнение последнего в отопительный период и на его охлаждение и (или) осушку в охладительный период.Примечание — Системы воздушного отопления или охлаждения могут использовать полную рециркуляцию, без использования наружного воздуха.

3.8.14 теплоизоляция (thermal insulation material) (2): То же, что теплоизоляционный материал.

3.8.16 теплонасосная установка (thermal pump unit): Холодильная машина, непосредственно предназначенная для отбора низкопотенциальной теплоты от внешнего источника с последующим повышением температуры хладоагента до уровня, при котором возможна передача теплоты в систему отопления, вентиляции и (или) кондиционирования воздуха, а также ГВС.

3.8.18 теплоутилизатор (heat recoverer): Теплообменное устройство, предназначенное для теплоутилизации.

3.8.20 удельная тепловая мощность систем отопления (specific heat capacity of heating system): Тепловая мощность систем отопления, отнесенная к отапливаемой площади.

3.8.22 удельное теплопотребление системами вентиляции (specific heat consumption of ventilating system): Теплопотребление систем вентиляции или кондиционирования воздуха, отнесенное к отапливаемой площади.

3.8.24 энергоэффективное окно (energy efficient window): Окно, характеризующееся высокими значениями сопротивлений теплопередаче (как правило, не менее 0,65 м·К/Вт) и воздухопроницанию (как правило, не менее 0,9 м·ч/кг) и одновременно высоким светопропусканием, вследствие чего повышение коэффициента остекления приводит к сокращению теплопотребления инженерных систем.

Таблица 1 содержит обозначения и единицы измерения величин, используемых в настоящем стандарте.

Таблица 2 содержит индексы, используемые в настоящем стандарте.

5 Основные положения процедур расчета

5.1.1 Введение

5.1.2 Тепловой баланс зоны здания

5.1.3 Энергетический баланс системы отопления и (или) охлаждения здания

5.2 Основная последовательность процедуры расчета

5.3 Различные типы методов расчета

6 Расчет с учетом разделения здания на зоны

Если применяется однозонный расчет, среднюю температуру для отопления зоны здания , °С, вычисляют по формуле:

где — заданная температура для отопления помещения , °С;

, (2)

— общая площадь охлаждаемого помещения, , м.

Если применяется однозонный расчет, и зона содержит помещения, здания имеют различные функции с различными внутренними теплопоступлениями, временем работы освещения, облучаемостью солнечной радиацией, часами работы вентиляции, при различном вентиляционном расходе, и т.д., то следует использовать средние взвешенные по площади величины параметров, относя их к зданию в целом.Усреднение каких-либо величин выполняется для того периода времени (отопительный период, охладительный период, месяц года и т.д.), для которого выполняется конкретный расчет.

Для многозонного расчета без теплового взаимодействия между зонами (расчет с невзаимодействующими зонами) не учитывается любой процесс передачи теплоты с помощью между зонами.Расчет с невзаимодействующими зонами рассматривается как серия независимых однозонных расчетов.Для системы отопления и/или охлаждения, обслуживающей несколько зон, потребность в энергии для отопления и/или охлаждения равна сумме потребностей в энергии, рассчитанных для отдельных зон.Энергопотребление для здания равно сумме энергопотребления, рассчитанного для отдельных зон.

Для многозонного расчета с тепловым взаимодействием между зонами (расчет с взаимодействующими зонами), учитывается любой процесс передачи теплоты (с помощью теплопередачи или перетекания воздуха).

6.5.1 Общая площадь здания или его зоны (отапливаемой и/или охлаждаемой ) определяется в границах внутренних поверхностей наружных стен здания.Примечание — Сумма общих обслуживаемых площадей всех помещений в зоне здания должна быть равной общей обслуживаемой площади зоны здания.

6.5.3 Площади наружных ограждающих конструкциях определяют так же, как при расчете теплопотерь здания, т.е. по наружным обмерам.

7 Расчет потребности в теплоте на возмещение теплопотерь

(3)

7.2 Общие трансмиссионные теплопотери здания или его зоны за отопительный период, , МДж, вычисляют по формуле:

где — приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи, Вт/(м·°С);

7.3 Расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха при отоплении здания или его зоны, , МДж, вычисляют по формуле:

где — расход инфильтрационного воздуха, кг/(ч·м), через воздухопроницаемый элемент здания (окно, витраж, дверь) определяется по 7.4; — теплоемкость воздуха, 1,006 кДж/(кг·°С); — расчетная температура внутреннего воздуха для отопления зоны, °С, определяется по формуле (1); — средняя температура отопительного периода, °С, определяется по разделу 10; — продолжительность отопительного периода, сут, определяется по разделу 10; — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в воздухопроницаемых конструкциях, равный:0,7 — для окон и балконных дверей с тройными раздельными переплетами;0,8 — для окон и балконных дверей с двойными раздельными переплетами;0,9 — для окон и балконных дверей со спаренными переплетами;

7.3.1 Расход инфильтрационного воздуха, , кг/(ч·м), через воздухопроницаемый элемент здания (окно, витраж, дверь в закрытом состоянии) составляет:- через окна, витражи, витрины, зенитные фонари, балконные двери

— через входные двери и ворота

где — приведенное сопротивление воздухопроницанию окна, м·ч/кг, при 10 Па, принимается по проекту. При отсутствии данных можно принимать величину, соответствующую требуемой по [2].Для балконных дверей лестничных клеток и лифтовых холлов в переходах через наружную воздушную зону принимают для одинарной двери 0,47 м·ч/кг, для двойной двери с тамбуром 0,94 м·ч/кг при 10 Па; — приведенное сопротивление воздухопроницанию входных дверей или ворот, м·ч/кг, при 10 Па.Для дверей индивидуальных входов в квартиры первых этажей многоэтажных зданий 0,5 м·ч/кг, для летних, запасных дверей, дверей выхода на кровлю, входов в подвал и др. редко открываемых дверей 0,3 м·ч/кг, для дверей входов в муниципальные жилые здания, продуктовые магазины и в другие объекты с массовым проходом людей 0,14 м·ч/кг, для объектов повышенной комфортности 0,16 м·ч/кг, для вращающихся дверей с тремя перегородками 0,14 м·ч/кг, для вращающихся дверей с четырьмя перегородками 0,16 м·ч/кг; — разность давлений, Па, по обе стороны воздухопроницаемого элемента по 7.3.2; — разность давлений, принятая для определения требуемого сопротивления воздухопроницанию, 10 Па.

, (8)

, , (9) и (10)

, (11)

7.3.3 Приближенное значение внутреннего давления принимается равным:- для зданий со сбалансированной вентиляцией и равномерно распределенными по фасадам воздухопроницаемыми элементами половине полного гравитационного давления в здании и половине ветрового давления

— для зданий со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и неравномерно распределенными по фасадам воздухопроницаемыми элементами половине полного гравитационного давления здания и усредненной величине ветровых давлений по площадям наветренного, подветренного и боковых фасадов:

где , , — площади остекления наветренного, бокового и подветренного фасадов, м; — аэродинамический коэффициент на боковом фасаде, принимаемый равным -0,4.- для помещений, оборудованных только вытяжной вентиляцией, величину аэродинамического сопротивления, которое преодолевает вытяжной воздух из этого помещения, приближенно можно считать равной располагаемому давлению систем естественной вентиляции:

где — удельный вес воздуха, Н/м при температуре +5 °С, 12,5 кг/м.

* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

7.4 Суммарные теплопотери здания или его зоны , МДж, вычисляются по формуле:

где — трансмиссионные теплопотери здания или его зоны, МДж, определяемые по формуле (4); — расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха, МДж, при отоплении здания или его зоны, определяемый по формуле (5).

8.1 Удельные бытовые тепловыделения в здании, , Вт/м.Величина бытовых тепловыделений на 1 м площади жилых помещений или расчетной площади общественного здания принимается для:- жилых зданий, заселенных по социальной норме (20 м общей площади и менее на человека) 15 Вт/м;- жилых зданий без ограничения площади (с расчетной заселенностью квартиры 45 м общей площади и более на человека) 5 Вт/м;- других жилых зданий — в зависимости от расчетной заселенности квартиры по интерполяции величины между 15 и 5 Вт/м;- для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения определяются по расчетному числу людей, находящихся в здании, освещения , Вт, (по установочной мощности согласно проекту) и оргтехники (10 Вт/м) с учетом рабочих часов в неделю:

где — расчетная площадь помещений зоны здания, м;

168 — число часов в неделе.

, (17)

8.3 Теплопоступления в здание от солнечной радиации за отопительный период, , МДж, — теплопоступления через окна, витражи и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода для всех фасадов зданий, ориентированных по разным направлениям, следует вычисляют* по формуле: ___________________* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

где , — коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по таблице Приложения*;, — коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным; при отсутствии данных допускается принимать по таблице Приложения*;_________________* В бумажном оригинале таблица и Приложение не приводятся. Здесь и далее. — Примечание изготовителя базы данных. — площадь окон или витражей на фасадах здания, ориентированных по разным направлениям, м, исключая площадь окон, витражей и прозрачной части балконных дверей лестнично-лифтовых узлов; — площадь зенитных фонарей здания или его зоны, м;, — средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные и горизонтальную поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по разным фасадам здания, МДж/м, определяется по таблице Приложения; интенсивность солнечной радиации, падающей на мансардные окна и световые фонари, расположенные под углом к горизонту следует рассчитывать в зависимости от угла наклонно пропорционально между интенсивностью на горизонтальную и соответствующую вертикальную поверхности.

, (19)

9 Расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период

, (20)

10 Годовые затраты теплоты на механические системы вентиляции по каждой зоне здания

, (21)

7 — число дней в неделе; — воздухопроизводительность, м/ч, -й механической системы приточной вентиляции и (или) кондиционирования воздуха (далее — -й системы), принимаемая по проектным данным; — число таких систем; — температура приточного воздуха для -й системы, °С, принимаемая по проектным данным. При использовании в системах кондиционирования воздуха дополнительного неизотермического (в частности, адиабатного) увлажнения, в том числе требующего вторичного подогрева притока, здесь и далее в формулах (22) и (25) вместо следует использовать величину — температуру после первичного нагревателя перед увлажнителем, определяемую в этом случае по построению процесса обработки воздуха в -диаграмме; — продолжительность работы -й системы, часов в неделю; как правило, ; — коэффициент снижения энергопотребления за счет применения утилизации теплоты и (или) рециркуляции для -й системы, на стадии «Проект», определяемый по формуле:

где — температура удаляемого воздуха из помещения, обслуживаемого -й системой, °С, принимаемая по проектным данным; — коэффициент температурной эффективности устройств утилизации теплоты и (или) рециркуляции для -й системы, принимаемый равным нулю в случае отсутствия рециркуляции и утилизации теплоты вытяжного воздуха. При наличии утилизации коэффициент принимается по проектным данным, а при их отсутствии — в размере 0,40,5 при использовании утилизаторов с промежуточным теплоносителем, 0,50,55 при использовании рекуперативных пластинчатых утилизаторов, 0,60,85 при использовании вращающихся регенераторов; при использовании ТНУ — до 1. При использовании рециркуляции считается равным доле рециркуляционного воздуха в смеси, при совместном использовании рециркуляции и утилизации определяется по расчету.Для теплоутилизационного оборудования с известными конструктивными характеристиками величина вычисляется по формулам (23а), (23б) и (23в):

— для рекуперативных пластинчатых утилизаторов, (23б)

где — безразмерное число единиц переноса теплоты для теплоутилизационного оборудования -й системы,где — коэффициент теплопередачи соответствующего теплообменника, Вт/(м·К); — его поверхность теплообмена, м, принимаемая по характеристикам соответствующего оборудования; — безразмерное число единиц переноса теплоты для ротора вращающегося регенератора,

— толщина пластин насадки ротора, м;, Дж/(кг·К), и , кг/м — соответственно удельная теплоемкость и плотность материала насадки, принимаемые по характеристикам соответствующего оборудования.Формулы (23а-23в) справедливы при расходе вытяжного воздуха в теплоизвлекающей части теплоутилизатора, отличающемся от не более чем на 10%.При более точных расчетах, например, при разработке рабочей документации, необходимо использовать параметры отопительного периода , , и учитывать отклонение температуры наружного воздуха за время от среднесуточных значений. Допускается применение, используя в формулах (21)-(22) вместо условную величину , вычисляемую по формуле:

где — поправка, учитывающая отличие от для -й системы, °С;

* Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

и — моменты начала и конца рабочего времени для -й системы, час;

12 — продолжительность половины суток, ч; — амплитуда суточных колебаний (отклонение от среднесуточного значения) температуры наружного воздуха, °С, в течение отопительного периода, принимаемая по имеющимся климатическим данным в зависимости от района строительства.В частном случае, если 9 ч и 18 ч, .Для расчетов, требующих повышенной точности, необходимо проводить расчет потребления теплоты по формуле (5):

где — число часов стояния -го интервала температур наружного воздуха в течение отопительного периода с учетом его уточненной продолжительности и граничной температуры, и — средняя температура наружного воздуха из -го интервала, принимаемые имеющимся климатическим данным* в зависимости от района строительства и значений и . При наличии данных по и , относящихся только к круглосуточному режиму, к значениям необходимо добавить поправку , вычисляемую по формуле (24), и ввести для каждого слагаемого дополнительный множитель (); — общее число рассматриваемых интервалов температур; — коэффициент снижения потребности в теплоте для -й системы в течение -го интервала, вычисляемый по формуле (2) с использованием величины вместо .___________________

Если в отдельных системах кондиционирования воздуха предусмотрена схема его обработки с использованием второго подогрева после увлажнения или осушки, к величине энергопотребления, вычисленной по формулам (21) или (25), необходимо добавить расход теплоты на второй подогрев, определяемый по формуле:

где — температура воздуха, °С, после его увлажнения или осушки перед подогревом для -й системы в отопительный период, определяемая по построению процесса обработки воздуха в -диаграмме; — то же для охладительного периода.

11.1 Климатическими характеристиками отопительного периода являются приводимые в [3] средняя температура , °С, и продолжительность . Для лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых принят отопительный период со средней суточной температурой наружного воздуха не более 10 °С, соответственно для них средняя температура и продолжительность отопительного периода. Для всех остальных зданий принят отопительный период со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, соответственно для них средняя температура и продолжительность отопительного периода.

, (27)

, (28)

— показатель степени; — исходная граничная температура начала (конца) отопительного периода (8 или 10 °С), для которой принимались по климатическим данным значения , и рассчитывались параметры и ; — средняя температура наиболее холодного месяца по климатическим данным. Ориентировочно можно считать 0,8.Продолжительность отопительного периода, , сут, вычисляют по формуле (29) или приближенно по формуле (30):

где — показатель степени;

, (30)

, (31)

Библиография

УДК 697.12:006.354 ОКС 91.120.10Ключевые слова: теплоизоляция, отопление, охлаждение, годовое энергопотребление, сезонное энергопотребление, теплоутилизаторы, периодическое отопление и/или охлаждение, внутренние теплопоступления, солнечная радиация

Электронный текст документаподготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:официальное изданиеМ.: Стандартинформ, 2014

Источник

Рейтинг
Ufactor
Добавить комментарий