CC BY
24Крупнопанельное домостроение
------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Научно-технический и производственный журнал
УДК 69.056.52:699.86
Л.Н. КИМ, канд. техн. наук, Е.В. КАШУЛИНА, инженер
ОАО «Центральный научно-исследовательский и проектный институт жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища)»
(127434, Москва, Дмитровское ш., 9, стр. 3)
Энергоэффективность теплосберегающих светопрозрачных ограждающих конструкций в крупнопанельном домостроении (на примере серии Р-Н-Д)
Представлены результаты оценки энергоэффективности СПК в крупнопанельном домостроении по данным компьютерных теплотехнических исследований оболочки с проектными решениями панелей наружных стен и с теплосберегающим остеклением на примере крупнопанельного дома повышенной этажности серии Р-Н-Д, разработанной специалистами ОАО «ЦНИИЭП жилища». Приведено теплотехническое решение энергоэффективной светопрозрачной конструкции крупнопанельного домостроения с теплосберегающим стеклопакетом. Установлено, что замена проектных решений наружных оболочек в высотных жилых домах серии Р-Н-Д на энергоэффективное остекление может обеспечить снижение удельного расхода на отопление до 35%. Отечественная оконная отрасль в состоянии обеспечить выпуск энергоэффективных СПК с теплосберегающими стеклопакетами.
Ключевые слова: энергоэффективность, крупнопанельное домостроение, наружные панели, остекление, светопрозрач-ные ограждающие конструкции, удельный расход тепловой энергии.
L.N. KIM, Candidate of Sciences (Engineering), E.V. KASHULINA, engineer, OAO "Central Research and Designing Institute for Residential and Public Buildings" (TSNIIEP zhilishcha) (9, structure 3, Dmitrovskoye Hwy, 127434, Moscow, Russian Federation)
Energy Efficiency of Heat-Saving Translucent Enclosing Structures in Large-Panel Housing Construction
(on the Example of P-H-D Series)
Results of the assessment of energy efficiency of translucent structures (TS) in large-panel housing construction on the basis of computer thermal-technical studies of the envelope with design conceptions of external wall panels and with heat-saving glazing on the example of a large-panel building with increased number of floors of P-H-D series developed by specialists of OAO «TSNIIEP zhilishcha» are presented. The thermal-technical solution of an energy efficient translucent structure of large-panel housing construction with a heat-saving pane-glass set is brought. It is established that the replacement of designs of external envelopes of high-rise residential houses of P-H-D series by energy efficient glazing makes it possible to reduce the specific expenses for heating by up to 35%. The domestic window industry is able to ensure the production of energy efficient TS with heat-saving pane-glass sets.
Keywords: energy efficiency, large-panel housing construction, external panels, glazing, translucent enveloping structures, specific consumption of heat energy.
В соответствии с Федеральным законом от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» намечено существенное повышение теплозащитных качеств оболочки наружных ограждающих конструкций зданий, особенно светопрозрачных ограждающих конструкций (СПК). К примеру, по Москве согласно городской программе «Энергосберегающее домостроение в Москве на 2010-2014 гг. и на перспективу до 2020 г.» приведенное сопротивление теплопередаче СПК должно составлять 0,8-1,1 м2оС/Вт по сравнению с существующим требованием 0,52 м2оС/Вт по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и повышение ожидается в среднем в два раза [1-8].
Авторами разработана методика теплотехнического проектирования энергоэффективных СПК крупнопанельного домостроения с теплосберегающими стеклопакетами.
Для оценки энергоэффективности СПК в крупнопанельном домостроении в данной работе представлены
зо| —
результаты компьютерных теплотехнических исследований оболочки проектных решений панелей наружных стен и с теплосберегающим остеклением на примере крупнопанельного дома повышенной этажности серии Р-Н-Д (рис. 1).
Методика исследования
Определяются теплопотери через оболочку жилого дома на отопление исходя из климатических параметров района эксплуатации (г. Ростов-на-Дону), принятой однотрубной системы отопления, объемно-планировочных решений по формуле:
Q = 0,0864 • К • Д • Ае, (1)
где Q - общие теплопотери через наружную оболочку за отопительный период, МДж; 0,0864 - переводной коэффициент (для перевода из Вт в МДж); К - приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции, Вт/ (м2 оС), определяемый по формуле:
^^^^^^^^^^^^^^ 52014
Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Large-panel housing construction
5'2014
31
Крупнопанельное домостроение
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
К = : / (^°пр / (2)
где f¡ - площадь м2; R<П¡р - приведенное сопротивление теплопередаче элементов оболочки исследуемой квартиры; Д - градусо-сутки отопительного периода, °Ссут.
Для климатических условий эксплуатации жилых зданий в г. Ростове-на-Дону:
Д = А - *
1 1 4 в ог о'
(3)
где - расчетная температура внутреннего воздуха жилого здания, равная 18оС; *°т, zот - средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода для условий эксплуатации жилых зданий в г. Ростове-на-Дону, равная соответственно -0,6оС и 171 сут. Общая площадь поверхности элементов оболочки, включая площадь окна, Ае, м2, определяется по формуле:
А = Н .
е ¡
Вычисляется удельный расход тепловой энергии на отопление на 1 м2 пола квартиры за отопительный период по формуле:
Рис. 4. Теплотехнический расчет энергоэффективного оконного блока с пятикамерным ПВХ профилем и двухкамерным теплосберегащим стеклопакетом 4-14Ег-4И-14 Ег-4И. Приведенное сопротивление теплопередаче энергоэффективного оконного блока составляет Rпр = 1,33 м2°С/ Вт при площади f = 7,26 м2
(4)
q = 103 Q / А Д, (КДж/(м2-°С-сут),
(5)
для
пр
общей общей общей
площадью f = 9,8 м2
площадью f = 8,7 м2
площадью f = 4,1 м2
где Q - по формуле (1); Д - по формуле (3); А - по формуле (4).
По изложенной выше методике определены удельные расходы тепловой энергии на отопление через оболочку проектных решений (рис. 2) и через оболочку остекленного фасада (рис. 3) на примере одной квартиры типового этажа рядовой секции жилого дома серии Р-Н-Д.
По результатам компьютерных теплотехнических исследований элементов оболочки определены удельный расход на отопление отапливаемого пола рассматриваемой квартиры с общей площадью 54,76 м2 с проектными решениями панелей наружных стен и удельный расход на отопление отапливаемого пола той же квартиры с общей площадью 54,76 м2, но уже с теплосберегающим остеклением и с приведенным сопротивлением теплопередаче СПК Rп°р = 1,33 м2-оС/Вт (рис. 4).
Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление двухкомнатной квартиры здания серии Р-Н-Д за отопительный период через проектное решение наружных панелей.
Исходные данные:
- площадь пола исследуемой квартиры А = 54,76 м2;
- расчетные параметры температуры отопительного периода для условий эксплуатации в г. Ростов-на-Дону составляют: расчетная наружная температура отопительного периода для жилых зданий ^ = -0,6°С; расчетная температура воздуха в жилых помещениях = 18°С; расчетная продолжительность отопительного периода Z°т = 171 сут;
- приведенное сопротивление теплопередаче для проектных решений элементов оболочки квартиры:
• для элемента с общей площадью f = 12,91 м2, R°р = 0,76 (м2-оС/Вт);
элемента с Rп°р = 0,84 (м2-оС/Вт);
• для элемента с Rп°р = 0,68 (м2-оС/Вт);
• для элемента с Rп°р = 0,74 (м2-°С/Вт.
1. Определяется приведенный коэффициент теплопередачи К через наружные ограждающие конструкции по формуле (2):
К = ^ / R°п¡р) / : = (12,91/0,76 + 9,8/0,84 + 8,7/0,68 + + 4,1/0,74)/35,51 = 1,32 (Вт/(м2-°С).
2. Определяются градусо-сутки отопительного периода Д и в соответствии с формулой (3) для климатических условий эксплуатации жилых зданий в Ростове-на-Дону:
Д = ((в -(°ТКТ = (18 - (-0,6)) • 171 = 3181°Ссут.
3. Определяются общие теплопотери через оболочку квартиры на отопление в соответствии с формулой (1):
Q = 0,0864 КДА = 0,0864 1,32 3181 35,51 = = 12882,55 МДж.
Удельный расход тепловой энергии на отопление за отопительный период на 1 м2 общей площади с проектным решением оболочки составляет:
q = 103^/(А^Д) = 103-12882,55/(54,76-3181) = = 74 кДж/(м2-°С-сут).
А удельный расход на подогрев отапливаемого пола той же квартиры с общей площадью 54,76 м2, но уже с энергоэффективным СПК и с приведенным сопротивлением теплопередаче СПК R<П¡р = 1,33 м2°С/Вт может составить не более 51 кДж/(м2-°С-сут).
Выводы
Теплотехнические исследования энергоэффективности оболочек жилого здания серии Р-Н-Д повышенной этажности (выше 12) показали, что удельный расход тепловой энергии на отопление за отопительный период на 1 м2 пола отапливаемых помещений составляет:
32
52014
Научно-технический и производственный журнал
Large-panel housing construction
- через наружную оболочку с проектным решением - до 74 кДж/(м2оСсут) без учета расходов тепловой энергии на вентиляцию и инфильтрацию;
- через наружную оболочку заполнения с энергоэффективным теплосберегающим ленточным остеклением - не более 51 кДж/(м2-°С-сут).
Замена проектных решений многослойных наружных панелей на энергоэффективное светопрозрачное заполнение может обеспечить экономию удельного расхода тепловой энергии на отопление жилых зданий 12 этажей и выше серии Р-Н-Д в среднем до 35%.
Список литературы
References
1. Ким Л.Н., Магай А.А., Черненко Е.Н. Повышение тепло-физических качеств светопрозрачных конструкций // Окна Двери Фасады. 2011. № 41. С. 70-75.
2. Ким Л.Н., Русакова О.А. К вопросу нормирования теплотехнических характеристик СПК // Окна Двери Фасады.
2011. № 42. С. 22-24.
3. Ким Л.Н. Теплотехническая оценка светопрозрачных ограждающих конструкций. Вопросы экспертизы // Окна Двери Фасады. 2012. № 46. С. 16-23.
4. Ким Л.Н. Теплотехническая оценка светопрозрачных ограждающих конструкций в натурных условиях. Вопросы экспертизы (Продолжение) // Окна Двери Фасады.
2012. № 47. С. 24-25.
5. Тихомирнов С.И., Пантюхов Н.А., Шахнес Л.М. О практике проектирования светопрозрачных ограждающих конструкций // Окна Двери Фасады. 2012. № 47. С. 16-23.
6. Ким Л.Н. Расчетный метод теплотехнической оценки оконных блоков, окон и узлов примыканий // Окна Двери Фасады. 2013. № 49. С. 36-38.
7. Ким Л.Н. Факторы, определяющие теплоэнергетическую эффективность окон // Окна Двери Фасады. 2013. № 50. С. 40-44.
8. Тихомирнов С.И., Шахнес Л.М. Светопрозрачные ограждения в тепловой защите оболочки здания // Окна Двери Фасады. 2014. № 51. С. 16-23.
Kim L.N. A.A., Chernenko E.N. Magay. Increase of
heatphysical qualities of translucent designs. Door Windows
Facades. 2011. No. 41, pp. 70-75. (In Russian).
Kim L.N. Rusakova O. A. To a question of rationing of
heattechnical characteristics of SPK. Door Windows
Facades. 2011 . No. 4, pp. 22-24. (In Russian).
Kim L. N. Teplotekhnicheskaya an assessment of translucent
protecting designs. Examination questions . Door Windows
Facades. 2012 . No. 46, pp. 16-23. (In Russian).
Kim L. N. Teplotekhnicheskaya an assessment of translucent
protecting designs in natural conditions. Questions of
examination (Continuation). Door Windows Facades. 2012.
No. 47, pp. 24-25. (In Russian).
Tikhomirnov S. I. Pantyukhov N. A. Shakhnes L.M. About practice design of translucent protecting designs. Door Windows Facades. 2012 . No. 47, pp. 16-23. (In Russian). Kim L. N. Settlement method of a heattechnical evaluation of the window blocks, windows and knots of adjunctions. Door Windows Facades. 2013. No. 49, pp. 36-38. (In Russian). Kim L. N. The factors defining the teploenegetichesky efficiency of windows. Door Windows Facades. 2013. No. 50, pp. 40-44. (In Russian).
Tikhomirnov S. I. Shakhnes L.M. Translucent protections in to thermal protection of a cover of the building. Door Windows Facades. 2014. No. 51, pp. 16-23. (In Russian).
ИНЖ ПРОЕКТ СТРОЙ
СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОТЕХНОЛОГИИ
УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ ОГРАЖДЕНИЕ КОТЛОВАНОВ ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЗАВЕСЫ УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ
(499) 95! -03-21 www.jet-~grouting.ru
52014
33
