ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7921| Title: | Дослідження енергетичної ефективності громадських будівель |
| Authors: | Калейніков, Геннадій Євгенійович Жешко, Костянтин Сергійович |
| Keywords: | енергоефективність;громадські будівлі |
| Issue Date: | 30-Jan-2024 |
| Abstract: | Мета роботи: визначити способи підвищення енергоефективності будівлі шляхом зміни параметрів теплоносія у внутрішньому контурі. Об'єкт дослідження: енергоефективність у житловій сфері. Предмет дослідження: зміна температурного графіка залежно від конструктивних особливостей огороджувальних конструкцій будівель з урахуванням економічної доцільності. Основні завдання магістерської роботи: - вивчити поняття ресурсозбереження та енергозбереження, визначити яким чином відбувається ресурсозбереження в житловій сфері; - проаналізувати вітчизняний і зарубіжний досвід управління ресурсозбереженням, нормативні документи та наукову літературу; - визначити потребу в ресурсозбереженні для держави, організацій, суспільства; - дослідити житловий фонд і житлову сферу України, зокрема й м. Красноярська, з метою виявлення проблем у будівлях, пов'язаних з енергозбереженням; - розглянути можливі методи ресурсозбереження на всіх життєвих циклах будівлі. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7921 |
| Appears in Collections: | 144 Теплоенергетика (Теплоенергетика) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Жешко.pdf Restricted Access | 1.59 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра Енерготехнологій
„ЗАТВЕРДЖУЮ”
Завідувач кафедри Енерготехнологій
_______________ Геннадій КАЛЕЙНІКОВ
“___” ___ 2023 р.
МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА
на тему:
«ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ
ГРОМАДСЬКИХ БУДІВЕЛЬ»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
код роботи МКР 23.144.08 ПЗ
Спеціальність 144 - Теплоенергетика
Виконавець роботи:
_________________________Жешко Костянтин Сергійович _________________________
(підпис, дата)
Науковий керівник:
_________________Калейніков Г.Е., к.т.н., доц._______________________
(підпис, дата)
Рецензент:
________________________________________________________________
(підпис, дата)
Черкаси, 2023 р.
ВСТУП ................................................................................................................. 3
Розділ 1. Управління ресурсозбереженням у житловій сфері ....................... 8
1.1 Поняття та характеристика житлової сфери .............................................. 9
1.2 Загальна характеристика систем теплопостачання ............................. 16
1.3 Автоматизація регулювання подачі та обліку теплової енергії ............ 18
1.4 Вплив сонячної радіації на теплоспоживання будівель ......................... 20
1.5 Формування груп енергозберігаючих технологій з урахуванням техніко-
економічної доцільності .................................................................................. 21
2 Аналіз енергоефективності будівель ........................................................... 26
2.1 Теплова ефективність житлових будинків .............................................. 27
2.2 Показники енергоефективності будівель ................................................. 34
2.3 Методика аналізу енергоефективності будівель ..................................... 37
2.4 Розрахунок економії теплової енергії ...................................................... 43
3 Моделювання теплоспоживання будівлі .................................................... 45
3.1 Методика розрахунку питомої характеристики витрати теплової енергії на
опалення та вентиляцію житлових і громадських будівель ........................ 46
3.2 Розрахунок витрат теплової енергії на опалення та вентиляцію об'єкта 52
3.3 Способи зменшення теплоспоживання будівлі ....................................... 61
Розділ 4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги пожежної безпеки до будинків
4.2 Вимоги до зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією
ВИСНОВОК ...................................................................................................... 68
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ........................................................ 80
МКР 23.144.08 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Жешко К.С. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Калейніков
Реценз. Зміст
2
Н. Контр. магістерської роботи ЧДТУ, МТЕ-88
Затве рд. Калейніков Г.Є.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Черкаський державний технологічний університет
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
Кафедра Енерготехнологій
„ЗАТВЕРДЖУЮ”
Завідувач кафедри Енерготехнологій
________________ Геннадій КАЛЕЙНІКОВ
“____” _____ 2023 р.
ЗАВДАННЯ
до магістерської кваліфікаційної роботи___ Жешко Костянтин Сергійович __________
(прізвище, ім’я та по-батькові студента)
1. Тема «Розробка методики розрахунку втрат тепла теплоізоляційними конструкціями
теплових мереж»
затверджена наказом ректора університету від “10” жовтня. 2023 р., № 271/04
2. Термін здачі студентом завершеної роботи __10.12.2023__________________________
3. Вихідні дані: схема теплової мережі
4. Перелік питань, які повинні бути розроблені в роботі:
- постановка завдання дослідження
- управління ресурсозбереженням у житловій сфері;
- Аналіз енергоефективності будівель;
- Моделювання теплоспоживання будівлі
5. Перелік графічного матеріалу: сумарна сонячна радіація на горизонтальну поверхню за
безхмарного неба; класи енергетичної ефективності; графік питомого теплоспоживання
(гкал/день*0с) будівель з урахуванням показників теплообчислювачів; графік економії теплової
енергії e, гкал та %; модель енергоспоживання на основі архітектурних елементів у revit;
розрахункові дані будівлі з revit 2020; порівняльні питомі характеристики будівлі; моделювання
енергоспоживання будівлі за місяцями температурні графіки з урахуванням сонячної радіації за
місяцями терміни окупності застосування конструкцій із фасадною теплоізоляцією в залежності
від їх класу.
6. Консультанти з роботи з зазначенням розділів роботи, які їх стосуються
Підпис, дата
Розділ Консультант завдання видав завдання прийняв
Розділи 1-3 Калейніков Г.Е.
ОП та безпека в НС Цікановський В.Л.
Нормоконтроль
7. Дата видачі завдання “_____”______. 2023 р.
Керівник _____________________
Завдання прийняв до виконання _________________
3
ВСТУП
Актуальність роботи зумовлена необхідністю наукового опрацювання
питань підвищення енергетичної ефективності будівель за рахунок автоматизації
та більш ефективного регулювання температурних режимів у будівлях.
В даний час проблема енергетичної ефективності є однією з найактуальніших
для розвитку України. Країна має у своєму розпорядженні масштабний
невикористаний потенціал енергозбереження, який за здатністю розв'язувати
проблему забезпечення економічного зростання країни можна порівняти з
приростом виробництва всіх первинних енергетичних ресурсів. Більш, ніж у 80%
побудованих житлових будівель по Україні є проблеми, пов'язані з втратою
енергоефективності будівлі в цілому. Ці проблеми можна заздалегідь попередити і
запобігти.
Енергоємність української економіки істотно перевищує в розрахунку за
паритетом купівельної спроможності аналогічний показник у США, в Японії та
розвинених країнах Європейського Союзу. Брак енергії може стати істотним
чинником стримування економічного зростання країни.
Заходи щодо зниження енергоємності за період 1998-2005 рр. виявилися
недостатніми для того, щоб зупинити динамічне зростання попиту на теплову
енергію. Зростання попиту на газ і на електроенергію виявилося вищим за
значення, передбачених "Енергетичною стратегією України". Сумарне
енергоспоживання України в 2007 р. становило близько 990 млн. т.у.п. При
доведенні впровадження енергозберігаючого та енергоефективного обладнання до
рівня в країнах-членах ЄС, енергоспоживання знизилось б до величини 650 млн.
тон умовного палива. Це близько 35% енергії в Україні використовується
неефективно.
Геополітична криза, що розпочалася 2014 року, і запровадження низкою
країн фінансових і технологічних обмежень проти України, зміна динаміки
світових цін на енергоносії та початок нового етапу більш жорсткої глобальної
конкуренції за ресурси і ринки зажадали від України перегляду прогнозів розвитку
енергетичної стратегії країни, і 2016 року було розроблено проект "Енергетична
4
стратегія України на період до 2035 року". Згідно з цією стратегією, у складі заходів
реалізації потенціалу енергозбереження та підвищення енергоефективності
використовуватимуть як удосконалення нормативно-правової бази, включно із
введенням заборони на виробництво і використання енергетично неефективної
техніки, обладнання та будівель, так і розроблення стандартів енергоефективності
будівель і споруд. Важливим наслідком політики енергозбереження стане суттєве
стримування зростання емісії парникових газів і скорочення шкідливих викидів
енергетичного комплексу в навколишнє середовище [2].
Найбільшим споживачем теплової енергії є сфера ЖКГ. На опалення йде
понад 40% всього вироблюваного тепла, при цьому витрата енергоресурсів на
опалення в України вища, ніж в інших країнах зі схожим кліматом [1]. Підвищення
енергоефективності житлового фонду є одним із першочергових завдань
енергозбереження у сфері ЖКГ, а також важливою умовою зниження платіжного
навантаження на населення за комунальні послуги.
Згідно з "дорожньою картою" до 2025 року планується зменшення питомої
річної витрати теплової та електричної енергії на 1 м кв всіх площ у
багатоквартирних будинках на території України на 25% порівняно з 2015 роком.
Частка багатоквартирних будинків найвищого класу енергетичної ефективності в
загальній кількості багатоквартирних будинків, що вводяться в експлуатацію, на
території України має становити 30%.
З аналізу вітчизняного та зарубіжного досвіду технологій
ресурсозбереження, випливає, що ресурсозбереження та енергоефективність в
України нині не поширене, і є сферою, яку потрібно досліджувати.
Ресурсозбереження залежить від багатьох чинників, але, здебільшого, від
стану та якості житлової сфери, а саме, житлового фонду, під яким розуміють
сукупність усіх житлових приміщень, що знаходяться на території України.
Управління ресурсозбереженням полягає в:
- розвитку будівництва енергоефективних будівель;
- розробленні, впровадженні використанні ресурсозберігаючих технологій на
всіх етапах життєвого циклу будівель;
5
- розробленні заходів для ефективного ресурсозбереження;
- контроль та управління житловим фондом;
- здійснення робіт з підвищення якості житлового фонду.
При якісному управлінні ресурсозбереженням можна знизити теплові втрати
будівель, отже, ресурсозбереження є однією з багатьох технологій, яка потребує
розвитку.
Мета роботи: визначити способи підвищення енергоефективності будівлі
шляхом зміни параметрів теплоносія у внутрішньому контурі.
Об'єкт дослідження: енергоефективність у житловій сфері.
Предмет дослідження: зміна температурного графіка залежно від
конструктивних особливостей огороджувальних конструкцій будівель з
урахуванням економічної доцільності.
Основні завдання магістерської роботи:
- вивчити поняття ресурсозбереження та енергозбереження, визначити яким
чином відбувається ресурсозбереження в житловій сфері;
- проаналізувати вітчизняний і зарубіжний досвід управління
ресурсозбереженням, нормативні документи та наукову літературу;
- визначити потребу в ресурсозбереженні для держави, організацій,
суспільства;
- дослідити житловий фонд і житлову сферу України, зокрема й м.
Красноярська, з метою виявлення проблем у будівлях, пов'язаних з
енергозбереженням;
- розглянути можливі методи ресурсозбереження на всіх життєвих циклах
будівлі.
Наукова гіпотеза дисертаційного дослідження полягає в тому, що можна
збільшити енергоефективність будівель за рахунок зниження теплових втрат в
осінньо-весняний період.
Наукова новизна дисертаційного дослідження роботи:
- проведено порівняння питомого енергоспоживання будівлі за місяцями за
допомогою отриманого коефіцієнта;
6
- отримано графічні залежності температури у внутрішньому контурі будівлі
від температури зовнішнього повітря для різних показників сонячної радіації
для конкретної будівлі.
Структура та обсяг роботи. Дисертація містить вступ, три розділи, висновок і
бібліографічний список джерел із 25 найменувань. Загальний обсяг роботи
викладено на 84 сторінках, включно з 18 рисунками та 15 таблицями.
7
Розділ 1. Управління ресурсозбереженням у житловій
сфері
МКР 23.144.08 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Жешко К.С. Літ. Арк. Акрушів
Перевір. Калейніков
Реценз. Зміст
8
Н. Контр.
магістерської роботи ЧДТУ, МТЕ-88
Затверд. Калейніков Г.Є.
Розділ 1. Управління ресурсозбереженням у житловій сфері
1.1 Поняття та характеристика житлової сфери
Сучасна соціально-економічна політика України як найважливіший пріоритет
містить вирішення житлової проблеми. Про суспільну значущість і гостроту цієї
проблеми свідчать доповіді Президента України, в яких завдання забезпечення
громадян доступним і впорядкованим житлом є одним із найактуальніших завдань.
Правовою базою реалізації сучасної житлової політики є ухвалення наприкінці
2004 р. пакета законів про доступне житло для українців, найважливішим з яких є
Житловий кодекс [22].
Житлова сфера, як частина економічної та господарської сфер, є однією з
найважливіших сторін ринкового життя країни. Сутність і поняття "житлова сфера"
в українському законодавстві вперше було сформульовано і розкрито в законі
України таким чином:
"Житлова сфера - галузь народного господарства, що охоплює будівництво і
реконструкцію житла, споруд, елементів інженерної та соціальної інфраструктури,
управління житловим фондом, його утримання та ремонт".
Житлову сферу часто ототожнюють із житлово-комунальним господарством,
її досліджують як елемент соціальної сфери, але переважають усе-таки такі
уявлення про житлову сферу як про сукупність видів діяльності, що належать до
житла і формують самостійний сектор в економіці держави. Розуміння житлової
сфери тільки як галузі народного господарства підкреслює її економічну складову,
проте не цілком відображає її соціальну спрямованість [20].
У цьому зв'язку ширшим і точнішим є таке визначення: "житлова сфера - це
багатогранна, складна система, область концентрації не тільки особливих
економічних, а й особливих соціальних інтересів, зумовлених першорядною
значущістю житла в житті людей". Воно підкреслює особливу соціальну роль
житлової сфери в розвитку суспільства. Звідси випливає, що житлову сферу слід
розглядати як соціально-економічну систему. При цьому принципово важливим у
9
розкритті сутності житлової сфери є її призначення - задоволення житлових потреб
населення. З цих позицій житлова сфера мегаполісів постає як система економічних
відносин, що складаються в міському співтоваристві з приводу придбання,
володіння та користування житлом.
Ґрунтуючись на теорії, необхідно зазначити, що житловій сфері притаманні
характерні для складних соціально-економічних систем властивості: цілісність,
різноманіття, взаємозв'язок її елементів, динамізм, відкритість, адаптивність і
самоорганізація [18]. При цьому житлова сфера має й особливі, специфічні
особливості, зумовлені її соціальною та економічною значимістю:
- яскраво вираженою соціальною спрямованістю, пов'язаною із задоволенням
потреби в житлі - життєво необхідному благу;
- мультиплікаційним ефектом розвитку, що впливає на економічне зростання
міст і доходи населення внаслідок забезпечення зайнятості значної частини
працездатного населення;
- місцевим характером проблем і пріоритетною роллю місцевої влади в
регулюванні розвитку житлової сфери;
- зростаючим споживчим попитом, оскільки потреба в житлі практично не
насичувана (зростання сім'ї, бажання поліпшити житло тощо).
Таким чином, у житловій сфері виявляються і стикаються інтереси і влади, і
населення, і бізнесу, а отже, і різні сегменти теорії управління. Специфічні
особливості житла особливо рельєфно проявляються в процесі утримання та
ремонту, що передбачає їх поділ на [12]:
1) Соціальні особливості житла: проявляються, по-перше, в тому, що житло,
як уже зазначалося, є життєво-необхідним благом, право на яке закріплено в
Конституції України. Тому органи державної влади та органи місцевого
самоврядування зобов'язані створювати умови для здійснення права на житло.
Соціальні особливості найтиповіших нині жител у великих містах-мегаполісах
(багатоповерхових, багатоквартирних будинків) проявляються також у
відмінностях складу мешканців за рівнем доходів, соціальним статусом,
менталітетом, що формує доволі складний з точки зору управління процес.
10
2) Економічні особливості житла: відображають сучасний етап регулювання
житлових відносин, який характеризує специфічна система ціноутворення на
житлові послуги та встановлення плати за користування житлом, наявність системи
дотування виробництва послуг і субсидування незаможних громадян, регулювання
тарифів на комунальні послуги, а також складна система фінансових потоків у
системі управління житлом.
3) Технічні особливості житла: проявляються в процесі управління
житловим фондом і мають на увазі безперебійне функціонування, надійність усіх
його інженерних систем і будівельних конструкцій. Технічні характеристики
житлового фонду (різні конструктивні та планувальні характеристики, насиченість
складним інженерним обладнанням, а також різна ступінь зношеності елементів
будівель), сукупність місцевих особливостей (географічні, природно-кліматичні,
інженерно-технічні) зумовлюють особливості управління процесами утримання та
ремонту житлового фонду.
Житлова сфера являє собою складну міжгалузеву виробничу систему, що
містить частину сфери виробництва і частину сфери послуг, пов'язаних із
проектуванням, будівництвом, капітальним ремонтом і реконструкцією житлового
фонду, його технічним обслуговуванням, наданням комунальних та інших послуг
населенню з метою забезпечення умов проживання в житловому фонді
представників будь-яких форм власності. Таким чином, метою функціонування
житлової сфери є життєзабезпечення громадян.
Не менш важливо визначити співвідношення і взаємозв'язок по-різному
інтерпретованих окремих сегментів житлової сфери як сектора економіки країни.
Так, відповідно до ГОСТ Р 51929-2002 "Послуги житлово-комунальні. Терміни та
визначення" послуги з реконструкції, капітального та поточного ремонту,
утримання житлового фонду та надання комунальних послуг (тепло-, водо-, газо-,
електропостачання, каналізування (водовідведення) житлових будинків) об'єднані
загальним поняттям - "житлово-комунальні послуги". У загальному обсязі
житлово-комунальних послуг послуги, пов'язані з утриманням житла та ремонтом
(послуги житлового господарства), а також наданням послуг з тепло-, електро-,
11
газо-, водопостачання та водовідведення (послуги комунального господарства)
становлять понад 90%. Загалом основне споживання послуг муніципального
комунального господарства відбувається у житловому фонді - населенням.
Процеси, що протікають у житловій сфері, поширюються і на кожен окремий
об'єкт, і на весь житловий фонд загалом, а метою функціонування житлової сфери
є експлуатація житлового фонду. З теоретичних і методологічних позицій під
експлуатацією слід буквально розуміти використання споживчих властивостей
предмета - житлового фонду. У нормативних документах під поняттям
"експлуатація житлового фонду" розуміють технічне обслуговування житлового
фонду та його ремонт. Таким чином, корисні споживчі властивості житлового
фонду мають використовувати власники та (або) наймачі, орендарі житла, а не
житлові та комунальні служби, які здійснюють саме його технічне обслуговування
та ремонт, надання комунальних послуг.
Житловий фонд - це сукупність усіх житлових приміщенні незалежно від форм
власності, включаючи [7]:
- житлові будинки;
- спеціалізовані будинки (гуртожитки, готелі-притулки, будинки маневреного
фонду, житлові приміщення з фонду житла для тимчасового поселення громадян,
які втратили житло внаслідок звернення стягнення
- нежитлового приміщення, спеціальні будинки для самотніх людей похилого
віку, будинки-інтернати для інвалідів, ветеранів та інші);
- квартири;
- службові житлові приміщення;
- інші житлові приміщення в інших будівлях, придатні для проживання.
Житловий фонд включає, крім перерахованих, також приміщення, які не
відповідають санітарно-технічному стану житла, але, які займають громадяни для
проживання.
Усі житлові приміщення, що знаходяться на території України (житловий
фонд), залежно від форми власності поділяються (ст. 19 ЖК України) на:
12
- приватний житловий фонд - сукупність житлових приміщень, що
перебувають у власності громадян і у власності юридичних осіб;
- державний житловий фонд - сукупність житлових приміщень, що належать
на праві власності України (житловий фонд України), і житлових приміщень, що
належать на праві власності;
- муніципальний житловий фонд - сукупність житлових приміщень, що
належать по праву власності муніципальним утворенням;
- житловий фонд колективної власності.
Залежно від цілей використання житловий фонд підрозділяється нa:
- житловий фонд соціального використання;
- спеціалізований житловий фонд;
- індивідуальний житловий фонд;
- житловий фонд комерційного використання.
Житловий фонд функціонує завдяки товариствам власників житла. Відповідно
до ст. Житлового кодексу України товариством власників житла (ТСЖ) визнається
некомерційна організація, об'єднання власників приміщень у багатоквартирному
будинку для спільного управління спільним майном у багатоквартирному будинку.
Створення ТСЖ у новобудовах є справою взаємовигідною для всіх сторін, що
беруть участь. Місто отримує нове якісне житло і гарантії того, що відповідальність
за управління, експлуатацію утримання цього житла несе юридично правомочна
організація. Хоча й повільно, але зростає і кількість ОСББ у наявному житловому
фонді, у будинках колишнього муніципального та кооперативного житла. Такі
товариства, взявши у власні руки турботу про свої будинки, показують значні
успіхи в самоврядуванні, домагаючись поліпшення якості обслуговування житла.
Домогтися зниження вартості житлово-комунальних послуг вдається правильною
організацією договірних відносин, а також завдяки встановленню приладів обліку
та регулювання споживання водо- та енергоресурсів, використанню прибудинкової
території та нежитлових приміщень для потреб товариства [24].
Функціональна схема житлової сфери укрупнено поділяється на блоки попиту,
пропозиції та управління. Попит різної спрямованості виходить від
13
домогосподарств, а пропозиція виходить від інвестиційно-будівельного комплексу,
житлово-комунального комплексу та комплексу супутніх послуг. Регуляторами
виступає державний і некомерційний сектор, які, своєю чергою, виконують
функцію управління. Основним об'єктом управління тут виступає житловий фонд.
Функціонування та інноваційний розвиток житлової сфери зумовлений
особливостями житла як економічного блага, серед яких [23]:
- житло є благом тривалого користування;
- воно має тривалий цикл відтворення;
- витрати на житло становлять істотну частку в бюджеті домогосподарств;
- житлу властиві риси, як приватного, так і суспільного блага.
В управлінні житловою сферою важливим моментом є досягнення
узгодженості інтересів компаній виробників і домашніх господарств, але саме тут
виникають основні проблеми управління.
У моделі з повною свободою ринку, риси якої переважають у України,
узгодження інтересів виробників і домашніх господарств, при
організації сегмента доступного і комфортного житла, реалізується за
допомогою ринкових механізмів, але з огляду на високу вартість виробництва
житла і житлових послуг та їхню високу соціальну значущість досягти згоди стає
складно.
При управлінні житловою сферою в умовах ринкового способу задоволення
потреб у житлі та житлових послугах виникає необхідність державної підтримки
під час формування сегмента житла економ-класу відповідної якості. У цьому
сегменті ключовою особливістю житла як суспільного блага є доступність або
можливість домогосподарств платити.
Доступність (affordability) зазвичай визначається як поточні витрати оренди
або володіння. Під "доступним житлом за ціною" (affordablehousing) розуміють
загальні житлові витрати (оренда, іпотека, базові комунальні послуги) адекватного
житла, які не перевищують 30-35% від загального доходу домогосподарства. Або
повні витрати на житло, утримання якого є доступними для середнього сімейного
доходу [21]. Таким чином "доступне житло" - це житло адекватної якості, доступне
14
для купівлі та утримання домогосподарствами з низькими та середніми доходами.
Зазначимо, що в українській практиці при розрахунку доступності житла не
прийнято враховувати витрати на його утримання.
Розділивши поняття доступності житла на доступність купівлі та доступність
утримання, звернемо увагу на такий практичний момент в управлінні: у сегменті
економ-класу (масового житла) важливим стає доступність житла для купівлі - у
разі перевищення певного рівня цін воно перестає бути доступним для масового
покупця; у сегменті бізнес- та еліт-класу доступність купівлі менш важлива - тут
стає актуальною доступність змісту [25].
Один із найскладніших і найперспективніших напрямів у сучасних умовах
інноваційного прогресу, який може розв'язати одночасно завдання доступності і
комфортності - є розвиток енергоефективності та ресурсозбереження. Перед
державою стоїть завдання створити новий тип житла економ-класу, доступного
населенню із середнім доходом, яке водночас відповідає стандартам
енергоефективності та екологічним нормам.
Очевидно, що житлова сфера перебуває напередодні нового етапу розвитку,
зачатки якого вже окреслено в стратегічних документах України. Метою нового
етапу цільових програм стало комплексне розв'язання проблеми переходу до
сталого функціонування і розвитку житлової сфери, що забезпечує доступність
житла для громадян і безпечні, комфортні умови проживання в ньому.
Досягнення поставленої на державному рівні мети підвищення доступності та
комфортності житла, як показує практика, вимагає нових, більш гнучких, форм
управління, в тому числі сприйнятливих до інновацій. При створенні
організаційно-економічних методів інноваційного управління в житловій сфері
необхідно враховувати те, що кожна окрема будівля має свій життєвий цикл, в
управлінні якого задіяна значна кількість економічних суб'єктів. І характер
управління на кожному окремому етапі життєвого циклу впливає на наступний
етап. Житлова сфера України багатогранна і різноманітна. Управління житловою
сферою здійснюється завдяки житловій політиці, яку розробляє Мінбуд України.
15
1.2 Загальна характеристика систем теплопостачання
У місті переважає централізоване теплопостачання споживачів комунально-
побутового сектора від ТЕЦ, вугільних електрокотельнь.
Частка централізованого теплопостачання міста зростає, тенденція до
збільшення централізації вироблення тепла пояснюється тим, що забудовники
житла, об'єктів соцкультпобуту, торгівлі та інші намагаються під'єднатися до вже
наявних теплоджерел. Збільшується теплове навантаження переважно на
енергоджерела з комбінованим виробленням тепла та електричної енергії (ТЕЦ).
Водночас знижується частка тепла, що відпускається від наявних котельнь за
рахунок закриття частини вугільних котельних і зниження використання теплової
можливості електрокотельних як менш економічних теплоджерел. Теплове
навантаження вугільних котельнь, що закриваються електрокотелень
перемикається на ТЕЦ.
Теплопостачання житлового фонду та об'єктів соціальної сфери міста
забезпечується роботою 40 теплоджерел, з яких 5 входять до групи приватних (без
урахування чотирьох електрокотелень, які не експлуатуються), 21 - перебувають у
муніципальній власності та експлуатуються спеціалізованими організаціями, і 14 -
у власності інших теплопостачальних організацій.
Крім теплопостачання громадського та житлового фонду в місті до систем
централізованого теплопостачання під'єднані промислові споживачі, які
отримують теплову енергію, як у парі, так і в гарячій воді.
Теплопостачання промислових споживачів відбувається від ТЕЦ і від
власних котельнь, деякі з яких відпускають теплову енергію ще й споживачам
житлово-комунального сектору та об'єктам соціальної сфери.
Базовими джерелами теплопостачання є джерела з комбінованим
виробленням теплоти й електроенергії (ТЕЦ-1, ТЕЦ-2 і ТЕЦ-3), що працюють за
циклом Ренкіна з турбоагрегатами, які мають регульовані відбори пари
опалювальних і виробничих параметрів. Теплота з цих відборів передається через
основні бойлери (що працюють на парі опалювальних параметрів) і пікові бойлери
16
(що працюють на парі промислових параметрів) до теплоносія першого контуру.
Інша (незначна) частина теплоти у вигляді водяної пари різних параметрів
передається паровими мережами до технологічних споживачів. Теплоносій
першого контуру магістральними тепловими мережами переносить теплоту до
центральних теплових пунктів (ЦТП і КРП), а також безпосередньо до споживачів.
Відпуск тепла від ТЕЦ здійснюється за температурним графіком 150/70°С зі
зрізкою на 130°С. На котельнях регулювання здійснюється відповідно до
температурних графіків 150/70°С, 130/70°С, 120/70°С, 115/70°С, 110/70°С, 95/70°С.
Системи централізованого теплопостачання міста Красноярська мають
розвинену мережу трубопроводів. Складнощі в забезпеченні гідравлічного режиму
низки споживачів міста виникають унаслідок великої різниці геодезичних відміток
(понад 200 метрів), а також протяжності (радіусу дії) теплових мереж до
найвіддаленіших споживачів теплової енергії, яка сягає понад 16,2 км.
Теплова енергія від теплоджерел до споживачів міста транспортується
переважно 2-х трубною системою теплових мереж. Близько 90% систем
теплопостачання споживачів підключено за залежними схемами з відкритим
водорозбором теплоносія з теплових мереж на потреби гарячого водопостачання.
Складний рельєф місцевості та протяжність теплових магістралей зумовили
необхідність будівництва великої кількості потужних перекачувальних насосних
станцій.
Загальна протяжність теплових мереж у двотрубному обчисленні по місту
становить 965,1 км, у т. ч. протяжність магістральних теплових мереж – 333,1 км.
Функціональна структура централізованого теплопостачання міста
представляє розділене між різними юридичними суб'єктами виробництво теплової
енергії та її транспорт до споживача.
17
1.3 Автоматизація регулювання подачі та обліку теплової енергії
Останнім часом у низці рішень на урядовому рівні та у виступах
представників адміністрації лунають вимоги організації обліку теплової енергії у
споживачів зі встановленням теплолічильників у кожному будинку.
Однак, встановлення теплолічильників не зменшує теплоспоживання
будівлями. У кращому випадку, дає змогу знизити витрати на оплату за
користування тепловою енергією, якщо договірні теплові навантаження завищені
порівняно з необхідними або в разі відключення низки систем теплоспоживання.
Реальне зниження споживання теплової енергії, необхідне місту, досягається
шляхом обладнання теплових пунктів будівлі системами автоматичного
регулювання подачі тепла на опалення як найбільш масового навантаження. При
цьому забезпечується скорочення теплової енергії до 15% річного споживання, а
при відмові від ЦТП і переході на системи теплопостачання з ІТП до 25%.
Природно, без теплолічильників економія не може бути зафіксована, тому
необхідно поєднувати автоматизацію регулювання систем теплоспоживання з
комерційним обліком споживаної теплової енергії. Але облік має здійснюватися
найпростішими засобами, що не здорожують будівництво та експлуатацію систем
теплоспоживання. На жаль, чинні нині "Правила обліку теплової енергії та
теплоносія" не відповідають цій умові.
У них навіть для закритих систем теплопостачання майже повсюдно потрібен
вимір витрати теплоносія по обох трубопроводах теплової мережі та обов'язкова
погодинна і добова реєстрація всіх параметрів теплоносія витрат, температур і
тиску. Усе це різко збільшує вартість вузла обліку, витрат на його експлуатацію та
знижує надійність, оскільки в разі виходу з ладу одного з приладів або порушення
одного з параметрів вимірювання весь вузол обліку вважається непрацюючим.
Другий напрям організації обліку тепла і води, що створює
енергозберігаючий ефект, - це встановлення квартирних тепло-водолічильників. Як
і в електропостачанні, воно не виключає встановлення загальнобудинкових
приладів обліку. Це дає серйозну надбавку в економії води і тепла, оскільки у
18
мешканця з'явиться стимул до обмеження споживання ресурсів. Але якщо при
водопостачанні поквартирні водолічильники поставити технічно нескладно, то в
наявних так званих системах опалення колективного користування, коли один
стояк живить опалювальні прилади, розташовані в різних квартирах, а у квартирі
таких стояків кілька, врахувати споживання тепла кожною квартирою практично
неможливо.
Є рішення, яке застосовують у Західній Європі, коли на кожен опалювальний
прилад ставлять датчик, за показаннями якого судять про частку теплоспоживання
цього приладу в загальній кількості тепла, спожитого системою опалення всього
будинку. Ці датчики у нас називають тепловими розподільниками. Але в цьому разі
мешканцю треба надати можливість впливати на зміну теплоспоживання, тобто
поставити на кожен опалювальний прилад ще й термостат. Загалом цей захід
пов'язаний із чималими витратами. Інший варіант - перепроектувати системи
опалення на поквартирні, з одним вводом, що живить усі опалювальні прилади цієї
квартири. Такі досвідчені системи вже використовують.
Повертаючись до питань автоматизації регулювання подачі тепла, слід
зазначити, що раніше акцент робили на автоматизацію ЦТП, маючи на увазі, що
оптимальнішим рішенням і за капітальними витратами, і за експлуатаційними
витратами були системи теплопостачання з ІТП. Однак на той час не було
відповідного обладнання - малошумних насосів, компактних теплообмінників,
безшумних регулювальних клапанів. Тепер усе це є, а в умовах ринку, зростання
вартості теплоносія, приватизації житла та сфери обслуговування роль ІТП,
обладнаних системами авторегулювання та обліку тепла, різко зросла. Очевидно,
що необхідно в новому будівництві та реконструкції сформованого житлового
фонду переходити на системи теплопостачання з ІТП.
19
1.4 Вплив сонячної радіації на теплоспоживання будівель
Під час проектування зовнішніх огороджень будівель необхідно враховувати
теплотехнічний режим огородження під час впливу на них сонячної радіації.
Тепло від впливу сонячної радіації частково поглинається огорожею, а
частково відбивається від поверхні. Кількість тепла сонячної радіації, що
поглинається поверхнею матеріалу, визначається коефіцієнтом поглинання
сонячної радіації. Значення сонячної радіації в різні місяці різне. Саме тому і
необхідно при проектуванні систем теплопостачання враховувати вплив сонячної
радіації на теплоспоживання будівлі.
Облік впливу сонячної радіації на тепловий режим будівель можливий лише
за допомогою позонного або індивідуального регулювання. Але системи
автоматичного регулювання теплоспоживання будівель у більшості випадків не
враховують вплив сонячної радіації.
Значення сумарної сонячної радіації (прямої та розсіяної) [27] на
горизонтальну поверхню за безхмарного неба наведено на рисунках 1,2).
Рисунок 1 - Сумарна сонячна радіація на горизонтальну поверхню за безхмарного
неба
20
1-прямі промені, 2- розсіяні промені
Рисунок 2 - Сумарна сонячна радіація на горизонтальну поверхню за безхмарного
неба
Під впливом сонячної радіації температура зовнішньої поверхні огородження
підвищується, внаслідок чого з поверхні відбувається віддача тепла конвекцією
навколишньому повітрю і випромінюванням у навколишнє середовище. Для
розрахунків усі ці теплові впливи на огородження можуть бути замінені дією
умовної зовнішньої температури повітря [28].
1.5 Формування груп енергозберігаючих технологій з урахуванням техніко-
економічної доцільності
У країні спостерігається зростання тарифів на енергоресурси при зниженні
якості послуг, що має безліч причин і передумов, які посилюються в умовах
тривалого реформування житлово-комунальної галузі, а також світової
економічної кризи. У минулі роки низька вартість енергоносіїв робила економічно
недоцільним будівництво будівель з високим опором теплопередачі зовнішніх
21
огороджувальних конструкцій. Відсутність засобів регулювання та обліку витрат
теплової енергії, гарячої та холодної води, природного газу призводило до їх
марнотратного використання. Також підвищеному споживанню енергоресурсів
сприяє невисока ефективність теплогенераторів і побутових електроприладів [13].
Це посилюється низькою культурою населення в частині енергозберігаючого
споживання і значними втратами у внутрішньобудинкових і магістральних
мережах. Можна визнати, що в України найзатратніша і неефективна енергетика
саме у сфері ЖКГ.
У розглянутих далі прикладах як відповідальну особу за утримання
багатоквартирного будинку та виконавця житлово-комунальних послуг
розглядатимемо керуючу компанію як найоптимальніший спосіб управління
багатоквартирним будинком.
Як правило, за відсутності приладів обліку енергоресурсів надання
комунальних послуг є фінансовим тягарем, який змушена нести керуюча компанія.
Пов'язано це з використанням ресурсопостачальними організаціями балансового
методу обліку витрат комунальних ресурсів, коли втрати енергії, викликані зносом
магістральних інженерних мереж (які не відносяться до балансової приналежності
МКД), списуються як витрати енергії конкретних багатоквартирних будинків.
Своєю чергою керуюча компанія здійснює нарахування за користування
комунальними послугами за нормативами споживання (встановленими органами
місцевого самоврядування відповідно до Постанови Уряду) та зазнає прямих
збитків через різницю значень обсягів споживання, нарахованих споживачеві, та
пред'явлених ресурсопостачальною організацією [14].
Розрахунки споживачів за комунальні послуги здійснюються виходячи із
суми, що включає ціну (тариф) для споживачів і надбавку до ціни (тарифу),
встановлених державними органами регулювання тарифів для реалізації
постачальниками комунальних ресурсів виробничих і
інвестиційних програм розвитку.
Приватні компанії, що надають комунальні послуги, так само, як і приватні
оператори, які керують комунальними мережами, є заручниками чинної системи
22
регулювання тарифів і нормативів. Сфера забезпечення енергоресурсами
знаходиться між великою політикою і великою енергетикою. З одного боку,
правила гри (затвердження тарифів і нормативів) визначають державна влада та
органи місцевого самоврядування, у керуючих організацій немає можливості
впливати на ці процеси. З іншого боку, комунальна сфера замкнута на природні
монополії. У покупців комунальних ресурсів (керуючих організацій) практично
немає вибору постачальника, а отже - можливості впливати на вартість товару.
Крім того, тарифи і нормативи змінюються щороку, що не дає керуючим компаніям
можливості складання довгострокових бізнес-планів. Тому в сучасних умовах
керуючі компанії практично не мають можливості заробляти на продажу
енергоресурсів [15].
Таким чином, керуюча компанія, не маючи додаткової вартості під час
надання комунальних послуг, повинна сама убезпечитися від збитків і в інтересах
мешканців займатися встановленням загальнобудинкових (ОБУ) та індивідуальних
(квартирних) приладів обліку (ІПУ) енергоресурсів.
Доцільність застосування енергозберігаючих технологій ґрунтується, по-
перше, на вирішенні технічних питань (енергетичний ефект) і, по-друге, на
необхідності враховувати економічний ефект від обраного заходу.
Потенціал енергозбереження для будівель бюджетних установ, житлового
господарства та офісних будівель становить за тепловою енергією 25-60 %, і досить
добре можна економити на водопостачанні - 15-30 %. Зазначимо, що при
впровадженні будь-якої енергоефективної технології необхідна реальна система
обліку, яка, звісно, не виконує функції енергозбереження, але дає змогу грамотно
організувати систему енергоменеджменту.
Існує досить великий обсяг різноманітних заходів, що дають змогу його
здійснити, наприклад:
- теплоізоляційне покриття для трубопроводів (дозволяє економити до 15-40
%);
- вузол регулювання з погодозалежною автоматикою (10-30 % енергії);
- заміна світлопрозорих огороджень (5-25 %);
23
- утеплення огороджувальних конструкцій (5-20 %);
- очищення опалювальних приладів від внутрішніх забруднень і видалення
додаткових екранів (5-20 %);
- індивідуальні прилади авторегулювання систем опалення (5-15 %);
- тепловідбивачі між опалювальним приладом і стіною (4-8 %);
- повітряні завіси (антипротяг) (3-7 %).
Заощаджувати теплову енергію дає змогу усунення перетопів і недотопів, які
можуть бути на одній і тій самій будівлі, тому просто перекривати вентиль, звісно,
не можна. В економному варіанті можна користуватися рідинно-запірними
пристроями, які працюють на різниці температур прямого і зворотного
трубопроводу води в системі опалення.
Економія теплової енергії за рахунок ліквідації перетопів становить, як
правило, 15-20 %, іноді сягає 40 %. Додатково розумно здійснити такі заходи:
- введення зниженого температурного графіка в нічний час і вихідні дні
(додаткова економія 10-15 %);
- застосування індивідуальних приладів автоматичного балансування
розподільчих систем опалення (5-15 %);
- відновлення теплової ізоляції на трубопроводах, запірній і регулювальній
арматурі (дає змогу знизити втрати теплової енергії в будівлі на 3-9 %).
Звичайно, потрібно звертати увагу на стан огороджувальних конструкцій.
Теплові втрати мають компенсуватися теплоприпливом. Тут потрібно підходити до
проблеми комплексно, враховуючи конструкцію і знос будівлі, її орієнтацію,
утеплювачі, що використовуються, тощо. Серед заходів можна назвати:
- поліпшення теплозахисних властивостей теплового контуру будівлі: 30-50;
- зниження обсягів інфільтрації повітря і теплових втрат через нещільності
світлопрозорих конструкцій: 12-30 %;
- очищення вікон (дає змогу знизити витрати на освітлення на 10-40 %);
- фарбування стін приміщень світлою фарбою (дає змогу знизити витрати на
освітлення на 5-10 %);
24
- використання напилення/плівки, що відбивають інфрачервоні промені
(знижує променисті втрати через вікна до 50 %, забезпечує підвищення
комфортності як у зимовий, так і в літній період);
- застосування вікон із мікропровітрюванням (слугує для обмеження
інфільтрації в межах санітарної норми повітрообміну, підвищення
комфортності перебування в приміщенні, зниження середнього рівня СО2; не
рекомендується для будівель, обладнаних механічною припливною
вентиляцією).
У низці випадків коробки будівлі у нас типові, але їх можна трохи
модернізувати, наприклад, ввести вимоги щодо рівня інсоляції та передбачити
козирки на вікна, які за необхідності можуть встановлюватися або автоматично
змінюючи форму, регулювати обсяг світлового потоку в будівлю. Це дасть
хороший ефект економії енергії на додаток до встановленої системи створення
мікроклімату в будівлі.
25
РОЗДІЛ 2 АНАЛІЗ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ
БУДІВЕЛЬ
МКР 23.144.08 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Жешко К.С. Літ. Арк. Акрушів
Аналіз
Перевір. Калейніков
Реценз. енергоефективності
26
Н. Контр. будівель ЧДТУ, МТЕ-88
Затверд. Калейніков Г.Є.
Розділ 2 Аналіз енергоефективності будівель
2.1 Теплова ефективність житлових будинків
Теплова ефективність визначається комплексом конструктивно-
планувальних рішень будівель та інженерних заходів, спрямованих на
забезпечення оптимального теплового режиму в опалювальних приміщеннях за
найменших витрат теплової енергії.
На теплову ефективність житлових будинків істотно впливає об'ємно-
просторова композиція будівлі та її конструктивні параметри, теплозахисні
властивості зовнішніх огороджувальних конструкцій, розміри та конструкції
заповнення світлових прорізів, способи обігріву та регулювання тепловіддачі в
опалювальні приміщення.
Для вирішення проблеми підвищення теплової ефективності житлових
будинків на підставі проведених досліджень і розробок останнього часу можна
зробити такі висновки:
1. Теплову ефективність житлових будинків можна поліпшити завдяки
підвищенню нормативних вимог до опору теплопередачі зовнішніх
огороджувальних конструкцій, обмеженню розмірів світлових прорізів та
удосконаленню конструкцій їхнього заповнення (розширення сфери
застосування потрійного засклення, екранування віконних прорізів,
застосування теплозахисного скла), раціональним об'ємно-планувальним
рішенням будівель, автоматизації центрального місцевого та
індивідуального регулювання теплового подавання системами опалення.
2. На теплову ефективність будівель під час їхнього зведення вирішальну роль
відіграє якість застосовуваних матеріалів, виробів устаткування, а також
монтаж будівлі та систем інженерного устаткування.
3. Зниження фактичних витрат тепла на опалення залежать від технічної
справності будівель, зовнішніх теплових мереж і внутрішніх систем
інженерного обладнання кваліфікації обслуговуючого персоналу.
27
З метою підвищення теплової ефективності житлових будинків
рекомендується:
- по вдосконаленню проектних рішень житлових будинків:
В одношарових панелях зовнішніх стін застосовувати матеріали з об'ємною
вагою не більше 1100 кг/м3. За відсутності легких бетонів здійснювати послідовний
перехід від одношарових огороджувальних конструкцій із малоефективних
будівельних матеріалів до багатошарових зовнішніх огороджень із використанням
високоефективних утеплювачів.
Доцільно застосовувати багатошарові конструкції зовнішніх стінових
панелей на гнучких зв'язках, у яких найповніше (на всій площі огородження)
використовуються теплозахисні властивості високоефективних утеплювачів, а
нормативний опір теплопередачі дорівнює 1,6 ����
����.
Проектні організації під час розроблення індивідуальних проектів і прив'язки
типових проектів повинні приймати економічно доцільні опори теплопередачі
зовнішніх огороджень.
У районах із розрахунковою температурою найхолоднішої п'ятиденки -36°С
і нижче застосовувати заповнення світлових прорізів тільки з потрійним склінням
або подвійне роздільне з одним теплозахисним склом. Подвійне скління в спарених
палітурках застосовувати в районах із температурою найхолоднішої п'ятиденки -20
°С і вище. У міру освоєння промисловістю випуску теплозахисного (селективного)
скла передбачати застосування його для заповнення світлових прорізів.
У будинках заввишки 9 поверхів і більше слід застосовувати теплі горища.
Опір теплопередачі огороджувальних конструкцій теплого горища визначати
виходячи з рівняння повітряно-теплового балансу, не допускаючи, щоб
температура на внутрішніх поверхнях огороджувальних конструкцій була нижчою
за точку роси.
Передбачати влаштування подвійних вхідних тамбурів до будинків залежно
від поверховості будинку та розрахункової температури найхолоднішої п'ятиденки
(таблиця 1).
28
Таблиця 1 - Влаштування подвійних тамбурів у будинку залежно від поверховості
будинків і районів будівництва
Температура найбільш холодної Двійний вхідний тамбур в будівлі з
п’ятиденки tn , °С кількістю поверхів
До -20 16
Від -21 до -25 12
Від -26 до -34 9
Від -35 до -39 4
Від -40 і нижче 1
У будівельній частині проекту передбачати заходи щодо утеплення стиків
панелей зовнішніх стін суцільноформованими вкладишами з пінополістиролу та
герметизації зовнішніх і внутрішніх огороджувальних конструкцій (стиків панелей
зовнішніх і внутрішніх стін, перекриттів, вентблоків).
Передбачати ущільнення притворів вікон і дверей, поповерхове
діафрагмування місць прокладання інженерних комунікацій, закладення відкритих
торців труб вводів у квартири електричних і слабкострумових мереж. Для
ущільнення притворів вікон і дверей застосовувати прокладки з пінополіуретану.
Збільшувати ширину корпусу в проекті житлових будинків меридіональної
орієнтації. Будинки заввишки понад 12 поверхів, а також односекційні будинки
мають вищі питомі витрати тепла, і з цього погляду застосування їх у масовій
забудові недоцільне.
У будинках з огороджувальними конструкціями з важкого бетону доцільно
передбачати системи панельного опалення з розміщенням нагрівальних елементів
у внутрішньому шарі бетону багатошарових зовнішніх стінових панелей або по
контуру внутрішніх залізобетонних перегородок.
Передбачати в системах опалення місцеве (пофасадне) регулювання
теплоподачі.
Передбачати диспетчеризацію управління роботою теплових пунктів.
29
За відсутності техніко-економічних обґрунтувань всі трубопроводи, що
прокладаються в технічному підпіллі, ізолювати.
У будинках заввишки понад 9 поверхів слід передбачати можливість
встановлення малошумних безфундаментних циркуляційних насосів типу IIMBI,
що забезпечують стабілізацію роботи систем опалення, зменшення їх
металоємності та зниження витрат тепла.
Розробити проекти і перевірити в експериментальному будівництві
експлуатаційні характеристики різних варіантів двокомпонентних систем опалення
(радіаторні або панельні системи опалення з безінерційними доводчиками, з
вентиляторними конвекторами та ін.).
Передбачати, у міру освоєння промисловістю (насамперед у малоповерхових
будинках), перехід на автоматизовані індивідуальні поквартирні газові або
електричні генератори тепла, що дають значну економію його витрат.
Розширити науково-дослідні роботи, спрямовані на більш широке
використання геотермальних вод і сонячної енергії для цілей побутового
теплопостачання.
Передбачити проведення науково-дослідної роботи, спрямованої на пошук
схем димозахисту шляхів евакуації в багатоповерхових будівлях інженерними
засобами, тому що в сходових клітинах "з проходом через повітряну зону" на
кожному поверсі тепловтрати надмірно великі.
- по поліпшенню якості матеріалів і виробів:
Не допускати застосування в будівництві матеріалів і виробів, що не
відповідають вимогам ГОСТ.
Запровадити на заводах великопанельного домобудівництва обов'язковий
контроль теплофізичних властивостей виробів, що випускаються, геометричних
параметрів. Видавати сертифікати на партію виробів, в яких вказувати Rо, і ці
документи включати в акти на здачу будівлі держкомісії.
Для реалізації пропозиції про перехід на застосування панелей зовнішніх стін
на гнучких зв'язках необхідно збільшити виробництво високоефективних
30
утеплювачів та інших матеріалів, що застосовуються для виготовлення зовнішніх
огороджень підвищеної утепленості.
Організувати централізоване спеціалізоване виробництво металевих форм
для виготовлення панелей.
Необхідно поліпшити якість герметиків ущільнювальних матеріалів.
Розширити виробництво теплозахисного (селективного) скла для
забезпечення потреб будівництва.
Орієнтовна потреба в теплозахисному склі для житлового будівництва 10 млн м2.
Організувати виробництво суцільноформованих вкладишів із
пінополістиролу для утеплення стиків панелей зовнішніх стін.
Виготовити столярні вироби з деревини з нормативною вологістю в суворій
відповідності з вимогами ДСТУ; притвори ущільнювати прокладками з
пінополіуретану і забезпечувати їх фурнітурою підвищеної якості. Слід також
почати впровадження в будівництво житлових будинків металевих віконних
плетінь, що гарантують довговічність і герметичність.
Поліпшити якість приладів для закривання вхідних дверей (доаодчиків).
Розширити номенклатуру, поліпшити якість обладнання та виробів для
інженерних систем будівель і організувати масовий випуск:
- труб, фітингів і запірно-регулювальної арматури малих діаметрів;
- надійно діючих кранів для ручного регулювання тепловіддачі нагрівальних
приладів, індивідуальних автоматичних терморегуляторів, тепломірів,
приладів для центрального і місцевого регулювання теплоподачі в системи
опалення та диспетчеризації управління роботою теплових пунктів;
- малошумних безфундаментних циркуляційних нacocів, електронагрівачів
різної ємності, газових генераторів тепла і повітряно-опалювальних агрегатів
для квартирних систем опалення, вентиляторних конвекторів;
- вироби з високоефективних матеріалів для ізоляції трубопроводів, що
прокладаються в неопалюваному об'ємі будівель.
31
Відсутність цього обладнання та виробів виключає можливість істотного
прогресу в галузі вдосконалення схемних рішень і підвищення економічної,
естетичної та теплової ефективності систем опалення.
Розширити номенклатуру і поліпшити якість нагрівальних приладів, що
випускаються.
Організувати масове виробництво малошумних вентиляторів і
електродвигунів (агрегатів) для забезпечення систем припливно-витяжної
вентиляції в житлових будинках, що зводяться в районах Крайньої Півночі.
Організувати випуск комплектів обладнання і приладів автоматичного
керування системами протидимного захисту багатоповерхових будівель.
Для поліпшення якості будівництва та підвищення теплової ефективності
житлових будинків Держплану СРСР слід передбачити в планах відповідних
міністерств виробництво в достатній кількості будівельних матеріалів, виробів та
обладнання, необхідних для повного забезпечення зростаючих потреб масового
житлового будівництва в нових матеріалах і обладнанні. Застосування нових
ефективних матеріалів і доброякісного обладнання дасть змогу поліпшити якість
житлового будівництва, підвищити теплову ефективність житлових будинків і
зменшити витрати палива на побутове теплопостачання.
- по поліпшенню якості монтажу та експлуатації будівель і систем опалення та
вентиляції:
Ширше використовувати права авторського нагляду за будівництвом
житлових будівель і монтажем систем інженерного обладнання.
Звертати особливу увагу на якість закладення не тільки стиків панелей
зовнішніх стін, а й усіх внутрішніх зв'язків (внутрішніх стін, перекриттів,
вентиляційних блоків, ущільнення притворів вікон і вхідних дверей до квартир,
ретельність поповерхового діафрагмування місць прокладення інженерних
комунікацій, закладення відкритих торців труб вводів до квартир електро- та
слабкострумових мереж), бо недотримання цих вимог проекту спричиняє
перетікання повітря з нижніх поверхів у верхні, порушує теплову температуру.
Недотримання цих вимог проекту спричиняє перетікання повітря з нижніх поверхів
32
у верхні, порушує тепловий і повітряний режим, знижує ефективність димозахисту,
сприяє поширенню інфекцій, гризунів і комах.
При здачі будинку в експлуатацію систему опалення перевіряти на тепловий
ефект, а продуктивність витяжних вентиляційних каналів заміряти анемометром.
Запровадити обов'язкове трирічне гарантійне обслуговування будівель
будівельними організаціями, а систем інженерного обладнання монтажними
організаціями.
Приймання та обслуговування систем опалення в процесі експлуатації
будівель зобов'язати теплопостачальні організації, незалежно від відомчої
належності будівель.
33
2.2 Показники енергоефективності будівель
Енергетична ефективність стає дедалі важливішим пріоритетом у політиці
багатьох країн світу. Широко визнається, що вона є найекономічнішим і
найдоступнішим засобом розв'язання багатьох проблем енергозабезпечення,
включно з енергетичною безпекою, соціально-економічними наслідками високих
цін на енергію та занепокоєнням зміною клімату. Водночас, енергоефективність
підвищує конкурентоспроможність і сприяє зростанню добробуту споживачів.
У сучасному законі України "Про енергозбереження та про підвищення
енергетичної ефективності та про внесення змін в окремі законодавчі акти України"
(41 поняття енергетичної ефективності є характеристикою відношення корисного
ефекту від використання енергетичних ресурсів до витрат енергетичних ресурсів,
здійснених з метою одержання такого ефекту, стосовно продукції, технологічного
процесу, юридичної особи, індивідуального підприємця. Своєю чергою
енергозбереження реалізація організаційних, правових, технічних, технологічних,
економічних та інших заходів, спрямованих на зменшення обсягу
використовуваних енергетичних ресурсів при збереженні відповідного корисного
ефекту від їх використання (у тому числі обсягу виробленої продукції, виконаних
робіт, наданих послуг) [5].
Виходячи з визначень, енергозбереження є окремим випадком заходів з
підвищення енергоефективності, в результаті якого витрати, що спричиняють
корисний ефект, зменшуються, зменшується знаменник у формулі, і відповідно,
зростає енергоефективність.
Енергетичний ресурс носій енергії, енергія якого використовується або може
бути використана під час здійснення господарської та іншої діяльності, а також вид
енергії (атомна, теплова, електрична, електромагнітна енергія або інший вид
енергії).
Клас енергетичної ефективності характеристика продукції, що відображає її
енергетичну ефективність [5].
34
Під цим терміном розуміють енергетичну ефективність будівлі або
обладнання в процесі його експлуатації. Інформація цього порядку зазвичай
міститься в паспорті енергоефективності будівлі або обладнання.
Питоме енергоспоживання будівель буде розраховуватися на підставі
енергоспоживання, яке фіксується загальнобудинковими приладами обліку, а потім
буде коригуватися - приводитися до нормованих умов. Це Міненерго України
просило уточнити у своїх зауваженнях, що і було нами реалізовано. Процедура
перерахунку враховує фактичні кліматичні показники (погодні умови), фактичну
кількість жителів та інше.
Але все ж таки база розрахунку питомих показників - дані приладів обліку.
Приймаючи такий підхід, Мінбуд України переслідує кілька цілей, зокрема
стимулювання встановлення приладів обліку, що дасть змогу отримувати коректну
інформацію про кількість спожитих ресурсів. Якщо передбачається присвоїти
будівлі якийсь клас енергоефективності, необхідно в обов'язковому порядку
поставити загальнобудинковий прилад обліку і вже на підставі його показань
визначати енергоефективність багатоквартирного будинку.
На сьогодні застосовується сім класів енергетичної ефективності будівель
(таблиця 2). Вони позначаються латинськими літерами від "А" до "G", де "А" - це
найвищий показник, а "G" - найнижчий з усіх наявних. Останніми роками окремо
визначено і підкласи. Для категорій "А" і "В" існують два види підкласів: "+" і "++".
Усі сучасні прилади та різні об'єкти повинні мати маркування, що позначає клас
енергоефективності. Ставиться воно виробником або комісією, яка приймає
проектну документацію на будівлю промислового або житлового призначення.
Розрахунки та визначення класу енергоефективності будівлі відбуваються за
певною методикою. Вона враховує відхилення за нормативними і питомими
величинами, при цьому варто мати на увазі і базові величини. Розрахунок
енергоефективності будівлі житлового та промислового об'єкта завжди
починається з визначення базового рівня. За нього прийнято брати клас "С".
Таблиця 2 - Класи енергетичної ефективності
35
Позначення класу Найменування класу Величина відхилення значення
енергетичної енергетичної фактичної питомої річної
ефективності ефективності витрати енергетичних ресурсів
від базового рівня. %
A++ Близький до нульового -75 включно і менше
A+ Найвищий Від -60 включно до -75
A Дуже високий Від _ 45 включно до -60
B Високий Від -30 включно до -45
C Підвищений Від -15 включно до -30
D Нормальний Від 0 включно до -15
E Знижений Від +25 включно до 0
F Низький Від +50 включно до +25
G Дуже низький Понад +50
Клас енергетичної ефективності повинен присвоюватися багатоквартирним
будинкам у новому будівництві в обов'язковому порядку, а існуючим - у
добровільному, як це і записано у законі. Хоча Мінбуд України розглядає питання
про рекомендацію регіональним житловим інспекціям, після того, як у Державній
інформаційній системі ЖКГ (ДІС ЖКГ) відображатимуться всі показання приладів
обліку, а також надаватимуть можливість органам місцевого самоврядування
присвоювати клас енергоефективності багатоквартирного будинку в ініціативному
порядку.
Під час введення будівель в експлуатацію клас енергоефективності
присвоюється також за показаннями приладів обліку, причому розрахунок ведеться
за прискореною методикою. Оскільки в перші роки експлуатації нових будівель
енергоспоживання відрізняється від енергоспоживання при звичайній експлуатації
(через сушіння бетону, часткову заселеність тощо), енергоспоживання необхідно
підтверджувати. У проекті наказу є зобов'язання щодо підтвердження класу
енергоефективності через 5 років для нових будинків. Відповідальність
забудовника зберігається на цей період - на гарантійний строк для
багатоквартирних будинків. До закінчення гарантійного терміну має бути
проведено підтвердження класу енергетичної ефективності будівлі. Якщо буде
виявлено значні відхилення, то власники можуть вимагати від забудовника усунути
зазначені розбіжності.
36
Відповідно до законодавства, при високому класі енергоефективності будівлі
термін збереження показників енергоспоживання - 10 років. До високого класу
енергоефективності належать будівлі з маркуванням вище "В" ("В","A", "A+",
"A++").
2.3 Методика аналізу енергоефективності будівель
Наукова гіпотеза дослідження полягає в тому, що можна збільшити
енергоефективність будівель за рахунок зниження теплових втрат в осінньо-
весняний період.
Для того, щоб подивитися, як енергоефективність змінюється протягом року,
мною було введено коефіцієнт питомого енергоспоживання будівель, який
визначається як:
��
�� = , (1)
(��1−��2)��
де Q - кількість теплоти за місяць,
t1, t2 - температура внутрішнього і зовнішнього повітря,
n - кількість днів у місяці.
Для цього ми отримали дані з теплообчислювачів за опалювальний період і
порахували коефіцієнт питомого енергоспоживання для взятих 15-ти об'єктів за
місяцями опалювального періоду. Дані та розрахунки були зведені в таблиці 3-17.
Таблиця 3 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 1 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 273,176 0,214929976
Лютий 333,086 0,339883673
Березень 291,987 0,348849462
Квітень 202,075 0,434569892
Травень 174,225 0,522884154
Вересень 126,542 0,746560472
Жовтень 201,756 0,464875576
Листопад 307,597 0,359762573
Грудень 413,036 0,341634409
37
Таблиця 4 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 2 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 417,161 0,328214792
Лютий 308,021 0,314307143
Березень 269,666 0,322181601
Квітень 189,952 0,408498925
Травень 159,845 0,479726891
Вересень 70,462 0,415705015
Жовтень 165,977 0,382435484
Листопад 282,892 0,330867836
Грудень 386,764 0,319904053
Таблиця 5 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 3 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 489,224 0,384912667
Лютий 352,575 0,359770408
Березень 343,027 0,409829152
Квітень 254,032 0,546305376
Травень 213,966 0,642154862
Вересень 143,621 0,847321534
Жовтень 226,9 0,52281106
Листопад 331,883 0,388167251
Грудень 459,047 0,379691481
Таблиця 6 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 4 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 404,201 0,318018096
Лютий 318,061 0,324552041
Березень 272,256 0,325275986
Квітень 194,767 0,418853763
Травень 167,692 0,503277311
Вересень 117,676 0,694253687
Жовтень 185,937 0,428426267
Листопад 306,41 0,358374269
Грудень 422,685 0,349615385
Таблиця 7 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 5 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 165,815 0,130460268
Лютий 131,851 0,134541837
38
Березень 115,582 0,1380908
Квітень 83,215 0,178956989
Травень 70,76 0,212364946
Вересень 48,956 0,288825959
Жовтень 72,485 0,167016129
Листопад 119,911 0,140246784
Грудень 171,895 0,142179487
Таблиця 8 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 6 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 462,763 0,364094
Лютий 328,105 0,334801
Березень 311,232 0,371842
Квітень 231,773 0,498437
Травень 199,773 0,599559
Вересень 139,807 0,82482
Жовтень 209,103 0,481804
Листопад 347,357 0,406265
Грудень 479,811 0,396866
Таблиця 9 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 7 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 541,515 0,426054
Лютий 390,338 0,398304
Березень 323,692 0,386729
Квітень 192,623 0,414243
Травень 176,738 0,530426
Вересень 86,947 0,512962
Жовтень 217,332 0,500765
Листопад 370,43 0,433251
Грудень 543,515 0,449557
Таблиця 10 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 8 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 292,59 0,230205
Лютий 334,38 0,341204
Березень 237,93 0,284265
Квітень 168,06 0,361419
Травень 153,31 0,460114
Вересень 73,82 0,435516
Жовтень 142,13 0,327488
39
Листопад 196,00 0,22924
Грудень 252,99 0,209256
Таблиця 11 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 9 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 173,343 0,136383
Лютий 123,116 0,125629
Березень 99,975 0,119444
Квітень 75,945 0,163323
Травень 70,755 0,21235
Вересень 32,57 0,192153
Жовтень 74,083 0,170698
Листопад 125,307 0,146558
Грудень 182,013 0,150548
Таблиця 12 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 11 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 136,88 0,107695
Лютий 158,37 0,161602
Березень 114,97 0,13736
Квітень 84,14 0,180946
Травень 36,26 0,108824
Вересень 19,77 0,116637
Жовтень 35,26 0,081244
Листопад 159,84 0,186947
Грудень 137,11 0,113408
Таблиця 13 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 12 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 218,08 0,171581
Лютий 249,14 0,254224
Березень 173,91 0,207778
Квітень 140,23 0,30157
Травень 65,40 0,196279
Вересень 54,56 0,321888
Жовтень 128,01 0,294954
Листопад 184,94 0,216304
Грудень 171,05 0,141481
Таблиця 14 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 13 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
40
Січень 1144,40 0,900393
Лютий 1348,25 1,375765
Березень 970,01 1,158913
Квітень 774,96 1,666581
Травень 600,96 1,803601
Вересень 238,2 1,40531
Жовтень 547,66 1,261889
Листопад 866,29 1,013205
Грудень 1119,31 0,925815
Таблиця 15 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 14 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 138,98 0,109347
Лютий 141,9 0,144796
Березень 112,03 0,133847
Квітень 86,3 0,185591
Травень 61,62 0,184934
Вересень 33,34 0,196696
Жовтень 72,16 0,166267
Листопад 109,38 0,12793
Грудень 138,13 0,114251
Таблиця 16 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 15 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 187,81 0,1477655
Лютий 219,16 0,2236327
Березень 153,44 0,1833214
Квітень 103,09 0,2216989
Травень 74,74 0,2243097
Вересень 8,27 0,0487906
Жовтень 66,09 0,1522811
Листопад 129,17 0,151076
Грудень 167,3 0,1383788
Таблиця 17 - Питоме теплоспоживання будівлі N° 16 за місяцями
1 Qот, Гкал k=Q/(t1-t2)/n
Січень 348,83 0,2744532
Лютий 433,48 0,4423265
Березень 335,4 0,4007168
Квітень 260,43 0,5600645
Травень 203 0,6092437
Вересень 86,27 0,5089676
41
Жовтень 194,53 0,4482258
Листопад 296,73 0,3470526
Грудень 357,54 0,295732
Для того, щоб наочно подивитися зміну коефіцієнта питомого
теплоспоживання за місяцями, побудуємо графік теплоспоживання для всіх
об'єктів (рисунок 8).
Рисунок 8 - Графік питомого теплоспоживання (ГКал/день*0С) будівель з
урахуванням показників теплообчислювачів
З графіка видно, що питоме теплоспоживання в осінньо-зимовий період
значно перевищує питоме теплоспоживання в зимовий період. Це свідчить про те,
що не було враховано вплив сонячної радіації на теплоспоживання будівель в
осінньо-зимовий період.
Урахування впливу сонячної радіації на теплоспоживання опалювальних
будівель може дати економію теплоти не більше 10-15 % [26], але для цього
необхідне виконання певних умов: приміщення з великими вікнами слід
орієнтувати на південь; на північ орієнтувати приміщення з малими вікнами або
приміщення без них; сонцезахисні пристрої необхідно проектувати так, щоб
протягом опалювального сезону вони не перешкоджали проникненню сонячних
променів у приміщення; розміщення будівель у разі щільної забудови вирішувати
так, щоб окремі будівлі не затінювали одна одну; опалювальну систему слід
розділяти на секції відповідно до орієнтації за країнами світу і для кожної з них
забезпечувати самостійне регулювання [26]. Облік впливу сонячної радіації на
тепловий режим будівель можливий лише за допомогою позонного або
індивідуального регулювання.
42
2.4 Розрахунок економії теплової енергії
Для того, щоб порахувати можливу економію енергії, візьмемо інтеграл від
перевищення від питомого теплоспоживання порівняно з січнем.
���� = ∑(����+1 − ����) ∗ �� ∗ (��1 − ��2) (2)
Економія теплової енергії у %-ному співвідношенні дорівнює:
��
�� ��
��,% = ∗ 100% (3)
��заг,��
Можлива економія теплової енергії, руб:
��м = ���� ∗ Ц (4)
де Ц - ціна за 1 Гкал теплової енергії.
Економія теплової енергії за взятими об'єктами зведена в таблиці 18.
Таблиця 18 - Економія енергії за об'єктами аналізу
Об'єкти Економія енергії Економія енергії Можлива
Е, Гкал Е, % економія Вм, руб.
1 915 39 1258591
2 128 6 176699
3 323 11 443825
4 305 13 420253
5 125 13 172609
6 352 13 484608
7 116 4 160267
8 369 20 507169
9 88 9 121072
10 177 20 243220
11 297 21 408875
12 1709 22 2351201
13 177 20 243786
14 64 6 87534
15 717 29 987079
43
Рисунок 9 - Графік економії теплової енергії Е, Гкал
Рисунок 10 - Графік економії теплової енергії E, %
У середньому, по взятих об'єктах, економія теплової енергії становить
близько 16 %. Для того, щоб реалізувати цю економію, необхідно провести
моделювання теплоспоживання будівлі.
44
Розділ 3 МОДЕЛЮВАННЯ ТЕПЛОСПОЖИВАННЯ
БУДІВЛІ
МКР 23.144.08 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Жешко К.С. Літ. Арк. Акрушів
Моделювання
Перевір. Калейніков
Реценз. теплосп4о5ж ивання будівлі
Н. Контр. ЧДТУ, МТЕ-88
Затверд. Калейніков Г.Є.
Розділ 3 Моделювання теплоспоживання будівлі
3.1 Методика розрахунку питомої характеристики витрати теплової енергії на
опалення та вентиляцію житлових і громадських будівель
У СНіП 23-02-2003 [6] до основних теплотехнічних показників
проекту віднесені:
- приведений трансмісійний коефіцієнт теплопередачі будівлі;
- середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період;
- умовний інфільтраційний коефіцієнт теплопередачі будівлі;
- загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі.
Розрахункову питому характеристику витрати теплової енергії на
��
опалення та вентиляцію будівлі, �� Вт/(м3 .°
от, С) визначається за формулою:
��
��от = [��об + ��вент − (��побут + ��рад) ∙ �� ∙ ��](1 − ��)����, (5)
де ��об - питома теплозахисна характеристика будівлі, Вт/(м3.°С);
��вент - питома вентиляційна характеристика будівлі, Вт/(м3.°С);
��побут - питома характеристика побутових тепловиділень будівлі, Вт/(м3.°С);
��рад - питома характеристика теплонадходжень у будівлю від сонячної
радіації, Вт/(м3.°С);
�� - коефіцієнт, що враховує зниження теплоспоживання житлових
будівель за наявності поквартирного обліку теплової енергії на опалення,
приймається до отримання статистичних даних фактичного зниження �� = 0,1;
���� - коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи опалення,
пов'язане з дискретністю номінального теплового потоку номенклатурного ряду
опалювальних приладів, їхніми додатковими тепловтратами через радіаторні
ділянки огороджень, підвищеною температурою повітря в кутових приміщеннях,
тепловтратами трубопроводів, що проходять через неопалювані приміщення для:
- багатосекційних та інших протяжних будівель ���� = 1,13;
- будівель баштового типу ���� = 1,11;
- будівлі з опалювальними підвалами або горищами ���� = 1,07;
- будівлі з опалювальними опалювальними підвалами і горищами, а також із
квартирними генераторами теплоти ���� = 1,05.
46
�� - коефіцієнт зниження теплонадходжень за рахунок теплової інерції
огороджувальних конструкцій; рекомендовані значення визначаються за
формулою:
�� = 0,7 + 0,000025 (ГСОП − 1000), (6)
�� - коефіцієнт ефективності авторегулювання подачі теплоти в системах
опалення; рекомендовані значення:
�� = 1,0 - в однотрубній системі з термостатами і з пофасадним
авторегулюванням на вводі або поквартирним горизонтальним розведенням;
�� = 0,95 - у двотрубній системі опалення з термостатами і з центральним
авторегулюванням на вводі;
�� = 0.9 - однотрубній системі з термостатами і з центральним
авторегулюванням на вводі або в однотрубній системі без термостатів і з
пофасадним авторегулюванням на вводі, а також у двотрубній системі опалення з
термостатами і без авторегулювання на вводі;
�� = 0,85 - в однотрубній системі опалення з термостатами і без
авторегулювання на вводі;
�� = 0,7 - у системі без термостатів і з центральним авторегулюванням на вводі
з корекцією за температурою внутрішнього повітря;
�� = 0,5 - у системі без термостатів і без авторегулювання на вводі -
регулювання центральне в ЦТП або котельні.
Питому вентиляційну характеристику будівлі, kвент, Вт/(м3.°С), слід визначати
за формулою:
�� вент
вент = 0,28с������в (1 − ��еф) (7)
де с - питома теплоємність повітря, що дорівнює 1 кДж/(кг.°С);
���� - коефіцієнт зниження об'єму повітря в будівлі, що враховує
наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій. За відсутності даних
приймати ���� = 0,85;
��вент
в - середня густина припливного повітря за опалювальний період, кг/м3.
��вент
в = 353/[273 + ��от] (8)
де ��от - середня температура зовнішнього повітря, °С.
��в - середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період, ч-1;
��еф- коефіцієнт ефективності рекуператора.
47
Коефіцієнт ефективності рекуператора, ��еф, відмінний від нуля в тому
випадку, якщо:
- середня повітропроникність квартир житлових і приміщень громадських
будинків (у разі закритих припливно-витяжних вентиляційних отворів)
забезпечує в період випробувань повітрообмін кратністю n -1
50, год , за різниці
тисків 50 Па зовнішнього і внутрішнього повітря під час вентиляції - з
механічним спонуканням n -1
50 ≤ 2 год ;
- кратність повітрообміну будинків і приміщень за різниці тисків 50 Па та їхню
середню повітропроникність визначають за ГОСТ 31167.
Середня кратність повітрообміну будівлі за опалювальний період в,
' розраховується за сумарним повітрообміном за рахунок вентиляції та інфільтрації
за формулою:
��в = [��вент��вент)/168 + (��інф�� /(168��вент
інф в )]/(������оп), (9)
де ��вент - кількість припливного повітря в будівлю в разі неорганізованого притоку
або нормоване значення за механічної вентиляції, м3/год, що дорівнює для:
а) житлових будинків із розрахунковою заселеністю квартир менш як 20 м2
загальної площі на людину 3Аж;
б) інших житлових будинків - 0,35.hпов(Аж), але не менше ніж 30т; де т -
розрахункова кількість мешканців у будинку;
в) громадських та адміністративних будівель приймають умовно: для
адміністративних будівель, офісів, складів і супермаркетів – 4Ар; для
магазинів крокової доступності, закладів охорони здоров'я, комбінатів
побутового обслуговування, спортивних арен, музеїв і виставок - 5Ар; для
дитячих дошкільних закладів, шкіл, середньотехнічних і вищих навчальних
закладів - 7Ар; для фізкультурно-оздоровчих і культурно-дозвіллєвих
комплексів, ресторанів, кафе, вокзалів - 10Ар;
Аж, Ар - для житлових будинків - площа житлових приміщень (Аж), до яких
відносяться спальні, дитячі, вітальні, кабінети, бібліотеки, їдальні, кухні-їдальні;
для громадських та адміністративних будинків розрахункова площа (Ар), яка
визначається згідно з СП 117.13330 як сума площ усіх приміщень, за винятком
коридорів, тамбурів, переходів, сходових кліток, ліфтових шахт, внутрішніх
відкритих сходів і пандусів, а також приміщень, призначених для розміщення
інженерного обладнання та мереж, м2
hпов- висота поверху від підлоги до стелі, м;
48
nвент-число годин роботи механічної вентиляції протягом тижня;
168 - число годин у тижні;
Gінф- кількість повітря, що інфільтрується в будівлі через огороджувальні
конструкції, кг/год: для житлових будинків повітря, що надходить у сходові клітки
протягом доби опалювального періоду; для громадських будинків повітря, що
надходить через нещільності світлопрозорих конструкцій і дверей; допускається
приймати для громадських будинків у неробочий час залежно від поверховості
будинку: до трьох поверхів рівним 0,1������гром, від чотирьох до дев'яти поверхів -
0,15������гром, вище дев'яти поверхів 0,2������гром, де ��гром, - опалювальний об'єм
громадської частини будівлі;
nінф - число годин обліку інфільтрації протягом тижня, год, що дорівнює 168
для будівель зі збалансованою припливно-витяжною вентиляцією та (168- nвент) для
будівель, у приміщеннях яких підтримується підпір повітря під час дії припливної
механічної вентиляції;
��оп- опалювальний об'єм будівлі, що дорівнює об'єму, обмеженому
внутрішніми поверхнями зовнішніх огороджень будівель, м3;
��вент
в - середня густина припливного повітря за опалювальний період, кг/м3
���� - коефіцієнт зниження об'єму повітря в будівлі, що враховує
наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій. За відсутності даних
приймати ���� =0,85.
У випадках, коли будівля складається з декількох зон із різним
повітрообміном, середні кратності повітрообміну знаходять для кожної зони
окремо (зони, на які розділена будівля, має становити весь опалювальний об'єм).
Усі отримані середні кратності повітрообміну підсумовують і сумарний коефіцієнт
підставляють у формулу (8) для розрахунку питомої вентиляційної характеристики
будівлі.
Кількість інфільтрованого повітря, що надходить у сходову клітку житлового
будинку або в приміщення громадського будинку через нещільності заповнень
прорізів, вважаючи, що всі вони розташовані на навітряному боці, слід визначати
за формулою:
��інф = (А необх 2/3
вік/��і.вік )(∆��вік/10) + (А /��необх 1/3
дв і.дв )(∆��дв/10) (10)
Де Авік і Адв - відповідно сумарна площа вікон, балконних дверей і вхідних
зовнішніх дверей, м2 ;
��необх
і.вік і ��необх
і.дв - відповідно необхідний опір повітропроникненню вікон і
балконних дверей та вхідних зовнішніх дверей, (м2.год)/кг;
49
∆��вік і ∆��дв - відповідно розрахункова різниця тисків зовнішнього і
внутрішнього повітря, Па, для вікон і балконних дверей та вхідних зовнішніх
дверей.
Для громадських будівель неробочий час – кількість повітря, що
інфільтрується, яке надходить через нещільності світлопрозорих конструкцій і
дверей; допускається приймати залежно від поверховості будівлі: до трьох поверхів
- рівним 0,1������гром, від чотирьох до дев'яти поверхів - 0,15������гром, вище за дев'ять
поверхів - 0,2������гром, де
��гром, - опалювальний об'єм громадської частини будівлі.
Для сходово-ліфтових вузлів (СЛВ) житлових будинків – кількість повітря,
що інфільтрується, яке надходить через нещільності заповнення прорізів;
допускається приймати залежно від поверховості будинку: до трьох поверхів -
рівною 0,3������СЛВ, від чотирьох до дев'яти поверхів - 0,45������СЛВ, вище за дев'ять
поверхів - 0,6������СЛВ, де ��СЛВ, - опалювальний об'єм сходово-ліфтових холів
будинку. Для СЛВ без поверхових виходів на балкони кількість повітря, що
інфільтрується, отриману за спрощеними формулами слід зменшувати вдвічі.
Питому характеристику побутових тепловиділень будівлі, k , Вт/(м3.
поб °C),
слід визначати за формулою:
�� ��
��поб = поб ж (11)
��от(��в��от)
де ��поб - величина побутових тепловиділень на 1м2 площі житлових
приміщень (Aж) або розрахункової площі громадського будинку (Aр), Вт/м2, що
приймається для:
a) житлових будинків із розрахунковою заселеністю квартир менш як 20 м2
загальної площі на людину �� 2
поб=17 Вт/м ;
б) житлових будинків із розрахунковою заселеністю квартир 45 м2 загальної
площі і більше на людину (��поб=10 Вт/м?
в) інших житлових будинків залежно від розрахункової заселеності
квартир за інтерполяцією величини побут між 17 і 10 Вт/м2
г) для громадських адміністративних будівель побутові тепловиділення
враховуються, але за розрахунковим числом людей (90 Вт/люд), що перебувають у
будівлі, освітлення (за установчою потужністю) та оргтехніки (10 Вт/м2) з
урахуванням робочих годин на тиждень;
��в��от - розрахункова температура внутрішнього повітря будівлі, середня
температура зовнішнього повітря, °С;
50
Aж - площа житлових приміщень, до яких належать спальні, дитячі, вітальні,
кабінети, бібліотеки, їдальні, кухні-їдальні.
Питому характеристику теплонадходжень у будівлю від сонячної радіації,
kрад. Вт/(м3.°С), слід визначати за формулою:
рік
11,6��рад
��рад = (12)
(��отГДОП)
рік
де ��рад - теплонадходження через вікна та ліхтарі від сонячної радіації
протягом опалювального періоду, МДж/рік, для чотирьох фасадів будівель,
орієнтованих за чотирма напрямками, що визначаються за формулою:
рік
��рад = ��1вік��2вік(��вік1��2 + ��вік2��2 + ��вік3��3 + ��вік4��4) + ��1ліхт��2ліхт��ліхт��гор (13)
де ��1вік, ��1ліхт - коефіцієнти відносного проникнення сонячної радіації для
світлопропускних заповнень відповідно вікон і зенітних ліхтарів, які приймають за
паспортними даними відповідних світлопропускних виробів; за відсутності даних
слід приймати за зведенням правил; мансардні вікна з кутом нахилу заповнень до
горизонту 45° і більше слід рахувати як вертикальні вікна, з кутом нахилу менше
45°- як зенітні ліхтарі;
��2вік, ��2ліхт - коефіцієнти, що враховують затінення світлового прорізу
відповідно вікон і зенітних ліхтарів непрозорими елементами заповнення, які
приймають за проектними даними; за відсутності даних слід приймати за зводом
правил;
��вік1,��вік2,��вік3, ��вік4 - площа світлових прорізів фасадів будівлі (глуху
частину балконних дверей виключають), відповідно орієнтованих за чотирма
напрямками, м2;
��ліхт - площа світлових прорізів зенітних ліхтарів будівлі, м2;
��1,��2,��3,��4 - середня за опалювальний період величина сонячної радіації на
вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, відповідно орієнтована за чотирма
фасадами будівлі, МДж/(м2 .рік), визначається за методикою зводу правил;
Для проміжних напрямків величину сонячної радіації слід визначати
інтерполяцією.
��гор - середня за опалювальний період величина сонячної радіації на
горизонтальну поверхню за дійсних умов хмарності, МДж/(м2 .рік), визначається за
зводом правил.
Vоп - опалювальний об'єм будівлі, що дорівнює об'єму, обмеженому
внутрішніми поверхнями зовнішніх огороджень будівель, м'.
ГДОП - градусо-доба опалювального періоду, °С . добу/рік.
51
Питома витрата теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі за
опалювальний період q, кВт.год/(м3.рік) або, кВт.год/(м3.рік) слід визначати за
формулами:
�� = 0,024ГДОП��в
оп (14)
�� = 0,024ГДОП��в
опℎ (15)
де ��в
оп - розрахункову питому характеристику витрати теплової енергії на
опалення та вентиляцію будівлі;
ℎ - середня висота поверху будівлі, м, що дорівнює ��оп/��оп;
��оп - сума площ поверхів будівлі, виміряних у межах внутрішніх поверхонь
зовнішніх стін, м2, за винятком технічних поверхів і гаражів;
��оп - опалювальний об'єм будівлі, що дорівнює об'єму, обмеженому
внутрішніми поверхнями зовнішніх огороджень будинків, м3.
Витрата теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі за опалювальний
рік
період �� , кВт.
оп год/рік, слід визначати за формулою:
рік р
��оп = 0,024ГДОП��оп��оп, (16)
рік
Загальні тепловтрати будівлі за опалювальний період ��гром, кВт.год/рік, слід
визначати за формулою:
рік
��оп = 0,024ГДОП��оп(��об + ��вент), (17)
де ГДОП - градусо-доба опалювального періоду, °С.добу/рік;
��оп - опалювальний об'єм будівлі, що дорівнює об'єму, обмеженому
внутрішніми поверхнями зовнішніх огороджень будівель, м3;
��об, ��вент - питома теплозахисна характеристика будівлі, питома
вентиляційна характеристика будівлі. Вт/(м3.°С).
3.2 Розрахунок витрат теплової енергії на опалення та вентиляцію об'єкта
Розрахункову питому характеристику витрати теплової енергії на опалення
та вентиляцію будівлі визначаємо за формулою:
��
��оп = [��об + ��вент − (��поб + ��рад) ⋅ �� ∙ ��](1 − ��)����, (18)
52
��
��оп = [0,292 + 0,073 − (0,074 + 0,095) ⋅ 0,798 ∙ 0,95](1 − 0,1) ⋅ 1,13 = 0,241 Вт/
м3⋅∘С, (19)
Де ���� - коефіцієнт, що враховує додаткове теплоспоживання системи
опалення, пов'язане з дискретністю номінального теплового потоку
номенклатурного ряду опалювальних приладів, їхніми додатковими тепловтратами
через зарадіаторні ділянки огороджень, підвищеною температурою повітря в
кутових приміщеннях, тепловтратами трубопроводів, які проходять через
неопалювальні приміщення, для багатосекційних і інших протяжних будівель ���� =
1,13;
�� - коефіцієнт зниження теплонадходжень за рахунок теплової інерції
огороджувальних конструкцій; рекомендовані значення визначаються за
формулою:
�� = 0,7 + 0,000025 ⋅ (ГДОП − 1000) (20)
�� = 0,7 + 0,000025 ⋅ (4935 − 1000) = 0,798 (21)
�� = 0,95 - коефіцієнт ефективності авторегулювання подачі теплоти в
системах опалення: рекомендовані значення у двотрубній системі опалення з
термостатами та з центральним авторегулюванням на вводі;
�� - коефіцієнт, що враховує зниження теплоспоживання житлових будівель
за наявності поквартирного обліку теплової енергії на опалення, приймається до
отримання статистичних даних фактичного зниження ��=0,1.
Питома теплозахисна характеристика будівлі, розраховуємо за формулою:
1 ��
∑ ф,��
��об = (����,�� пр) , (22)
��оп ����,��
1 1573 56 1600 1441 1600
�� 3⋅∘
об = ( + + + + ) = 0,292 Вт/м С, (23)
48000 0,6 0,22 0,36 0,36 0,57
пр
де ����,�� - приведений опір теплопередачі і-го фрагмента теплозахисної
оболонки будівлі, (м2⋅°С)/Вт;
��ф,�� - площа відповідного фрагмента теплозахисної оболонки будівлі, м2;
��оп - опалювальний об'єм будівлі, м3;
����,��=1 - коефіцієнт, що враховує відмінність внутрішньої або зовнішньої
температури у конструкції від прийнятих у розрахунку ГДОП.
53
Таблиця 19 - Розрахунок питомої теплозахисної характеристики будівлі
Найменування фрагмента Афі, м2 пр
����,��, (м��⋅∘С)/Вт
Вікна 1573 0,6
Двері 56 0,22
Підвал 1600 0,36
Стіни 1441 0,36
Дах 1600 0,57
Питому вентиляційну характеристику будівлі визначаємо за формулою:
��вент = 0,25 ⋅ ��об = 0,25 ⋅ 0,292 = 0,073 Вт/(м3⋅∘С), (24)
Питому характеристику побутових тепловиділень будівлі, визначаємо за
формулою:
��поб��ж 17⋅12205,2
��поб = = = 0,074 Вт/(м3⋅∘С), (25)
��оп(��в��оп) 4800⋅(21−(−37))
де ��поб - величина побутових тепловиділень на 1 м2 площі житлових
приміщень (��ж) або розрахункової площі громадського будинку (��р), Вт/м2, що
приймається для житлових будинків із розрахунковою заселеністю квартир менше
20 м2 загальної площі на людину �� 2
поб = 17 Вт/ м ;
��в��оп- розрахункова температура внутрішнього повітря будівлі, середня
температура зовнішнього повітря, °С;
��ж - площа житлових приміщень.
Питому характеристику теплонадходжень у будівлю від сонячної радіації,
слід визначати за формулою:
рік
11,6��рад 11,6⋅1940868
�� = = = 0,095 Вт/(м3⋅∘
рад С), (26)
(��отГДОП) 48000⋅4935
рік
де ��рад - теплонадходження через вікна і ліхтарі від сонячної радіації в
перебігу опалювального періоду, для чотирьох фасадів будівель, орієнтованих за
чотирма напрямками, що визначаються за формулою:
рік
��рад = ��1вік��2вік(��вік1��2 + ��вік2��2 + ��вік3��3 + ��вік4��4) + ��1ліхт��2ліхт��ліхт��гор (27)
54
рік
��рад = 775 ⋅ 159 + 1946 ⋅ 152 + 1206 ⋅ 502 + 1206 ⋅ 760 = 1573 МДж/рік (28)
де ��1вік��1ліхт - коефіцієнти відносного проникнення сонячної радіації для
світлопропускних заповнень відповідно вікон і зенітних ліхтарів, які приймають за
паспортними даними відповідних світлопропускних виробів; за відсутності даних
слід приймати по зводу правил [16]; мансардні вікна з кутом нахилу заповнень до
горизонту 45° і більше слід вважати як вертикальні вікна, з кутом нахилу менше
45°
- як зенітні ліхтарі;
��2вік��2ліхт - коефіцієнти, що враховують затінення світлового отвору
відповідно вікон і зенітних ліхтарів непрозорими елементами заповнення, які
приймають за проектними даними; за відсутності даних слід приймати за зводом
правил [16];
��вік1, ��вік2, ��вік3, ��вік4 - площа світлопрорізів фасадів будівлі (глуха частина
балконних дверей виключається), відповідно орієнтованих за чотирма напрямками,
м2;
��ліхт- площа світлопрорізів зенітних ліхтарів будівлі, м2;
��1, ��2, ��3, ��4 - середня за опалювальний період величина сонячної радіації на
вертикальні поверхні за дійсних умов хмарності, відповідно орієнтована за чотирма
фасадами будівлі, МДж/(м2.рік), визначається за методикою зводу правил [16];
Для проміжних напрямків величину сонячної радіації слід визначати
інтерполяцією.
��гор - середня за опалювальний період величина сонячної радіації на
горизонтальну поверхню за дійсних умов хмарності, МДж/(м2⋅рік). визначається за
зводом правил [16].
Градусо-добу опалювального періоду визначаємо за формулою:
ГДОП = (��в − ��оп) ⋅ ��оп = (21 − 0) ⋅ 235 = 4935 °С ⋅ доба/рік (29)
Питому витрату теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі
за опалювальний період визначаємо за формулами:
р
�� = 0,024ГДОП��оп = 0,024 ⋅ 4935 ⋅ 0.241 = 28,52 кВт ⋅ год/(м3 ⋅ рік) (30)
р
�� = 0,024ГДОП��опℎ = 0,024 ⋅ 4935 ⋅ 0.241 ⋅ 3 = 85,57 кВт ⋅ год/(м2 ⋅ рік) (31)
де h - середня висота поверху будівлі, м.
55
Витрати теплової енергії на опалення та вентиляцію будівлі опалювальний
період визначаємо за формулою:
рік р
��оп = 0,024ГДОП��оп��оп (32)
рік
��оп = 0,024 ⋅ 4935 ⋅ 4800 ⋅ 0,241 = 1269136,08 кВт ⋅ год/рік (33)
Загальні теплові втрати будівлі за опалювальний період визначаємо за
формулою:
рік
��гром = 0,024ГДОП��оп(��об + ��вент), (34)
(34)
рік
��гром = 0,024 ⋅ 4935 ⋅ 48000 ⋅ (0,292 + 0,073) = 2077434,52 кВт ⋅ год/рік (35)
У програмі REVIT 2020 мною було змодельовано будівлю проведено
розрахунок.
Рисунок 11 - Модель енергоспоживання на основі архітектурних елементів у
REVIT
56
Рисунок 12 - Архітектурна модель будівлі в REVIT
У результаті комп'ютерного розрахунку отримано такі дані.
Таблиця 20 - Розрахункові дані будівлі з REVIT 2020
Вхідні данні Багатоквартирний
будинок
Тип будівлі 19580
Площа (м2) 56095,91
Об'єм (м2)
Результати розрахунків 705,439
Пікове повне холодильне навантаження (Вт)
Місяць і година пікового холодильного навантаження Липень 16:00
Пікове холодильне навантаження за явним теплом (Вт) 573803
Пікове холодильне навантаження за прихованим теплом (Вт) 131636
Максимальна охолоджувальна здатність (Вт) 705439
Пікова витрата повітря під час охолодження (Л/С) 28373,9
Пікове опалювальне навантаження (Вт) 807122
Пікова витрата повітря під час опалення (л/с) 26097,8
Контрольні суми
Щільність холодильного навантаження (Вт/м2) 3603
Щільність потоку охолодження (л/(с⋅м2)) 145
Потік охолодження / холодильне навантаження (Л/(с⋅кВт)) 4022
Площа поверхні охолодження / холодильне навантаження (м2Bт) 2776
Щільність опалювального навантаження (Вт/м2) 4122
Щільність потоку опалення (л/(с⋅м2)) 133
57
Таблиця 21 - Розрахункові дані будівлі з REVIT 2020
Вхідні данні
Площа (м2) 19,580
Об'єм (м2) 56095,91
Уставка температури при охолодженні 23°C
У ставка температури при опаленні 21°C
Температура припливного повітря 12°C
Кількість осіб 490
Інфільтрація (л/с) 0
Тип розрахунку об'єму повітря Змінний об'єм повітря
- Одинарний повітропровід
Відносна вологість 44.00% (Calculated)
Психрометричні дані
Повідомлення з психрометричними даними None
Температура повітря на вході охолоджувального 29°C
теплообмінника за сухим термометром
Температура повітря на вході охолоджувального 21°C
теплообмінника теплообмінника за вологим термометром
Температура повітря на виході охолоджувального 12°C
теплообмінника теплообмінника за сухим термометром
Температура повітря на виході охолоджувального 13°C
теплообмінника за вологим термометром
Температура змішаного повітря за сухим термометром 29°C
Результати розрахунків
Пікове холодильне навантаження (Вт) 705439
Місяць і година пікового холодильного навантаження Липень 16:00
Пікове холодильне навантаження за явним теплом (Вт) 573803
Пікове холодильне навантаження за прихованим теплом (Вт) 13,636
Пікова витрата повітря під час охолодження (л/с) 28373,9
Пікове опалювальне навантаження (Вт) 807122
Пікова витрата повітря при опаленні (л/с) 26097,8
Піковий вентиляційний повітряний потік (л/с) 7123,0
Контрольні суми
Щільність холодильного навантаження (Вт/м2) 36,03
Щільність потоку охолодження (л/(с⋅м2)) 1,45
Потік охолодження / холодильне навантаження (Л/(с⋅кВт)) 40,22
Площа поверхні охолодження / холодильне навантаження 27,76
(м2/кВт)
Щільність потоку опалення (л/(с⋅м2)) 1,33
Інтенсивність вентиляції (л/(с⋅м2)) 0,36
Вентиляція / кількість осіб (л/с) 14,5
58
Таблиця 22 - Розрахункові дані будівлі з REVIT 2020
Охолодження Опалення
Навантаження У відсотках від Навантаження У відсотках від
Компоненти (Вт) повної величини (Вт) повної величини
Стіна 52,789 7,48% 214,347 26,56%
Вікно 51,738 7,33% 112,644 13,96%
Двері 18,121 2,57% 72,875 9,03%
Дах 85,216 12,08% 91,262 11,31%
Світловий люк 0 0,00% 0 0,00%
Перегородка 0 0,00% 0 0,00%
Інфільтрація 0 0,00% 0 0,00%
Вентиляція 169,060 23,97% 315,994 39,15%
Освітлення 117,558 16,66%
Потужність 167,940 23,81%
Кількість осіб 31,976 4,53%
Службовий 0 0,00%
простір
Вентиляційний 11,041 1,57%
обігрів
Підігрів 0 0.00%
Всього: 705,439 100% 807,122 100%
Таблиця 23 - Розрахункові дані будівлі з REVIT 2020
Пікове Повітряний Витрати
холодиль потік Пікове повітря
Ім’я Площа Об’єм не охолоджен опалювальне при
простору (м2) (м3) навантаж ня навантаження опалені
ення (Вт) (о/р) (Вт) (о/р)
1 Простір 1,958 5,580.22 42,942 2,319.3 37,922 2015.1
2 Простір 1,958 5,580.22 43,820 2,366.7 39,623 2105.5
3 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
4 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
5 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
6 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
7 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
8 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
9 Простір 1,958 5,580.22 43,797 2,365.5 39,860 2118.1
10 Простір 1,958 5,873.92 136,315 7,129.1 134,564 7150.5
Питома характеристика витрати теплової енергії на опалення і вентиляцію
будівлі згідно з теоретичним розрахунком становить 0,241 Вт/м3⋅К. згідно з
59
комп'ютерним розрахунком 0,248 Вт/м3⋅К, що підтверджує правильність
розрахунків (рисунок 13).
Порівняємо теоретичне споживання теплової енергії за січень із показаннями
теплолічильника за січень 2018 року:
- теоретичне споживання теплової енергії 460,4008685 Гкал;
- показання теплообчислювача 462,763 Гкал.
Рисунок 13 - Порівняльні питомі характеристики будівлі
Це говорить про те, що можна використовувати дані для моделювання
будівлі.
Проведемо розрахунок теплоспоживання модельованої будівлі для інших
місяців опалювального сезону з урахуванням сонячної радіації (таблиця 24).
Таблиця 24 - Дані розрахунку теплоспоживання будівлі за місяцями
Теоретичний розрахунок Показання Показання теплообчислювача з
теплообчислювача урахуванням економії
460,4009 462,763 462,763
364,6538 428,105 379,9526
272,1787 311,232 279,8478
118,2196 231,773 169,3035
50,39975 199,773 121,316
20,83877 139,807 61,71387
60
140,4976 209,103 158,0166
307,1388 347,357 311,3001
441,0735 479,811 440,1892
Результати розрахунків подано на графіку (рисунок 14).
Рисунок 14 - Моделювання енергоспоживання будівлі за місяцями
3.3 Способи зменшення теплоспоживання будівлі
Зменшити теплоспоживання в системі можна двома способами. Для цього
можна:
- змінити температурний графік в внутрішній системі теплоспоживання;
- змінити витрату теплоносія, тобто встановити на кожен радіатор систему
автоматичного управління температурою в приміщенні.
Зробимо розрахунок температурних графіків з урахуванням сонячної радіації
за місяцями опалювального періоду. Розрахунок зведемо в таблицю 25.
Таблиця 25 - Дані розрахунку температурних графіків з урахуванням сонячної
радіації за місяцями
Тн. Т2 Т3 лютий березе квіте травень вересе жовте листопад грудень
в нь нь нь нь
8 45,7 53,3 52,5 52,5 51,2 50,3 49,0 51,5 52,5 52.7
7 45,3 53,0 52,2 52,2 50,9 50,0 48,7 51,2 52,2 52,5
6 44,8 52,7 51,8 51,9 50,6 49,6 48,3 50,8 51,9 52,1
5 44,4 52,4 51,5 51,6 50,2 49,3 47,9 50,5 51,6 51,8
4 44,0 52,1 51,2 51,3 49,9 48,9 47,6 50,2 51,3 51,5
61
3 43,5 51,8 50,9 51,0 49,6 48,6 47,2 49,8 51,0 51,1
2 43,1 51,5 50,6 50,7 49,2 48,2 46,8 49,5 50,7 50,8
1 42,7 51,2 50,3 50,4 48,9 47,9 46,4 49,2 50,4 50,5
0 42,7 51,4 50,4 50,5 49,1 48,0 46,5 49,3 50,5 50,7
-1 43,5 52,7 51,7 51,8 50,2 49,1 47,5 50,5 51,8 52,0
-2 44,4 54,0 52,9 53,0 51,4 50,3 48,6 51,7 53,0 53,2
-3 45,2 55,3 54,2 54,3 52,6 51,4 49,6 52,9 54,3 54,5
-4 46,0 56,5 55,3 55,5 53,7 52,4 50,6 54,0 55,5 55,7
-5 46,8 57,8 56,6 56,7 54,8 53,5 51,6 55,2 56,7 56,9
-6 47,7 59,1 57,8 58,0 56,0 54,7 52,7 56,4 58,0 58,2
-7 48,5 60,3 59,0 59,1 57,1 55,7 53,7 57,5 59,1 59,4
-8 49,3 61,5 60,2 60,3 58,2 56,7 54,7 58,6 60,3 60,5
-9 50,0 62,8 61,4 61,5 59,3 57,8 55,6 59,7 61,5 61,8
-10 50,8 64,0 62,5 62,7 60,4 58,9 56,6 60,8 62,7 62,9
-11 51,6 65,2 63,7 63,8 61,5 59,9 57,6 61,9 63,8 64,1
-12 52,4 66,4 64,9 65,0 62,6 60,9 58,6 63,0 65,0 65,3
-13 53,1 67,6 66,0 66,2 63,7 61,9 59,5 64,1 66,2 66,4
-14 53,9 68,8 67,2 67,3 64,8 63,0 60,5 65,2 67,3 67,6
-15 54,6 70,0 68,3 68,5 65,8 64,0 61,4 66,3 68,5 68,8
-16 55,4 71,2 69,5 69,6 66,9 65,0 62,4 67,4 69,6 69,9
-17 56,1 72,3 70,5 70,7 67,9 66,0 63,2 68,4 70,7 71,0
-18 56,9 73,5 71,7 71,8 69,0 67,0 64,2 69,5 71,8 72,2
-19 57,6 74,7 72,8 73,0 70,1 68,0 65,1 70,6 73,0 73,3
-20 58,3 75,9 74,0 74,1 71,1 69,0 66,0 71,7 74,1 74,5
-21 59,0 77,0 75,0 75,2 72,1 70,0 66,9 72,7 75,2 75,6
-22 59,7 78,2 76,2 76,4 73,2 71,0 67,8 73,8 76,4 76,7
-23 60,5 79,3 77,2 77,4 74,2 72,0 68,8 74,8 77,4 77,8
-24 61,2 80,5 78,4 78,6 75,3 73,0 69,7 75,9 78,6 79,0
-25 61,9 81,6 79,4 79,6 76,3 73,9 70,6 76,9 79,6 80,0
-26 62,6 82,7 80,5 80,7 77,3 74,9 71,4 77,9 80,7 81,1
-27 63,3 83,9 81,6 81,8 78,3 75,9 72,4 79,0 81,8 82,3
-28 63,2 84,0 81,7 81,9 78,4 75,9 72,4 79,0 81,9 82,3
-29 62,8 83,8 81,5 81,7 78,1 75,6 72,0 78,8 81,7 82,1
-30 62,4 83,5 81,2 81,4 77,8 75,3 71,7 78,4 81,4 81,8
-31 62,0 83,2 80,9 81,1 77,5 74,9 71,3 78,1 81,1 81,5
-32 61,6 83,0 80,6 80,9 77,2 74,7 71,0 77,9 80,9 81,3
-33 60,9 82,5 80,1 80,3 76,7 74,1 70,4 77,3 80,3 80,8
-34 60,4 82,2 79,8 80,0 76,3 73,7 70,0 77,0 80,0 80,5
-35 60,0 81,8 79,4 79,6 75,9 73,3 69,6 76,6 79,6 80,1
-36 59,5 81,5 79,1 79,3 75,6 72,9 69,2 76,2 79,3 79,7
-37 59,0 81,2 78,8 79,0 75,2 72,5 68,8 75,9 79,0 79,4
62
Зобразимо це графічно (рисунок 15).
Рисунок 15 - Температурні графіки з урахуванням сонячної радіації за місяцями
Цей розрахунок підходить тільки для конкретно цієї будівлі. Для кожної
будівлі необхідно проводити розрахунок за аналогічною методикою.
Для встановлення системи автоматичного регулювання температури в
приміщеннях необхідно для даного приміщення 627 комплектів терморегуляторів
RTR-G/RTR 7090 013G2186 (рисунок 16) вартістю 2138 грн./шт., разом 1340526
грн.
Рисунок 16 - Комплект терморегуляторів для систем опалення
Простий термін окупності:
63
��0 2681052
���� = = = 5,5 років, (36)
����СР 484608
де PP - простий термін окупності проекту в роках;
Ко - загальна сума первісних вкладень у проект, руб;
����СР - середньорічні надходження грошових коштів від нового проекту при
виході його на заплановані обсяги виробництва/продажів, руб.
Простий строк окупності проекту не враховує зміну вартості
грошових коштів у часі. Дисконтований строк окупності дає змогу врахувати
інфляційні процеси і розрахувати повернення інвестицій з урахуванням купівельної
спроможності грошових коштів.
Дисконтований термін окупності:
�� ����
������ = ∑ ��
��=1 ≥ �� , (37)
(1+��)�� ��
де ������ - динамічний (дисконтований) термін окупності;
r - ставка дісконгування.
Io - інвестиції в проект:
CF - грошові надходження в період t;
n- термін окупності;
484698
������ = ∑��
��=1 = 7,5 років, (38)
8
Рисунок 17 - Терміни окупності
64
Рисунок 18 - Схема підключення ГВП після ЕУ
Зміну температурних графіків можна застосовувати тільки для систем
теплопостачання, у яких ГВП під'єднано за закритою схемою, або за відкритою
через регулятор температури і тиску. У випадках, коли гаряче водопостачання
під'єднано після елеваторного вузла, такий метод регулювання не застосовують
(схему під'єднання ГВП після елеваторного вузла зображено на рисунку 18). У
такому разі підходить встановлення системи автоматичного управління
температури в приміщенні на кожен радіатор. Цим шляхом досягається найбільша
енергоефективність будівель.
Досвід обладнання кожного опалювального приладу термостатами не є є
оптимальним рішенням. По-перше, вертикально-однотрубні системи опалення
побудовані за проточною схемою і, встановлюючи термостат, слід виконувати ще
й перемичку, що пропускає теплоносій крім приладу. Відомо, що в системі
опалення із замикальними ділянками для забезпечення рівної тепловіддачі перших
за ходом води нагрівальних приладів їхня поверхня нагріву має бути більшою,
тобто під час реконструкції системи в цих приміщеннях може бути недогрів.
Далі слід мати на увазі, що не можна встановлювати термостати тільки на
частини системи, необхідно обладнати ними всі опалювальні прилади. Потім
регульованою частиною залишається тільки опалювальний прилад, стояки і
підводки до приладу продовжують опалювати приміщення, а за прийнятих у нас
розрахункових параметрів теплоносія 105/70 або 95/70°С їхня тепловіддача досягає
40% і більше.
І, нарешті, якщо система опалення з термостатами підключається до теплової
мережі через елеватор, то скорочення витрати води, що циркулює в системі
опалення, під дією термостатів, що закриваються, не призводить до зниження
витрати води, що надходить в елеватор з теплової мережі. У результаті зростатиме
температура зворотної води з опалення, скорочення підмішування спричинить ще
більше збільшення температури води, що надходить у систему опалення.
65
Тому в таких системах обов'язкові заміна елеватора з регульованим соплом
на циркуляційний насос із системою автоматичної підтримки заданого графіка
температури води в опаленні залежно від зміни зовнішньої температури.
Вважається, що більша частина економії теплової енергії від застосування систем
опалення з термостатами досягається за рахунок авторегулювання в тепловому
пункті. Термостати ж підвищують комфортність, знімають перегрів від сонячної
радіації в межах тепловіддачі опалювального приладу і можуть задовольнити
бажання мешканців щодо зниження тепловіддачі з опалювального приладу за
наявності теплорозподільника, про який було сказано вище. За відсутності
теплорозподілювача можливе навіть збільшення теплоспоживання, оскільки ніщо
не заважає мешканцю жити з відкритою кватиркою і розкритим термостатом.
Альтернативою західній системі опалення з термостатами і
теплорозподільниками може бути система опалення з пофасадним
авторегулюванням подачі тепла. Реалізація пофасадного регулювання в наявних
багатосекційних будівлях не становить великих труднощів. При цьому головний
стояк системи однієї секції використовується для системи опалення одного фасаду,
а головний стояк другої секції - для системи опалення іншого фасаду. На горищі і
в підвалі прокладають по дві перемички, що об'єднують фасадні гілки обох
секційних систем опалення в роздільні пофасадні системи. Для безгорищних
будівель перемички прокладають тільки в підвалі. Тепловий пункт перетворюється
приблизно за тією самою схемою, як для системи опалення з термостатами, але
окремо для кожної пофасадної системи.
Регулювання тільки за відхиленням внутрішньої температури може
призвести до перевитрати тепла при опаленні з відкритими кватирками.
Тому більш оптимальним є комбінований метод регулювання підтримання
заданого графіка зміни температури теплоносія в системі опалення залежно від
зовнішньої температури (лімітування подачі тепла) з корекцією графіка в разі
відхилення виміряної внутрішньої температури від заданої (зворотний зв'язок для
самонастроювання).
Ступінь корекції графіка має бути різним. Так, зниження внутрішньої
температури відбувається внаслідок дії вітру, яка може вимагати збільшення
тепловіддачі системи на 10-20% теплопродуктивності в розрахункових умовах.
При цьому важливо виключити підвищення тепловіддачі внаслідок деякого
зниження внутрішньої температури, що відбувається під час провітрювання
квартир. Тому збільшення тепловіддачі в межах до 20% необхідно обмежити
зниженням температури внутрішнього повітря з 21°С (задається для підтримки
регулятору) до 20°С.
66
Підвищення температури внутрішнього повітря відбувається внаслідок
сонячної радіації, максимальне значення залученого тепла від якої досягає 50%
розрахункової теплопродуктивності системи опалення. Важливо, щоб
відпрацювання цього збурення відбувалося за невеликого підвищення температури
внутрішнього повітря, для того щоб уникнути провітрювання квартир, до якого
спонукатиме підвищення температури повітря. Тому ступінь корекції графіка на
підвищення температури має бути значно вищим, ніж на зниження.
Впровадження пофасадного авторегулювання окупається за 1,5-2 роки, а
шляхом індивідуального встановлення термостатів із терморозподільниками на
опалювальних приладах - за 10-15 років. Тому в наших умовах установку
термостатів у житлових будинках слід розглядати як захід, що підвищує
комфортність проживання.
67
Розділ 4 Охорона праці та безпека в надзвичайних
ситуаціях
МКР 23.144.08 ПЗ
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розроб. Жешко К.С. Літ. Арк. Акрушів
Моделювання
Перевір. Цікановський
теплоспоживання будівлі
Реценз. 68
Н. Ко нтр. ЧДТУ, МТЕ-88
Затверд. Калейніков Г.Є.
Розділ 4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях
4.1 Вимоги пожежної безпеки до будинків
За умовною висотою будинки поділяють на:
а) малоповерхові – заввишки Н ≤ 9 м;
б) багатоповерхові – заввишки 9 м < Н ≤ 26,5 м;
в) підвищеної поверховості – заввишки 26,5 м < Н < 47 м;
г) висотні – заввишки Н> 47 м.
1 Н – значення умовної висоти будинку в метрах. Умовна висота житлових
будинків, у яких на верхньому поверсі розташовані лише квартири у двох рівнях,
визначається за позначкою нижнього рівня квартир, якщо вихід з квартир до
загального коридору будинку (на сходову клітку) влаштовано лише на нижньому
рівні квартир.
2 При наявності в будинку покрівлі, що експлуатується (крім покрівлі, на якій
влаштовано лише інженерне обладнання будинку), умовна висота будинку
визначається як різниця відмітки покрівлі, що експлуатується, та відмітки проїзду
для протипожежної техніки.
4.10 При проектуванні будинків, що проектуються або будуються за
будівельними нормами, які розроблені на основі національних технологічних
традицій, показники пожежної небезпеки будівельних матеріалів слід визначати:
горючість – відповідно до ДСТУ Б В.2.7-19;
займистість – відповідно до ДСТУ Б В.1.1-2;
здатність щодо поширення полум'я поверхнею – відповідно до ДСТУ Б В.2.7-
70;
димоутворювальну здатність – відповідно до ГОСТ 12.1.044;
токсичність продуктів згоряння – відповідно до ГОСТ 12.1.044.
Показники пожежної небезпеки технологічних матеріалів і речовин (рідин,
розчинників, порошків, гранул тощо), що застосовуються у будівництві,
визначають відповідно до ГОСТ 12.1.044.
При проектуванні будинків, що проектуються або будуються за
будівельними нормами, які гармонізовані з нормативними документами
Європейського Союзу, повинні застосовуватись будівельні матеріали, що
відповідають ДСТУ EN 13501-1.
69
ВІТЧИЗНЯНА ПОЖЕЖНА КЛАСИФІКАЦІЯ БУДІВЕЛЬНИХ
МАТЕРІАЛІВ
А.1 Будівельні матеріали класифікують за такими показниками пожежної
небезпеки: горючістю, займистістю, поширенням полум'я поверхнею,
димоутворювальною здатністю та токсичністю продуктів горіння.
А.2 За горючістю будівельні матеріали поділяють на негорючі (НГ) та горючі
(Г) відповідно до ДСТУ Б В.2.7-19.
Будівельні матеріали, віднесені до негорючих, за іншими показниками
пожежної небезпеки не поділяють.
А.3 Горючі будівельні матеріали поділяють на чотири групи:
Г1 (низької горючості);
Г2 (помірної горючості);
Г3 (середньої горючості);
Г4 (підвищеної горючості).
Горючість будівельних матеріалів з віднесенням їх до відповідної групи
визначають за результатами випробування відповідно до ДСТУ Б В.2.7-19.
А.4 Горючі будівельні матеріали за займистістю поділяють на три групи:
В1 (важкозаймисті);
В2 (помірнозаймисті);
В3 (легкозаймисті).
Займистість будівельних матеріалів з віднесенням їх до відповідної групи
визначають за результатами випробування відповідно до ДСТУ Б В.1.1-2.
А.5 Горючі будівельні матеріали за поширенням полум'я поверхнею
поділяють на чотири групи:
РП1 (не поширюють);
РП2 (локально поширюють);
РП3 (помірно поширюють);
РП4 (значно поширюють).
Групи будівельних матеріалів за поширенням полум'я поверхнею визначають
для поверхневих шарів конструкцій покрівель, підлог, у т.ч. килимових покриттів,
і встановлюють за результатами випробування відповідно до ДСТУ Б В.2.7-70.
А.6 Горючі будівельні матеріали за димоутворювальною здатністю поділяють
на три групи:
Д1 (з малою димоутворювальною здатністю);
Д2 (з помірною димоутворювальною здатністю);
Д3 (з високою димоутворювальною здатністю).
70
Групи будівельних матеріалів за димоутворювальною здатністю
встановлюють залежно від значення коефіцієнта димоутворення, який визначають
відповідно до ГОСТ 12.1.044.
А.7 Горючі будівельні матеріали за токсичністю продуктів горіння поділяють
на чотири групи:
Т1 (малонебезпечні);
Т2 (помірнонебезпечні);
Т3 (високонебезпечні);
Т4 (надзвичайно небезпечні).
Групи будівельних матеріалів за токсичністю продуктів горіння
встановлюють залежно від значення показників токсичності продуктів горіння, які
визначають відповідно до ГОСТ 12.1.044.
4.2 Вимоги до зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією
4.1 Збірна система складається з несучої частини зовнішньої стіни та
комплекту теплоізоляції, яка розміщується на зовнішній поверхні стіни та включає
шар теплової ізоляції, опоряджувальний шар, засоби їх кріплення на несучій
частині.
4.2 Конструкції фасадної теплоізоляції відносяться до відновлювальних
елементів будівель і споруд, що мають високі показники ремонтопридатності.
4.3 Вимоги до збірної системи встановлюються цими нормами, а також
вимогами ДБН В.2.6-31, ДСТУ Б В.2.6-34, ДСТУ Б В.2.6-35, ДСТУ Б В.2.6-36,
ДСТУ Б EN 13830, ДСТУ-Н Б ETAG 017.
4.4 В залежності від конструктивного рішення застосовують збірні системи з
опорядженням:
штукатурками або дрібноштучними елементами;
індустріальними елементами, дрібнорозмірними плитками або стіновими
виробами
світлопрозорими шарами та елементами.
4.5 Конструктивні схеми збірних систем відповідно до конструктивних
рішень (підкласів) згідно з ДСТУ Б В.2.6-34 наведено в додатках А–В.
4.6
4.6.1 Збірні системи з комплектами ізоляції із опорядженням легкою або
товстошаровою штукатуркою, або дрібноштучними виробами виконуються з
тепловою ізоляцією, що закріплюється на несучій частині стіни, з нанесенням
71
опоряджувального шару на поверхню шару теплової ізоляції. Комплект
складається з клейових матеріалів, теплоізоляційного матеріалу, механічних
засобів кріплення теплової ізоляції, армуючої сітки, опоряджувального покриття.
4.6.2 Збірні системи з комплектами ізоляції із опорядженням індустріальними
елементами виконуються з тепловою ізоляцією, що кріпиться на несучу частину
стіни з улаштуванням вентильованого повітряного прошарку між її зовнішньою
поверхнею та опоряджувальним шаром. Комплект складається з теплової ізоляції,
повітрозахисного шару, опоряджувальних індустріальних елементів; кріпильного
каркаса, до складу якого входять несучі та з’єднувальні елементи, кронштейни,
напрямні вироби; елементів кріплення тепло- і повітрозахисних шарів; елементів
примикання до будівельних конструкцій будівлі або споруди.
4.6.3 Збірні системи з комплектами ізоляції із опорядженням світлопрозорими
елементами виконуються з тепловою ізоляцією, що може бути прикріпленою або
самонесучою в межах поверху (ярусу), яка встановлюється з повітряним
прошарком між її зовнішньою поверхнею та захисним світлопрозорим шаром.
Комплект складається із світлопрозорих елементів; несучого каркаса, до складу
якого входять стояки, ригелі, елементи кріплення; непрозорих з боку приміщення
елементів із тепловою ізоляцією.
4.7 Для кожної збірної системи, що передбачається для застосування,
визначають конструктивний тип, марку виробів і компонентів згідно з 4.6 із
перевіркою відповідно до вимог цих норм та вимог ДСТУ Б В.2.6-34, ДСТУ Б В.2.6-
35, ДСТУ Б В.2.6-36, ДСТУ Б EN 13830, ДСТУ-Н Б ETAG 017. У разі зміни марки
та типу компонентів комплекту (теплоізоляційного шару, опоряджувального шару,
армуючої сітки, елементів кріплення) перевіряють збірну систему в цілому за
теплотехнічними показниками, характеристиками несучої здатності, довговічності.
5 ВИМОГИ ДО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ ПРИДАТНОСТІ
КОНСТРУКЦІЙ ІЗ ФАСАДНОЮ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЄЮ
5.1 Проектування конструкцій із фасадною теплоізоляцією згідно з ДБН В.1.1-
7, ДБН В.1.1-12, ДБН В.1.1-24, ДБН В.1.1-31, ДБН В.2.2-9, ДБН В.2.2-15, ДБН
В.2.6-31, ДГН 6.6.1-6.5.001 повинне забезпечувати безпеку життя та здоров’я
людини і захист навколишнього природного середовища. Безпеку експлуатаційної
придатності будівель та споруд із застосуванням конструкції із фасадною
теплоізоляцією забезпечують відповідно до цих норм та ДСТУ Б В.2.6-34, ДСТУ Б
В.2.6-35, ДСТУ Б В.2.6-36, ДСТУ Б EN 13830 залежно від конструктивного
рішення системи теплоізоляції.
72
5.2 Конструкції із фасадною теплоізоляцією повинні відповідати вимогам ДБН
В.1.1-1, ДБН В.1.1-12, ДБН В.1.1-24 щодо забезпечення несучої здатності елементів
кріпильного каркасу.
5.3
5.3.1 Конструкції із фасадною теплоізоляцією повинні відповідати вимогам
ДБН В.1.1-7.
5.3.2 При застосуванні матеріалів теплової ізоляції та опоряджувального шару
групи горючості НГ згідно з ДБН В.1.1-7 конструкції із фасадною теплоізоляцією
можуть застосовуватися для будівель та споруд з умовною висотою понад 47 м без
обмежень.
5.3.3 Конструкції з шаром теплової ізоляції групи низької горючості Г1 і групи
помірної горючості Г2 та опоряджувальним шаром із матеріалів, які відносяться до
групи низької горючості Г1 і групи помірної горючості Г2 згідно з ДБН В.1.1-7,
можуть застосовуватися тільки для будівель та споруд з умовною висотою менше
ніж 9 м, за винятком будівель та споруд дошкільних закладів освіти, закладів
освіти, закладів охорони здоров’я, закладів для літніх людей згідно з ДБН В.2.2-3,
ДБН В.2.2-4, ДБН В.2.2-10, ДБН В.2.2-17, ДБН В.2.2-18, ДБН 363 та будівель і
споруд І ступеня вогнестійкості, а також для будівель і споруд ІІ та ІІІ ступенів
вогнестійкості, при застосуванні опоряджувального шару з матеріалів, які
відносяться до групи помірної горючості Г2.
5.3.4 Конструкції із фасадною теплоізоляцією з опорядженням штукатуркою
або дрібноштучними виробами при застосуванні теплової ізоляції групи низької
горючості Г1 і групи помірної горючості Г2 згідно з ДБН В.1.1-7 та штукатуркою
або дрібноштучними виробами із негорючих матеріалів та матеріалів групи низької
горючості Г1 можуть застосовуватися для багатоповерхових будівель та споруд з
умовною висотою менше ніж 26,5 м, за винятком дошкільних закладів освіти,
закладів освіти та закладів охорони здоров’я, закладів для літніх людей згідно з
ДБН В.2.2-3, ДБН В.2.2-4, ДБН В.2.2-10, ДБН В.2.2-17, ДБН В.2.2-18, ДБН 363 та
будівель і споруд І ступеня вогнестійкості, будівель та споруд ІІ та ІІІ ступенів
вогнестійкості культурно-видовищних закладів, дозвіллєвих закладів. У разі
застосування теплової ізоляції групи низької горючості Г1 і групи помірної
горючості Г2 та опоряджувальним шаром із негорючих матеріалів, та матеріалів
групи низької горючості Г1 для будівель з умовною висотою від 9 м до 26,5 м
включно обов’язково виконують пояси через кожних три поверхи та обрамлення
віконних та балконних прорізів тепловою ізоляцією із негорючих матеріалів
завширшки не менше ніж дві товщини використаної ізоляції.
5.3.5 Конструкції із фасадною теплоізоляцією з опорядженням
індустріальними елементами з шаром теплової ізоляції із негорючих матеріалів та
73
з личкувальним шаром групи низької горючості Г1 згідно з ДБН В.1.1-7 можуть
застосовуватися для багатоповерхових будівель та споруд з умовною висотою
менше ніж 26,5 м, за винятком будівель та споруд дошкільних закладів освіти,
закладів освіти та закладів охорони здоров’я, закладів для літніх людей згідно з
ДБН В.2.2-3, ДБН В.2.2-4, ДБН В.2.2-10, ДБН В.2.2-17, ДБН В.2.2-18, ДБН 363 та
будівель та споруд І ступеня вогнестійкості, будівель та споруд ІІ та ІІІ ступенів
вогнестійкості культурно-видовищних закладів, дозвіллєвих закладів.
5.3.6 Конструкції із фасадною теплоізоляцією з опорядженням прозорими
елементами при застосуванні теплової ізоляції групи низької горючості Г1 згідно з
ДБН В.1.1-7 можуть застосовуватися для багатоповерхових будівель та споруд з
умовною висотою менше ніж 26,5 м, за винятком дошкільних закладів освіти,
закладів освіти та закладів охорони здоров’я згідно з ДБН В.2.2-3, ДБН В.2.2-4,
ДБН В.2.2-10 та будівель та споруд І, ІІ та ІІІ ступенів вогнестійкості культурно-
видовищних закладів, дозвіллєвих закладів. При умовній висоті будівлі більше ніж
9 м обов’язково виконують пояси через кожних три поверхи та обрамлення
віконних та балконних прорізів тепловою ізоляцією із негорючих матеріалів
завширшки не менше ніж дві товщини використаної ізоляції.
5.3.7 Вимоги, що наведені в 5.3.3 щодо застосування горючих матеріалів у
конструкціях із фасадною теплоізоляцією, не розповсюджуються на одноквартирні
житлові будинки V ступеня вогнестійкості згідно з ДБН В.2.2-15.
5.3.8 Можливість застосування конструкцій фасадної теплоізоляції в
залежності від висоти будівель та групи горючості теплоізоляційних та
опоряджувальних матеріалів наведені в таблиці 1.
5.4 Проектування елементів кріпильного каркаса конструкцій із фасадною
теплоізоляцією має здійснюватися так, щоб їх механічний опір та стійкість
забезпечували сприйняття навантажень згідно з ДБН В.1.2-2.
5.5 Клас енергетичної ефективності будівель та споруд з конструкцією із
фасадною теплоізоляцією встановлюють при проектуванні будівель та споруд
згідно з ДБН В.2.6-31.
5.6 Показники світлопрозорих елементів збірних систем слід встановлювати
згідно з ДБН В.1.1-31, ДБН В.2.2-15, ДБН В.2.5-28, ДБН В.2.6-31, ДСТУ Б В.2.6-
23, ДСТУ Б EN 1279-1, ДСТУ Б EN 1279-5, ДСТУ Б EN 13830 за показниками
приведеного опору теплопередачі, температури внутрішньої поверхні та
температурного перепаду при розрахункових температурах навколишнього
природного середовища, повітропроникності, індексу ізоляції повітряного шуму,
коефiцієнта направленого пропускання світла, інсоляції та природного освітлення
приміщень.
74
5.7 Емісія шкідливих хімічних речовин в атмосферне повітря від матеріалів,
що використовуються в конструкціях фасадної теплоізоляції, не повинна
перевищувати гранично допустимих концентрацій (ГДК) згідно з вимогами
ДСаНПіН 8.2.1-181, ДСП № 173. Конструкції зовнішніх стін із фасадною
теплоізоляцією та опорядженням прозорими елементами (світлопрозорого
опоряджувального шару) повинні забезпечувати гігієнічні умови проживання
населення у житлових та громадських приміщеннях, що проектуються (дотримання
інсоляційного режиму, параметрів мікроклімату, якості повітря в закритих
приміщеннях після провітрювання тощо), та в існуючих прилеглих будівлях, що
знаходяться навпроти, у зв’язку з відбиваючими властивостями світлопрозорого
опорядження та імовірним негативним впливом на умови проживання та праці
(осліплення, порушення інсоляційного режиму, параметрів мікроклімату як у
внутрішньому середовищі будівлі, так і на прибудинковій території).
6 ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО ПРОЕКТУВАННЯ
6.1 Під час проектування збірної системи слід виконувати розрахунок несучої
здатності конструкцій збірної системи, теплотехнічних показників (опору
теплопередачі та повітропроникності) та тепловологісного стану збірної системи.
6.2
6.2.1 Несучу здатність конструкцій кріпильного каркаса фасадної
теплоізоляції визначають відповідно до ДБН В.1.2-14, ДБН В.1.2-12, ДБН В.2.6-
162, ДБН В.2.6-165, ДБН В.2.6-198. Розрахунки на навантаження і впливи і їх
поєднання виконують згідно з ДБН В.1.2-2, ДСТУ-Н Б EN 1991-1-1.
6.2.1.1 При розрахунках несучої здатності слід враховувати такі навантаження
і впливи:
власну вагу шару теплоізоляції та опорядження згідно з проектом;
вітрові навантаження;
75
температурні деформації і впливи кліматичних факторів;
сейсмічні та деформаційні навантаження.
6.2.1.2 Вимоги до фізико-технічних показників встановлюють залежно від
конструктивного класу збірної системи згідно з ДСТУ Б В.2.6-34, ДСТУ Б В.2.6-
35, ДСТУ Б В.2.6-36, ДСТУ Б EN 13830.
6.2.1.3 Несучу здатність елементів кріпильного каркаса фасадної теплоізоляції
(металевих профілів, анкерних елементів та дюбелів, стикових з’єднань профілів
між собою, їх кріплень до основних несучих конструкцій будівлі або споруди)
оцінюють шляхом виконання розрахунку за двома групами граничних станів від
розрахункових сполучень навантажень, наведених у 6.2.1.1.
6.2.1.4 При проектуванні конструкцій із фасадною теплоізоляцією на
горизонтальних, похилих та викривлених поверхнях фасадів слід передбачати
заходи щодо запобігання впливу на ці поверхні природних і технологічних осадів,
які можуть призводити до додаткових механічних навантажень на конструкцію
стіни.
6.2.2 У сейсмічно небезпечних районах у збірних системах із світлопрозорим
опоряджувальним шаром необхідно застосовувати багатошарове скло згідно з
ДСТУ Б EN 1279-1, а також передбачити проміжки між торцями скла та
кріпильного каркаса для компенсування деформацій внаслідок сейсмічного
впливу.
6.3
6.3.1 Теплотехнічні показники збірної системи (приведений опір
теплопередачі, повітропроникність, теплостійкість) визначають згідно з ДБН В.2.6-
31, ДСТУ Б В.2.6-189, ДСТУ-Н Б В.2.6-190, ДСТУ-Н Б В.2.6-191.
6.3.2 Тепловологісний стан збірної системи визначають відповідно до ДБН
В.2.6-31 та ДСТУ-Н Б В.2.6-192.
6.3.3 Для конструкцій із фасадною теплоізоляцією з вентильованим
повітряним прошарком з використанням горизонтальних елементів кріпильного
каркаса, з комбінованою конструкцією крiпильного каркаса, при поверховому чи
ярусному розділенні повітряного прошарку для забезпечення руху повітря у
вентильованому повітряному прошарку в горизонтальних елементах слід
забезпечувати виконання вимог ДСТУ Б В.2.6-35.
6.3.4 Товщина опоряджувального шару збірних систем класу А не повинна
перевищувати 30 мм з дотриманням вимог, наведених в 6.5.2.
6.4 Збірні системи повинні забезпечувати ізоляцію повітряного шуму
відповідно до ДБН В.1.1-31.
6.4.1 Конструкції із фасадною теплоізоляцією не повинні створювати
шумових ефектів.
76
6.5 Конструктивні рішення парапетів, стиків, укосів, відливів, а також вікон,
дверей повинні забезпечувати запобігання можливості потрапляння атмосферної
вологи до товщі теплоізоляційного шару.
6.5.1 Штукатурний шар збірних систем класу А необхідно розділяти
деформаційними швами на відстані не більше ніж 8 м. Конструкція шва повинна
виключати можливість проникнення вологи в шар теплової ізоляції.
6.5.2 При використанні самонесучої теплової ізоляції в межах поверху або
ярусу необхідно виконувати розрахунок міцності матеріалу шару теплової ізоляції
в нижній частині поверху або ярусу на довготривале навантаження від власної ваги.
6.5.3 Декоративні елементи фасаду (зокрема карнизи, пілястри) необхідно
виготовляти із легких матеріалів для мінімізації навантажень на конструкції із
фасадною теплоізоляцією.
6.6 Конструкції систем теплоізоляції повинні відповідати вимогам пожежної
безпеки відповідно до ДБН В.1.1-7 та 5.3.
6.6.1 При застосуванні конструкцій із фасадною теплоізоляцією з
опорядженням індустріальними та світлопрозорими елементами під
опоряджувальним шаром по всьому периметру віконних і дверних прорізів фасаду
слід встановлювати захисні козирки-екрани з оцинкованої сталі завтовшки не
менше ніж 0,50 мм або з інших негорючих матеріалів. Захисні козирки-екрани слід
розташовувати перпендикулярно до основної площі фасаду на відстані не менше
ніж 70 мм від відповідного укосу прорізу на всю ширину повітряного прошарку.
6.6.2 Застосування конструкцій з опорядженням штукатуркою з
теплоізоляцією групи низької горючості Г1 і групи помірної горючості Г2 згідно з
5.3.3 для будівель та споруд з умовною висотою більше ніж 9 м необхідно за умови,
якщо комплект фасадної теплоізоляції не поширює вогню. Здатність комплекту чи
збірної системи поширювати вогонь по фасаду оцінюють за результатами натурних
вогневих випробувань, які проводяться до початку будівельно-монтажних робіт.
6.7 Проектну документацію на збірні системи слід розробляти відповідно до
ДБН А.2.2-3, ДСТУ Б А.2.4-4.
Спосіб кріплення опоряджувального шару повинен забезпечувати надійність
вузлів кріплення, виключення вібрацій елементів та ослаблення монтажних
з’єднань.
6.8 Строк служби несучих конструкцій систем теплоізоляції встановлюють
згідно з відповідними чинними нормативними документами, але не менше ніж 30
років для будівель або споруд із відповідними класами наслідків згідно з ДБН
В.1.2-14.
77
ВИСНОВКИ
Дослідження теми управління ресурсозбереженням у житловій сфері
показало, що в області наразі тема заощадження ресурсів та енергоефективності
перебуває на етапі "прийняття" як з боку держави, так і з боку будівельних
компаній і суспільства.
На закінчення слід зазначити, що в результаті дослідження:
1. Проведено аналіз критеріїв, що впливають на енергетичні показники
будівель. Визначено вплив сонячної радіації на теплові втрати будівель, яке
показало, що теплові втрати розраховують за середньою сонячною радіацією,
а насправді сонячна радіація за місяцями різна;
2. Проведено порівняння питомого енергоспоживання будівлі з урахуванням
показань теплообчислювачів, яке показало, що питоме енергоспоживання
будівель в осінньо-весняний період значно перевищує споживання в
зимовий, що не зовсім коректно, адже значення сонячної радіації в осінньо-
весняний період є вищим. Напевно, це можна пояснити перетопами або не
дуже якісним регулюванням. Але загалом, для взятих об'єктів це
справедливо. Проведено аналіз можливої економії теплової енергії за
наявними об'єктами;
3. Створено модель енергоспоживання однієї з будівель з урахуванням її
архітектурних особливостей і впливу сонячної радіації. Для цього було
створено 3D модель будівлі, розраховано теплові втрати будівлі як за
зимовий період, так і за кожен місяць. Результати моделювання було
порівняно з нормативними показниками енергоспоживання для перевірки
правильності отриманого рішення. На основі моделювання було зроблено
аналіз можливого зниження енергоспоживання будівлі в осінньо-весняний
період.
4. Визначено способи підвищення енергоефективності будівлі шляхом зміни
параметрів теплоносія у внутрішньому контурі, проведено їх економічну
оцінку. Першим способом було зниження температури подачі теплоносія у
внутрішньому контурі для кожного місяця з урахуванням сонячної радіації.
Така система вирізняється дешевизною, але водночас цей метод має
недоліки: головний із них - не можна використовувати, якщо підключення
ГВП розміщене після вузла змішування, а також такий графік потрібно
розраховувати для кожної будівлі окремо. Інший спосіб, набагато
ефективніший і витратніший, зміна витрати шляхом встановлення
радіаторних терморегуляторів.
При виконанні цих рекомендацій може істотно підвищитися
енергоефективність будівель і споруд.
78
Виходячи з проведених досліджень, можна запропонувати такі рекомендації
з управління тепловим ресурсозбереженням у житловій сфері:
- Політика управління ресурсозбереженням;
- Проведення конструктивних інженерних заходів:
- пасивна енергоефективність,
- застосування сучасних енергоефективних інженерних систем,
- економія та облік енергоресурсів,
- архітектурна композиція (архітектурно-планувальне рішення) повинно бути
підчинено максимальній енергоефективності і функціонування будівлі.
У подальшому дослідженні може бути проведено більш детальне
проектування енергоефективної будівлі з використанням більшої кількості
ресурсозберігаючих технологій
79
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Попович М.Г., Ковальчук О.В. Теорія автоматичного керування: Підручник.
К.: Либідь, 2017. – 656 с.
2. Бабіченко А.К., Тошинський В.І., Михайлов В.С., Подустов М.О.,
Пугановський О.В. Промислові засоби автоматизації. Ч.1. Харків: НТУ «ХПІ»,
2016. – 470 с.
3. Автоматизація виробничих процесів: підручник / І.В.Ельперін, О.М.Пупена,
В.М. Сідлецький, С.М.Швед. – Вид. 2–ге, виправлене. –К.: Вид. Ліра – К, 2018. –
378с.
4. Технічні засоби автоматизації: навч. посіб. / Володимир Савицький, Роман
Федоришин ; Нац. ун-т "Львів. політехніка". - Львів : Вид-во Львів. політехніки,
2018. - 291 с.
5. Васильківський І. С., Фединець В. О., Юсик Я. П. Виконавчі пристрої систем
автоматизації. Львів: Львівська політехніка, 2020. 220 с.
6. Константінов С.М. Теплообмін: Підручник.- К.: ВПІ ВПК „Політехніка”,
2015.- 304с.
7. Сегеда М. С. та ін. Нетрадиційні та відновлювані джерела електроенергії.
Навчальний посібник / М. С. Сегеда, М. Й. Олійник, О. Б. Дудурич. Львів :
Видавництво Львівської політехніки, 2019. 204 с.
8. Варламов Г.Б., Любчик Г.М., Маляренко В.А. Теплоенергетичні установки
та екологічні аспекти виробництва енергії: Підручник. – К.: ІВЦ “Видавництво
«Політехніка»”, 2003. – 232 с.
9.Мисак Й.С. та ін. Пристрої для утилізації теплової енергії: навчальний
посібник / Й. С. Мисак, Я. М. Гнатишин, В. Ф. Близнюк, В. Ю. Крук. Львів:
Видавництво Львівської політехніки, 2006. 152 с.
10.Самохвалов В.С. Вторинні енергетичні ресурси та енергозбереження: навч.
посіб. / Віктор Самохвалов ; М-во освіти і науки України, Нац. ун-т
кораблебудування ім. адмірала Макарова, Херсонська філія. - К. : Центр учбової
літератури, 2008. - 223 с.
11. Буляндра О.Ф. Технічна термодинаміка. – К.: Техніка, 2006. – 320 с.
12. Соловей О.І. та ін. Нетрадиційні та поновлювальні джерела енергії:
Навчальний посібник / О.І. Соловей, Ю.Г. Лега, В.П. Розен, О.О. Ситник, А.В.
Чернявський, Г.В. Курбаса; За заг. Ред. О.І. Солов’я. – Черкаси: ЧДТУ, 2007. – 483
с.
13. Праховник А.В., Соловей О.І., Іншеков Є.М. "Від виробництва до
ефективного споживання енергії": Посібник для викладачів, К.: Нотна фабрика,
2009р.
80
14. Енергоефективні системи кондиціонування повітря.: навч. посіб. для студ.
спеціальності 144 «Теплоенергетика», спеціалізації «Промислова та муніципальна
теплоенергетика та енергозбереження» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: А. С.
Соломаха, В. В. Середа. – Електронні текстові дані – Київ : КПІ ім. Ігоря
Сікорського, 2020. – 53 с.
15. Боженко, М. Ф. Енергозбереження в теплопостачанні [Електронний
ресурс] : текст лекцій для студентів спеціальності «Теплоенергетика» / М. Ф.
Боженко ; НТУУ «КПІ». – Електронні текстові данні. – Київ : НТУУ «КПІ», 2015.
– 225 с. – Назва з екрана.
16. Боженко, М. Ф. Системи опалення, вентиляції і кондиціювання повітря
будівель [Електронний ресурс] : навчальний посібник для студентів спеціальності
144 «Теплоенергетика» / М. Ф. Боженко ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні
текстові дані. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 380 с.
17. Теплопостачання та вентиляція Навчальний посібник / О. Т. Возняк, О. О.
Савченко, Х. В. Миронюк, С. П. Шаповал, Н. А. Сподинюк, Б. І. Гулай. Львів:
Видавництво Львівської політехніки, 2013. 276 с.
18. Джеджула, В. В. Вентиляція та кондиціювання громадських об’єктів :
навчальний посібник / Джеджула В. В. – Вінниця : ВНТУ, 2021. – 71 с.
19. Мисак Й.С., Гнатишин Я.М., Івасик Я.Ф. Паливні пристрої для спалювання
низькосортних палив. —Л.:ну «ЛП», 2012. —136с.
20. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельні установки промислових
підприємств: 5-е видання. – К., 2015. – 548 с.
21. Котельні установки промислових підприємств: навч. посіб. / В.А. Волощук,
А.К. Денісов, І.П. Трофимчук. — Рівне : НУВГП, 2013. — 327 с.
22. Ткаченко, С. Й. Котельні установки: Навч. посіб. / С. Й. Ткаченко, Д. В.
Степанов, Л. А. Боднар. – Вінниця : ВНТУ, 2016. – 185 с
23. Білуха М.Т. Методологія наукових досліджень: Підручник. – К.: АБУ,
2002. – 480 с.
24. Гуревічов М. Державне регулювання науки // Економіка України.-2001.-
№10.
25. Шейко В.М., Кушнаренко Н.М. Організація та методика науково-
дослідницької діяльності: Підручник. – 2-ге вид., перероб. і доп. – К.: Знання-Прес,
2002. – 295 с.
26. Геєць В. Про підсумки наукової діяльності установ Відділення
економіки ПАНУ в 2000 р. та перспективи розвитку фундаментальних досліджень
у галузі економічних наук // Економіка України. - 2001. - № 4.
27. ДСТУ Документація, звіти у сфері науки і техніки. - К.: Держстандарт
України, 1995.
81
28. Дубров Ю. Наука як система, що самоорганізується // Вісник НАНУ -
2000. - № 2.
29. Сорока І.В. У XXI століття з високим рівнем національної освіти і науки
//Фінанси України. - 2000. - № 8.
30. Грановський В. Л., Прижижецький С. І. Система опалення житлових
будівель масового будівництва та реконструкції з комплексним автоматизуванням
теплоспоживання // «АВОК». - 2002. - № 5
31. Прохоров В. І., Усіков С. М. Про раціональність застосування
термостатів у системах водяного опалення // «САНТЕХНІКА, ОПАЛЕННЯ,
КОНДИЦІОНУВАННЯ». – 2018. – №6
32. Про затвердження Правил технічної експлуатації теплових установок і
мереж Наказ Міністерства палива та енергетики України від 14 лютого 2007 року
N 71
33. Про затвердження Положення про Міністерство розвитку громад та
територій України, постанова, від 30 квітня 2014 р. № 197 Київ,
34. Положення про Міністерство розвитку громад та територій України,
затверджено постановою Кабінету Міністрів України від 30 квітня 2014 р. № 197
35. Владикина А. Н. Підвищення енергетичної ефективності житлових
будинків / О.М. Владикина // Стійкий розвиток науки та освіти. - 2019. - №7. - С.
121-126.
36. Глазунова Є. К., Василенко О. І., Скорик Т. А. Питомі опалювальні
навантаження та енергоефективність сучасної житлової забудови // Науковий
огляд. 2013 № 2. С. 94-96.
37. Страхова Н. А., Скорик Т. А., Соколова Г. Н. Екологічні та економічні
аспекти теплозахисних заходів // Науковий огляд. 2013 № 2. С. 91-93.
38. Данекянц А. Г. Волосатова Т.А. Загальні питання енергоефективності //
«Будівництво-2014»: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції.
н/Д: Зростання. держ. буд. ун-т, 2014. з 12-13.
39. Лисєв В. І. Шилін А. С. Напрями підвищення енергоефективності
будівель та споруд // Холодильна техніка та кондиціювання. 2017. №2. С. 18-25.
40. Гагарін В.Г. Макроекономічні аспекти – обґрунтування
енергозберігаючих заходів при підвищенні теплозахисту. конструкцій будівель. //
Будівельні матеріали. 2010 №3, стор 8 - 16.
41. Гагарін В.Г., Козлов В.В. Про комплексний показник теплового захисту
оболонки будівлі. // Журнал АВОК. 2010. № 4, стор 52-60.
42. Фаренюк Г.Г., Фаренюк Є.Г. Теплові та економічні аспекти
енергозбереження у будинках. Екологічні системи. М: Авок-прес, 2004.
82
43. Табунщик Ю.А., Бродач М.М. Математичні моделювання та оптимізація
теплової ефективності будівель М: Авок-прес, 2002.
44. ДБН В.1.1-7:2016, Рік видання: 2016, Видавництво: Міністерство
регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства
України.
45. ДБН В.2.6-33:2018 Рік видання: 2018, Видавництво: Міністерство
регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства
України.
83