ПОСОБИЕ к МГСН 2.01-99 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЗДАНИЯХ Выпуск 1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

МОСКОМАРХИТЕКТУРА

ПОСОБИЕ
к МГСН 2.01-99

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
В ЗДАНИЯХ

Выпуск 1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТЫ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

2000

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНО НИИ Строительной Физики РААСН (Матросов Ю. А. - научный руководитель; Бутовский И. Н.); Мосгосэкспертизой (Ливчак В. И.); МНИИТЭП Грудзинский М. М.; Управлением развития Генплана КПР г. Москвы (Дмитриев А. Н.).

Приложение Д разработано ЦНИИЭПжилища (Дыховичная Н. А., Любимова М. С.), приложение Е - ИНСОЛАРИНВЕСТ (Иванов Г. С.)

2. ПОДГОТОВЛЕНО к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (Щипанов Ю. Б. и Ионин В. А.)

УТВЕРЖДЕНО Указанием Москомархитектуры от 01.02.2000№ 6

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 2 1. Рекомендации по выбору уровня теплозащиты зданий. 2 2. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче. 10 2.1. Непрозрачные ограждающие конструкции. 10 2.2. Расчет ограждающих конструкций теплых чердаков. 14 2.3. Расчет ограждающих конструкций «теплых» подвалов. 16 2.4. Светопрозрачные ограждающие конструкции. 18 3. Правила расчета площадей и приведенных сопротивлений теплопередач. 18 4. Рекомендации по определению параметров энергетического паспорта. 19 5. Электронный энергетический паспорт. 22 5.1. Методика заполнения и расчета параметров электронного энергетического паспорта жилого здания. 23 5.2. Методика заполнения и расчета параметров электронного энергетического паспорта общественного здания. 32 Список литературы.. 40 Приложение А Методика определения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций на основе расчета температурных полей. 40 Приложение Б Расчет коэффициента теплотехнической однородности ограждающих конструкций по табличным значениям.. 47 Приложение В Примеры расчета ограждающих конструкций теплых чердаков и подвалов. 53 Приложение Г Температура точки росы td, °С, для различных значений температур tint и относительной влажности φint, воздуха в помещении. 57 Приложение Д Расчет требуемого сопротивления теплопередаче наружных стен полносборных крупнопанельных и каркасно-панельных зданий по минимуму приведенных затрат с использованием коэффициента дисконтирования. 57 Приложение Е Расчет требуемого сопротивления теплопередаче наружных стен полносборных крупнопанельных и каркасно-панельных зданий по методу приведенных затрат с использованием в качестве критерия срока окупаемости дополнительных капиталовложений на утепление зданий. 62

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее Пособие разработано к МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению». В нем содержатся методические материалы и примеры по теплотехническому расчету и проектированию теплозащиты жилых и общественных зданий.

Особое внимание в Пособии уделено вопросам, которые вызывают затруднение при практическом использовании МГСН 2.01-99, например процедура установления уровня теплозащиты, расчеты: приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных ограждающих конструкций с теплопроводными включениями сложной формы, ограждающих конструкций чердаков и подвалов.

В Пособии даны методика заполнения Энергетического паспорта здания, в частности, правила определения площадей и объемов зданий для проведения теплотехнических и энергетических расчетов, рекомендации по определению параметров энергетического паспорта, правила заполнения электронной версии Энергетического паспорта. Электронная версия Энергетического паспорта предназначена для быстрого определения энергетических характеристик здания на различных стадиях вариантного проектирования, экспертизы проекта и эксплуатации здания. Распространяется по заявкам заинтересованных организаций НИИСФ, адрес: 127238, Москва, Локомотивный пр., 21, тел./факс 482-37-10.

В приложениях даны примеры расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с использованием различных вспомогательных коэффициентов, облегчающих проведение расчетов, примеры расчета теплых чердаков и «теплых» подвалов.

Настоящее пособие построено в виде комментариев, разъясняющих и развивающих содержание отдельныхпунктовМГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоснабжению». Структурно каждый раздел построен следующим образом: курсивом приведен текст нуждающегося в пояснениях пункта МГСН 2.01-99 или ссылка на раздел и пункт МГСН 2.01-99, к которым обычным шрифтом даются соответствующие разъяснения или рекомендации.

3.6.1. Проектирование ограждающей оболочки здания на основе требований по теплозащите здания в целом выполняют в нижеприведенной последовательности:

п. 3.6.1.а. Выбирают требуемые климатические параметры согласно подразделу 3.2;

п. 3.6.1.б. Выбирают параметры воздуха внутри здания и условия комфортности согласно подразделу 3.2 и назначению здания;

п. 3.6.1.в. Разрабатывают объемно-планировочное решение и рассчитывают его геометрические размеры;

При расчете площадей пола и ограждающих конструкций следует руководствоваться указаниями раздела 3настоящего пособия. Поскольку величины площадей имеют существенное влияние на конечный результат, то работу по их определению следует выполнить особенно тщательно.

п. 3.6.1.г.Определяют согласно подразделу 3.3 требуемое значение удельного расхода тепловой энергии системы отопления здания q_h^req в зависимости от типа здания и его этажности;

Таблица 3.3

Требуемый удельный расход тепловой энергии системой отопления здания q_h^req,кВт · ч/м², за отопительный период

Типы зданий	Этажность зданий:
	1 - 3	4 - 5	6 - 9	10 и более
жилые	160	130	110	95
общеобразовательные, лечебные учреждения, поликлиники	175	165	155	-
дошкольные учреждения	245	-	-	-

Выбор значений осуществляют согласно приведенной табл. 3.3МГСН 2.01-99. Промежуточные значения q_h^reqследует определять путем линейной интерполяции.

Примеры.

1. Требуется определить требуемый удельный расход тепловой энергии для многосекционного жилого здания высотой 17 этажей. Согласно табл. 3.3требуемый q_h^reqравен 95 кВт · ч/м².

2. Для жилых зданий высотой в 4 этажа q_h^reqравен 145 кВт · ч/м², для зданий 5 этажей - 130, 6 этажей - 125, 7 этажей - 120, 8 этажей 115, 9 этажей 110, 10 этажей - 105, 11 этажей - 100 кВт · ч/м².

п. 3.6.1.д. Определяют требуемые сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (стен, покрытий, чердачных перекрытий, цокольных перекрытий, окон и фонарей, наружных дверей и ворот) согласно пп. 3.3.3 и 3.3.4 исходя из минимальных требований по условиям комфорта и недопустимости образования конденсата, и рассчитывают приведенные сопротивления теплопередаче R_o^rэтих ограждающих конструкций, добиваясь выполнения условия R_o^r≥ R_o^req.

При определений минимально допустимого требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций по формуле(3.2) коэффициентn, устанавливается в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции отапливаемого помещения по отношению к расчетной температуре наружного воздуха, в общем виде определяется по формуле;

n = (t_int - t_int^c) / (t_int - t_ext) (1.1)

где t_int- расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 30494-96;

t_int^c- температура воздуха, °С, в пространстве, расположенном между отапливаемыми помещениями и наружной средой (в чердаке, подвале или другом подобном помещении);

t_ext - расчетная температура наружного воздуха,°С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 2.01.01-82.

Температура t_int^c определяется на основе расчета теплового баланса чердака или подвала при расчетных условиях внутренней и наружной среды (рис. 1). При этом сопротивление теплопередаче покрытия теплого чердака, фризовых и цокольных стен назначается из условия невыпадения конденсата на их внутренней поверхности. Сопротивление теплопередаче полов по грунту и стен, расположенных ниже уровня земли, следует определять согласно прил. 9 СНиП 2.04.05-91* (изд. 1998 г.).

Методика расчета температуры воздуха на чердаке или в подвале из условий теплового баланса этого помещения приведена в [1].

Приведенное сопротивление теплопередаче R_o^r, м² · °С/Вт, неоднородной ограждающей конструкции (или ее участка) определяется согласно раздела 2 настоящего пособия по формуле (2.4)

Главным в расчете приведенного сопротивления теплопередаче является определение теплового потока Q, проходящего через ограждающую конструкцию в условиях эксплуатации в течение отопительного периода. Величина Q определяется на основе численного расчета на ЭВМ температурного поля конструкции на основе специальных программ для расчета двухмерных или трехмерных температурных полей.

Рис. 1. Схема распределения тепловых потоков в теплом чердаке (А) и подвале (Б) многоэтажного жилого дома для расчета температуры t_int^cна основе теплового баланса

Для этой цели в выбранной ограждающей конструкции (или ее участке) определяют характерные сечения, каждое из которых вычерчивают в определенном масштабе, выделяют участки с различными теплопроводностями, указывают условия теплообмена на границах (температуры воздухаконтактирующего с поверхностями ограждения и их коэффициенты теплопередачи). Полностью порядок подготовки к расчету температурных полей приведен в прил. 14 [2].

Другой метод определения приведенного сопротивления теплопередаче R_o^r базируется на определении коэффициента теплотехнической однородности r ограждающей конструкции. В этом случае R_o^rопределяется по формуле (2.6) настоящего пособия.

Установлено, что влияние теплотехнической неоднородности на искажение температурного поля поверхности ограждающей конструкции в большинстве случаев сказывается на расстоянии, не превышающем двух толщин ограждения от края теплотехнической неоднородности. Поэтому площадь зоны влияния в каждом случае устанавливается исходя из этого условия.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (или ее участка) в удалении от теплотехнических неоднородностей (на участке, где температурное поле на поверхности не искажено влиянием неоднородностей), м² · °С/Вт, определяется по формуле

R_o = 1 / α_i + Σδ_j / λ_j + 1 / α_e (1.2)

где α_i - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м².°C), для стен α_i= 8,7 Вт/(м².°C);

δ_j - толщина j- го слоя многослойной ограждающей конструкции, м;

λ_j - расчетный коэффициент теплопроводности материала j-го слоя, Вт/(м.°С), принимаемый по прил. 3 СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) для условий эксплуатации Б или согласно протоколов испытаний, выполненных аккредитованными в установленном порядке испытательными лабораториями; в отдельных случаях допускается расчетный коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов для проектирования ограждающих конструкций принимать по значениям утвержденных в установленном порядке Технических Условий с учетом влажностного режима ограждающих конструкций в условиях установившегося эксплуатационного состояния здания;

α_e - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² · °С), для стен α_e = 23 Вт/(м² · °С).

Для предварительной оценки эффективности различных типов трехслойных стеновых панелей установлены значения приведенного сопротивления теплопередаче конструкций с утеплителем из пенополистирола и минераловатных плит (табл. 1.1).

Примечание к п. 3.6.1.д. Для полносборных крупнопанельных и каркасно-панельных зданий допускается определять требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен R_o^reqпо минимуму приведенных затрат, но не менее значений, установленных в табл. 1а СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) для первого этапа внедрения.

Согласно методике приложения Д или методике приложения Е

Таблица 1.1

Приведенное сопротивление теплопередаче трехслойных стеновых панелей