Руководство авок руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий

В Приложении А «Расчёт тепловых нагрузок на системы отопления и вентиляции» СП 60.13330.2020 (далее — СП 60) приводится общая формула (А. 1) расхода тепла* (тепловая нагрузка) на нужды отопления и вентиляции Qовр, где представлены все составляющие теплового баланса отапливаемых помещений здания, определяемые в соответствующем пункте текста Приложения А, включая даже такие редко встречающиеся, как пункт А. 6 «Тепловые потери, образующиеся из-за необходимости нагрева материалов и оборудования, вносимых в помещение здания», определяемые по формуле (А. 11).

Но после этого текст Приложения А заканчивается, как будто его кто-то оборвал, и не разъясняется, как определять последнюю в формуле (А. 1) составляющую теплового баланса — бытовые теплопоступления Qбыт, и так же непонятно, какие коэффициенты вводятся на суммарный расход теплоты для подбора площади нагрева отопительных приборов и тепловой нагрузки системы отопления.

В предыдущей редакции СП 60 (c изм. №1 от 22 января 2019 года) в п. Г. 8 было включено определение внутренних (бытовых) теплопоступлений со ссылкой на источник — СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003», использующий Р АВОК 8–2005 «Руководство по расчёту теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий». По нему Qбыт принимаются по удельной величине бытовых тепловыделений, приходящихся на 1 м² площади жилых помещений или расчётной площади отапливаемых помещений общественных зданий в зависимости от заселённости этих помещений. В частности, для жилых домов принимается 17 Вт/м² площади пола жилых комнат при заселённости 20 м² площади квартир на одного человека, а при заселённости 45 м² на человека — 10 Вт/м² площади пола жилых комнат. В диапазоне между этими крайними значениями — по формуле:

где Акв — площадь квартир; n — количество жителей в доме.

Как было показано в [1], приведённые выше значения корреспондируются с европейскими нормами ISO 13790:2008 Energy performance of buildings — Calculation of energy use for space heating and cooling («Энергетическая эффективность зданий. Расчёт потребления энергии для отопления и охлаждения»). В табл. G. 12 Приложения G к этим нормам приводятся рекомендуемые значения внутренних теплопритоков от пользователей жилых и общественных зданий разного назначения, годовое потребление электроэнергии на освещение и пользование электроприборами, кухонным оборудованием и время использования их за средний день месяца. Пересчитав теплопритоки на среднечасовые за отопительный период значения, прибавив метаболические притоки от присутствующих людей, а для жилых домов ещё и теплопоступления от полотенцесушителя и трубопроводов системы ГВС, к которой он подключён, и от пользования горячей водой, были получены такие же величины, как и в приведённой выше формуле при заселённости 40 м² общей площади квартир на одного жителя, которая принята в табл. G. 12 ISO.

Применительно к российским условиям рассматриваемая табл. G. 12 нами была расширена в связи с тем, что заселённость квартир в 40 м² на жителя у нас больше исключение, чем правило, также как и 20 м² на одного работающего в офисе. Поэтому таким жилым и офисным зданиям присваивается первая категория и дополнительно вводится вторая категория с заселённостью в 20 м² площади квартир на жителя и 8 м² полезной площади помещений или примерно 6 м² расчётной площади на одного работающего в офисе, что соответствует норме заполняемости существующих зданий.

На основании выполненных расчётов были получены удельные среднечасовые за рабочее время внутренние теплопритоки qint [Вт/м²], включая поступление тепла от людей, электроприборов, кухонного оборудования, освещения, которые добавлены в табл. G. 12 отдельной строкой.

Исключение из текста Приложения А указания, как определять величину бытовых теплопоступлений в зданиях, воспринимается проектировщиками как предложение их не учитывать, тем более что если в предыдущих редакциях СНиП о бытовых тепловыделениях в жилых домах приводили данные (правда, постоянно снижающиеся по величине), то об учёте теплопоступлений в общественных зданиях ни в одних нормах речи не было!

Покажем на примере многоквартирного дома (МКД) и офиса, как пренебрежение бытовыми теплопоступлениями в зданиях сказывается на увеличении тепловой нагрузки системы отопления и её годового теплопотребления.

В качестве примера возьмём рассматриваемые в [2, 3] 12-этажные дома-башни серии II-18–01/12, располагающиеся на ул. Обручева, которые мэрией Москвы были включены в эксперимент, предложенный Мосгосэкспертизой в 2009 году, по доведению фактического теплопотребления на отопление дома к проектно-расчётному значению.

В домах был выполнен комплексный капремонт, включающий утепление стен до Rстпр = 3,06 м²·°C/Вт, чердачного перекрытия до Rчепррд = 3,73 м²·°C/Вт, замену окон на более герметичные с Rокпр = 0,55 м²·°C/Вт, замену системы отопления с оборудованными термостатами отопительными приборами и устройством автоматизированного узла управления (АУУ) подачи теплоты в систему отопления здания.

При определении требуемой тепловой нагрузки системы отопления предусмотрено, что она обеспечивает нагрев наружного воздуха в объёме нормативного воздухообмена 30 м³/ч на человека при заселённости 20 м² площади квартиры на человека. При этом удельная величина бытовых теплопоступлений составит

жилой площади квартиры. В соответствие с планировкой дома площадь 84-х квартир составляет Акв = 3618 м², жилая площадь — Аж = 2496 м².

Расчётные теплопотери через наружные ограждения и на нагрев вентиляционной нормы наружного воздуха в квартирах и воздуха, инфильтрующегося в лестничную клетку, при tнр = −26°C равны 202,6 кВт, требуемая тепловая нагрузка системы отопления, с учётом внутренних теплопоступлений, равных Qрбыт = 17×2496×10–3 = 42,4 кВт, и дополнительных теплопотерь трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения, зарадиаторных участков ограждений и др., оцениваемых повышающим коэффициентом для домов-башен βтп = 1,1, составит Qотр.тр = (202,6–42,4)×1,1 = 176 кВт.

Кстати, эта величина подтверждена результатами натурных испытаний, выполненных в доме 57 по ул. Обручева в отопительном сезоне 2009–2010 годов после перенастройки контроллера регулятора подачи теплоты на отопление по оптимизированному графику с учётом всех составляющих теплового баланса здания.

Бытовые теплопоступления по отношению к тепловой нагрузке системы отопления составили:

В случае пренебрежения бытовыми теплопоступлениями тепловая нагрузка системы отопления возрастёт до Qотр.пр = 202,6×1,1 = 223 кВт, то есть в 223/176 = 1,27 раза.

Пренебрежение бытовыми теплопоступлениями в годовом теплопотреблении приводит к тому, что расход теплоты системой отопления будет определяться только расходом на компенсацию теплопотерь через наружные ограждения и на нагрев наружного воздуха (при средней температуре наружного воздуха tнср = −3,1°C) за нормализованный отопительный период, длительность которого составляет 214 суток:

Если бы бытовые теплопоступления были учтены при подборе площади нагрева отопительных приборов и в полном объёме из-за того, что с повышением наружной температуры их доля в тепловом балансе дома возрастает, за счёт чего можно сократить подачу теплоты в систему отопления, годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию МКД достиг бы величины

здесь понижающий коэффициент на бытовые теплопоступления v = 0,9 вводится на неполное их использование в тёплый период отопительного сезона, когда теплопотери рассматриваемого здания ниже бытовых теплопоступлений.

Годовой перерасход тепловой энергии на отопление многоквартирного дома от пренебрежения бытовыми теплопоступлениями составит 574,8–359,2 = 215,6 МВт·ч, что в 574,8/359,2 = 1,6 раза больше ожидаемого при учёте Qбыт.

Ещё больший перерасход теплоты на отопление от пренебрежения бытовыми теплопоступлениями происходит в общественных зданиях (для них это внутренние теплопритоки Qвн), потому что, как правило, они проектируются с централизованным нагревом наружного воздуха, подаваемого системой приточной вентиляции. Тем самым исключая эту составляющую тепловых потерь из суммы всех потерь тепла зданием, компенсируемых системой отопления, что увеличивает долю внутренних теплопоступлений по отношению к тепловой нагрузке системы отопления, по сравнению с жилыми домами с естественным притоком наружного воздуха для вентиляции квартир, нагрев которого обеспечивается непосредственно системой отопления.

Подтвердим это на примере [4] четырёхэтажного офиса полезной площадью Апол = 1243 м² с количеством работников 124 (заполнение 10 м² полезной площади на одного работника), строящегося в Московском регионе, с теплозащитой, соответствующей требованиям первого этапа повышения энергетической эффективности зданий.

Сумма площадей всех наружных ограждений отапливаемой оболочки данного здания составляет Аогсумр = 2146 м², в том числе: площадь стен — 1072 м² (Rстпр = 3,08 м²·°C/Вт), площадь окон — 235 м² (Rокпр = 0,8 м²·°C/Вт), площадь покрытия — 415 м² (Rпопркр = 4,12 м²·°C/Вт), площадь цокольного перекрытия — 415 м² (Rпепрр = 3,48 м²·°C/Вт), площадь наружных дверей — 9 м² (Rдвпр = 0,9 м²·°C/Вт).

Приведённый трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания составляет Kтр = 0,407 Вт/( м²·°C).

Удельные расчётные внутренние теплопритоки из [1], при принятой заселённости в 10 м² полезной площади помещений на одного работника (интерполируя величины КqE и qE), составят

(обозначения в [1]). Расчётный расход теплоты на отопление, равный расчётным теплопотерям через наружные ограждения с добавочными теплопотерями на ориентацию помещений по сторонам света и на угловые помещения, оцениваемым повышающим коэффициентом βдоб = 1,1 [п. 3.5.2 МГСН 2.01–99, в предыдущем примере для МКД он составил βдоб = 1,13, что включено в текст Приложения А (пункт А. 2, примечание 6)], вместе с теплопотерями трубопроводами системы отопления, проложенными в неотапливаемых помещениях, и с учётом завышенных теплопотерь зарадиаторных участков стен (βтп = 1,1), а также с учётом полезного использования внутренних теплопоступлений только в помещениях, относящихся к расчётной площади, равной в офисах Арасч = 0,8Апол, составит:

Внутренние теплопоступления по отношению к тепловой нагрузке системы отопления составили:

В случае пренебрежения бытовыми теплопоступлениями тепловая нагрузка системы отопления возрастёт до Qотр.пр = 44,2×1,1 = 48,6 кВт, то есть в 48,6/24,5 = 2,0 раза.

Пренебрежение внутренними теплопоступлениями в годовом теплопотреблении приводит к тому, что расход теплоты системой отопления, при тех же метеорологических условиях, как и в примере с МКД, будет

Если бы внутренние теплопоступления были учтены (в данном примере это v = 1,0), годовой расход тепловой энергии на отопление офиса был бы

Годовой перерасход тепловой энергии на отопление офиса от пренебрежения бытовыми теплопоступлениями составит 137,9–14,2 = 123,7 МВт·ч, что почти в 137,9/14,2 = 10 раз больше ожидаемого при учёте Qвн.

Такие огромные перерасходы тепловой энергии на отопление будут иметь место при проектировании как жилых домов, так в ещё большей степени и общественных зданий, без учёта бытовых (внутренних) теплопоступлений, как следует из существующего текста Приложения А новой редакции СП 60.13330.2020. Кроме того, текст Приложения А в части определения тепловой нагрузки системы отопления не отражает всего многообразия зданий: жилые и нежилые с естественной приточной вентиляцией, здания с механической приточной вентиляцией и централизованным подогревом приточного воздуха, общественные здания с периодическим режимом работы и здания с воздушным отоплением, — в каждом конкретном случае расчёт нагрузки на отопление разный!

Мнение, что эти (как бы теоретические) перерасходы тепловой энергии на отопление зданий будут сняты в условиях эксплуатации термостатами на отопительных приборах, не подтверждается как раз натурными испытаниями в рамках того же эксперимента, описанного в [3].

Повторим это доказательство. Два одинаковых дома (№57 и №59) по ул. Обручева в Москве оборудованы АУУ. В системе отопления дома №59, кроме термостатов, также установлены балансировочные клапаны на стояках и теплораспределители на отопительных приборах.

Режим работы системы отопления этих домов представлен на рис. 1.

Рис. 1. Режим работы систем отопления с АУУ жилых домов № 57 и № 59 серии II-18-01/12 после капитального ремонта (в доме № 59 установлены ещё и термостаты) [а — среднечасовой за сутки расход теплоты на отопление*, б — среднечасовой за сутки расход теплоносителя из тепловой сети в систему отопления, в — среднесуточная температура наружного воздуха]
* Расход теплоты определялся по измерениям домовых теплосчётчиков в сопоставлении с требуемым, установленным для поддержания контроллером автоматизированного узла управления (АУУ) на проектный график. Разрывы в графике фактического расхода теплоты в доме № 59 обусловлены нарушениями в измерениях расхода теплоты 18–25.12.2009 и 12–16.01.2010.

В верхней части рис. 1 приведены величины среднечасового за сутки расхода теплоты на отопление каждого дома по измерениям домовыми теплосчётчиками (за период декабрь 2009 года — январь 2010 года) в сопоставлении с требуемым, установленным для поддержания контроллером АУУ в доме №57 температурным графиком. В средней части рисунка — среднечасовой за сутки фактически измеренный расход теплоносителя из тепловой сети в систему отопления обоих домов, внизу — среднесуточная температура наружного воздуха.

Дом №57. Как видно из рис. 1, в доме №57 автоматизированный узел управления находился в рабочем режиме. В результате фактический расход теплоты был близок к требуемому с незначительными отклонениями в ту и другую стороны. Средний за сутки расход теплоносителя из тепловой сети в систему отопления колебался в максимальных пределах от 1,2 до 3,2 т/ч.

Дом №59. В доме №59 до 20 декабря АУУ также находился в рабочем режиме, и фактический расход теплоты соответствовал требуемому. Но с 20 декабря по 19 января автоматика АУУ была отключена, поэтому резко увеличился расход теплоносителя на отопление до максимума — с 2,4 до 4,5 т/ч (синяя линия на рис. 1б). Расход теплоты, потребляемый системой отопления, вырос на 40–50% (линия на рис. 1а прерывается из-за сбоев в измерении) по сравнению с требуемым (пунктирная линия на рис. 1а), и термостаты не смогли снять этот перегрев. И это результаты, отражающие реакцию не какой-то одной квартиры, а всего дома, включающего 84 квартиры, и причина здесь не в том, что не были установлены термостаты (в этом эксперименте участвовали представители фирмы-производителя термостатов, которые полностью закончили их установку). И только 19 января 2010 года, когда вновь была включена автоматика на узле управления, теплопотребление восстановилось до требуемого.

Почему же термостаты не стали закрываться при таком колоссальном перегреве? На наш взгляд, такой перегрев помещений здания стал следствием того, что термостаты были оборудованы термостатическими головками с максимальным пределом температурной настройки 26°C.

Это означает, что при полном открытии термостата клапан не будет автоматически закрываться, пока температура воздуха в помещении не превысит 26°C. Естественно, даже самые теплолюбивые жильцы воспринимают такую температуру как избыточную и приоткрывают окна, сбрасывая теплоту на улицу.

Это возвращает нас к актуальности применения пофасадных систем отопления с автоматическим регулированием подачи теплоты в систему отопления по предлагаемому оптимизированному температурному графику, в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, но с добавлением его коррекции по отклонению фактически измеренной температуры воздуха в квартирах, выходящих на один из фасадов, от заданной для поддержания контроллером. Температура внутреннего воздуха является интегратором теплопритоков от солнечной радиации, позволяющей сократить подачу теплоты от системы отопления, не достигаемую при центральном регулировании.

Менталитет российского жителя оказался таков, что он не меняет настройку терморегулятора, а ставит его на полное открытие, тем более что терморегуляторы не оцифрованы по градусам температуры. Чтобы предотвратить это, следует ограничить настройку термостатической головки средним комфортным значением температуры — 21°C. С учётом коэффициента неравномерности это будет означать поддержание температуры воздуха в помещениях в оптимально комфортном диапазоне 20–22°C. Несмотря на то, что такое предложение было высказано М. М. Грудзинским ещё в конце 1990-х годов при первых испытаниях термостатов в условиях реальной эксплуатации в Москве (в доме в районе Восточное Дегунино), проектировщики и производители термостатов проигнорировали его. И сейчас в СП 60 в пп. 6.2.7 и 5.2 указано ограничение диапазона регулирования температуры воздуха только по нижнему пределу 15°C в жилых помещениях и 12°C — в помещениях общественных и административно-бытовых.

Но в процессе эксплуатации можно устранить указанный перегрев зданий путём пересчёта расчётных параметров теплоносителя, циркулирующего в системе отопления в зависимости от выявленного запаса тепловой мощности системы отопления, и перенастройки контроллера регулятора подачи теплоты в систему отопления на поддержание оптимизированного графика температур, с учётом увеличивающейся доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением температуры наружного воздуха, что подтверждено результатами натурных испытаний в [2, 3].

Несмотря на то, что после этого эксперимента, подтверждающего возможность сокращения годового расхода теплоты на отопление одних и тех же домов, оснащённых АУУ, но настроенных на поддержание стандартного графика температур, заданного теплоснабжающей организацией, на 47% по сравнению с теплопотреблением такого же дома, с перенастройкой контроллера регулятора подачи теплоты на отопление на поддержание оптимизированного графика, прошло более десяти лет, и при этом в доме был достигнут заданный проектом нормативный расход теплоты не на несколько дней, а в течение пяти месяцев непрерывной работы (что подтверждает наличие в квартирах этого дома комфортных условий пребывание жителей) и без каких-либо дополнительных инвестиций, нами был передан в Правительство Москвы отчёт с результатами эксперимента, но до сих пор продолжается эксплуатация МКД с завышенным теплопотреблением.

Поэтому в нормативный документ по проектированию систем отопления зданий надо включить методику расчёта оптимизированного графика регулирования подачи теплоты на отопление и закрепить необходимость подтверждения его реализации. В связи с изложенным следует срочно внести очередные изменения в текст СП 60.13330.2020.

В авторском Приложении к данной статье приводятся изменения и дополнения в Приложение А и усиление акцентов на первоочередное внедрение местного авторегулирования подачи (а не потребления, как в СП 60) тепловой энергии на отопление и вентиляцию по оптимизированным графикам, с учётом всех составляющих теплового баланса здания и выявленного запаса тепловой мощности систем отопления, — в пп. 5.1а, 6.1.2, 6.2.8, 11.2 и 11.3. Эти документы в сокращённом виде прилагаются к данной статье.

Авторское Приложение к данной статье

Изменения в тексте СП 60.13330.2020

Предлагаемые автором изменения в тексте СП 60 даны курсивом:

Пункт 5.1: вернуть текст из предыдущей редакции СП 60: «5.1. Параметры микроклимата при отоплении и вентиляции помещений… следует принимать:

а) в холодный период года в обслуживаемой зоне жилых помещений температуру воздуха — минимальную из оптимальных температур по ГОСТ 30494».

В этом ГОСТе приводится диапазон комфортной температуры 20–22°C, и в качестве расчётной для проектирования систем отопления и вентиляции должна быть принята одна конкретная температура воздуха. До 1997 года она была принята 18°C, в изменениях к СНиП 2.04.05–91* была установлена 20°C, обоснованных предложений по её увеличению не поступало.

Пункт 6.1.2: заменить концовку первого предложения на: «…а также автоматическое регулирование подачи теплоты в системы отопления в зависимости от изменения температуры наружного воздуха с учётом увеличивающейся доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением наружной температуры и учётом выявленного запаса тепловой мощности системы отопления».

Пункт 6.2.8: исключить последний абзац, так как пояснение, какими следует принимать дополнительные потери теплоты при определении тепловой нагрузки здания, приводится в Приложении А.

Пункт 11.2: cовершенно правильно декларируется, что «Повышение энергоэффективности зданий характеризуется достигнутыми в процессе проектирования показателями годовых удельных величин расхода энергетических ресурсов в здании [но надо разделить на действительно нормируемые и относящиеся к данному СП 60 (первая часть), определение которых должно быть приведено в Приложениях к СП 60], в том числе: нормируемых показателей удельных годовых расходов тепловой энергии на отопление и вентиляцию и расхода холода на кондиционирование воздуха и показателей удельного годового расхода первичных энергетических ресурсов, включая, помимо перечисленных выше с пересчётом на потери при производстве и транспортировке, также расхода тепловой энергии на горячее водоснабжение, электрической энергии на общедомовые нужды, кондиционирование воздуха, освещение и пользование электрическими приборами и оборудованием в квартирах и основных помещениях общественных зданий, также с пересчётом на затраты первичных ресурсов…» (эта часть не имеет прямого отношения к СП 60 и может быть представлена в «Методическом пособии», подготовленном НП «АВОК», на которое есть ссылка в статье [5]).

Пункт 11.3: внести дополнительную вставку после текста: «Энергосбережение систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха следует обеспечивать за счёт выбора высокотехнологического оборудования, использования энергоэффективных схемных решений и оптимизации управления системами…», а именно:

«применение в ИТП или АУУ (при теплоснабжении от ЦТП или квартальной котельной) системы автоматического регулирования подачи теплоты в систему отопления в зависимости от изменения температуры наружного воздуха с учётом увеличивающейся доли бытовых теплопоступлений в тепловом балансе дома с повышением наружной температуры и учётом выявленного запаса тепловой мощности системы отопления; в общественных зданиях с периодическим режимом работы — c автоматическим отключением подачи теплоты в нерабочее время, с контролем снижения температуры воздуха в помещении не ниже допускаемого по п. 5.2 и последующим «натопом» для обеспечения расчётной температуры воздуха в помещениях перед началом работы…» и далее по тексту.

Дополнение к Приложению А СП 60

«Расчёт тепловых нагрузок на системы отопления и вентиляции»

Параграф А. 1 Приложения А:

• добавить в формулу (А. 1) в виде сомножителя после скобки «βтп»;
• добавить в пояснение к Qбыт.n «определяемые в соответствии с А. 7″;
• Примечание исключить, как не несущее чёткой информации с появлением нового пункта А. 7, и вместо него дать расшифровку термина βтп: «βтп — коэффициент, учитывающий дополнительные потери системы отопления, связанные с теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения, дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений; принимают:
  • 1,13 — для многосекционных и других протяжённых зданий с неотапливаемым чердаком и техническим подпольем;
  • 1,1 — для зданий башенного типа также с неотапливаемым чердаком и техническим подпольем;
  • 1,07 — для зданий с отапливаемыми подвалами или отапливаемыми чердаками;
  • 1,05 — для зданий с отапливаемыми подвалами и чердаками, а также с квартирными генераторами теплоты;
  • в формулах определения тепловой нагрузки и годового теплопотребления приточной вентиляции общественных зданий вместо βтп будет βтп.возд = 1,1 — коэффициент, учитывающий теплопотери воздуховодов, проложенных в неотапливаемых помещениях».

Параграф А. 2 Приложения А:

Исключить п. 5 Примечания и добавить вместо него:

5. «Следует предусмотреть при расчёте трансмиссионных теплопотерь добавочные теплопотери, задаваемые в долях единицы: для угловых нежилых помещений, имеющих две и более наружных стен, добавку в размере βдоб.уг = 0,05 к основным теплопотерям вертикальных наружных ограждений этого помещения в качестве сомножителя к формулам (А. 2) и (А. 3) в виде «(1 + βдоб)». В угловых жилых помещениях данную добавку не вводят, а расчётную температуру внутреннего воздуха tв принимают на 2°C выше».

6. «Добавку к трансмиссионным теплопотерям на ориентацию наружных ограждающих конструкций по сторонам света принимают для всех наружных вертикальных ограждений или проекций на вертикаль наружных наклонных ограждений. Величины добавок равны: для северной, северо-восточной, северо-западной, восточной ориентаций βдоб.ор = 0,1; для юго-восточной и западной ориентаций βдоб.ор = 0,05; для южной и юго-западной ориентаций βдоб.ор = 0; в типовых проектах во всех жилых помещениях добавки принимают в размере βдоб.тип.ж = 0,13, в нежилых — βдоб.тип.неж = 0,08 при одной наружной стене и βдоб.тип.неж.уг. = 0,13 к основным теплопотерям вертикальных ограждений рассматриваемого помещения».

7. «К жилым помещениям относятся спальни, детские, игровые, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые. К нежилым помещениям относятся кухни, ванные комнаты, душевые, санузлы, гардеробные, постирочные, кладовые, холлы и коридоры.

Расчётная площадь общественного здания определяется как сумма площадей входящих в него помещений, за исключением: коридоров, кладовых, тамбуров, переходов, лестничных клеток, внутренних открытых лестниц и пандусов; лифтовых шахт; помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и инженерных сетей, туалетов и кухонь (СП 118.13330, Приложение Г, пункт Г. 3)».

Параграф А. 4 Приложения А:

После слов «…по норме подачи воздуха на человека» вставить: «в соответствии с табл. А. 1 минимальные нормы воздухообмена в основных помещениях общественных зданий различного назначения, исключая медицинские учреждения, из АSHRАE 62.1–2016, гармонизированные к российским нормам плотности размещения работающих или учащихся в этих помещениях» и далее по тексту.

В Приложение А СП 60 «Расчёт тепловых нагрузок на системы отопления и вентиляции» следует добавить пункты:

Параграф А. 7 Приложения А:

Бытовые тепловые поступления в n-м помещении жилого или общественного здания следует определять по формуле:

Qбыт.n = qбытАж/расч, (А. 12)

где Аж/расч — жилая площадь квартир Аж или расчётная площадь отапливаемых помещений общественного здания Арасч, м²; qбыт — удельная величина бытовых (внутренних) тепловыделений за средний час суток рабочего времени в отопительном периоде, отнесённая к 1 м² жилой площади для жилых зданий или к 1 м² полезной площади помещений для общественных зданий, Вт/м²; принимают по табл. А. 2 (см. на стр. 71), в которой для общественных зданий удельные расчётные внутренние теплопритоки относят к полезной площади помещений и в зависимости от её заселённости на одного работника (интерполируя величины КqE и qE), составят:

Так, для офисов с заселённостью 10 м² полезной площади на человека:

где КqE = 1,09 — коэффициент, повышающий удельное годовое электропотребление за отопительный период по отношению к годовому значению (для жилых зданий КqE.ж = 1,25) [1]. Но для общественных зданий полезно используются внутренние теплопоступления только в помещениях расчётной площади, о чём свидетельствует формула (А. 12), поэтому, например, в офисах, где Арасч = 0,8Апол, Qбыт.оф.n = 0,8qбыт.офAпол.

Для многоквартирных домов рекомендуется принимать удельную величину бытовых (внутренних) тепловыделений qбыт в зависимости от расчётной заселённости квартир Акв/n (где Акв — площадь квартир; n — количество жителей в доме) по формуле:

Параграф А. 8 Приложения А:

При расчёте теплопотерь отдельных помещений квартиры с естественной приточной вентиляцией из расхода теплоты на нагревание наружного воздуха в целом на квартиру сначала вычитается величина бытовых тепловыделений в данной квартире, и оставшаяся разница распределяется пропорционально площади комнат квартиры, имеющих окна или воздухопропускные клапаны в стенах (кроме непосредственно жилых комнат, это могут быть, например, кухни, ванные комнаты с окном), по следующей формуле:

где Q(вент-быт)ком.i — расход теплоты на нагревание наружного воздуха в i-й комнате за вычетом бытовых, внутренних теплопоступлений, условно приходящихся на эту комнату, Вт; Qвент.кв — расход теплоты на нагревание наружного воздуха в объёме нормативного воздухообмена в квартире, Вт; Qбыт.кв — бытовые (внутренние) теплопоступления в квартиру, Вт; Аком.i — площадь пола рассчитываемой комнаты, м²; ∑Акомнат с окном — сумма площадей всех комнат квартиры, имеющих окна или воздухопропускные клапаны наружного воздуха, м².

Расчётные теплопотери каждой комнаты в квартире с естественным притоком воздуха для определения площади нагрева отопительных приборов Qртп.ком [Вт] следует находить суммированием теплопотерь, полученных по формуле (А. 13), и трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждения здания по пункту А. 2, с учётом дополнительных потерь, связанных с подбором отопительных приборов, по следующей формуле:

Qртп.ком.ж = (Q(вент-быт) + Qтр)β1β2. (А. 14)

Для общественных зданий расчётные теплопотери каждого отапливаемого помещения с естественным притоком, где постоянно находятся люди, для определения площади нагрева отопительных приборов Qртп.пом.неж [Вт] следует находить по формуле:

Qртп.пом.неж = (Qтр + Qвент — Qбыт)β1β2, (А. 14а)

где Q(вент-быт) — то же, что в формуле (А. 13), Вт; Qтр — то же, что в формулах пункта А. 2 для той же комнаты или помещения, Вт; Qвент — то же, что в формуле (А. 5) пункта А. 3, Вт; Qбыт — то же, что в формуле (А. 12), Вт; β1 — коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами у наружных ограждений (принимается по табл. А. 3, приведённой на стр. 72); β2 — коэффициент запаса в поверхности нагрева отопительных приборов на возможность компенсации теплопотерь через внутренние ограждения смежных помещений, в которых термостаты выставлены на режим сниженного отопления (как правило, β2 = 1,0–1,15), а также на прогрев помещений для «сушки» стен в первые годы эксплуатации дома после окончания строительства.

Параграф А. 9 Приложения А:

Расчётные теплопотери лестнично-лифтового узла (ЛЛУ) в жилом или общественном здании для определения площади нагрева отопительных приборов Qртп. ЛЛУ [Вт] следует определять суммированием трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждения по пункту А. 2 и расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха по пункту А. 5, включая добавки на «врывание» холодного воздуха через наружные двери в здание, не оборудованные воздушно-тепловой завесой. При их кратковременном открывании добавка принимается к основным теплопотерям дверей.

Параграф А. 10 Приложения А:

Расчётная проектная нагрузка на систему водяного отопления МКД и общественного здания с естественным притоком наружного воздуха для вентиляции отапливаемых помещений Qотр.пр [ кВт] складывается из расчётных теплопотерь всех отапливаемых помещений квартир и общественных зданий, включая дополнительные потери, связанные с округлением сверх расчётной величины площади нагрева отопительных приборов, выражаемые коэффициентом β3, а также расчётные теплопотери лестнично-лифтового узла Qртп. ЛЛУ [Вт], и потери тепла трубопроводами, проложенными в неотапливаемых помещениях (техподполье, тёплый чердак и т. д.) Qтп.тр [Вт] следует определять по следующим формулам:

где ∑Qтп.кв — сумма расчётных теплопотерь всех отапливаемых помещений [Вт]; β1 — то же, что в формуле (А. 14); β3 — коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счёт округления сверх расчётной величины, принимается по табл. А. 4 (приведена на этой странице) при отсутствии термостатов на отопительных приборах; при их наличии β3 = 1,0; Qтп. ЛЛУ — расчётные теплопотери лестнично-лифтового узла [Вт] принимать по А. 9; Qтп.тр — дополнительные потери теплоты при остывании теплоносителя в подающих и обратных магистралях, проходящих в неотапливаемых частях здания от места установки домового узла учёта тепловой энергии [Вт] следует определять расчётом. Для оценочных расчётов допускается принимать Qтп.тр в виде дополнительного коэффициента к расчётному расходу теплоты на отопление для односекционного здания β4 = 1,05 и для многосекционного здания β4 = 1,07 [формула (15а)].

Параграф А. 11 Приложения А:

При наличии в многоквартирных домах или общественных зданиях с круглосуточным режимом работы (больницы, хосписы, школы-интернаты и др.) и механической приточной вентиляцией с централизованным нагревом наружного воздуха в калориферах или секциях подогрева кондиционеров расчётные теплопотери каждого помещения для определения площади нагрева отопительных приборов Qртп.пом [Вт] следует определять вычитанием из трансмиссионных теплопотерь через наружные ограждения по пункту А. 2 бытовых тепловыделений по пункту А. 7 в рассматриваемом помещении, с учётом добавочных потерь, связанных с подбором отопительных приборов, по следующей формуле:

Qртп.пом = (Qтр.пом — Qбыт)β1β2, (А. 16)

где обозначения те же, что в формулах (А. 12) и (А. 14), в квартирах бытовые тепловыделения определяются в целом на квартиру, а затем делятся по помещениям пропорционально их площади по аналогии с формулой (А. 13).

Параграф А. 12 Приложения А:

Расчётная проектная нагрузка на систему водяного отопления таких зданий с механической приточной вентиляцией Qотр.пр [ кВт] определяется по следующей формуле:

где все обозначения — те же, что в формулах (А. 15) и (А. 16).

Параграф А. 13 Приложения А:

Расчётный расход теплоты на нагревание наружного воздуха в механической системе приточной вентиляции Qрвент.пр [ кВт] следует определять по формуле:

Qрвент.пр = 0,28Lвентρвcв(tв — tнр)βтп.возд, (А. 18)

где Lвент — норма расхода наружного приточного воздуха для вентиляции [ м³/ч], то же, что в формуле (А. 5), обозначения в пункте А. 3.

В тех помещениях, где механическая приточная вентиляция с подогревом наружного воздуха отсутствует, приток осуществляется за счёт инфильтрации и проветривания, и расход теплоты на нагрев поступающего воздуха учитывается в теплопотерях, компенсируемых системой отопления и βтп.возд = 1,0.

Параграф А. 14 Приложения А:

В общественных зданиях с периодическим режимом эксплуатации, но с непрерывным отоплением, расчётная тепловая нагрузка водяной системы отопления будет разной в рабочий и нерабочий период, поскольку в рабочее время Qpот.раб [ кВт] она будет определяться разностью трансмиссионных теплопотерь и бытовых теплопоступлений по формуле (А. 19), а в нерабочее время Qpот.нераб [ кВт] будет определяться суммированием расчётных теплопотерь и расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через закрытые в помещениях окна по формуле (А. 20):

Qpот.раб = (∑Q(тр-быт)помβ1β3 + Qтп. ЛЛУ + Qтп.тр)10–3; (А. 19)

Qpот.нераб = (∑Q(тр+инф)пом + Qтп. ЛЛУ + Qтп.тр)10–3, (А. 20)

где Q(тр-быт)пом — расчётные теплопотери помещений общественного здания в рабочий период [Вт], равные разности трансмиссионных теплопотерь по пункту А. 2 и бытовых тепловыделений по пункту А. 7; Q(тр+инф)пом — расчётные теплопотери помещений общественного здания в нерабочий период [Вт], равные сумме трансмиссионных теплопотерь по пункту А. 2 и расхода теплоты на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха через закрытые окна по пунту А. 5; Qтп. ЛЛУ и Qтп.тр — то же, что в формуле (А. 15), Вт; β1 и β3 — то же, что в табл. А. 3 и А. 4.

Очевидно, что расчётная тепловая нагрузка водяной системы отопления в рабочее время ниже, чем в нерабочий период, но целесообразно ли поддерживать рабочую температуру в период, когда люди в помещениях отсутствуют? [Именно поэтому в формуле (А. 20) повышающие коэффициенты β1 и β3 уже исключены.]

Далее, в целях энергосбережения рекомендуется принимать расчётную нагрузку системы отопления общественного здания с периодическим режимом работы исходя из режима рабочего времени по формуле (А. 19). В нерабочее время следует продолжать регулировать подачу тепла на отопление централизованно по графику рабочего периода с учётом его снижения из-за бытовых теплопоступлений, постоянно «недогревая» помещения, что допустимо при отсутствии в них людей (п. 5.2 настоящего документа). За час до начала работы в регулятор поступает команда на открытие регулирующего клапана, блокирующая сигнал от датчика температуры наружного воздуха, в систему отопления поступает увеличенный расход теплоты (режим «натопа»), по прошествии искомого времени команда на открытие клапана отменяется, регулирование отопления продолжается в режиме рабочего времени.

Параграф 15. Приложения А:

Расчётную тепловую нагрузку на систему воздушного отопления, совмещённого с приточной вентиляцией, Qрот.возд [ кВт] следует определять по формуле:

Qрот.возд = 0,28Lвентρвcв(tпр — tнр) + Qтп.возд, (А. 21)

где Lвент, ρв, св и tпр — то же, что в формуле (А. 5); tнр — то же, что в формуле (А. 2); Qтп.возд — потери теплоты на остывание приточного воздуха в воздуховодах и с утечками [ кВт], которые определяют расчётом с учётом параметров теплоизоляции этих воздуховодов и их плотности на воздухопроницание.

Параграф 16. Приложения А:

В системах воздушного отопления, совмещённого с приточной вентиляцией объем воздуха, нагреваемого в системе, как правило, принимается из расчёта вентиляционной нормы притока наружного воздуха, а температура его нагрева [°C] в расчётных условиях определяется исходя из компенсации трансмиссионных потерь отапливаемых помещений за вычетом внутренних тепловыделений по формуле:

где tпр — температура приточного воздуха (нагрева в калориферах), °C; tв — то же, что в формуле (А. 2), °C; Qтрр и Qрбыт — то же, что в формулах (А. 2) и (А. 7), кВт; Lвент, ρв и св — в жилых зданиях то же, что в формуле (А. 5); в общественных зданиях вентиляционная норма приточного наружного воздуха Lвент [ м³/ч] определяется расчётом или по табл. А. 1 в соответствии с п. 7.1.4.

При этом исходя из санитарно-гигиенических условий температура приточного воздуха, подаваемого в помещения, не должна превышать 70°C. Поэтому там, где она превышает это значение, в формулу (А. 22) подставляют tпр = 70°C и определяется Lвент.тр, которое будет выше вентиляционной нормы. В многокомнатных помещениях, обслуживаемых одной установкой воздушного отопления, после нахождения по формуле (А. 22) температуры приточного воздуха установки tпр.тр по сумме ∑(Qтрр — Qрбыт) всех помещений, в каждом отдельном помещении, задаваясь этой единой температурой tпр.тр, пересчитывают Lвент.тр. Затем суммируют Lвент.тр по всем помещениям и, если сумма Lвент.тр ≥ Lвент отличается более чем на 10%, повторяют расчёт tпр.тр и Lвент.тр.

Примечание: чтобы не увеличивать величину объёма наружного приточного воздуха сверх вентиляционной нормы, в многоэтажных зданиях с прямоточными системами приточной вентиляции там, где величина трансмиссионных теплопотерь на единицу площади пола помещения выше большинства помещений здания (например, на верхнем этаже за счёт дополнительных теплопотерь через покрытие или в угловых помещениях по сравнению с рядовыми помещениями, имеющими одну наружную стену), целесообразно компенсировать эти дополнительные теплопотери устройством водяной системы отопления или применять системы с местной рециркуляцией.

«Методика расчёта графиков регулирования подачи теплоты в систему отопления зданий» для параграфов А. 17-А. 23 будет представлена в следующем номере журнала.

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

ДЕПАРТАМЕНТ
ТОПЛИВНО—ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА ГОРОДА МОСКВЫ

РУКОВОДСТВО
по расчету теплопотребления
эксплуатируемых жилых зданий

Руководство АВОК-8-2007

Москва
— 2007

Предисловие

Сведения о руководстве

1. РАЗРАБОТАНО творческим коллективом специалистов некоммерческого партнерства «Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике»
(НП
«АВОК»):

В.И. Ливчак, канд. техн. наук (Мосгосэкспертиза) — руководитель; Ю.А. Табунщиков, доктор техн. наук, проф. (НП «АВОК»); М.М. Бродач, канд. техн. наук, проф. (НП «АВОК»); Е.Г Малявина, канд. техн. наук, проф. (МГСУ); Н.В. Шилкин, доцент (МАрхИ).

2.
УТВЕРЖДЕНО Первым заместителем Мэра Москвы в Правительстве Москвы, руководителем Комплекса
городского хозяйства Москвы П. Н. Аксеновым 20 сентября 2005 г.

3.
Настоящее руководство согласовано с Департаментом жилищно—коммунального хозяйства и благоустройства г. Москвы, Комитетом по архитектуре и строительству г. Москвы (Москомархитектурой), ОАО «Моспроект», ГУП «Мосжилниипроект», ГУП МНИИТЭП, НП «Российское теплоснабжение», ОАО «ВНИПИэнергопром», НИИСФ РААСН, НП «Группа Тепло», ООО «ТЕРМЭК».

4. ВЗАМЕН руководства АВОК-8-2005 «Руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых
зданий» со следующими уточнениями:

—
добавлен «Состав энергетического паспорта» (приложение Д);

—
улучшена форма представления «Примеров расчета количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого здания» (приложение Г).

Содержание

Введение

Количество
тепловой энергии, потребляемой системами отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения здания, которое является необходимым показателем для
взаиморасчетов между теплоснабжающими организациями и потребителями (управляющими
жилым фондом компаниями, арендаторами и собственниками жилья), должно
определяться по показаниям общедомовых и индивидуальных (квартирных или у
арендаторов) счетчиков тепловой энергии и горячей воды.

В
то же время имеют место многочисленные обстоятельства, определяющие
необходимость в методе расчета тепловой энергии на отопление, вентиляцию и
горячее водоснабжение здания, в том числе:

—
для прогнозирования потребления тепловой энергии на отопление, вентиляцию и
горячее водоснабжение здания за отопительный период или его часть;

—
для расчетов потребления тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение здания за отопительный период или его часть при известных (или
заданных) значениях сопротивлений теплопередаче и воздухопроницанию ограждающих
конструкций здания при отсутствии подомовых счетчиков тепловой энергии и
горячей воды;

—
для сравнения фактического теплопотребления здания, измеренного теплосчетчиком,
с требуемым исходя из фактических теплотехнических характеристик здания и
степени автоматизации системы отопления;

—
для распределения объемов потребляемой тепловой энергии на отопление и
вентиляцию между жилыми зданиями с различными тепловыми характеристиками при
наличии счетчиков тепловой энергии на ЦТП и при отсутствии подомовых систем
учета;

—
при спорных ситуациях между теплоснабжающими организациями, управляющими жилым
фондом компаниями, арендаторами и собственниками жилья;

—
при проведении энергоаудита с целью выявления причин увеличенных теплопотерь;

—
при изменении тепловых нагрузок, вызванном сменой назначения помещений,
надстройкой или пристройкой к зданию, его реконструкцией;

—
для оценки в конкретных условиях эффективности энергосберегающих мероприятий.

Особенностями
метода расчета, содержащегося в руководстве, являются:

-детализированный
в необходимой степени учет теплопотерь за счет воздухообмена с учетом
инфильтрации;

—
учет в тепловом балансе здания внутренних теплопоступлений от солнечной
радиации и бытовых тепловыделений;

—
учет в тепловом балансе здания теплопотребления помещениями общественного и
технического назначения;

—
возможность проведения расчетов потребления тепловой энергии на отопление и
вентиляцию здания не только за отопительный период, но и за отдельные части
отопительного периода.

В руководстве содержится методика обработки наружных
климатических параметров, необходимых для определения расчетного
теплопотребления здания при фактических значениях наружных климатических
параметров за отопительный или иной период времени.

Дата введения — 2007-01-01

1. Область применения

1.1.
Настоящее руководство предназначено для расчета количества тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых зданий высотой до 25 этажей включительно, в которых встроенно—пристроенные помещения общественного назначения
не превышают по площади 15 % от площади квартир,
Руководство не предназначено для зданий с системой
кондиционирования воздуха.

1.2.
Метод расчета количества тепловой энергии на
отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых
зданий предназначен для использования теплоснабжающими организациями, управляющими жилым фондом
компаниями, арендаторами и собственниками жилья.

1.3. Метод расчета, изложенный в руководстве,
позволяет определять:

— потребление тепловой энергии на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение жилых
зданий при нормативных значениях параметров наружного климата за отопительный период;

— потребление тепловой энергии на отопление,
вентиляцию и горячее водоснабжение жилых
зданий при фактических значениях параметров наружного климата за отопительный период или
отдельные части отопительного периода;

— распределение объемов потребляемой тепловой энергии на отопление и вентиляцию между
жилыми зданиями с различными тепловыми характеристиками;

— удельные тепловые характеристики зданий
по результатам измерений теплосчетчиком;

— лимиты требуемой тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение
жилых зданий.

1.4. В настоящем руководстве учтены разделение
жилища на категории по уровню комфорта, изложенное в МГСН 3.01-2001 «Жилые здания», нормы минимального
воздухообмена в помещениях жилых зданий, приведенные в стандарте
АВОК-1-2004 «Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена», а также
методика расчета удельного теплопотребления на отопление и вентиляцию жилых
зданий за отопительный период, включая встроенно-пристроенные помещения
общественного назначения, изложенная в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»,

2. Нормативные ссылки

В настоящем руководстве использованы нормативные
ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ
30494-96 Здания жилые и общественные, Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ
31168-2003 Здания жилые. Метод определения удельного потребления тепловой
энергии на отопление

МГСН 3.01-2001
Жилые здания

СНиП
23-01-99* Строительная климатология

СНиП
23-02-2003 Тепловая защита зданий

СНиП 2.04.05-91*
Отопление, вентиляция и кондиционирование

СНиП 2.04.01-85*
Внутренний водопровод и канализация зданий

СП 23-101-2004 Проектирование
тепловой защиты зданий

Стандарт АВОК-1-2004
Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена

3. Термины и определения

В настоящем руководстве применены термины с
соответствующими определениями, приведенными в приложении А.

4. Расчет количества тепловой энергии на отопление и
вентиляцию жилых зданий

4.1. Расчет количества
тепловой энергии на отопительный период при нормативных значениях параметров
наружного климата

4.1.1. Количество тепловой энергии, требуемой
для отопления и вентиляции жилых зданий за отопительный период, , кВт·ч, определяют по формуле:

,                                                                                       (1)

4.1.1.1. Теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции за
отопительный период , кВт·ч, определяют по формуле:

,                                                                                                       (2)

где D_d
— градусо-сутки отопительного периода, °С·сут; определяют по
формуле:

,                                                                                                                 (3)

,                                                                                                                       (4)

4.1.1.2. В существующих зданиях площади наружных ограждающих конструкций определяют по наружному обмеру прямым измерением или по планам
БТИ. Приведенные сопротивления теплопередаче
наружных ограждающих конструкций рассчитывают с учетом фактической толщины и материала конструкции или каждого слоя (при многослойной конструкции с учетом коэффициента теплотехнической
однородности) и в соответствии с СП 23-101-2004.

Примечание — Использование удельных тепловых характеристик и других укрупненных показателей не допускается, т. к. это приводит к значительным погрешностям

4.1.1.3. Теплопотери здания за счет вентиляционного воздухообмена с учетом инфильтрации , кВт—ч, определяют по формуле:

                                                                                   (5)

;

,                                                                                                      (6)

D_d, t_int, t_ht — то же, что в формуле (3).

4.1.1.4. Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода , кВт·ч, определяют по формуле:

,                                                                                                             (7)

4.1.1.5. Теплопоступления через окна от солнечной радиации с учетом ориентации фасадов по восьми румбам , кВт·ч, определяют по формуле:

,                                                                                                            (8)

Таблица 1 — Интенсивность суммарной (прямой
и рассеянной) солнечной радиации на горизонтальную и вертикальные поверхности
при действительных условиях облачности в Москве без учета отраженной радиации, кВт·ч/м²

4.1.2 Удельное теплопотребление отоплением
и вентиляцией здания за отопительный период
;, кВт·ч/м², характеризующее категорию энергоэффективности здания, определяют по формуле (9)
и сравнивают с показателями таблиц 8, 9 и таблицы 3 СНиП 23-02-2003 (для Москвы показатели таблиц 8, 9 при сравнении умножаются на D_d/3600):

,                                                                                                                              (9)

4.2.
Расчет количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых зданий за
отопительный период при фактических значениях параметров наружного климата

Количество тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых зданий за отопительный период при фактических значениях параметров наружного климата Вт·ч, определяют по формулам (1)-(8). Значения t_ht и z_ht в формуле (3), а также I_k формуле (8) принимают фактическими за рассчитываемый отопительный период. Фактическое значение t_htопределяют как среднюю за фактическую продолжительность отопительного периода температуру наружного воздуха по формуле:

,                                                                                                                            (10)

Среднюю за отопительный период интенсивность
солнечной радиации на вертикальную поверхность
светопроемов k—й ориентации при действительных условиях облачности I_k принимают по данным ближайшей метеостанции как сумму величин среднемесячных значений фактического отопительного периода с пересчетом на вертикальную поверхность
по СП 23-101-2004.

4.3
Расчет количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых зданий при
фактических значениях параметров наружного климата за месяц или иной отрезок
времени

Количество тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых зданий за месяц или иной отрезок
времени, но не менее двух недель, определяют аналогично расчету количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых зданий за отопительный
период по методике, изложенной в пункте 4.1. При расчетах используют:

— в формулах (2), (3) и (5) вместо градусо-суток отопительного периода D_d градусо—сутки
за рассматриваемый период времени D_d.m:

,                                                                                                          (11)

,                                                                                                                         (12)

— в формуле (7) вместо продолжительности отопительного периода z_ht продолжительность текущего месяца или иного отрезка времени z_htm;

—
в формуле (8) вместо средней за
отопительный период интенсивности солнечной радиации I_k среднемесячное значение
I_k.m или среднее значение за
иной отрезок времени, принимаемое по данным ближайшей метеостанции как сумма
величин среднемесячных значений по месяцам фактического отопительного периода.

5 Расчет количества тепловой энергии на горячее
водоснабжение

5.1.
Средний расчетный за сутки отопительного периода объем потребления горячей воды
в жилом здании V_hw, м³/сут,
определяют по формуле:

,                                                                                                                      (13)

5.2. Среднечасовой за отопительный период расход
тепловой энергии на горячее водоснабжение Q_hw,
кВт, определяют согласно СНиП 2.04.01-85*. Допускается
определение среднечасового расхода Q_hw по формуле:

,                                                                                            (14)

5.3. Количество тепловой энергии, потребляемой
системой горячего водоснабжения за год с учетом выключения системы на ремонт, , кВт·ч, определяют по формуле:

,                                                              (15)

Примечание —
Величина, равная 344, — продолжительность пользования централизованным горячим водоснабжением в течение года, сут.

Таблица 2 — Значение коэффициента k_hI, учитывающего потери теплоты трубопроводами систем горячего
водоснабжения

6. Определение количества потребленной тепловой энергии на
отопление по показаниям теплосчетчика на сетевой воде.

Для того чтобы определить теплопотребление
системой отопления при установке теплосчетчика
на вводе тепловой сети в тепловой пункт и наличии
водомера на трубопроводе холодной воды, направляемой на нагрев в водонагреватели горячего водоснабжения, необходимо величину количества
холодной воды, м³, измеренную за определенный период, подставить в формулу (14) вместо V_hw и полученное значение умножить на 24. Это будет теплопотребление системой горячего водоснабжения, кВт·ч, при нормативных значениях тепловых потерь в трубопроводах горячей и циркуляционной воды за рассматриваемый период

Эту величину теплопотребления следует вычесть
из показаний теплосчетчика за тот же период времени, разность составит величину теплопотребления
системой отопления.

7. Распределение объемов
потребляемой тепловой энергии на отопление и вентиляцию между жилыми зданиями с
различными тепловыми характеристиками при отсутствии подомовых систем учета.

7.1. В соответствии с пунктом 4 по каждому зданию, подключенному к ЦТП, рассчитывают количество тепловой энергии на отопление и вентиляцию за
отопительный период при нормативных значениях параметров наружного климата с учетом фактических
или проектных величин приведенного сопротивления
теплопередаче и воздухопроницанию наружных ограждений, а также учитывая эффективность системы автоматического регулирования подачи теплоты
на отопление

7.2. Определенное в соответствии с пунктом
6 количество потребленной на отопление тепловой энергии, прошедшей
через ЦТП, распределяется по каждому зданию пропорционально рассчитанному для
них количеству тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный
период:

,                                                                                                 (16)

8.1. Удельное теплопотребление отоплением и
вентиляцией здания за отопительный период по результатам измерения определяют по формуле (9). Вместо  подставляется потребленное зданием
количество тепловой энергии за отопительный период, измеренное домовым счетчиком или рассчитанное по формуле (16) за отрезок времени, равный отопительному периоду. Измеренное и
рассчитанное значение уменьшается на 7 % (нормируемые теплопотери трубопроводов разводящих тепловых сетей) и корректируют на нормативные значения параметров наружного климата по
формуле:

                        (17)

Примечания

1. Все обозначения из формул (1) и (3).

2. Значения с индексом «изм» соответствуют измеренной величине по теплосчетчику (), фактическим
температуре внутреннего воздуха за период измерения (t_int.изм.), средней наружной температуре (t_ht.изм.) и длительности
отопительного периода (z_ht.изм), а также теплопоступленям с инсоляцией
() по данным ближайшей метеостанции; без индекса «изм» — при нормативных значениях параметров наружного климата.

8.2. Рассчитанную по формуле (9) величину удельного теплопотребления по результатам измерений,
скорректированную на нормативные значения параметров наружного климата, сравнивают с удельным
теплопотреблением для рассматриваемого здания из таблиц 8, 9 СНиП 23-02-2003,
и делается вывод
о соответствии фактической энергоэффективности в условиях реальной эксплуатации расчетной величине.

9. Расчет лимитов
требуемой тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение

9.1. Лимит требуемой тепловой энергии на отопление и вентиляцию рассчитывают в соответствии с пунктом 4 как количество тепловой энергии на отопление и вентиляцию за отопительный
период при нормативных значениях параметров наружного климата с учетом проектных значений
приведенного сопротивления теплопередаче — и воздухопроницанию наружных ограждений и
при коэффициенте эффективности системы автоматического регулирования подачи теплоты на
отопление ζ = 0,5 (наличие только центрального регулирования в ЦТП).

9.2. Лимит требуемой тепловой энергии на горячее водоснабжение рассчитывается в соответствии с пунктом 5.

Приложение
А.
Термины и определения

Таблица А.1

Приложение
Б.
Определение расхода
инфильтрующегося воздуха в жилых зданиях с герметичными оконными проемами
(сопротивление воздухопроницанию превышает 0,9 м²·ч/кг)

Б.1. В жилых зданиях независимо от принципа побуждения вентиляции с сопротивлением воздухопроницанию оконных проемов более 0,9 м²·ч/кг вентиляционная норма воздуха в квартирах, как правило, превышает объем инфильтрующегося через проемы
квартир воздуха под действием разности давлений на
наружной и внутренней поверхностях окон даже на
уровне первого этажа. Поэтому в таких зданиях часовой расход инфильтрующегося воздуха в средние за
отопительный период сутки принимают равным расходу инфильтрующегося воздуха через окна, витражи,
балконные двери наружных переходов, лестнично-лифтового узла и входные наружные двери, а если
есть, встроенно—пристроенных нежилых помещений.

Б.2. Количество инфильтрующегося воздуха через
окна, витражи, балконные двери лестнично—лифтового узла и входные наружные двери G_jnf._ллу, кг/ч, рассчитывают исходя из того, что эти проемы ориентированы
на наветренный фасад и находятся под разрежением:

,                                         (Б.1)

,                                                                               (Б.2)

,                                                                                     (Б.3)

Коэффициент к_v, учитывающий дополнительную инфильтрацию воздуха через входные вестибюли и лестнично—лифтовой узел, определяют по формуле (Б.4)и подставляют в формулу (5):

,                                                                                                           (Б.4)

Б.3. Во встроенно—пристроенных к
жилому зданию помещениях общественного назначения, оборудованных
только вытяжной естественной или механической вентиляцией и при отсутствии термостатов на отопительных
приборах и системы автоматического регулирования центрального отопления с коррекцией по температуре внутреннего воздуха в помещениях,
расход инфильтрующегося воздуха в нерабочее время следует принимать
равным расходу приточного воздуха в рабочее время.
Это связано с тем, что отопительные приборы подобраны
с учетом нагрева последнего и, несмотря на то, что объем
инфильтрации будет меньше нормативного воздухообмена, снизить теплоотдачу отопительных приборов нечем и надо принимать воздухообмен в течение всех суток
независимо от режима работы равным L_v.o.

Б.4. Во встроенно—пристроенных к
жилому зданию помещениях общественного назначения, система
отопления которых оборудована термостатами, количество инфильтрующегося воздуха через закрытые
окна, витражи и двери в нерабочее время будет зависеть от их сопротивления воздухопроницанию и от
расчетной разности давлений. Разность давлений
следует определять на уровне встроенного этажа, полагая, что все помещения находятся с наветренной стороны, — с использованием формул (Б.2) и (Б.3), подставляя в них значения расчетных температур внутреннего воздуха (в помещении офисов — 20°С, лечебного учреждения — 21°С, детского дошкольного
учреждения — 22°С, торговых залов — 16-18°С, а лестничной клетки и входных вестибюлей — 16°С).

Количество инфильтрующегося воздуха за нерабочее время в течение недели складывают с количеством требуемого для вентиляции воздуха в рабочее
время, делят на число часов в неделю и подставляют в формулу(5)вместо L_v.o.

Приложение
В.
Определение расхода
инфильтрующегося воздуха в существующих жилых зданиях строительства до 2000
года

Жилые здания строительства до 2000 года характеризуются низкой герметичностью оконных проемов, вследствие чего расход инфильтрующегося воздуха через эти
проемы под действием гравитационного и ветрового
напоров зачастую превышает требуемый для вентиляции. Расход инфильтрующегося воздуха G_inf, кг/ч, в здании находят по следующей эмпирической зависимости*:

,                                                         (B.1)

* Этот метод определения инфильтрации воздуха в жилом здании разработан в МНИИТЭП на основе обобщения серии расчетов
воздушного режима на ЭВМ. Он позволяет определить суммарный расход инфильтрующегося воздуха во всех квартирах здания с учетом разгерметизации окон верхних этажей для обеспечения санитарной нормы притока в жилые комнаты и с учетом особенности инфильтрации воздуха через окна и двери в лестнично—лифтовом узле. Метод опубликован в журнале «Водоснабжение и санитарная
техника», 1987, № 9.

Таблица
В.1.

Таблица В.2.

Среднюю величину инфильтрации через окна одной
квартиры G_inf.кв, кг/ч, определяют по формуле

,                                                                                                          (В.2)

;                                                                                                         (В.3)

Минимально необходимую величину инфильтрации в квартирах, включающую санитарную норму
приточного воздуха для жилых комнат и количество
воздуха, поступающего через закрытые окна на кухне, , кг/ч, определяют по формуле:

,                                                                                    (B.4)

Коэффициент k_v, учитывающий дополнительную инфильтрацию воздуха в квартирах по сравнению с требуемым воздухообменом в них,
вычисляют по формуле (В.5) и подставляют в формулу (5):

,                                                                                                                                                         (В.5)

Таблица
В.3

Таблица В.4

Приложение
Г.
Примеры расчета
количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого здания*

Пример Г.1 — Расчет количества тепловой энергии на отопление и вентиляцию 16-этажного 4-секционного 256-квартирного жилого здания серии П-3/16, построенного до 2000 года

Исходные данные

* Результаты могут несущественно отличаться от машинного расчета вследствие особенностей реализации алгоритма расчета.

** Здесь 1 — наружные стены и окна, покрытия, совмещенные с перекрытием, перекрытия над проездами; 2 — покрытия над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом, перекрытия чердачные с неутепленной кровлей; 3 — ограждающие конструкции, отделяющие расчетное помещение от помещений с температурой внутреннего воздуха выше температуры наружного воздуха, но ниже температуры внутреннего воздуха основных помещений на 3°С и более (см. 4.1.1.1).

* Площадь поверхности светопроемов квартир, светопроемы ЛЛУ исключаются (см. 4.1.1.5).

Порядок расчета

1. Сопротивление воздухопроницанию окон по данным натурных испытаний R_a.F = 0,57 м²·ч·Па^2/3/кг, отсюда:

при ΔР = 10 Па.

Эта величина ниже отвечающих требованию
по герметичности R_a.F = 0,9 м²·ч/кг, поэтому расчет
воздухообмена выполняют по приложению В.

2. Для определения минимально необходимой величины инфильтрации в квартирах  находят среднюю величину инфильтрации в квартире при закрытых
окнах для одной квартиры G_{закр.кв}и коэффициент β_Fi.

По таблице В.3 путем интерполяции вычисляют:

для 16-этажного здания.

Коэффициент β_Fiопределяют по формуле (В.3):

.

Таким образом, по формуле (В.4)

.

3. По таблице В.4 путем интерполяции вычисляют:

Среднюю (по зданию) величину инфильтрации
через окна одной квартиры G_inf.кв вычисляют по формуле (В.2):

4. По таблице В.1 путем интерполяции вычисляют:

Расход инфильтрующегося воздуха в жилом здании G_inf рассчитывают с учетом формулы (В.1):

5. Коэффициент к_v, учитывающий дополнительную инфильтрацию воздуха в квартирах по сравнению с требуемым воздухообменом в них, находят по формуле (В.5):

6. Величину градусо—суток отопительного периода D_d определяют по формуле (3):

7. Теплопотери здания за счет вентиляционного
воздухообмена с учетом инфильтрации за отопительный период ;_f находят с учетом формулы (5):

8. Теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции за отопительный период определяют по формуле (2):

9. Бытовые тепловыделения  с учетом удельной величины бытовых теплопоступлений q_int= 17 Вт/м² определяют по формуле (7):

10. Теплопоступления от солнечной радиации  с учетом ориентации фасадов восток-запад при I_k = 176 кВт·ч/м², τ_F = 0,7, k_F = 0,62 вычисляют по формуле (8)

11. Количество тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания за
отопительный период  при наличии
авторегулирования подачи теплоты только в ЦТП (ζ = 0,5) определяют по формуле (1):

12. Удельный расчетный расход тепловой энергии  определяют по формуле
(9):

Пример Г.2 — Расчет количества
тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилого здания с
архитектурно-планировочными решениями и площадями ограждающих конструкций
аналогичными зданию, рассматриваемому в примере Г.1

Исходные данные

Те же, что в примере Г.1, за исключением дополнительного утепления стен до нормируемого сопротивления теплопередаче R_w= 3,15 м²·°С/Вт и применения герметичных окон в виде двухкамерных стеклопакетов в одинарных ПВХ—переплетах (R_F= 0,56 м²·°С/Вт, R_a.F.кв = 0,9 м²·ч/кг, R_a,F.ЛЛУ = 0,6 м²·ч/кг) и входных наружных дверей площадью 52 м²(R_ed = 0,8 м²·°С/Вт, R_a.ed=0,14 м²·ч/кг).

Порядок расчета

1. Теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции за отопительный период  вычисляют по формуле (2):

2. Теплопотери здания за счет вентиляционного
воздухообмена с учетом инфильтрации за отопительный период  рассчитывают согласно методике, изложенной в приложении Б.

2.1. Расчетную разность давлений наружного и
внутреннего воздуха на окнах лестнично—лифтового
узла и входных дверях при высоте здания до верха
вытяжной шахты Н = 50 м определяют по формулам (Б.2) и (Б.3):

2.2. Расход инфильтрующегося воздуха, поступающего в лестнично—лифтовой узел, G_jnf.ЛЛУ при площади
окон лестнично—лифтового узла А_F.ЛЛУ = 216 м² и входных дверей A_ed = 52 м², определяют по формуле (Б.1):

2.3. Требуемый воздухообмен в квартирах здания определяют, принимая норму воздухообмена 3,6 кг/ч на м² жилой площади:

2.4. Коэффициент к_v, учитывающий дополнительную инфильтрацию воздуха в здании по сравнению
с воздухообменом в квартирах, вычисляют с учетом формулы (Б.4):

2.5. Теплопотери здания за счет вентиляционного
воздухообмена с учетом инфильтрации за отопительный период  находят с учетом формулы (5):

3. Бытовые тепловыделения  с учетом удельной
величины бытовых теплопоступлений g_nt= 17 Вт/м² вычисляют по формуле (7):

4. Теплопоступления от солнечной радиации  с учетом ориентации фасадов восток—запад при
l_k= 176 кВт·ч/м², τ_F= 0,8, k_F= 0,74 находят по формуле (8):

5. Количество потребленной тепловой энергии на
отопление и вентиляцию здания за отопительный период  при наличии
авторегулирования теплоотдачи отопительных приборов и автоматизированного узла
управления однотрубной системой отопления на вводе (эффективность автоматизации
ζ = 0,9) рассчитывают по формуле (1):

6. Удельный расчетный расход тепловой энергии  определяют по формуле
(9):

Сопоставление двух примеров расчета (примеров Г.1
и Г.2)
позволяет оценить экономию тепловой энергии от перехода на проектирование
зданий по СНиП 23-02-2003.
В количественном отношении экономия составляет 243 — 95 = 148 кВт·ч/м², или в 243/95 = 2,6 раза.

Пример Г.3 — Расчет экономии тепловой энергии при
проведении отдельных энергосберегающих мероприятий.

1. Выполнение в существующих жилых зданиях,
построенных до 2000 года, автоматического регулирования системы отопления путем осуществления пофасадного автоматического регулирования с использованием
датчиков температуры внутреннего воздуха либо установкой термостатов на каждом отопительном приборе и
устройством автоматического регулирования подачи теплоты на отопление на вводе в здание позволит сократить удельное теплопотребление на отопление и вентиляцию жилого здания на 24 кВт·ч/м², или на 10 %:

т. е. экономия теплоты составит 243 — 219 = 65 кВт·ч/м², или 24·100/243 = 10 %.

Если оценивать экономию теплоты от автоматизации
отопления по отношению к зданию, теплозащита которого выполнена в соответствии
с требованиями 2000 года, то снижение удельного теплопотребления составит
примерно ту же величину (24 кВт·ч/м²), но в сравнении с абсолютным
теплопотреблением это будет 20 %.

Для здания при наличии авторегулирования подачи
теплоты только в ЦТП (ζ = 0,5):

т. е. экономия теплоты составит 119 — 95 = 24 кВт·ч/м², или 24·100/119 = 20 %.

2. Утепление стен здания до нормативного значения
по сопротивлению теплопередаче с R_w= 0,84 м²·°С/Вт до R_w= 3,15 м²·°С/Вт приведет к снижению удельного теплопотребления на 65 кВт·ч/м²:

т.е. экономия теплоты составит 243 — 178 = 65 кВт·ч/м²

3. Замена окон с R_F = 0,344·м²·°С/Вт на более теплые с R_F = 0,56 м²·°С/Вт и более герметичные позволит снизить удельное
теплопотребление на

Из них уменьшение инфильтрации из-за повышения
сопротивления воздухопроницанию оконных проемов с R_a.F= 0,122 м²·ч/кг до R_a.F
= 0,9 м²·ч/кг приводит к экономии теплоты:

т. е. экономия теплоты от повышения сопротивления
воздухопроницанию окон составит 156 — 119 = 37 кВт·ч/м² из 59 кВт·ч/м², полученных за счет замены окон.

Приведенные примеры демонстрируют возможность данного руководства оценивать энергетическую эффективность энергосберегающих мероприятий.
Зная стоимость инвестиций в энергосберегающие
мероприятия, можно рассчитать срок их окупаемости (инвестиционную привлекательность) в соответствии
с разработанным НП «АВОК» «Положением об
экономическом стимулировании проектирования и строительства энергоэффективных зданий и выпуска
для них энергосберегающей продукции».

Приложение
Д.
Состав энергетического
паспорта

Таблица Д.1. — Форма для заполнения энергетического паспорта

Общая информация

Расчетные условия

Функциональное
назначение, тип и конструктивное решение здания

Геометрические и
теплоэнергетические показатели

Ключевые слова: жилые здания, отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, энергосбережение, тепловая энергия, удельный расход тепловой энергии, энергетический паспорт