Расчет потребления тепла по объему здания: Расчет тепловой нагрузки на отопление здания, пример и формулы

Расчет тепла на отопление по объему и площади помещения для обогрева, как рассчитать расход тепла на отопление здания, нагрузка, количество тепла

Содержание:

Последовательность выполнения расчетов
Тепловые расчеты
Начало работы
Гидравлические расчеты для системы отопления
Определение параметров труб
Видео

Чтобы работа отопительной системы в жилых или производственных помещениях, магазинах и офисах отличалась стабильностью, надежностью и бесшумностью, необходимо грамотно выполнить расчет количества тепла на отопление. Кроме того это поможет сократить энергозатраты и соответствующую статью расходов.

Последовательность выполнения расчетов

Расчет отопления по объему помещения выполняется в следующем порядке:

• Определение утечек тепла строения. Это нужно для определения мощности котла и установленных батарей. Тепловые потери следует рассчитывать для каждой комнаты, имеющей хотя бы одну внешнюю стену. Для проверки расчета нужно выполнить следующее: полученное значение разделить на площадь помещения. В результате должно получиться число, равное 50-150 Вт/м ². Это стандартные значения, к которым следует стремиться при расчетах. Большое отклонение от этих параметров приведет к увеличению стоимости всей отопительной системы.
• Выбор температурного режима. Европейские нормы отопления EN 442 устанавливают следующий режим температур: 75⁰С в котле, 65⁰С в батареях или радиаторах, 20⁰С в помещении. Поэтому во избежание неприятных ситуаций необходимо принимать именно эти параметры.
• Расчет мощности батарей или радиаторов. Здесь за основу берутся данные по потерям тепла в отдельном помещении.
• Гидравлические расчеты. Это необходимо для создания эффективного отопления. Согласно гидравлическим расчетам определяется диаметр труб и параметры циркуляционного насоса.
• Следующим этапом расчета тепла на отопление является выбор типа котла. Он может быть промышленным или бытовым в зависимости от назначения отапливаемого помещения.
• Вычисление объема системы отопления. Это необходимо для определения объема расширительного бака или встроенного водяного бачка.

Тепловые расчеты

При составлении проекта отопительной системы большое значение имеет теплотехнический этап, для осуществления которого потребуются исходные данные, включая вопрос, как рассчитать объем помещения для отопления.

Начало работы

Во-первых, перед тем как посчитать расход тепла на отопление здания следует изучить проектную документацию, где имеются данные обо всех размерах каждого отдельного помещения, размеры окон и дверей.

Во-вторых, необходимо получить сведения о расположении дома относительно сторон света и климате местности.

В-третьих, нужно собрать данные о высоте стен и свойствах материала, который использовался для их изготовления.

В-четвертых, следует изучить параметры материалов пола и потолочного перекрытия.

После обработки всей информации можно начинать расчеты нагрузки отопления по площади. Кроме того, полученная информация пригодится при выполнении гидравлических расчетов. Выполняя расчет тепловой нагрузки на отопление здания, необходимо учитывать важные факторы.

Расчет отопления и нагрузки на отопление дома рассчитывают для того, чтобы узнать, какое количество тепла теряется в процессе эксплуатации дома, и определить основные параметры котла. В частности мощность агрегата отопления определяется по формуле:

Мк = Тп*1,2.

Здесь Мк – это мощность котла, Тп – количество уходящего тепла, а 1,2 — коэффициент запаса, в большинстве случаев — это 20%.

Коэффициент запаса необходим для компенсации непредвиденных потерь тепла, таких как плохая теплоизоляция окон и дверей, снижение температуры или давления в системе газоснабжения.

При выполнении расчета отопления производственного помещения по его объему следует понимать, что тепловые потери распределяются по зданию неравномерно. Удельная тепловая характеристика на отопление — важный параметр, который необходимо заранее учитывать при расчетах.

Средние значения каждого элемента строения следующие:

• На внешние стены приходится около 40% общих тепловых потерь.
• Через оконные проемы теряется до 20% тепла.
• Пол и потолочные перекрытия проводят до 10% тепла.
• Вентиляция и дверные проемы способствуют 20% теплопотерь.

Для определения количества теплопотерь применяется формула:

Тп = УДтп*Пл*К1*К2*К3*К4*К5*К6*К7.

Здесь каждый показатель определяется индивидуально.

УДтп – это удельное значение тепловых потерь, которое в большинстве случаев равно 100 Вт/м².

Пл – это площадь помещения.

К1 – коэффициент, значение которого зависит от вида окон. При установленных традиционных окнах коэффициент равен 1,27. Для двухкамерных стеклопакетов в расчет берется значение 1, для трехкамерных аналогов – 0,85.

К2 – степень теплоизоляции стен. Следует принимать во внимание толщину и коэффициент теплопроводности материалов, из которых изготовлены стены, пол и потолок. Для блочных или панельных домов из бетона используется значение от 1,25 до 1,5. Для строений из бруса или бревен – 1,25. Для пенобетонных блоков берут коэффициент 1. Для кладки в 1,5 кирпича – 1,5, в 2,5 кирпича – 1,1.

К3 – соотношение площадей окон и пола. Это значение считается очень важным при расчете расхода тепла на отопление: чем больше объем окон относительно площади пола, тем больше теплопотери. Если отношение площадей окон и пола составляет 10-20%, то следует использовать для расчетов коэффициент 0,8-1. Для отношения 21-30% берут значение 1,1-1,2. При отношении площадей от 31 до 50% коэффициент равен 1,3-1,5.

К4 – минимальное температурное значение с внешней стороны дома. Всем понятно, что с понижением температуры воздуха снаружи строения теплопотери увеличиваются. Для температуры до -10⁰С следует брать коэффициент 0,7, а при температуре от -10 до -15 градусов используется значение 0,8-0,9. При морозе до -25

0С берется коэффициент 1-1,1. Если снаружи очень холодно, до -35 градусов, то при расчете используют значение 1,2-1,3.

К5 – количество внешних стен строения. Этот фактор оказывает существенное влияние на количество уходящего тепла. Если внешняя стена одна, то коэффициент равен 1, если стены две, то берется значение 1,2. Для трех внешних стен применяют значение 1,22, а для четырех – 1,33.

К6 – количество этажей здания. Этажность здания также имеет значение при расчетах тепловых потерь. Если здание имеет более двух этажей, то расчеты ведутся с учетом коэффициента 0,82. При наличии теплого чердака следует применять коэффициент 0,91, если чердачное помещение не утеплено, то цифру меняют на 1.

К7 – высота помещения. От высоты стен коэффициент зависит следующим образом: для 2,5 метров -1, для 3 метров – 1,05, для 3,5 метров – 1,1, для 4 метров – 1,15, для 4,5 метров – 1,2.

Чтобы понять применение коэффициентов, можно выполнить примерные расчеты для определенного строения с конкретными параметрами:

1. Остекление выполнено тройными стеклопакетами, К1 равен 0,85.
2. Дом из бруса, следовательно, К2 равен 1,25.
3. Площадь оконных проемов и пола находятся в соотношении 30%, то есть К3 = 1,2.
4. Самая низкая температура с внешней стороны дома – около -25 градусов, К4 = 1,1.
5. Дом имеет три внешние стороны, К5 = 1,22.
6. Строение одноэтажное с утепленным чердачным помещением, К6 равен 0,91
7. Высота стен составляет 3 метра, К7 = 1,05.
8. Площадь дома 100 м².

Подставляя данные в формулу, получаем следующее:

Тп = 100*100*0,85*1,25*1,2*1,1*1,22*0,91*1,05 = 16349,0828.

Следовательно, тепловые потери составят примерно 16,5 КВт. Известное значение теплопотерь позволяет выполнить расчет мощности котла по приведенной формуле:

Мк = 17,5*1,2=21 КВт.

Гидравлические расчеты для системы отопления

Расчеты такого типа помогают правильно подобрать трубы для системы отопления, в частности определить их длину и сечение. Также от этого зависит эффективность работы системы, так как можно легко рассчитать основные параметры насосного оборудования.

Гидравлические расчеты необходимы для определения следующих параметров:

Расход воды в отопительной системе. Для этого применяют формулу:

М = Q/Cp*DPt,

где Q – общая мощность отопительной системы, Ср – удельная теплоемкость воды, которая в большинстве случаев равна 4,19 КДж, DPt – разница между температурами на входе в котел и на выходе из него.

Чтобы определить расход воды на одном из участков трубопровода, можно воспользоваться аналогичным способом. При этом следует выбирать участки с одинаковой скоростью теплоносителя. Затем определяют общую мощность всех приборов отопления и подставляют в формулу. Важно выполнить расчет всех участков между радиаторами. Немаловажна и формула расчета тепловой энергии, которую тоже стоит использовать.

Известная величина расхода теплоносителя в системе позволяет определить его скорость. Для этого используется такая формула:

V = M/P*F.

Здесь М – расход теплоносителя на определенном участке, Р – показатель его плотности, F – площадь поперечного сечения трубы. Для определения последнего параметра применяется формула: 3,14r/2, где буквой r обозначен внутренний диметр трубы.

Потери напора теплоносителя при трении в трубе. Вычислить этот параметр можно по формуле:

DP_ptp = R*L.

Здесь буквой R обозначены удельные потери при трении, L – длина участка трубы.

Кроме этого следует выполнить расчет снижения напора в местах, где теплоноситель встречает препятствие, в частности речь идет о различной запорной арматуре и фитингах. Для расчета также существует определенная формула, в которой необходимо перемножить плотность воды, ее скорость и общую сумму коэффициентов сопротивлений на определенном участке.

Выполнив сложение значений на каждом участке между приборами отопления, важно сравнить полученный результат с контрольными параметрами. Для эффективной работы циркуляционного насоса утеря напора на длинных участках трубопровода не должна быть больше 20 КПа, а скорость перемещения воды должна составлять не более 1,5 метров в секунду. При повышенных значениях теплоноситель будет двигаться очень шумно. Кроме того согласно Санитарным Нормам указанная скорость теплоносителя предотвращает появление воздуха в системе.

Определение параметров труб

Сечение трубы и материал, из которого они изготовлены, также имеют значение при расчете тепла для обогрева помещения. Они зависят от суммарной мощности радиаторов:

• Если мощность не превышает 4,5 КВт, то можно для системы отопления использовать металлопластиковые трубы диаметром 16 мм.
• Аналогичные трубы диаметром 20 мм могут применяться в системах, мощность которых лежит в пределах 5-8 КВт.
• Металлопластик диаметром 32 мм подходит для отопления, мощность радиаторов которого составляет 13-21 КВт.
• Трубы из полипропилена диаметром 25 мм будут безупречно справляться со своими функциями, если мощность батарей составляет от 6 до 11 КВт.

Если минимальное значение мощности равно 16 КВт, а максимальное – 28 КВт, то следует приобретать полипропиленовые трубы, диаметр которых составляет 40 мм.

Порядок определения объема переданной тепловой энергии при расчетах с РСО — Статьи

Перед нашей компанией была поставлена задача проверить законность и обоснованность расчета РСО, а также соответствие заключенного договора теплоснабжения действующему законодательству.

Суть дела.

Изучив представленные УК документы, нами было установлено следующее. УК по договору теплоснабжения приобретает у РСО тепловую энергию для оказания коммунальных услуг по отоплению и горячему водоснабжению (ГВС) собственникам и нанимателям жилых помещений в многоквартирных домах. В соответствии с данным договором УК заказала у РСО определенный объем тепловой энергии, рассчитанный исходя из установленных нормативов потребления по отоплению и ГВС для населения. Однако РСО поставила тепловую энергию в большем объеме, чем предусмотрено договором, мотивируя это тем, что температура наружного воздуха в зимний период была значительно ниже предполагаемой, что и привело к необходимости отпуска тепла в большем объеме. РСО определила объем отпущенной тепловой энергии, исходя из показаний общедомовых и групповых приборов учета, а по домам, не имеющим таких приборов, – расчетным путем (исходя из суммарного отпуска тепла с ТЭЦ). При этом РСО изменяла показания общедомовых и групповых приборов учета, увеличивая либо уменьшая их на величину потерь и объемы потребления иных лиц, находящихся под учетом данных приборов, а также применяла штрафные санкции за недоиспользование тепловой энергии – возврат излишков горячей воды в обратный трубопровод.

 Исходя из методики, описанной в договоре теплоснабжения, учет потребляемой тепловой энергии производится в соответствии с Правилами учета отпуска тепловой энергии ПР 34-70-010-85, утвержденными Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 22.07.1985, Главгосэнергонадзором 31.07.1985 (далее – Правила ПР 34-70-010-85), Правилами учета отпуска тепловой энергии и теплоносителя, утвержденными Минтопэнерго России 12.09.1995 № Вк-4936 (далее – Правила № Вк-4936), и Методикой определения количества тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения, утвержденной Приказом Госстроя России от 06. 05.2000 № 105 (далее – Методика № 105), на основании полученных от УК показаний приборов учета (при их наличии), а при отсутствии у потребителя таких приборов – по тепловому балансу источника тепла за вычетом показаний коммерческих приборов учета и тепловых потерь в сетях (пропорционально договорным расчетным тепловым нагрузкам).

 Также договором предусмотрено, что при наличии групповых приборов учета расчет потребленной тепловой энергии производится пропорционально договорным тепловым нагрузкам согласно прилагаемому перечню групповых приборов учета. По данным приборов, установленных не на границе балансовой принадлежности тепловых сетей, а в индивидуальных тепловых пунктах жилых домов на сетях абонента, такой расчет производится с учетом тепловых потерь.

 

Ничтожность условий публичного договора, не соответствующих требованиям законодательства.

 

Проанализировав действующее законодательство и практику рассмотрения споров по аналогичным делам, мы пришли к выводу о незаконности включения в договор теплоснабжения указанных положений по следующим причинам.

 Включение в договор условий о порядке учета тепловой энергии, соответствующих Правилам ПР 34-70-010-85, неправомерно, поскольку данный документ утратил силу с момента введения в действие Правил № Вк-4936, зарегистрированных в Минюсте 25.09.1995 № 954.

 В свою очередь, Правила № Вк-4936 имеют ограниченную сферу действия и регулируют организацию учета только на основании показаний учетных приборов. Иного правового акта, принятого в установленном порядке и регламентирующего применение расчетного метода определения количества поставленной тепловой энергии в отсутствие приборов учета, в настоящее время не имеется.

 Инструктивное письмо Минтопэнерго России от 20.12.1995 № 42-4-2/18, согласно которому до выхода соответствующих нормативных документов определение расхода тепловой энергии у потребителей при временном отсутствии приборов учета нужно осуществлять на основании утратившего силу разд. 5 Правил ПР 34-70-010-85, официально не опубликовано и в Минюсте не зарегистрировано, в связи с чем применение данного документа необоснованно.

 Аналогичная позиция изложена в Постановлении ФАС ВВО от 27.07.2010 по делу № А31-7682/2009. Суд признал неосновательным представление РСО расчета корректировки объема фактического потребления тепловой энергии применительно к Правилам ПР 34-70-010-85 ввиду невозможности определения фактического объема энергии, потребленной ответчиком (абонентом).

 Применение Методики № 105 также неправомерно, так как она не является нормативным правовым актом и не зарегистрирована в Минюсте, следовательно, не может быть использована при определении объема фактического потребления тепловой энергии. Данная позиция выражена в Постановлении ФАС ВВО от 02.08.2010 по делу № А43-24577/2009. Кроме того, суд указал на незаконное включение сторонами в договор условия о применении Методики № 105 при установлении объема тепловой энергии, поставленной для бытовых нужд в жилые дома.

 Таким образом, недопустимо включение в договор методов, описанных в Правилах ПР 34-70-010-85 и Методике № 105, для определения объема фактического потребления тепловой энергии и корректировки в отсутствие приборов учета. Применение же Правил № Вк-4936 возможно только при наличии данных приборов.

 Согласно п. 4 ст. 421 ГК РФ условия договора определяются по усмотрению сторон, кроме ситуаций, когда содержание соответствующего условия предписано законом или иными правовыми актами (ст. 422 ГК РФ). Поскольку в силу п. 1 ст. 426 ГК РФ договор теплоснабжения является публичным, на него распространяется норма п. 4 названной статьи, на основании которой в случаях, предусмотренных законом, Правительство РФ и уполномоченные им федеральные органы исполнительной власти могут издавать правила, обязательные для соблюдения сторонами при заключении и исполнении публичных договоров, а также положение п. 5 той же статьи о ничтожности условий публичного договора, не соответствующих указанным правилам.

 В силу п. 8 Правил предоставления коммунальных услуг условия договора о приобретении коммунальных ресурсов и водоотведении (приеме (сбросе) сточных вод), заключаемого с РСО с целью оказания потребителю коммунальных услуг, не должны противоречить данным Правилам и иным нормативным правовым актам РФ.

 Исходя из приведенных положений о публичном договоре и учитывая норму п. 8 Правил предоставления коммунальных услуг, Президиум ВАС РФ в Постановлении от 15.07.2010 № 2380/10 пришел к выводу о недопустимости согласования сторонами метода определения количества поставленной тепловой энергии при отсутствии приборов учета, не соответствующего положениям ЖК РФ и названным Правилам. Высшие арбитры посчитали, что вопрос о количестве потребленной тепловой энергии при отсутствии приборов учета должен решаться исходя из установленных органами местного самоуправления нормативов потребления коммунальных услуг. В данном Постановлении указано, что содержащееся в нем толкование правовых норм является общеобязательным и подлежит применению при рассмотрении арбитражными судами аналогичных дел.

 В соответствии со ст. 166 ГК РФ сделка недействительна по основаниям, установленным Гражданским кодексом, в силу признания ее таковой судом (оспоримая сделка) либо независимо от этого признания (ничтожная сделка). Требование о применении последствий недействительности ничтожной сделки может быть предъявлено любым заинтересованным лицом. Суд вправе применить такие последствия по собственной инициативе. Согласно ст. 168 ГК РФ сделка, не соответствующая требованиям закона или иных правовых актов, ничтожна, если законом не установлено, что данная сделка оспорима, или не предусмотрено иных последствий нарушения. В силу ст. 180 ГК РФ недействительность части сделки не влечет недействительности ее прочих частей, если можно предположить, что сделка была бы совершена и без включения в нее недействительной части.

 Так как положения договора теплоснабжения о методах и порядке учета тепловой энергии противоречат нормам ст. 426 ГК РФ, ст. 157 ЖК РФ и Правилам предоставления коммунальных услуг, в этой части договор является ничтожным. Суд при рассмотрении спора может применить последствия недействительности ничтожной сделки, но ГК РФ не исключает возможности предъявления исков о признании недействительной ничтожной сделки по заявлению любого заинтересованного лица. Споры по таким требованиям подлежат разрешению судом в общем порядке (Постановление Пленума ВС РФ № 6, Пленума ВАС РФ № 8 от 01.07.1996).

 Добавим: РСО, обратившись в суд с иском по данному спору, ходатайствовала о проведении экспертизы с целью проверки правильности результатов расчетов отпущенной тепловой энергии и произведения таких расчетов. Суд, удовлетворив ходатайство истца, вынес определение о назначении судебной экспертизы. Однако эксперты для обоснования своих расчетов использовали также Методику № 105 и Правила ПР 34-70-010-85, что недопустимо по причине несоответствия действующему законодательству, в то время как расчет экспертов является необоснованным.

 

Определение объема тепловой энергии. 

 

В соответствии со ст. 544 ГК РФ оплачивается фактически принятое абонентом количество энергии на основании данных учета, если иное не установлено законом, другими правовыми актами или соглашением сторон. Иное как раз и предусмотрено ст. 157 ЖК РФ и Правилами предоставления коммунальных услуг.

 В силу ст. 157 ЖК РФ размер платы за коммунальные услуги рассчитывается исходя из объема потребляемых коммунальных услуг, определяемого по показаниям приборов учета, а при их отсутствии – на основании нормативов потребления коммунальных услуг, утверждаемых органами государственной власти субъектов РФ в порядке, установленном Правительством РФ. Правила предоставления, приостановки и ограничения предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных и жилых домах, а также правила, обязательные для соблюдения при заключении управляющей организацией (ТСЖ) либо жилищным кооперативом (иным специализированным потребительским кооперативом) договоров с РСО, устанавливаются Правительством РФ.

 В соответствии с п. 15 Правил предоставления коммунальных услуг размер платы за холодное и горячее водоснабжение, отопление, водоотведение, электро- и газоснабжение рассчитывается по тарифам, установленным для РСО в порядке, определенном законодательством РФ. Если исполнителем является ТСЖ, жилищно-строительный, жилищный или иной специализированный потребительский кооператив либо УК, расчет размера платы за коммунальные услуги, а также приобретение исполнителем холодной и горячей воды, услуг водоотведения, газа, электрической и тепловой энергии осуществляется по тарифам, установленным на основании законодательства РФ и используемым для расчета размера платы за коммунальные услуги.

 В пункте 2 Постановления Пленума ВАС РФ от 05.10.2007 № 57 также указывается, что ТСЖ не является хозяйствующим субъектом с самостоятельными экономическими интересами, отличными от интересов членов ТСЖ. Соответствующие обязательства ТСЖ перед организациями, непосредственно оказывающими услуги (выполняющими работы), не могут быть большими, чем в случае заключения этими организациями прямых договоров с жильцами – членами ТСЖ, в связи с чем при реализации услуг по регулируемым ценам (тарифам) (например, услуг по энергоснабжению) ТСЖ оплачивает такие услуги, предназначенные жильцам, по тарифам, утвержденным для населения, а не для юридических лиц. Арбитражные суды применяют этот вывод на практике и в отношении управляющих организаций. В Постановлении Президиума ВАС РФ от 27.07.2010 № 3779/10 указано, что после введения в действие Правил предоставления коммунальных услуг исполнитель таких услуг вправе рассчитываться с РСО по тарифу, установленному в соответствии с законодательством РФ и используемому для расчета размера платы за коммунальные услуги.

 В силу п. 19 Правил предоставления коммунальных услуг при отсутствии коллективных (общедомовых), общих (квартирных) и индивидуальных приборов учета размер платы за коммунальные услуги в жилых помещениях определяется по формуле исходя из нормативов потребления.

 Так как в соответствии с договором теплоснабжения УК является исполнителем коммунальных услуг, приобретающим тепловую энергию у РСО для оказания коммунальных услуг гражданам, метод и порядок учета тепловой энергии должны определяться на основании ст. 157 ЖК РФ и Правил предоставления коммунальных услуг по показаниям приборов учета (а при их отсутствии – исходя из нормативов потребления коммунальных услуг, утверждаемых органами государственной власти субъектов РФ в порядке, установленном Правительством РФ), а услуги – оплачиваться по тарифам, утвержденным для населения, а не для юридических лиц. Аналогичные выводы содержатся в постановлениях Президиума ВАС РФ от 09.06.2009 № 525/09, от 21.04.2009 № 15791/08.

 В разделе 3 Правил предоставления коммунальных услуг описан порядок расчета и внесения платы за коммунальные услуги, который зависит от наличия или отсутствия в помещениях индивидуальных, общих (квартирных) и коллективных (общедомовых) приборов учета. В приложении 2 к Правилам предоставления коммунальных услуг приведены формулы для определения размера платы за коммунальные услуги в каждом соответствующем случае.

 При этом указанная в п. 19, 20, 21, 23, 25 Правил предоставления коммунальных услуг корректировка размера платы (раз в год) не производится, несмотря на то что Решением ВС РФ от 12.01.2011 № ГКПИ10-1499 признаны законными положения Правил предоставления коммунальных услуг о корректировке платы за коммунальные услуги. Дело в том, что в рамках действующего законодательства применение на практике данных формул невозможно, поскольку они предусматривают включение показателей, определяемых РСО расчетным путем в порядке, установленном законодательством РФ. В настоящее время не имеется принятого в установленном порядке правового акта, регламентирующего применение расчетного метода определения количества поставленной тепловой энергии в отсутствие приборов учета.

 Изложенная в Постановлении ФАС ВВО от 02.08.2010 по делу № А43-24577/2009 позиция по поводу проведения корректировки размера платы за коммунальные услуги была поддержана ВАС РФ в Определении от 09.09.2010 № ВАС-12238/10. Суд не принял доводы заявителя о применении Методики № 105 для расчета количества фактически поставленных ответчику коммунальных ресурсов в целях корректировки размера оплаты последним этих ресурсов, определенного по соответствующим нормативам потребления. Заявитель не указал, какой нормативно-правовой акт допускает проведение корректировки по формулам, описанным в Правилах предоставления коммунальных услуг, по причине отсутствия данного документа.

 Кроме того, утверждаемые органами государственной власти субъектов РФ нормативы устанавливаются на основании ст. 157 ЖК РФ и Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 23.05.2006 № 306. В соответствии с п. 25 Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг при определении таких нормативов учитываются нормативные технологические потери коммунальных ресурсов (технически неизбежные и обоснованные потери холодной и горячей воды, тепловой и электрической энергии, газа во внутридомовых инженерных коммуникациях и оборудовании многоквартирного дома) и не учитываются расходы коммунальных ресурсов, возникшие в результате нарушения требований технической эксплуатации внутридомовых инженерных коммуникаций и оборудования, правил пользования жилыми помещениями и содержания общего имущества в многоквартирном доме. Иначе говоря, в норматив потребления коммунальных услуг уже включены технологические потери коммунальных ресурсов, следовательно, применение корректировки для учета потерь недопустимо.

 В отношении групповых приборов учета, предусмотренных сторонами в договоре теплоснабжения, следует сказать, что определение приборов учета такого вида в Правилах предоставления коммунальных услуг отсутствует. Следовательно, использование показаний данных приборов учета противоречит действующему законодательству.

 

Рассмотрение спора в арбитражном суде.

 

В целях защиты по иску, предъявленному РСО к УК, о взыскании долга по оплате поставленной тепловой энергии нами был подготовлен и предъявлен от УК (ответчика) в рамках данного дела встречный иск о признании недействительным ничтожного договора в части и о применении последствий недействительности ничтожной сделки. В обоснование своей позиции мы руководствовались вышеизложенными нормами законодательства и на их основании произвели свой расчет поставленной тепловой энергии, который в значительной степени отличался от расчета истца. Суд не принял во внимание расчет, произведенный экспертами в связи с назначенной судебной экспертизой, так как он не основывался на положениях действующего законодательства.

 В результате оказанного правового сопровождения по данному делу и участия нашей компании в судебном разбирательстве от истца поступило предложение об урегулировании спора путем заключения мирового соглашения. Стороны подписали данное соглашение, утвержденное арбитражным судом, в соответствии с которым размер уплачиваемой УК суммы РСО за тепловую энергию был значительно снижен.

Миронова А. Р.,
руководитель юридического департамента КГ «Аюдар»

Расчет потребности в тепле | Магистр систем возобновляемой энергии и окружающей среды

Оценка потребности в тепле

На ранних стадиях планирования районной застройки, когда топология района и окончательные характеристики отдельных зданий еще не определены, расчет потребности в тепле может осуществляться упрощенными методами. ^[1] Детальное динамическое моделирование зданий выходит за рамки данного проекта, так как потребовало бы слишком много времени из-за размера изучаемой застройки и большого количества неопределенностей. Предыдущие исследовательские проекты и технико-экономические обоснования по внедрению возобновляемых источников энергии в системы местного и районного масштаба использовали карты ГИС для измерения площадей конкретных зданий, а также национальные ориентиры использования энергии (в кВтч/м 9 ). 0005 2 ), чтобы оценить годовое потребление энергии этими зданиями для отопления помещений и горячего водоснабжения. ^[2]

В этом проекте, используя имеющийся в настоящее время генеральный план участка, количество домов было принято равным 700, и был оценен спрос на 9 нежилых зданий, которые включали развлекательный центр, колледж, библиотеку и торговый центр. Жилая застройка состояла из квартир, сблокированных, отдельно стоящих и рядных домов. Для всех зданий были рассчитаны ориентировочные площади этажей.

Для оценки суточного потребления тепла использовался метод градусо-дней (ГД). Этот метод используется для анализа энергопотребления в зданиях и представляет собой сумму разностей между температурой наружного воздуха и базовой температурой за определенный период времени. Применение метода DD может помочь оценить спрос на энергию и, следовательно, выбросы углерода от отопления и охлаждения помещений для новых зданий или капитального ремонта. Однако одной из основных проблем этого метода является определение базовой температуры, которая относится к энергетическому балансу между зданием и системой отопления и делает грубые предположения о значениях годового внутреннего притока тепла. ^[3]

Для расчета потребности в отоплении помещений использовались градусо-дни отопления 2018 года для района аэропорта Глазго. Базовая температура, используемая для Великобритании, составляет 15,5°C, а это означает, что при этой температуре здания не нуждаются в дополнительном отоплении. ^[4] Это было выгодно, потому что это не только последние данные, но и представление наихудшего сценария, с которым столкнется система отопления из-за экстремальных погодных условий в Шотландии в том году. Что касается потребности в энергии для горячей воды, были сделаны разумные предположения в соответствии с использованием каждого здания в соответствии с рекомендуемыми значениями использования горячей воды Британским дипломированным институтом инженеров по обслуживанию зданий (CIBSE). ^[1]

Поскольку основное внимание в этом проекте уделяется успешной интеграции возобновляемых источников энергии, доступность которых значительно меняется со временем, в районную энергетическую систему, оценка ежедневного спроса была недостаточной. Необходимо было генерировать данные о спросе на энергию с временным разрешением (в данном случае почасовые) в соответствии с общим годовым и ежедневным спросом. ^[5]

• Для жилых зданий сначала использовался инструмент поддержки принятия решений по биомассе Carbon Trust для определения пиковых нагрузок каждого типа дома в конкретный проектный день. Затем пиковую нагрузку каждого здания делили на разницу температур между внутренней и внешней температурами здания, чтобы получить общий коэффициент тепловых потерь (кВт/К), который затем вводили в следующее уравнение для расчета потребности в тепловой энергии, используя Метод ДД: ^[3]

Потребность в тепле (кВтч) = Общий коэффициент тепловых потерь (кВт/к)*DDдней(К.день)*24(ч/день)

• Для нежилых зданий аналогичный подход использовался для создания профилей суточного потребления тепла. Тем не менее, общий коэффициент тепловых потерь каждого здания был рассчитан в соответствии со стандартом BS EN 12381-1 ^[6] , принимая разумные значения коэффициента теплопередачи для элементов каждого здания (принимая во внимание, было ли оно существующим или новым). ). Значения U после 2013 года использовались для новых нежилых зданий, запланированных для застройки Queens Quay. ^[1]

Как объяснялось выше, также требовались почасовые профили спроса для всех зданий. Таким образом, фактические данные измерений для шотландских зданий различного назначения использовались для создания почасовых временных рядов для всех зданий в застройке. ^[7] В конце концов, годовое потребление нежилых зданий было меньше или равно значениям, указанным в эталонных показателях энергии CIBSE TM46. ^[8]

Снижение потребности в тепле

Значительная часть потребления энергии и выбросов CO ₂ в Шотландии приходится на отопление и охлаждение зданий. Цель состоит в том, чтобы сократить и, в конечном счете, полностью устранить выбросы парниковых газов, связанные с производством и использованием тепла, по существу обезуглероживая системы отопления. Эффективность системы отопления здания, конструкция здания и система управления имеют большое значение для достижения оптимального теплового комфорта для жильцов и повышения общей энергоэффективности здания. ^[9]

Одной из целей программы «Энергоэффективная Шотландия» является снижение спроса на жилье на 15 % и на 20 % на 20 % к 2032 году. Это будет достигнуто за счет проектирования новых зданий и реконструкции старых с целью минимизации потерь тепла, в основном за счет выбор строительной ткани и изоляции на максимально подходящем уровне. В свою очередь, это сокращение спроса на энергию уменьшит нагрузку на счета за электроэнергию для домашних хозяйств, что поможет решить проблему нехватки топлива. ^[9]

В этом исследовании стандарт энергоэффективности, используемый для снижения спроса до минимально возможного значения, называется Passivhaus Standard. Помимо высокой энергоэффективности, здания Passivhaus также доступны по цене и обеспечивают оптимальный температурный комфорт. Этим зданиям требуется только до 15 кВтч/м ² в год для отопления и охлаждения, потому что теплопотери сокращаются настолько, что отопление практически не требуется. ^[10] Кроме того, здания Passivehaus могут снизить потребность в отоплении помещений на 75% по сравнению со стандартной практикой для новостроек в Великобритании, что делает их лучшим методом сокращения выбросов парниковых газов от отопления и охлаждения зданий. ^[11]

Пакет планирования пассивного дома (PHPP) является наиболее распространенным программным обеспечением, используемым для проектирования зданий Passivhaus, однако для этого требуется подробная информация о строительных материалах, что выходит за рамки этого проекта. Поэтому для определения почасовой потребности в зданиях Passivehaus использовались расширенные опции программного обеспечения Home Energy Model (HEM), которые давали потребности в отоплении и горячей воде меньше или равные стандартам Passivhaus. Затем почасовые профили спроса базового сценария были уменьшены для каждого типа жилья, чтобы соответствовать требованиям Passivhaus. Кроме того, профили спроса на нежилые здания были сокращены на 70% на основе недавних исследований по реконструкции зданий в холодном климате. ^[12]

Результаты анализа потребности в тепле

Для сценария QQB годовая потребность в отоплении составила 19,8 ГВтч, тогда как для сценария CHV она составила всего 6,09 ГВтч в 2018 году. Внедрение методов повышения энергоэффективности в строящихся зданиях привело к общему сокращению энергопотребления примерно на 70%, что приведет к значительному сокращению выбросов углекислого газа, связанных с нагревом помещений и водой. Кроме того, следование этим методам также позволило значительно «обезуглерожить» разработку даже до интеграции источников тепла с низким содержанием углерода. Следующие инструменты и руководства использовались для проверки результатов расчетов потребности в тепле, рассчитанных для данного исследования:

• Тепловая карта Шотландии
• CIBSE TM46 ^[8]
• Энергетические характеристики домов с использованием современных методов строительства (Эдинбургский университет Нейпира) ^[13]

Потребность в тепле при разработке с низкими энергетическими характеристиками (сценарий QQB)

Потребность в тепле при застройке с высокими энергетическими характеристиками (сценарий CHV)

Ссылки

1. CIBSE — Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий (2015 г. ) Руководство A: Экологический дизайн , sl:sn
2. Методика оценки и картирования потребности в тепле в регионе Ломбардия, Италия – Северная Ирландия, Великобритания – Словения – регион Валлония, Бельгия (Проект программы «Интеллектуальная энергия – Европа» БИОЭНЕРГИС)
3. CIBSE — Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий (2006 г.) градусо-дней: теория и применение 1-е изд. Лондон: публикации CIBSE
4. BizEE (2019) Degree Days.net — Пользовательские данные о градусных днях (онлайн)]
5. Орехуниг, К. и Мавроматидис, Г. (2014) «На пути к устойчивому сообществу: анализ энергетической системы деревни в Швейцарии». Энергетика и здания Vol. 84, стр. 277-286.
6. Британский стандарт (2017) Энергетические характеристики зданий. Метод расчета расчетной тепловой нагрузки , s.l.: BSI Standards Limited.
7. ESRU – Группа исследования энергетических систем (2012 г.) Общие профили , (онлайн) Доступно по адресу: http://www.esru.strath.ac.uk/Downloads/downloads.htm#Other (по состоянию на 10 ^th , март 2019 г.)
8. CIBSE — Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий (2008 г.) TM46: Контрольные показатели энергопотребления
9. Правительство Шотландии (2018) Energy Efficiency [Online]Доступно по адресу: https://www.gov.scot/policies/energy-efficiency/decarbonising-heat/[Доступ осуществлялся в марте 2019 г. ].
10. Passipedia (2019) Что такое пассивный дом? [В сети] Доступно по адресу: https://passipedia.org/basics/what_is_a_passive_house[По состоянию на апрель 2019 г.].
11. Passivhaus Trust (nd) Что такое Passivhaus? [В сети] Доступно по адресу: http://www.passivhaustrust.org.uk/what_is_passivhaus.php [По состоянию на февраль 2019 г.].
12. Ле Гуэн, М., Моска, Л. и др., e. (2017) «Достижение энергетической устойчивости в районах будущего за счет реконструкции зданий и концепции энергетического центра: тематическое исследование в Хемберге, Швейцария». Energy Procedia Том 122, стр. 265-270.
13. Карри, П.Дж. и Брос-Уильямсон, Дж. (2015) Энергетические характеристики домов с использованием современных методов строительства . Эдинбург, Шотландия: Эдинбургский университет Нейпира

Иллюстрация застройки Queen’s Quay от ADF Architects

Факультет машиностроения и аэрокосмической техники
University of Strathclyde
16 Richmond Street
Glasgow G1 1XQ

Проектная группа

Анализ энергоэффективности по коэффициенту охвата на открытом воздухе

На этой странице

РезюмеВведениеОбзор литературыРезультатыЗаключениеКонфликты интересовСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

Форма здания в значительной степени влияет на потребление энергии. В текущем исследовании использовались показатели отношения площади к объему, отношения поверхности к перекрытию, отношения площади к периметру и отношения объема для оценки энергоэффективности здания. Кроме того, в документе основное внимание уделялось взаимосвязи между помещением с кондиционером и помещением без кондиционера. Этот подход влияет как на этапы проектирования плана этажа, так и на основные факторы проектирования, которые определяют, какие помещения станут помещениями с кондиционированием воздуха, например, те, которые в основном заняты жильцами, или помещения без кондиционеров, такие как лестницы и лифты. Тепловая нагрузка и охлаждающая нагрузка были рассчитаны с использованием нового уравнения, основанного на расположении некондиционируемых помещений и коэффициента охвата, обращенного наружу. Соотношение ширины и глубины, а также соотношение огибающей анализировали с использованием программы IES_V.E (Integrated Environmental Solutions Virtue Environment). Выяснилось, что по мере увеличения некондиционируемых помещений снижалась как нагрузка на отопление, так и нагрузка на охлаждение.

1. Введение

Примером здания, используемого в данном исследовании, является многоквартирный дом в Южной Корее. Первоначально он был разработан, чтобы содержать новейшие информационные технологии, а также технологии высотного строительства. Термин «многоквартирный дом» в Корее используется для описания многоквартирных домов, которые продаются партиями, а не сдаются в аренду. Иногда высотные многоквартирные дома также называют многоквартирными башнями. Многоквартирные дома строятся с 1960 года и поэтому широко представлены. По состоянию на 2010 г. на этот тип зданий приходилось 53% жилых домов. Однако эти же типы зданий в настоящее время сталкиваются с рядом проблем, связанных со стандартизацией, агломерацией высотных зданий и непроданными многоквартирными домами в результате избыточного количества таких зданий, которые существуют сегодня.

Кроме того, недавний правительственный закон о расширении балконов поднял ряд вопросов, связанных с потреблением энергии в зданиях [1]. Кроме того, другие проблемы, начиная от жалоб соседей на шум, снижения стоимости недвижимости и т. д., вызывают неотложную озабоченность. В результате архитектурные компании разработали множество планов квартир в надежде успешно удовлетворить запросы потребителей. Среди множества методов, применяемых для определения типов квартир, «БАЙ-концепция» является наиболее часто используемой (рис. 1). Как правило, в этом методе основные факторы, составляющие архитектурную среду такого пространства, как U -учитываются значение окон и стен, ориентация здания, вентиляция и дневное освещение.

U — значение определяется путем тщательного анализа свойств проводимости строительных материалов, из которых состоят части помещения. В прошлом исследователи представили критически важные сведения о соотношении окон к полу и соотношению окон к стене [2]. Однако информация, содержащаяся в текущих публикациях, фокусируется только на взаимосвязи между планами этажей и энергопотреблением зданий в индивидуальном случае, а не в целом. Таким образом, цель текущего исследования состоит в том, чтобы проанализировать энергетические характеристики в отношении взаимосвязи между кондиционируемым пространством и некондиционируемым пространством всего пространства и предоставить общее уравнение, которое связывает планы этажей с энергетическими характеристиками данного здания.

2. Обзор литературы

Различные геометрические формы зданий были проанализированы Menkhoff et al. [3]. Геометрическая компактность получается делением площади наружных стен на объем здания. Различные геометрические формы зданий были введены с использованием четырех одинаковых кубов. В результате были получены четыре коэффициента геометрической компактности в диапазоне от до. Также со ссылкой на исследование Петцольда [4] было оптимизировано здание в форме прямоугольной призмы. При этом учитывались поступления тепла через прозрачные и непрозрачные перегородки. Этот же критерий минимальной потребности в тепле использовался в настоящем исследовании для определения соотношения между длиной стен и максимальным количеством этажей.

Кроме того, AlAnzi et al. [5] изучали влияние формы здания на энергоэффективность офисных зданий в Кувейте. Исследование было сосредоточено на множестве факторов, таких как форма здания, площадь окон и так далее. В конце концов, модель, способная предсказать влияние геометрии здания на энергетические характеристики зданий с разным остеклением и соотношением окон и стен, была разработана с помощью всестороннего параметрического анализа. Во-первых, параметрический анализ был проведен с помощью инструмента моделирования, а затем представлением результатов избранного параметрического анализа. Кроме того, разработан упрощенный метод расчета, который увязывает потребление энергии зданием с геометрией здания, размерами окон и типом остекления.

В аналогичном исследовании Пессенленер и Махдави [6] разработали переменные на основе 18 кубических элементов. Они собрали и соединили кубы, чтобы получились разные формы зданий, и сравнили нагрузки на отопление и охлаждение, относящиеся к разным формам зданий. Этот подход был основан на распространенной идее о том, что в некоторых стандартах энергопотребления зданий используются простые числовые показатели для описания геометрической компактности здания. Показатели следуют соотношению между площадью поверхности пространства и объемом его застроенной формы. Затем эти индикаторы используются вместе с информацией о U — значения элементов строительных материалов для оценки степени соответствия конструкции здания заданному критерию теплоизоляции.

Коэффициент формы можно определить как отношение внешней оболочки к объему внутреннего пространства здания. В исследовании Депекера и др. было выбрано четырнадцать зданий разной формы. Также учитывалась частота их существования на современном строительном рынке. Также кратко описан подход к расчету, используемый при оценке потребления тепла. Депекер и др. указывает на то, что форма здания прямо пропорциональна его наружным поверхностям стен [7].

Su [8] также проанализировал различные факторы, такие как соотношение поверхности здания и объема здания, размер окна и площадь стены, ориентация окна и строительных материалов. Он также указывает на связь между повышенным среднесуточным потреблением энергии и формой и дизайном здания. Это еще больше увеличивает исследовательский интерес, связанный с взаимосвязью проектирования зданий и энергопотребления зданий. В исследовании также особо подчеркивается, что элементы конструкции здания, связанные с архитектурными особенностями, должны уделять первостепенное внимание для успешного строительства зданий с пассивной энергией.

В условиях жаркого и влажного климата в зданиях происходит значительный приток тепла. Линг и др. [9] исследовали взаимосвязь между формой здания и прямым солнечным светом, получаемым высокими зданиями, расположенными в жарком и влажном климате. Он изучал здания квадратной и прямоугольной формы с разным отношением ширины к длине и ориентированные в разные стороны. Это было сделано с помощью инструмента компьютерного моделирования. Результаты показали, что здание круглой формы с соотношением ширины к длине 1 : 1, скорее всего, будет испытывать меньший приток тепла по сравнению со зданием прямоугольной формы с таким же соотношением ширины к длине.

Capeluto [10] сосредоточился на поглощении прямых солнечных лучей оболочкой здания. В своем исследовании он объяснил общие факторы, связанные с формой здания на предварительных этапах проектирования здания. Эти факторы включают высоту здания по отношению к размеру улицы, на которой оно расположено, ориентацию фасада и размер строительных элементов. Наконец, он предложил использовать форму здания в качестве оболочки для сбора солнечной энергии, чтобы противостоять эффекту притока тепла из-за инсоляции.

3. Методика

3.1. Соотношение коэффициентов

Отношение площадь/объем может объяснить соотношение между площадью ограждающих конструкций и объемом пространства и может использоваться для оценки потерь тепла в зданиях. Как правило, когда поверхность оболочек меньше занимаемого ими объема, потери тепла за счет конвекции или излучения уменьшаются (рис. 2) [11].

Хотя этот метод может быть важным показателем при прогнозировании формы здания, его нельзя использовать для подробного прогнозирования энергетических характеристик здания без учета других факторов, таких как окна и ориентация здания. Это связано с тем, что на общую энергетическую эффективность влияет U -значение оконных или стеновых композиций. Кроме того, вентиляция, полученная в результате ориентации здания и механизмов открывания окон, влияет на энергопотребление здания. Таким образом, для любого заданного пространства без окон отношение поверхности к объему можно использовать в качестве критерия для оценки энергоэффективности. На рис. 3 показана концепция отношения площади поверхности к площади пола. Некоторые здания имеют различное количество прямого излучения, проникающего через их фасады, в зависимости от ориентации и расположения кубов. Чем больше или выше здание, тем выше потребление энергии. Это связано с тем, что соотношение площади поверхности к площади и отношения поверхности к объему выше в более высоких и больших зданиях. В малоэтажных зданиях отношение площади к площади резко уменьшается. С другой стороны, скорость снижения отношения площади поверхности к площади пола снижается или маргинализируется в случае более 20 кубических этажей.

Отношение площади к периметру — это отношение площади пространства к длине его периметра. Если два заданных пространства имеют одинаковое отношение площади к периметру, их формы и объемы не идентичны. Для решения таких задач коэффициент компактности на основе кругового пространства был рассчитан с использованием (1) (рис. 4). Соотношение объемов — это метод, в котором используются полушария с одинаковыми объемами. Уравнение (2) относится к объемному соотношению.

Отношение площади к периметру относится к отношению размеров пространства, ограниченного данным объектом, к общему расстоянию вокруг объекта. Два заданных пространства, показанные на рисунке 4, имеют одинаковую площадь, но разные периметры. Для этого случая коэффициент компактности был рассчитан с использованием следующего уравнения: где  = коэффициент компактности, = периметр фактического здания и  = периметр эталонного здания.

Соотношение объемов также было рассчитано для рисунка 5. На рисунке изображены полусфера и куб с одинаковыми объемами, но разными площадями поверхности. Полусфера и куб представляют эталонное здание и фактическое здание соответственно. Соотношение объемов было рассчитано с использованием следующего уравнения: где  = площадь поверхности фактического здания и  = площадь поверхности эталонного здания.

3.2. Переменные

При определении влияния формы и ориентации здания на потребность здания в отоплении первым шагом должно быть вычисление температуры поверхности, относящейся как к непрозрачной, так и к прозрачной обшивке поверхности здания. Кроме того, при оценке охлаждающей нагрузки, возникающей из-за излучения стен или пропускания через окна, первостепенное значение имеет определение среднего количества прямого солнечного света, достигающего земли в любой данный день года. Кроме того, понимание характеристик прямого солнечного света и его отражения от форм с различной геометрией и ориентацией также имеет решающее значение.

В этой статье площадь окна была фиксированной и сравнивалась с энергетическими характеристиками в соответствии с соотношением между пространством с кондиционированием воздуха и пространством без кондиционера. А именно, отношение связано с площадью оболочки, подверженной воздействию погодных условий. Некондиционируемое пространство было расширено от левой стены здания с запада на восток, где  = отношение ширины и глубины к кондиционируемому пространству,  = окружность без окна,  = длина площади, примыкающей к периметральному пространству, и  = невоздушное пространство соотношение с кондиционированным и кондиционированным воздухом.

Чтобы создать переменные для этого исследования, необходимо четко определить взаимосвязь между кондиционируемыми и некондиционируемыми помещениями. Переменные объясняются на рисунке 6 и (1). Символ «» означает ширину пространства, тогда как «» указывает глубину пространства. Отношение между «» и «» представляет собой отношение поперечной длины к продольной. Символ «» указывает размер кондиционируемого помещения по отношению к некондиционируемому пространству. Символ « », вычисляемый по (3), оценивается значением от некондиционированного и кондиционированного отношения. Когда значение « » увеличилось, коэффициент некондиционированного пространства уменьшился. Таким образом, «» определяется как процент длины площади, прилегающей к пространству по периметру, деленной на площадь поверхности кондиционируемого помещения, исключая площадь остекления. Размер окна 6 м (ширина) × 2 м (высота).

3.3. Моделирование для моделирования

Программа IES_V.E (Virtual Environment) разработана компанией Integrated Environmental Solutions Ltd. , основанной доктором Доном Маклином в Университете Стратклайда. IES_V.E — это инструмент, используемый для анализа энергоэффективности здания. Он содержит такие приложения, как ModelIT, ApacheSim, RadianceIES, SunCast и MacroFlo. Эти приложения связаны с пользовательскими входными данными для интегрального теплового моделирования. ModelIT — это средство 3D-моделирования для динамического теплового моделирования. ApacheSim основан на методе теплового баланса ASHRAE. Свойства материала и условия в помещении, используемые в текущем исследовании, соответствуют требованиям EN-ISO13370 и ASHRAE 9.0.1, результаты представлены EN-ISO13370 и ASHRAE 90.1. Программа RadianceIES представляет собой интерфейс для анализа характеристик дневного освещения. Программа показывает освещенность и освещенность в помещениях. SunCast может анализировать эффект затенения окружающих зданий и затеняющих устройств. Наконец, MacroFlo используется для расчета уровней вентиляции и инфильтрации с использованием сетевой модели [13].

В целях анализа энергоэффективности с помощью программы IES-V_E (Virtual Environment) были смоделированы два различных пространства с размерами 8 метров на 8 метров и 16 метров на 4 метра. Тепловые свойства, использованные для моделирования помещений, указаны в Таблице 1. Три слоя строительных материалов использовались для компенсации влияния температуры воздуха и солнца в результате прямого солнечного излучения. Кроме того, над первым этажом был смоделирован дополнительный этаж, чтобы исключить влияние геотермального тепла. Следуя критериям теплового комфорта, самая высокая температура была установлена ​​на уровне 26° в период охлаждения и 20° в период обогрева. Скорость вентиляции и инфильтрации была установлена ​​на уровне 0,7 ACH и 0,25 ACH соответственно [14]. В таблице 1 показаны свойства материалов и условия, использованные для процесса моделирования.

Все окна в эталонном здании были закрыты, так как исследование в основном учитывало влияние естественной вентиляции. Хотя прямой солнечный свет также не учитывался только для экстремальных результатов, эталонного здания без окон в действительности не существует. Таким образом, окна были установлены с видом на юг, а свойства материалов представлены в таблице 1.

Как правило, внутреннее тепловыделение в результате деятельности жильцов или механической работы вместе с другими источниками тепла (внутренние источники тепла и прямое солнечное излучение) может привести к летом до очень высоких температур. Минимизация этих температур становится первоочередной задачей при проектировании комфортной внутренней среды [15]. Таким образом, в этой статье не рассматривалось влияние внутреннего притока тепла на открытые оболочки.

4. Результаты

4.1. Данные о погоде

Используемые данные о погоде были собраны Корейским метеорологическим управлением (KMA) и распространены Корейским обществом солнечной энергии (KSA). Данные были использованы для моделирования энергоэффективности жилых зданий.

Город Сеул в Южной Корее классифицируется как Два (континентальная сухая зима, жаркое лето) по системе классификации климата Кеппен-Гейгера [16]. За 30 лет (1981–2010 гг.) среднегодовая температура в Сеуле составила 12,5 °С, средняя температура августа — 25,14 °С, средняя температура января — -2,52 °С (рис. 7).

Средняя температура самого холодного месяца особенно ниже, чем в других городах, расположенных на той же широте. Периоды летом и зимой длиннее, чем весной и осенью, и обычно период похолодания начинается с июня по сентябрь. Отопительный период длится с октября по февраль. В общем, тепловая нагрузка в типичном жилом доме примерно в восемь раз выше, чем холодильная.

Весна начинается в середине марта, когда средняя температура поднимается более чем на 0°C, чтобы прогреться, и длится примерно до мая, когда с июня она повышается более чем на 20°C.

По географическому положению Сеул находится под влиянием жары и влажности юго-востока от Тихого океана летом и сухих и холодных ветров, дующих с континента зимой.

Сезонные осадки концентрируются летом в Южной Корее, но среднегодовое количество осадков составляет около 1450,5 мм, но непостоянно из-за нерегулярных осадков.

На рис. 8 показана месячная глобальная солнечная радиация в дневное время в течение 30 лет (1981–2010 гг.). Учитывая, что широта Сеула составляет 37,5 °, высота транзита меридиана составляет 76 ° в день летнего солнцестояния. Как правило, солнечное излучение зависит от высоты над уровнем моря. Таким образом, солнечная радиация обычно самая высокая в летний период. Однако показано, что солнечная радиация максимальна в апреле, поскольку солнечная радиация с июня по август снижается из-за концентрации осадков (рис. 9).).

На рисунке 10 показана месячная солнечная радиация для Сеула с самым высоким уровнем прямого солнечного излучения на уровне 205 Вт/м ² в апреле и наименьшим значением приблизительно 70 Вт/м ² в январе.

В целом, прямая солнечная радиация имела тенденцию к увеличению по мере роста глобальной солнечной радиации. Между июлем, августом и сентябрем было небольшое расхождение в рейтингах.

4.2. Нагрузка на отопление

Расхождение между нагрузкой на отопление и нагрузкой на охлаждение было примерно в 8 раз больше, чем в корейской погоде. Тепловая нагрузка рассчитывалась с сентября по март, а ее пиковая нагрузка приходилась на январь. Результаты также показали большие различия в отопительной нагрузке между месяцами из-за концентрации сезонных нагрузок. Наибольшее значение тепловой нагрузки было равно 0 при отсутствии некондиционируемых помещений. Однако, когда значение было увеличено, отопительная нагрузка линейно уменьшилась, как показано функцией на рисунке 11.

В данном документе нагрузки на отопление и охлаждение выражены в кВт/м ² . Тенденция, показанная линиями графика на рисунке 11, изображает типичные линейные уравнения. Однако значения двух точек пересечения и не совпадали по соотношению ширина/глубина. Два расчетных наклона уравнений, являющиеся отрицательными, означают, что они обратно пропорциональны тепловой нагрузке. Кроме того, наклоны для абсолютных значений составили 2,4344 и 3,1813 для отношения ширины/глубины 1 : 1 и отношения ширины/глубины 4 : 1 соответственно. Следовательно, чувствительность 4 : 1 отношения ширина/глубина была выше, чем 1 : 1 отношения ширина/глубина примерно в 1,3 раза.

Независимо от отношения ширины к глубине две линии тренда сходятся, когда значение постоянно увеличивается. Для случая, когда значение равно 90, расхождение, показанное линиями, составляет около 1 кВт/м ² . В совокупности значение отношения ширина/глубина 4 : 1 было выше, чем значение отношения ширины/глубины 4 : 1 с точки зрения тепловой нагрузки. Хотя прямые солнечные лучи влияют на тепловую нагрузку, фасады зданий, выходящие на север, относительно больше. Это означает, что роль, которую играет ориентация здания, перевешивает роль солнечной радиации.

4.3. Охлаждающая нагрузка

На рис. 12 показано изменение охлаждающей нагрузки в зависимости от значения. Как правило, на холодопроизводительность влияли прямые солнечные лучи и эффективность естественной вентиляции, которая во многом зависит от степени открывания окон. Однако в этом исследовании переменные были созданы путем расположения открытых оболочек между пространством с кондиционированием воздуха и пространством без кондиционирования воздуха. Форма, принятая на рис. 8, аналогична графику тепловой нагрузки. Линия тренда обозначена линейной функцией, показывающей, что и значение, и нагрузка регулярно увеличиваются независимо от соотношения ширины и глубины.

Для уклона, следующего за отношением ширины к глубине, отношение ширины к глубине 1 : 1 равнялось 0,2201, а отношение ширины к глубине 4 : 1 составляло 0,265. Несомненно, энергетические нагрузки во многом зависели от соотношения ширины и глубины. Промежутки между двумя линиями тренда менялись, если значение увеличивалось. В отопительной нагрузке зазор был уменьшен. С другой стороны, охлаждающая нагрузка зазора увеличилась. Кроме того, охлаждающая нагрузка 4 : 1 отношения ширины/глубины была ниже, чем нагрузка 1 : 1 отношения ширины/глубины, в то время как тепловая нагрузка демонстрировала противоположную тенденцию. В таблице 2 показаны прогнозные результаты нагрева и охлаждения при изменении значения.

Влияние увеличения коэффициента показывает одинаковую тенденцию как для нагрузки по охлаждению, так и для нагрузки по обогреву. Во-первых, по мере увеличения отношения коэффициент градиента каждого уравнения уменьшается. Это означает, что зависимость между соотношением и чувствительностью нагрузки нагрева и охлаждения обратно пропорциональна. Во-вторых, коэффициент градиента тепловой нагрузки более чем в 10 раз превышает соотношение в зависимости от значения.

5. Заключение

В этом документе изучалось влияние размера некондиционируемых зон вокруг кондиционируемых помещений на энергопотребление здания. Методы анализа моделирования использовались для определения конкретных целевых пространств, а также для расчета и сравнения охлаждающей нагрузки и тепловой нагрузки. Программное обеспечение для моделирования IES_VE использовалось для моделирования. Данные о погоде в Сеуле в Южной Корее, собранные Корейским метеорологическим управлением, использовались для оценки энергоэффективности. Результаты показывают общую важность таких факторов, как температура, глобальное солнечное излучение, прямое солнечное излучение и осадки, на энергопотребление здания. Кроме того, результаты показывают, что потребности в отоплении примерно в 8 раз превышают потребности в охлаждении жилых домов в Корее. Мы также обнаружили, что коэффициент градиента разработанной модели обычно уменьшается как для охлаждающих, так и для нагревательных нагрузок по мере увеличения отношения ширины к глубине (т.е. от toi.e.). Кроме того, охлаждающая нагрузка, как правило, была выше в помещениях с одинаковым отношением ширины к глубине, чем в помещениях, где соотношение ширины к глубине составляло 4  : 1. Однако для отопительной нагрузки наблюдалось обратное.

Использование традиционных источников энергии в зданиях для отопления стало серьезной проблемой. Это, в частности, связано с затратами, связанными с этими традиционными источниками энергии, а также с их воздействием на окружающую среду [17]. Таким образом, современные здания должны иметь возможность свести к минимуму использование этих источников энергии. Одним из способов достижения такой цели может быть контроль внутренних окружающих условий здания по отношению к внешним условиям окружающей среды. Кроме того, результаты, полученные в текущем исследовании, показали, что для обеспечения комфортных условий в помещении для жителей здания проектировщики должны уделять должное внимание таким параметрам здания, как ориентация фасада здания, форма здания и теплоизоляция.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Г. Ким и Дж. Т. Ким, «Здоровое дневное освещение для жилых помещений в Корее», Building and Environment , vol. 45, нет. 2, стр. 287–294, 2010.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. Ф. Гойя, «Поиск оптимального соотношения окон и стен в офисных зданиях в различных европейских климатических условиях и влияние на общий потенциал энергосбережения», Солнечная энергия , том. 132, стр. 467–492, 2016.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. H. Menkhoff, A. Blum, M. Trykowski, and W. Aapke, Energetisches Batten. Energiewirtschaftliche Appekte Zur Planung und Gestaltung von Wohngebauden, 04.086/1983, Schriftenreihe Bau-Und Wohnforschung des Bundesminiter Gebäude auf den heizeenergiebedarf», Luft-und Kältetechnik , vol. 19, нет. 3, pp. 130–135, 1983.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

4. A. AlAnzi, D. Seo и M. Karti, «Влияние формы здания на тепловые характеристики офисных зданий в Кувейте, Преобразование энергии и управление , том. 50, нет. 3, стр. 822–828, 2009 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. В. Пессенленер и А. Махдави, «Морфология зданий, прозрачность и энергоэффективность», в Proceedings of the Eighth International IBSPA Conference , Эйндховен, Нидерланды, август 2003 г. форма зданий и энергопотребление», Building and Environmslbent , vol. 36, нет. 5, стр. 627–635, 2001.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. Б. Су, «Пассивное проектирование зданий и энергоэффективность жилья», Обзор архитектурной науки , том. 51, нет. 3, стр. 277–286, 2008 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

7. К. С. Линг, М. Х. Ахмад и Д. Р. Оссен, «Влияние геометрической формы и ориентации здания на минимизацию солнечной инсоляции на высотных зданиях в жарком влажном климате», Журнал строительства в развивающихся странах , том . 12, нет. 1, стр. 27–38, 2007 г.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

8. И. Г. Капелуто, «Энергетические характеристики самозатеняющейся оболочки здания», Energy and Buildings , vol. 35, нет. 3, стр. 327–336, 2003 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

9. C. Ratti, D. Raydan и K. Steemers, «Форма здания и экологические характеристики: архетипы, анализ и засушливый климат», Energy and Buildings , vol. 35, нет. 1, стр. 49–59, 2003 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Академия Google

10. K. H. Lee, Construction Environmental Plan , Moon Woon Dang Inc., Сеул, Южная Корея, 3-е издание, 2007 г. /Стандарт ASHRAE 140-2001 , Светотехническое инженерное общество Северной Америки, Глазго, Шотландия, 2004 г.

11. Г. Ким, Л. Шефер и Дж. Т. Ким, «Разработка двойного фасада для устойчивого ремонта старых жилых домов», Внутренняя и искусственная среда , vol. 22, нет. 1, pp. 180–190, 2012.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

12. E. Gratia and A. De Herde, «Design of Low Energy Office Buildings», Energy and Buildings , vol. 35, нет. 5, стр. 473–491, 2003.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. Р. Гейгер, «Классификация климата В. Кеппена», в Landolt-Börnstein-Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, Geophysik und Technik, alte Serie , стр. 603–607, Springer, Berlin, Germany, 1954.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

14. У. Т. Аксой и М. Иналли, «Влияние некоторых параметров пассивного проектирования здания на потребность в отоплении для холода». область», Строительство и окружающая среда , том. 41, нет.

    No related posts.