Пособие по проектированию тепловой защиты здания

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

1 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО- СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра теплоэнергетики, газоснабжения и вентиляции УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теплофизика зданий» для студентов направления подготовки «Строительство» профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция» Казань 2016

2 Составители: Садыков Р.А., Крайнов Д.В., Медведева Г.А. УДК 697 ББК ISBN Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теплофизика зданий» для студентов направления подготовки «Строительство» профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция». Сост.: Р.А. Садыков, Д.В. Крайнов, Г.А. Медведева, Казань: КГАСУ, с. Печатается по решению Редакционно-издательского совета Казанского государственного архитектурно-строительного университета. В учебно-методическом пособии приведена методика выполнения курсовой работы по теплотехническому расчету ограждающей конструкции зданий. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов профиля «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления подготовки «Строительство». Табл.12, илл.8, библиогр.14 наимен. Рецензент: доктор технических наук, профессор, заведующей кафедрой Отопления и вентиляции МГСУ, заведующий лабораторией Строительной теплофизики НИИ Строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук Гагарин В.Г. УДК 697 Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2016 Садыков Р.А., Крайнов Д.В., Медведева Г.А., 2016

3 Содержание ВВЕДЕНИЕ. 4 ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ОГРАЖДЕНИЯ Определение нормативных требований Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Выбор ограждающей конструкции Типовая разбивка на элементы Определение удельных геометрических показателей Расчет толщины утепляющего слоя Определение удельных потерь теплоты всех элементов Расчет приведенного сопротивления теплопередаче Проверка нормативных требований Вопросы для самопроверки РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ Вопросы для самопроверки РАСЧЕТ СТАЦИОНАРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В ОГРАЖДЕНИИ Расчет стационарного одномерного температурного поля Расчет без учета фильтрации воздуха Расчет с учетом фильтрации воздуха Расчет стационарного двумерного температурного поля Вопросы для самопроверки РАСЧЕТ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД Вопросы для самопроверки РАСЧЕТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ Проверка внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги Защита от переувлажнения ограждающих конструкций Расчет конденсации влаги в толще ограждения Вопросы для самопроверки ПРИЛОЖЕНИЯ ЛИТЕРАТУРА

4 ВВЕДЕНИЕ Строительная теплофизика рассматривает вопросы теплопередачи, воздухопроницания и влажностного режима ограждений в связи с процессами тепло- и массообмена, обусловленными действием внешних климатических факторов и работой систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В настоящее время ее значение усиливается в связи с широким применением индустриальных конструкций из современных материалов, повышением требований к комфортности внутреннего климата помещений, а также развитием строительства в районах с резко выраженными климатическими воздействиями. Курсовая работа по дисциплине «Теплофизика зданий» включает расчет тепловой защиты, защиты от переувлажнения ограждающих конструкций, расчет на воздухопроницаемость и теплоустойчивость ограждающих конструкций. Она выполняется в соответствии с требованиями нормативной документации [8-13]. Цель курсовой работы закрепить и развить знания, полученные студентами при изучении теоретического курса и практических занятий, изучить требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям зданий [8], получить навыки решения практических задач строительной теплофизики. ЗАДАНИЕ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ Выполнить следующие расчеты многослойного наружного ограждения для пятиэтажного жилого здания: 1. Расчет теплового режима 1.1. Определение нормативных требований; 1.2. Расчет толщины утепляющего слоя; 1.3. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции; 1.4. Проверка нормативных требований; 2. Расчет воздухопроницаемости; 3. Расчет стационарного температурного поля в ограждении 3.1. Расчет одномерного стационарного температурного поля; Расчет без учета фильтрации воздуха; Расчет с учетом фильтрации воздуха; 3.2. Расчет двумерного стационарного температурного поля; 4. Расчет теплоустойчивости; 5. Расчет влажностного режима 5.1. Определение температуры точки росы; 5.2. Проверка внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги в зоне теплопроводного включения; 5.3. Проверка нормативных требований по защите от переувлажнения ограждающих конструкций; 5.4. Расчет конденсации влаги в толще ограждения. 4

5 Варианты заданий приведены в таблице 1 «Район строительства», таблице 2 «Геометрические размеры фасада здания и оконных проемов», таблице 3 «Тип и материалы ограждающей конструкции». Район строительства принимается по двум последним цифрам шифра зачетной книжки, остальные данные по последней. Таблица 1 Район строительства N Город N Город N Город N Город 00 Абакан 25 Дмитров 50 Нарьян-Мар 75 Сургут 01 Александровск- Нижний Новгород 26 Екатеринбург 51 Сахалинский 76 Сыктывкар 02 Анадырь 27 Елабуга 52 Николаевск-на- Амуре 77 Таганрог 03 Архангельск 28 Енисейск 53 Новосибирск 78 Тамбов 04 Астрахань 29 Иваново 54 Оймякон 79 Тверь 05 Барнаул 30 Ижевск 55 Омск 80 Тобольск 06 Белгород 31 Йошкар-Ола 56 Орел 81 Томск 07 Белорецк 32 Иркутск 57 Оренбург 82 Тула 08 Биробиджан 33 Казань 58 Охотск 83 Тында 09 Благовещенск 34 Калининград 59 Пенза 84 Тюмень 10 Бодайбо 35 Калуга 60 Пермь 85 Улан-Удэ 11 Братск 36 Каменск- Петропавловск- 61 Уральский Камчатский 86 Уренгой 12 Брянск 37 Кемерово 62 Псков 87 Уфа 13 Великие Луки 38 Комсомольскна-Амуре 63 Пятигорск 88 Ухта 14 Верхнеуральск 39 Кострома 64 Ржев 89 Хабаровск 15 Верхоянск 40 Краснодар 65 Ростов-на-Дону 90 Ханты- Мансийск 16 Владивосток 41 Красноярск 66 Рязань 91 Чебоксары 17 Владикавказ 42 Курск 67 Салехард 92 Челябинск 18 Владимир 43 Майкоп 68 Самара 93 Черкесск 19 Волгоград 44 Махачкала 69 Санкт- Петербург 94 Чита 20 Вологда 45 Мончегорск 70 Саранск 95 Элиста 21 Воркута 46 Москва 71 Саратов 96 Южно- Курильск 22 Воронеж 47 Мурманск 72 Смоленск 97 Южно- Сахалинск 23 Грозный 48 Муром 73 Сочи 98 Якутск 24 Дербент 49 Нальчик 74 Ставрополь 99 Ярославль N последние две цифры шифра зачетной книжки. 5

6 Конструктивная схема наружного ограждения представлена на рис. 1, схема фасада здания на рис. 2, размеры оконных проемов на рис. 3. Рис. 1. Конструкция наружного ограждения., соответственно внутренняя и наружная части ограждений, δ i толщина i-го слоя ограждения, i = 1, 4. Рис. 2. Схема фасада здания. 6

7 Рис. 3. Размеры оконных проемов. Геометрические размеры фасада здания и оконных проемов 7 Таблица 2 Последняя ОК1 ОК2 цифра Н этажа, мм L здания, мм шифра L, мм H, мм L, мм H, мм Последняя цифра шифра Тип и материалы ограждающей конструкции Толщина слоя, м Номер материала слоя δ 1 δ 2 δ Таблица 3 Тип наружного ограждения* 0 0,015 0,12 0, ,015 0,12 0, ,01 0,38 0, ,01 0,38 0, ,015 0,38 0, ,015 0,25 0, ,01 0,3 0, ,01 0,4 0, ,01 0,38 0, ,01 0,3 0, * Тип наружного ограждения: 1. Трехслойная бетонная панель на гибких связях 2. Ненесущая стеновая конструкция с облицовкой из кирпичной кладки 3. Фасадные системы с тонким штукатурным слоем.

8 Номер материала слоя, указанный в таблице 3, соответствует номеру материала по приложению 1 или [11, приложение Т]. В этом же приложении находятся теплотехнические показатели строительных материалов в сухом состоянии и их расчетные коэффициенты: влажности w, %, теплопроводности λ, Вт/(м С), теплоусвоения s, Вт/(м 2 С) и паропроницаемости µ, мг/(м ч Па). Расчетные коэффициенты следует принимать при условиях эксплуатации конструкций А и Б. Условия эксплуатации конструкций определяются в зависимости от влажностного режима помещений и зоны влажности района строительства. Расчетная температура внутреннего воздуха здания при расчете ограждающих конструкций жилых зданий принимается по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий для холодного периода года по [8, таблица 1]. Для жилых зданий в интервале С. При расчетах ограждающих конструкций (в том числе, для определения точки росы) относительную влажность внутреннего воздуха для помещений жилых зданий следует принимать равной 55 %. Для других типов зданий согласно [11, п.5.7]. Влажностный режим помещений зданий в холодный период года в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха следует устанавливать по таблице 4 или [11, таблица 1]. Зоны влажности района строительства следует принимать по карте [11, приложение В]. Таблица 4 Влажностный режим помещений зданий Режим Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, С до 12 свыше 12 до 24 свыше 24 Сухой до 60 до 50 до 40 Нормальный свыше 60 до 75 свыше 50 до 60 свыше 40 до 50 Влажный свыше 75 свыше 60 до 75 свыше 50 до 60 Мокрый — свыше 75 свыше 60 Условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства, необходимые для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений, следует устанавливать по таблице 5. Таблица 5 Условия эксплуатации ограждающих конструкций Влажностный режим Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности помещений зданий сухой нормальной влажной Сухой А А Б Нормальный А Б Б Влажный или мокрый Б Б Б 8

9 Для удобства дальнейших тепловых расчетов все исходные и выбранные из [11] теплофизические характеристики рекомендуется свести в таблицу 6. Таблица 6 Город Номера слоя Материал слоя Исходные данные и теплофизические характеристики материалов конструкции наружного ограждения Характеристики материала в сухом состоянии удельная теплопроводность плотность теплоемкость ρ о, кг/м 3 λ с о, о, Вт/(м ос) кдж/(кг ос) Расчетные характеристики материала (при условиях эксплуатации А или Б) влажность w, % теплопроводность λ, Вт/(м ос) теплоусвоение s, Вт/(м 2 ос) паропроницаемость μ, мг/(м ч Па) В курсовой работе проверяется удовлетворение ограждающей конструкции следующим нормативным требованиям [11]: приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций здания; воздухопроницаемости ограждающих конструкций; теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года; ограничению минимальной температуры и недопущению конденсации влаги на внутренней поверхности ограждающих конструкций в холодный период года; влажностному состоянию ограждающих конструкций. 9

10 1. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ОГРАЖДЕНИЯ Ограждающие конструкции современных зданий характеризуются наличием конструктивных и утепляющих слоев, различного рода теплотехнических неоднородностей в виде плит перекрытий, связей, перегородок, оконных откосов, конструктивных элементов фасадных систем и т.п. Часть ограждающей конструкции, которая не содержит теплотехнических неоднородностей, будем называть гладью конструкции. Гладь конструкции является однородной. Для характеристики теплозащитных качеств неоднородных конструкций, к которым можно отнести большинство ограждающих конструкций современных зданий, используется понятие приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [1, 7]. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции считается основной теплозащитной характеристикой здания, и величина его регламентируется нормами [11]. Теплозащитная оболочка здания это совокупность ограждающих конструкций, образующих замкнутый контур, ограничивающий отапливаемый объем здания Определение нормативных требований Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям: а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования); б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование); в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарногигиеническое требование). Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в). В рамках данной курсовой работы проверяются выполнение требований а) и в). Комплексное требование не проверяется. Порядок расчета Поэлементные требования 1) Необходимо проверить выполнение условия: пр норм Rо Rо. (1.1) Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче норм ограждающей конструкции R о, (м 2 С)/Вт, следует определять по формуле: норм тр о о p R R m, (1.2) 10

11 тр где R о базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, (м 2 С)/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, ГСОП, С сут/год, региона строительства и определять по таблице 7. m р коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (1.2) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента m р в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания выполняются требования к данной удельной характеристике [11]. Значения коэффициента m р при этом должны быть не менее: 0,63 для стен, 0,95 для светопрозрачных конструкций, 0,8 для остальных ограждающих конструкций. Градусо-сутки отопительного периода определяются по формуле: ГСОП tв tот zот, (1.3) где t от, z от средняя температура наружного воздуха, С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по [12] для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домовинтернатов для престарелых не более 10 С; t в расчетная температура внутреннего воздуха здания, С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций жилых и общественных зданий по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по [8], для производственных с сухим и нормальным режимами по нормам проектирования соответствующих зданий. 11

12 12 Здания и помещения, коэффициенты а и b Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций Градусосутки отопительного периода, С сут/год Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче конструкций покрытий и перекрытий перекрытий чердачных, над стен над про- холодными подпольями и ездами подвалами Таблица 7 тр R о, (м 2 С)/Вт, ограждающих окон и балконных дверей фонарей ,1 3,2 2,8 0,35 0,25 1. Жилые, лечебнопрофилактические ,8 4,2 3,7 0,40 0,30 и дет ,5 5,2 4,6 0,45 0,35 ские учреждения, школы, ,2 6,2 5,5 0,50 0,40 интернаты ,9 7,2 6,4 0,55 0, ,6 8,2 7,3 0,60 0,50 a — 0, , , , ,00035 b — 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 2. Общественные, кроме ,6 2,4 2,0 0,33 0,23 указанных выше, административные ,4 3,2 2,7 0,38 0,28 и бытовые, за ,0 4,0 3,4 0,43 0,33 исключением помещений с ,6 4,8 4,1 0,48 0,38 влажным или мокрым режимом ,2 5,6 4,8 0,53 0, ,8 6,4 5,5 0,58 0,48 a — 0,0003 0,0004 0, , , b — 1,2 1,6 1,3 0,2 0,25 Примечания: Значения тр R о для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять: тр Rо a ГСОП b.

Ознакомьтесь так же:  Утверждение бюджета полномочия

13 В случаях реконструкции зданий, для которых по архитектурным или историческим причинам невозможно утепление стен снаружи, нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен допускается определять по формуле: норм tв tн Rо, (1.4) н t в где t в то же, что в формуле (1.3); t н расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 [12]; Δt н нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха t в и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции τ в, С, принимаемый по [11, таблица 5] или приложению 2; α в коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м 2 С), [11, таблица 4] или приложение Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, R о, (м 2 С)/Вт, рассчитывается по методике [11, приложение Е] с ис- пр пользованием таблиц [13, приложение Г] или результатов расчета температурных полей в специализированном программном обеспечении [15]. Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания следует определять по формуле: пр 1 R, (1.5) о n m r a U l n i i j j k k i1 j1 k1 где a i удельный геометрический показатель i-го плоского элемента, м 2 /м 2. Равен отношению площади i-го элемента в исследуемой конструкции, A i, м 2, к общей площади конструкции, А, м 2 : Ai ai ; (1.6) A l j удельный геометрический показатель j-го линейного элемента, м/м 2. Равен отношению суммарной протяженности j-го элемента, L j, м, к общей площади конструкции, А, м 2 : Lj l j ; (1.7) A n k удельная геометрическая показатель k-го точечного элемента, 1/м 2. Равен отношению суммарного количества k-ых элементов в исследуемой конструкции, N k, к общей площади конструкции, А, м 2 : 13

14 N n A Ψ j удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-го вида, Вт/(м С); χ k удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, Вт/ С; U i коэффициент теплопередачи однородной i-той части фрагмента теплозащитной оболочки здания (удельные потери теплоты через плоский элемент i-го вида), Вт/(м 2 С). Определяется по формуле: усл k k ; (1.8) 1, (1.9) Ui усл Rоi, где R оi, условное сопротивление теплопередаче однородной части (глади) ограждающей конструкции, (м 2 С)/Вт, определяется по формуле: усл 1 1 Rо Rв Rк Rн Rк в, (1.10) н где R в сопротивление теплоотдачи от внутреннего воздуха (при t в >τ в ) к внутренней поверхности ограждающей конструкции (или сопротивление тепловосприятию); R к термическое сопротивление однородной части (глади) ограждающей конструкции; R н сопротивление теплоотдачи от наружной поверхности ограждающей конструкции к наружному воздуху (при τ н >t н ); α в то же, что в формуле (1.4); α н коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м 2 С), [11, таблица 6] или приложение 4. Для многослойной конструкции R к определяется по формуле: n n R i к Ri, (1.11) i1 i1i где R i термическое сопротивление слоя однородной части (глади) ограждения; δ i толщина i-го слоя ограждающей конструкции, м; λ i коэффициент теплопроводности материала i-го слоя ограждения, Вт/(м С). Коэффициент теплотехнической однородности, r, вспомогательная величина, характеризующая эффективность утепления конструкции (0 r 1), определяется по формуле: R r. (1.12) R Рассматривают два основных случая расчета приведенного сопротивления теплопередаче: а) расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции с известными характеристиками; 14 пр о усл о

15 б) подбор элементов проектируемой конструкции, для достижения целевого сопротивления теплопередаче. Поскольку по заданию толщина утепляющего слоя неизвестна, то в рамках курсового проекта рассматривается второй случай расчета приведенного сопротивления теплопередаче проектируемой конструкции. Подбор элементов проектируемой ограждающей конструкции, для достижения целевого сопротивления теплопередаче, проводят в нижеприведенной последовательности Выбор ограждающей конструкции Определяют целевое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции здания, которое должно быть не ниже нормативного R о (форму- норм ла (1.2)). Вид ограждающей конструкции выбирают по заданию Типовая разбивка на элементы Выбирают типовую разбивку на элементы, которую корректируют с учетом особенностей ограждающей конструкции. Для стен типовую разбивку следует принимать по [13, приложение А]. В рамках данной курсовой работы рассматриваются следующие элементы конструкции (рис. 2): плоский элемент стена по глади линейные элементы сопряжение с плитой перекрытия стыки с оконными блоками точечный элемент крепеж утеплителя (тарельчатый анкер) Определение удельных геометрических показателей Для каждого элемента находят удельный геометрический показатель. Для приведения теплопотерь всех элементов (плоских, линейных и точечных) к 1 м 2 площади фрагмента необходимо абсолютные геометрические характеристики фрагмента ограждения представить в виде удельных геометрических показателей, т.е. соотнесенных с площадью всего фрагмента. Расчет выполняется по формулам (1.6)-(1.8). Удельный геометрический показатель точечного элемента (крепежа утеплителя) на практике изменяется в пределах от 5 до 12 шт/м Расчет толщины утепляющего слоя Для плоских элементов выбирают толщину утеплителя. Для этого целевое сопротивление теплопередаче конструкции умножают на повышающий коэффициент и подбирают конструкцию со значением: R o усл =1,5R ц в том числе для ненесущей стеновой конструкции с облицовкой из кирпичной кладки; 15

16 R усл o =1,3R ц в случае, если про конструкцию известно, что она отличается высокой однородностью (в том числе для фасадных систем с тонким штукатурным слоем); R усл o =1,8R ц в случае, если про конструкцию известно, что она отличается низкой однородностью. Используя формулу (1.10), получим выражение R 3 для определения предварительной толщины слоя утеплителя δ ут : усл 1 1 R3 Rо R1 R2 R4, (1.13) в н R. (1.14) ут Вычисленное значение δ 3 должно быть скорректировано в соответствии с требованиями унификации конструкции ограждений, поэтому за δ 3 принимают ближайшее большее стандартное значение Определение удельных потерь теплоты всех элементов Для выбранной толщины утеплителя определяют удельные потери теплоты всех элементов ограждающей конструкции. Источниками получения удельных потерь теплоты служат: расчет температурного поля или справочные материалы. В курсовой работе необходимо использовать справочные материалы в виде таблиц [13, приложение Г]. Номера таблиц и дополнительные характеристики конструкции определяются по последней цифре шифра зачетной книжки согласно таблице 8. Таблица 8 Последняя цифра шифра Неоднородности ограждающей конструкции Тип наружного ограждения* Лин.1 (плита) Г.13 d п =160 Г.13 d п =210 Г.13 d п =160 Г.13 d п =210 Г.13 d п =160 Г.13 d п =210 Г.13 d п =160 Г.13 d п =210 Таблица в СП Лин.2 (окно) Г.32 d р =60 Г.32 d р =60 Г.32 d р =60 Г.32 d р =60 Г.32 d р =80 Г.32 d р =80 Г.32 d р =120 Г.32 d р =120 Точ.1 (дюбель) Г.4 L 1 =0 Г.4 L 1 =5 Г.4 L 1 =0 Г.4 L 1 =5 Г.4 L 1 =10 Г.4 L 1 =15 Г.4 L 1 =20 Г.4 L 1 =0

17 Последняя цифра шифра Тип наружного ограждения* Лин.1 (плита) Г.19 d п =160 Г.19 d п =210 Таблица в СП Лин.2 (окно) Г.33 d н =0 Г.33 d н =20 * Тип наружного ограждения: 1. Трехслойная бетонная панель на гибких связях 2. Ненесущая стеновая конструкция с облицовкой из кирпичной кладки 3. Фасадные системы с тонким штукатурным слоем. Точ.1 (дюбель) Г.4 L 1 =15 Г.4 L 1 =20 Справочными материалами для определения удельных потерь теплоты также могут служить данные технических свидетельств или альбомов типовых чертежей, другие официальные результаты расчетов Расчет приведенного сопротивления теплопередаче Результаты расчетов сводят в таблицу 9. Элемент конструкции Геометрические и теплозащитные характеристики элементов Удельный геометрический показатель Удельные потери теплоты Удельный поток теплоты, обусловленный элементом Таблица 9 Доля общего потока теплоты через элемент, % Название элемента Плоский a 1 = м 2 /м 2 U 1 = Вт/(м 2 С) U 1 a 1 = Вт/(м 2 С) Название элемента Линейный l 1 = м/м 2 Ψ 1 = Вт/(м С) Ψ 1 l 1 = Вт/(м 2 С) Название элемента Точечный n 1 = 1/м 2 χ 1 = Вт/ С χ 1 n 1 = Вт/(м 2 С) Итого 1/R пр = Вт/(м 2 С) 100% По таблице 9 и формуле (1.5) проводят расчет приведенного сопротивления теплопередаче Проверка нормативных требований Поэлементные требования По результатам расчета проводят оценку достижения целевого сопротивления теплопередаче и, при необходимости, корректируют конструктивное решение ограждающей конструкции. Корректировка может заключаться, как в изменении толщины или типа утеплителя, так и в замене наиболее значимых теплозащитных элементов. 17

18 П р и м е ч а н и е. Как правило, целевое сопротивление может считаться достигнутым, если полученное расчетом приведенное сопротивление теплопередаче не меньше целевого сопротивления теплопередаче и отличается от него не более чем: на 10 % для R o усл t р +(2 3) С. Расчет 1) Определяется температура внутренней поверхности t вп для однородной конструкции (см. раздел 3.1.1): R t в вп tв tв tн. (5.1) Rо 2) Температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции в зоне теплотехнической неоднородности t неод вп определяется по результатам расчета двумерного температурного поля с использованием специального программного обеспечения [15]. Расчет выполняется в рамках раздела ) Температура точки росы t р для данного состояния внутреннего воздуха t в определяется по формуле [7] или по приложению 8: 5330 t р 273, (5.2) e ln в 1, где e в парциальное давление (действительная упругость) водяных паров воздуха в помещении, Па. Определяется по формуле: в E e в в, (5.3) 100 где φ в относительная влажность воздуха в помещении, %, для жилых помещений принимается 55 %; Е в парциальное давление насыщенного водяного пара, Па, при температуре воздуха в помещении. В зависимости от точности может определяться по аппроксимационным формулам [4]. В частности, при температуре от минус 40 до плюс 45 С E находится по приложению 8 или формуле: E 1,84 10 exp 273 t. (5.4) Алгоритм определения температуры точки росы для случая t в =20 С и φ в =50 % с использованием формул (5.2)-(5.4) представлен на рис

28 Рис. 6. Схема определения температуры точки росы. 4) Выполняется проверка санитарно-гигиенического требования к ограждающей конструкции, для чего сравниваются t вп и t неод вп с t р. В случае, когда t вп > t р и t неод вп > t р, то конденсации на внутренней поверхности ограждения не будет. Санитарно-гигиеническое требование выполняется. Если же t вп I agree.

Требования обеспечения тепловой защиты зданий
Мнение эксперта

В сентябре этого года прошел вебинар, посвященный проблемам проектирования тепловой защиты строящихся или реконструируемых отапливаемых зданий общей площадью более 50 м 2 . Лектор – Владимир Геннадьевич Гагарин, доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией строительной теплофизики НИИСФ РААСН, ответил на многочисленные вопросы специалистов по требованиям, изложенным в своде правил СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02–2003». С назначением данного документа, а также с ответами на вопросы, заданные в ходе семинара, читатели могут ознакомиться в предлагаемом материале.

Несколько слов о назначении строительных норм и правил «Тепловая защита зданий».

Первое, что следует сказать, – этот документ не предназначен для специалистов, занимающихся экспериментальным строительством и проектированием пассивных зданий, зданий с нулевым потреблением энергии и т. п. СП 50.13330.2012 предназначен для проектирования зданий массовой застройки, в первую очередь многоэтажных жилых зданий, и рассчитан в первую очередь на проектировщиков – конструкторов ограждающих конструкций зданий, а не на инженеров по отоплению и вентиляции.

Второе. Этот нормативный документ регламентирует не только технические, но и экономические аспекты строительной отрасли. Некоторые из предположенных в нем технических решений могут оказать влияние на развитие всей строительной индустрии нашей страны. Поэтому при разработке такого документа в первую очередь должны соблюдаться государственные интересы, а не интересы тех или иных производителей строительных материалов и оборудования.

Третье. Строительные нормы и правила действуют в нашей стране с 1954 года и изначально задумывались как пособия для специалистов, занимающихся проектированием и строительством зданий. Требования СНиП должны соблюдаться, но у проектировщиков должна быть возможность выбора того или иного конструктивного решения, строительного или теплоизоляционного материала, технологии и т. д.

Четвертое. Методики расчетов и нормативные требования, приведенные в СНиП «Тепловая защита зданий», изначально не предназначались для проверки экспериментальным путем. Они содержат ряд условностей, которые допустимы при проведении расчетов, но не могут быть точно воспроизведены на практике. Например, при расчете приведенных сопротивлений теплопередаче используются характеристики материалов, взятых при определенной влажности. В реальных условиях у этих материалов никогда не будет такой влажности и, соответственно, теплопроводности. Это расчетные величины, и выходная величина будет расчетной. Сегодня предпринимаются многочисленные попытки осуществить экспериментальную проверку данных расчетов. В большинстве случаев эти попытки некорректны.

Ознакомьтесь так же:  Как составить заявление на имя ректора

Пятое. При разработке СП 50.13330.2012 необходимо было учитывать другие нормативные документы, например СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05–95». Требования, сформулированные в СП 50.13330.2012, не должны противоречить требованиям, сформулированным в других нормативных документах того же уровня.

Когда будет доработана методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций?

В настоящее время НИИСФ РААСН разрабатывает свод правил с рабочим названием «Правила расчета приведенного сопротивления теплопередаче. Таблицы теплотехнических характеристик типовых элементов ограждающих конструкций». Основным заказчиком работы выступило Национальное объединение строителей (НОСТРОЙ). Кроме того, проект разработки СП поддержали ООО «ТехноНИКОЛЬ-Строительные Системы», ООО «Термоклип» и др. Первая редакция СП публично обсуждалась. В конце октября НИИСФ сдает работу в НОСТРОЙ, после чего начнется работа по подготовке СП к изданию в Министерстве регионального развития. Дальнейшее от нас зависит мало.

В приложении Д приведена форма для заполнения энергетического паспорта здания. Обязательно ли при вводе строительного объекта в эксплуатацию в формах 3 и 4 указывать фактические значения геометрических и теплотехнических показателей здания? Если да, то на каком этапе? Кто должен определять фактические показатели?

В настоящее время система нормативной документации находится в стадии формирования. В этот переходный период могут наблюдаться некоторые несоответствия в различных документах. В частности, разработчикам актуализированной редакции СНиП было предложено убрать энергетический паспорт из этого документа. Мы решили оставить это приложение потому, что оно необходимо при разработке раздела проекта «Энергоэффективность», и потому, что оно было в СНиП 23-02–2003. При этом мы старались максимально сохранить форму энергетического паспорта из СНиП 23-02–2003, поэтому в нем сохранилась графа «Фактическое значение». В настоящий момент энергетический паспорт является справочным документом, и заполнять его необязательно. Вы можете самостоятельно согласовать документацию с представителями строительной экспертизы и представить всю информацию в том виде, в котором они потребуют.

Строительная организация осуществляет реконструкцию фасада административного здания, являющегося памятником архитектуры. Здание было построено еще до революции. Наружные стены сложены из сплошного кирпича, и их толщина составляет от 700 до 900 мм. Нужно ли утеплять здание изнутри? Какие теплоизоляционные материалы целесообразно использовать?

Толщина стен составляет 900 мм. Это примерно 3,5 кирпича. Не думаю, что это здание необходимо дополнительно утеплять, тем более изнутри. Это приведет к снижению долговечности, а на потере энергии почти никак не скажется. Так как здание является памятником архитектуры, вы можете получить разрешение не изменять конструкции стен и не повышать их сопротивление теплопередаче.

Если температура воздуха двух соседних помещений отличается больше, чем на 8 °C, то минимально допустимое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции помещения, кроме светопрозрачных, следует определять по формуле (5.4), принимая за величину tн расчетную температуру воздуха в более холодном помещении. А если температура в этом помещении будет –20 °C?

СНиП распространяется на отапливаемые здания. Помещение, о котором идет речь, таковым не является. Что касается отапливаемых зданий, да, если температура отличается больше, чем на 8 °C, то есть требования к этой перегородке. И именно перегородка должна рассчитываться по этой формуле, она выражает санитарно-гигиенические требования. Раньше было 6 °C, но ввели 8 °C, и вот почему. При 8 °C требуемое сопротивление теплопередаче по этой формуле получается 0,23 м2•°C, это очень маленькая величина, т. е. при перепаде 6 °C это сопротивление бессмысленно рассчитывать. Это ограничение сверху, ограничение на разность температур. При разности температур меньшей, чем 8 °C, получим слишком малое значение. Для неотапливаемых помещений это не учитывается.

Как определять нормируемые значения сопротивления теплопередаче пола по грунту, находящегося выше планировочной отметки земли в пределах глубины промерзания?

В СНиП такие вопросы не рассматриваются.

Нормативный показатель коэффициента остекленности фасада здания отменен?

Да, отменен. Площадь светопроемов нормируется СНиП 23-05–95 «Естественное и искусственное освещение». Этот СНиП отвечает за освещение, а окна нужны для того, чтобы обеспечивать это освещение, а не для того, чтобы экономить энергию. С точки зрения снижения энергии на отопление чем меньше площадь светопроемов, тем лучше. Поэтому было стыдно, когда в СНиП «Тепловая защита зданий» были ограничения по площади остекления. Это не вопрос теплозащиты.

СНиП 23-02–2003 предписывал при приемке здания в эксплуатацию проводить тепловизионный контроль. Это позволяло эффективно обнаружить скрытые дефекты тепловой защиты здания. Почему теперь было принято решение отказаться от этого требования?

Первое. Мы не можем в СП указывать какой-то строго определенный метод контроля качества теплозащиты здания, потому что это фактически будет лоббированием интересов коммерческих структур, продвигающих на рынок ту или иную технологию контроля или оборудование для его проведения. В конце концов, существуют и другие способы, позволяющие оценить тепловые потери здания.

Второе. В настоящее время нет адекватной экспериментальной методики, которая позволяла бы с необходимой точностью количественно оценивать теплозащиту здания. Существуют отдельные специалисты, которые понимают проблему и могут провести такую работу (например, С. И. Крышов из государственного бюджетного учреждения города Москвы «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве»), но таких специалистов единицы.

Отменены ли требования к показателю компактности здания?

Он заменен на удельную теплозащитную характеристику здания.

Нужно ли нормировать площадь остекления здания?

Согласно действующему в настоящий момент СНиП «Естественное и искусственное освещение» нормируется естественная освещенность и продолжительность инсоляции в помещениях зданий. Соответствующие параметры зависят и от площади светопроемов. Площадь остекления в СНиП «Тепловая защита зданий» нормировать не нужно.

Здание является памятником архитектуры и его невозможно утеплить. Согласно СП 50.13330.2012 нормируемое значение сопротивления теплопередаче для стен здания составило 1,2 (определено по формуле 5.4). Нужно ли в этом случае увеличивать мощность системы отопления здания?

Тот факт, что здание является памятником архитектуры, совсем не значит, что его нельзя утеплить. Если заказчик хочет, он может утеплить здание. А если не хочет, он может получить соответствующее свидетельство и не утеплять здание. После того, как будут определены значения приведенных сопротивлений теплопередаче всех ограждающих конструкций в проекте здания, следует рассчитать нагрузку на систему отопления при этих значениях и спроектировать систему отопления для этой нагрузки.

На сайте АВОК Онлайн-расчеты для проектировщиков в разделе Расчеты выложен ряд расчетов, сделанных на основе данного СП 50.13330.2012.

Тепловая защита зданий

Главная > Учебное пособие >Строительство

Методические указания для самостоятельной работы студентов к курсовому и дипломному проектированию «Тепловая защита зданий» / Сост. Л.В. Карасева, С.А. Геппель. – Ростов-на-Дону: ИАрхИ ЮФУ, 2010. – с.

Методические указания содержат требования к выполнению курсовой работы «Тепловая защита зданий» и соответствующего раздела в дипломном проекте. Представлены методики теплотехнических расчетов по определению необходимой толщины теплоизоляционного слоя, проверке условия ограничения температуры внутренней поверхности ограждения, выбору конструкции окон с заданными теплозащитными свойствами. Приведены сведения о влиянии архитектурного решения (габаритов здания, площади остекления) на уровень тепловой защиты зданий. Даны рекомендации по определению удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий.

Для оценки влажностного состояния ограждающих конструкций приведены два метода: графоаналитический метод Фокина-Власова и расчетный метод, используемый в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Необходимые справочные материалы даны в приложении.

Данные методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Архитектура».

проф. каф. ДАС ИархИ ЮФУ, канд.арх. Скопинцев А.В.

проф., д-р техн. наук, засл. деятель науки РФ, зав.каф. теплогазоснабжения РГСУ Иванов В.В.

© Институт архитектуры и искусств ЮФУ, 2010

Требования к составу и содержанию курсовой работы «Тепловая защита зданий»

Состав курсовой работы:

1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, исходя из зимних условий эксплуатации.

2. Выбор светопрозрачных ограждающих конструкций здания.

3. Расчет влажностного режима ограждающей конструкции.

4. Оценка требуемого уровня тепловой защиты здания по нормируемому удельному расходу тепловой энергии на отопление зданий.

Курсовая работа состоит из графической и расчетной частей и оформляется в виде пояснительной записки и прилагаемых чертежей.

Пояснительная записка содержит:

— выбор расчетных параметров внутреннего и наружного воздуха;

-определение необходимой толщины слоя утеплителя и сопротивления теплопередаче стены;

— проверку ограничения температуры внутренней поверхности стены;

— выбор конструкции окна по требуемому сопротивлению теплопередаче;

— расчет влажностного режима ограждающей конструкции с использованием графоаналитического метода Фокина-Власова;

— определение нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление в зависимости от характеристик здания.

Примерный объем пояснительной записки равен 8 – 10 страницам.

Графическая часть курсовой работы состоит из 4-х листов формата А4 и содержит:

— график распределения температур в стене по периодам года (1 лист);

— графики изменения парциального давления водяного пара в стене для зимнего, летнего и весенне-осеннего периодов (3 листа).

В тексте записки приводятся основные формулы, пояснения, расчеты и таблицы. В конце каждой части курсовой работы необходимо сделать выводы.

Для выполнения курсовой работы студентам предлагается вариант исходных данных.

1. Район строительства – один из городов, приведенных в табл. 1.

2. Назначение здания — варианты с указанием этажности здания и коэффициента остекленности фасада представлены в табл.2.

3. Варианты наружной ограждающей конструкции приведены в табл.3, материал теплоизоляционного слоя – в табл.4.

Перед выполнением расчета рекомендуется заполнить таблицу 5; теплотехнические характеристики материалов даны в таблице Приложения Б; условия эксплуатации зданий А или Б выбрать по табл.6.

Задание к курсовой работе «Тепловая защита зданий»

ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ: ИСТОРИЧЕСКИЙ ЭКСКУРС И СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА зданий: исторический ЭКСКУРС И СОВРЕМЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Постепенно мы приходим к современным реа­лиям проектирования ограждающих кон­струкций. На смену переработанной редак­ции СНиП II-3-79 (СНиП II-3-79*) с 1 октября 2003 г. постановлением Госстроя России от 26.06.2003 № 113 был принят и введен в действие СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Этот документ, по сути, закрепил все нововведения, которые были отражены в СНиП II-3-79*, но добавил к ним и дополнительные требования, имеющие существенное значение.

Согласно требованиям п. 5.1 СНиП 23-02, нор­мами были установлены три показателя тепловой за­щиты здания:

а) приведенное сопротивление теплопередаче от­дельных элементов ограждающих конструкций здания;

санитарно-гигиенический, включающий темпера­турный перепад между температурами внутрен­него воздуха и на поверхности ограждающих кон­струкций и температуру на внутренней поверхно­сти выше температуры точки росы; удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов огра­ждающих конструкций зданий с учетом объемно­планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нор­мируемого значения этого показателя.

При этом требования тепловой защиты здания считались выполненными, если в жилых и обществен­ных зданиях при проектировании были соблюдены требования показателей а и б либо б и в. В зданиях производственного назначения необходимо было со­блюдать только требования показателей а и б.

Согласно первому требованию норм (показатель а), приведенное сопротивление теплопередаче R ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следовало принимать не менее нормируе­мых значений Rred, определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 в зависимости от градусо-суток района строительства, которые в отличие от предыдущей ре­дакции стандарта стали обозначаться новым симво­лом: Dd. Данную формулировку нормативных требо­ваний можно представить в следующем виде:

Численные значения Rreq были представлены в табл. 4 СНиП 23-02-2003, соответствовали нормам табл. 1б СНиП II-3-79* и таким образом узаконива­ли их для проектирования ограждающих конструк­ций при выборе требуемого уровня их теплоизоляции.

Для производственных зданий с избытками явной теплоты более 23 Вт/м и зданий, предназначенных для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а также зданий с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °C и ниже приведенное сопротивление теплопереда­че ограждающих конструкций (за исключением свето­прозрачных) следовало принимать не менее значений, определяемых по формуле (6) за исключением того не­большого изменения, согласно которому все подстроч­ные и надстрочные индексы стали обозначаться латин­скими буквами (вместо индекса в появился индекс int, вместо н — ext и т. д.).

Согласно второму требованию норм (показатель б), расчетный температурный перепад At между темпера­турой внутреннего воздуха и температурой внутрен­ней поверхности ограждающей конструкции не дол­жен превышать нормируемых величин Atn:

где tint — стала обозначаться расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, ко­торую следовало принимать для расчета огра­ждающих конструкций: для группы зданий по поз. 1 табл. 4 — по минимальным значе­ниям оптимальной температуры соответ­ствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интер­вале 20-22 °C); для группы зданий по поз. 2 табл. 4 — согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной темпе­ратуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °C); для зданий по поз. 3 табл. 4 — по нормам про­ектирования соответствующих зданий; text — расчетная температура наружного воз­духа в холодный период года для всех зданий, кроме производственных зданий, предназна­ченных для сезонной эксплуатации, прини­маемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; n — то же, что и в формуле (4); aint — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций;

Ознакомьтесь так же:  Льготы по налогам доклад

R — приведенное сопротивление теплопере­даче ограждающих конструкций.

Нормируемые величины температурного перепада Atn были представлены в таблице 5 СНиП 23-02-2003.

Согласно третьему требованию норм (показатель в), удельный (на 1 м 2 отапливаемой площади пола квартир

или полезной площади помещений (или на 1 м 3 отапли­ваемого объема)) расход тепловой энергии на отопле­ние здания q des , определяемый по приложению Г СНиП 23-02-2003, должен быть меньше или равен нормируе­мому значению qh eq и определяется путем выбора теп­лозащитных свойств ограждающих конструкций зда­ния, объемно-планировочных решений, ориентации и типа здания, эффективности и метода регулирова­ния используемой системы отопления до удовлетво­рения условия:

Здесь следует сделать важное примечание. Согласно требованиям п. 5.13 СНиП 23-02-2003, если в результате расчета удельный расход тепло­вой энергии на отопление здания R окажется мень­ше нормируемого значения R, то допускается умень­шение сопротивления теплопередач R отдельных эле­ментов ограждающих конструкций здания (светопро­зрачных согласно примечанию 4 к табл. 4) по сравне­нию с нормируемым по табл. 4, но не ниже минималь­ных величин Rmin:

  • для стен групп зданий, указанных в поз. 1 и 2 табл. 4, по формуле:

для остальных ограждающих конструкции по формуле:

R min = R req ‘ 0 , 8 ,

т. е. допускалось некоторое снижение (до 37 % и 20 % соответственно) нормативных требований по показателю а требований тепловой защиты. Таким образом, был реализован так называемый «потребительский подход» при проектировании тепло­вой защиты зданий, когда проектировщику был предо­ставлен выбор правил проектирования в формате «ли- бо-либо»: он мог либо принять базовые значения нор­мативных требований к уровню тепловой защиты огра­ждающих конструкций по табл. 4 СНиП и затем прове­рить их на удовлетворение условию (17), либо принять нормируемые значения в качестве базовых, произвести расчет удельного расхода тепловой энергии на отопле­ние здания и в случае выполнения условия (19) при­нять ограждающие конструкции с более низкими зна­чениями приведенного сопротивления теплопередаче, но не меньше минимально допустимых значений (Rmin), проверить конструкции на выполнение условия (17) и произвести повторную проверку выполнения усло­вия (19). Если все у него сходилось, то проект можно было смело сдавать в экспертизу.

Приведенное сопротивление теплопередаче R для наружных стен следовало рассчитывать для фасада зда­ния либо для одного промежуточного этажа с учетом откосов проемов без учета их заполнений. Приведен­ное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций (окон, балконных дверей, фонарей) сле­довало принимать на основании сертификационных испытаний, при отсутствии их результатов следовало принимать значения по своду правил.

Свод правил по проектированию тепловой защиты зданий — СП 23-101-2004, — был утвержден и введен

в действие только с 1 июня 2004 г. В СНиП 23-02-2003 отсутствовали формулы для расчета приведенного со­противления теплопередаче. По этой причине проек­тировщики продолжали пользоваться методиками рас­чета, изложенными в СНиП II-3-79*. В СП 23-101-2004 методике проектирования тепловой защиты зданий был посвящен раздел 9, в котором отдельно описыва­лась методика расчета несветопрозрачных ограждаю­щих конструкций, ограждающих конструкций теплых чердаков и технических подвалов, светопрозрачных ограждающих конструкций, а также ограждающих кон­струкций остекленных лоджий и балконов. В рамках данной статьи не будут рассматриваться расчетные формулы из СП 23-101-2004, т. к. большинство специа­листов хорошо с ними знакомы. Отметим лишь, что не­сколько приложений данного СП было посвящено при­мерам расчета приведенного сопротивления теплопе­редаче: фасада жилого здания (приложение К), окон, балконных дверей и фонарей (приложение Л с таблич­ными значениями), ограждающих конструкций на ос­нове расчета температурных полей (приложение М), коэффициента теплотехнической однородности огра­ждающих конструкций по табличным значениям (при­ложение Н), неоднородных участков трехслойных па­нелей из листовых материалов (приложение П). Одна­ко то ли ввиду сложности представленных методов рас­чета, то ли ввиду недостаточной их проработки, при проектировании ограждающих конструкций сложи­лась следующая практика: проектировщик рассчиты­вал сначала так называемое условное сопротивление теплопередаче по классическим, известным ему

с институтской скамьи формулам типа (12), затем умно­жал полученное значение условного сопротивления теплопередаче на коэффициент теплотехнической од­нородности r (при этом в основном применял его толь­ко при расчете наружных стен зданий) и, получив та­ким образом приведенное сопротивление теплопере­даче, сравнивал его с нормируемым значением Rreq из табл. 4 СНиП 23-02-2003 и в случае выполнения условия (16) считал свою работу выполненной.

В СНиП 23-02-2003 впервые появился раздел, по­священный методике расчета удельного расхода тепло­вой энергии на отопление жилых и общественных зда­ний за отопительный период, основанный на составле­нии уравнения баланса тепловой энергии в рассматри­ваемом здании. Также впервые появился раздел, посвя­щенный контролю нормируемых показателей, и раз­дел, посвященный методике заполнения энергетиче­ского паспорта.

Видимо, из-за этих нововведений, документ поме­нял свое название. Вместо устоявшегося словосочета­ния «Строительная теплотехника» — «Тепловая защи­та зданий». Это название стало обозначать стандарт не только на русском языке, но и на английском: «Ther­mal performance of the building». Справедливости ради заметим, что английское слово performance на русский язык правильно переводится как «представление, эф­фективность, производительность» и в общем случае понимается как некая характеристика рассматриваемой системы или объекта, но никак не защита. Русскому слову «защита» в английском соответствует несколь­ко значений слов: protection, defense, security (в смысле обеспечения безопасности), но точно не performance.

Следует добавить, что только в конце 2009 г. в Рос­сии был утвержден Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении. ». Соглас­но требованиям данного закона, Указа Президента РФ от 04 июня 2008 г. № 889, а также постановлению Пра­вительства РФ от 25 января 2011 г. № 18 в целях сниже­ния к 2020 г. энергоемкости ВВП не менее чем на 40 % по сравнению с 2007 г., должны быть установлены ба­зовые требования энергетической эффективности зда­ний, после утверждения которых требования энерге­тической эффективности должны предусматривать уменьшение показателей, характеризующих годовую удельную величину расхода энергетических ресурсов в здании не реже 1 раза в 5 лет:

  • с 1 января 2011 г. (на период 2011-2015 гг.) — не ме­нее чем на 15 % по отношению к базовому уровню;
  • с 1 января 2016 г. (на период 2016-2020 гг.) — не ме­нее чем на 30 % по отношению к базовому уровню;
  • с 1 января 2020 г. — не менее чем на 40 % по отно­шению к базовому уровню.

Размерность сопротивлений теплопередаче и тер­мического сопротивления, по сравнению с предыду­щей редакцией СНиП (т. е. СНиП II-3-79*), осталась без изменений — м 2 ■ °С/Вт.

СП 50.13330.2012. Постепенно приходим к по­следней трансформации стандарта, посвященного проектированию ограждающих конструкций, — СП

50.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 23-02-2003) «Тепловая защита зданий».

Появлению этого стандарта способствовало из­менение в федеральном законодательстве, а именно утверждение двух федеральных законов: от 27 дека­бря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

и от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регла­мент о безопасности зданий и сооружений».

Согласно ст. 13 ФЗ «О техническом регулировании» к документам в области стандартизации, используе­мым на территории РФ, относятся:

  • национальные стандарты;
  • правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации;
  • применяемые в установленном порядке классифи­кации, общероссийские классификаторы технико­экономической и социальной информации;
  • стандарты организаций;
  • своды правил;
  • международные стандарты, региональные стандар­ты, региональные своды правил, стандарты ино­странных государств и своды правил иностран­ных государств, зарегистрированные в Федераль­ном информационном фонде технических регла­ментов и стандартов;
  • надлежащим образом заверенные переводы на рус­ский язык международных стандартов, регио­нальных стандартов, региональных сводов пра­вил, стандартов иностранных государств и сво­дов правил иностранных государств, принятые на учет национальным органом Российской Феде­рации по стандартизации;
  • предварительные национальные стандарты.

Как видно из перечня, в нем нет места традици­онным СНиПам. Долгое время это обстоятельство со­здавало неопределенность в области проектирования. Стали появляться различного рода стандарты орга­низаций (СТО), территориальные строительные нор­мы (ТСН, МГСН) и прочие документы, замещающие или дополняющие частично или полностью требова­ния традиционных нормативных документов (СНиП, ГОСТ). Не будем акцентировать внимание на этом эта­пе существования нормативных требований.

Согласно требованиям ст. 6 Федерального зако­на от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ Правительство РФ должно утвердить перечень национальных стандар­тов и сводов правил (частей таких стандартов и сво­дов правил), в результате применения которых на обя­зательной основе обеспечивается соблюдение требо­ваний настоящего Федерального закона.

Все участники строительного рынка ожидали по­явления такого постановления. И в 2010 г. вышло рас­поряжение Правительства РФ № 1047-р, согласно ко­торому был утвержден перечень национальных стан­дартов и сводов правил, в результате применения кото­рых на обязательной основе обеспечивается соблюде­ние требований Федерального закона «Технический ре­гламент о безопасности зданий и сооружений», и в этот перечень вошел упомянутый ранее СНиП 23-02-2003 (конкретно — разделы 4-12, приложения В, Г, Д).

Далее была проведена работа по актуализации национальных стандартов и сводов правил, вошед­ших в перечень распоряжения Правительства РФ от 21 июня 2010 г. № 1047-р, и после ее завершения в конце 2014 г. вышло постановление Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. № 1521, где был утвержден но­вый перечень национальных стандартов и сводов пра­вил, в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Феде­рального закона «Технический регламент о безопасно­сти зданий и сооружений». В новый перечень под № 35

включен СП 50.13330.2012 СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (раздел 1, п. 4.3 и 4.4 раздела 4, п. 5.1, 5.2, 5.4-5.7 раздела 5, п. 6.8 раздела 6, п. 7.3 раздела 7, подпункты «а» и «б» п. 8.1 раздела 8, п. 9.1 раздела 9 и приложение Г). Все остальные разделы и приложе­ния данного СП, таким образом, имеют статус добро­вольного применения. Прилагаемый в постановлении Правительства РФ от 26 декабря 2014 г. № 1521 пере­чень национальных стандартов и сводов правил всту­пает в силу с 1 июля 2015 г., и с этой даты распоряже­ние Правительства РФ от 21 июня 2010 г. № 1047-р при­знается утратившим силу.

Согласно требованиям п. 5.1 СП 50.13330.2012, теп­лозащитная оболочка здания должна отвечать следую­щим требованиям:

а) приведенные сопротивления теплопередаче от­дельных ограждающих конструкций должны быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

температура на внутренних поверхностях огра­ждающих конструкций должна быть не ниже ми­нимально допустимых значений (санитарно-гигие­ническое требование).

При этом требования тепловой защиты здания счи­таются выполненными при одновременном выполне­нии требований а, б, в.

Таким образом, вводятся три обязательных требо­вания, при этом второе из них является совершенно новым в практике проектирования тепловой защиты.

Требования а (поэлементные требования) анали­тически можно выразить в виде следующего условия:

При этом нормируемое значение приведенного со­противления теплопередаче ограждающей конструк­ции следует определять по формуле:

где R — базовое значение требуемого сопротив­ления теплопередаче ограждающей конструк­ции, которое следует принимать в зависимо­сти от ГСОП региона строительства и опреде­лять по таблице 3 СП 50.13330.2012; mp — коэффициент, учитывающий особенно­сти региона строительства.

В расчете по формуле (23) mp принимается равным 1. При этом допускается снижение значения коэффици­ента mp в случае, если при выполнении расчета удель­ной характеристики расхода тепловой энергии на отоп­ление и вентиляцию здания по методике приложения Г выполняются требования п. 10.1 к данной удельной характеристике. Значения коэффициента mp при этом должны быть не менее. 0,63 — для стен, 0,95 — для све­топрозрачных конструкций, 0,8 — для остальных огра­ждающих конструкций.

По сути, с введением коэффициента mp копиру­ется принцип нормирования, заложенный в СНиП 23-02-2003 (см. формулы (20) и (21)).

Далее в табл. 3 приводятся базовые значения тре­буемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, и таблица эта снова полностью копиру­ет требования СНиП 23-02-2003, отраженные в табл. 4 этого стандарта.

Несмотря на практически полную идентичность табл. 4 СНиП 23-02-2003 и табл. 3 СП 50.13330.2012, нормируемые требования к уровню тепловой защиты в СП 50.13330.2012 оказались ниже аналогичных тре­бований СНиП 23-02-2003.

Дело в том, что вместе с актуализацией стандар­та по тепловой защите (СНиП 23-02-2003) был актуа­лизирован и стандарт по строительной климатологии (СНиП 23-01-99*). В СНиП 23-02-2003 при определе­нии климатических параметров отопительного перио­да последние принимаются по СНиП 23-01-99*, в СП

50.13330.2012 — по СП 131.13330.2012.

И тут оказывается, что согласно актуализиро­ванной редакции стандарта по строительной кли­матологии (СП 131.13330.2012) в Москве, Санкт-Пе­тербурге и ряде других населенных пунктов резко потеплело, а продолжительность отопительного пе­риода сократилась. Так, в СНиП 23-01-99* средняя

ТРЕБУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ СОГЛАСНО СТАНДАРТАМ СНИП 23-02-2003 И СП 50.13330.2012