3 ТЕРМИНЫ И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Термины, применяемые в настоящем нормативном документе, и их определения приведены в приложении Б.
4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1 При теплотехническом проектировании тепловой защиты зданий в каждом конкретном случае последовательно решаются следующие задачи.
4.1.1 Определение параметров наружных климатических условий - согласно 5.1 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-01, влажностного режима помещений зданий - согласно СНиП 23-02 для соответствующего пункта строительства, параметров внутренней среды - согласно 5.2 настоящего Свода правил.
4.1.2 Выбор класса энергетической эффективности зданий С, В или А согласно СНиП 23-02.
4.1.3 Определение уровня тепловой защиты - согласно разделу 6 настоящего Свода правил в соответствии с СНиП 23-02 для отдельных ограждающих конструкций по нормируемым значениям сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций для всех зданий либо по нормируемому удельному расходу тепловой энергии на отопление для гражданских (жилых и общественных) зданий. Эта задача решается при заполнении энергетического паспорта здания согласно разделу 18 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-02.
4.1.4 Проектирование ограждающей конструкции. В ходе проектирования определяют расчетные характеристики строительных материалов и конструкций согласно 5.3 настоящего Свода правил, рассчитывают приведенное сопротивление теплопередаче как фасада здания, так и отдельных элементов ограждающих конструкций согласно разделу 9 настоящего Свода правил, сопоставляют результат с уровнем, определенным в 4.1.3, и вносят при необходимости изменения как в проект здания в целом, так и в проект ограждающей конструкции; проверяют ограждающую конструкцию на защиту от переувлажнения согласно разделу 13 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-02.
4.1.5 Выбор светопрозрачных ограждающих, конструкций по требуемому сопротивлению теплопередаче, определенному в 4.1.3, и воздухопроницаемости - согласно разделу 12 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-02.
4.1.6 Расчет в необходимых случаях теплоустойчивости ограждающих конструкций в летнее время и теплоустойчивости помещений в холодный период года - согласно разделу 11 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-02.
4.1.7 Проектирование конструкций полов по нормируемым значениям теплоусвоения - согласно разделу 14 настоящего Свода правил и в соответствии с СНиП 23-02.
Заканчивают проектирование тепловой защиты зданий составлением раздела проекта «Энергоэффективность» согласно разделу 16 настоящего Свода правил.
4.2 Процедуры выбора теплозащитных свойств ограждающих конструкций более детально представлены в разделе 6.
Для облегчения решения каждой из этих задач в последующих разделах настоящего документа разработаны соответствующие методики и примеры расчетов.
5 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
5.1 НАРУЖНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
5.1.1 Расчетную температуру наружного воздуха text, °С, следует принимать по средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01 для соответствующего городского или сельского населенного пункта. При отсутствии данных для конкретного пункта расчетную температуру следует принимать для ближайшего пункта, который указан в СНиП 23-01.
5.1.2 Продолжительность отопительного периода zht, сут, и среднюю температуру наружного воздуха tht, °C, в течение отопительного периода следует принимать согласно СНиП 23-01 (таблица 1, графы 13 и 14 - для медицинских и детских учреждений, графы 11 и 12 - в остальных случаях) для соответствующего города или населенного пункта. При отсутствии данных для конкретного пункта расчетные параметры отопительного периода следует принимать для ближайшего пункта, который указан в СНиП 23-01. Величину градусо-суток Dd в течение отопительного периода следует вычислять по формуле
Dd = (tint - tht)zht, (1)
где tint - расчетная средняя температура внутреннего воздуха, °С, определяемая согласно указаниям 5.2.
5.1.3 Средний удельный вес наружного воздуха в течение отопительного периода gaht, Н/м3, следует рассчитывать по формуле
gaht = 3463/(273 + tht), (2)
где tht - то же, что и в 5.1.2, °С.
5.1.4 Среднюю плотность приточного воздуха за отопительный период raht, кг/м3, следует рассчитывать по формуле
raht = 353/[273 + 0,5(tint + text)], (3)
где tint - то же, что и в 5.1.2, °С;
text - то же, что и в 5.1.1, °С.
5.2 ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
Параметры воздуха внутри жилых и общественных зданий из условия комфортности следует определять согласно таблице 1 - для холодного периода года, и таблице 2 - для теплого периода года. Параметры воздуха внутри зданий производственного назначения следует принимать согласно ГОСТ 12.1.005 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений.
5.2.1 Расчетная относительная влажность воздуха внутри жилых и общественных зданий должна быть не выше значений, приведенных в графе 4 таблиц 1 и 2: внутри зданий производственного назначения - по ГОСТ 12.1.005 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений.
Обеспеченность условий эксплуатации ограждающих конструкций следует устанавливать в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности следующим образом:
- определяют по карте зону влажности (влажная, нормальная, сухая) согласно приложению В СНиП 23-02; при этом в случае попадания пункта на границу зон влажности следует выбирать более влажную зону;
- определяют влажностный режим помещений (сухой, нормальный, влажный или мокрый) в зависимости от расчетной относительной влажности и температуры внутреннего воздуха в соответствии с таблицей 1 СНиП 23-02;
- устанавливают согласно таблице 2 СНиП 23-02 условия эксплуатации ограждающих конструкций (А или Б) в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности.
5.2.2 Расчетная температура воздуха внутри жилых и общественных зданий tint для холодного периода года должна быть не ниже минимальных значений оптимальных температур, приведенных в таблице 1 согласно ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.1002. Для остальных зданий, не указанных в таблице 1, параметры воздуха следует принимать по минимальным значениям оптимальной температуры по ГОСТ 30494/ГОСТ 12.1.005 и нормам проектирования соответствующих зданий. Расчетная температура воздуха внутри здания tint для теплого периода года должна быть не выше допустимых значений, приведенных в таблице 2 согласно ГОСТ 30494.
5.2.3 Температура внутренних поверхностей наружных ограждений здания, где имеются теплопроводные включения (диафрагмы, сквозные включения цементно-песчаного раствора или бетона, межпанельные стыки, жесткие соединения и гибкие связи в многослойных панелях, оконные обрамления и т.д.), в углах и на оконных откосах не должна быть ниже, чем температура точки росы воздуха внутри здания td (таблица 3) при расчетной относительной влажности jint и расчетной температуре tint внутреннего воздуха (таблица 1). Для жилых и общественных зданий температура точки росы td приведена в таблице 3 при соответствующих минимальных температурах и относительной влажности, приведенных в таблице 1.
Таблица 1 - Оптимальная температура и допустимая относительная влажность воздуха внутри здания для холодного периода года
№ п.п.
|
Тип здания
|
Температура воздуха внутри здания tint, °С
|
Относительная влажность внутри здания jint %, не более
|
1
|
Жилые
|
20 - 22
|
55
|
2
|
Поликлиники и лечебные учреждения
|
21 - 22
|
55
|
3
|
Дошкольные учреждения
|
22 - 23
|
55
|
Примечания
1 Для зданий, не указанных в таблице, температуру воздуха tint, относительную влажность воздуха jint внутри зданий и соответствующую им температуру точки росы следует принимать согласно ГОСТ 30494 и нормам проектирования соответствующих зданий.
2 Параметры микроклимата специальных общеобразовательных школ-интернатов, детских дошкольных и оздоровительных учреждений следует принимать в соответствии с действующими санитарными правилами и нормами Министерства здравоохранения.
|
Таблица 2 - Допустимые температура и относительная влажность воздуха внутри здания для теплого периода года
№ п.п.
|
Тип здания
|
Температура воздуха внутри здания tint, °С
|
Относительная влажность внутри здания jint, %, не более
|
1
|
Жилые
|
24 - 28
|
60
|
2
|
Поликлиники и лечебные учреждения
|
24 - 28
|
60
|
3
|
Дошкольные учреждения
|
24 - 28
|
60
|
Таблица 3 - Температура точки росы воздуха внутри здания для холодного периода года
№ п.п.
|
Тип здания
|
Температура точки росы td, °С
|
1
|
Жилые, школьные и другие общественные здания (кроме приведенных в 2 и 3)
|
10,7
|
2
|
Поликлиники и лечебные учреждения
|
11,6
|
3
|
Дошкольные учреждения
|
12,6
|
5.3 ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ
5.3.1 При проектировании теплозащиты используют следующие расчетные показатели строительных материалов и конструкций (по приложению Д для условий эксплуатации ограждающих конструкций А или Б согласно СНиП 23-02):
- расчетный коэффициент теплопроводности А, Вт/(м×°С);
- коэффициент теплоусвоения (при периоде 24 ч) 5, Вт/(м2×°С);
- удельная теплоемкость (в сухом состоянии) с0, кДж/(кг×°С);
- коэффициент паропроницаемости m, мг/(м×ч×Па), или сопротивление паропроницанию Rvr, м2×ч×Па/мг;
- термическое сопротивление воздушных прослоек Ra.l, м2×°С/Вт;
- сертифицированные значения приведенного сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей, фонарей RoFr, м2×°С/Вт;
- сертифицированные значения коэффициентов затенения непрозрачными элементами t и относительного пропускания солнечной радиации окон k;
- сопротивление воздухопроницанию Ra, м2×ч×Па/кг, или его сертифицированные значения, м2×ч/кг, для окон и балконных дверей;
- коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью ограждения rs;
- коэффициент теплового излучения поверхности (тепловая эмиссия) e.
Примечание - Допускается расчетные теплотехнические показатели эффективных теплоизоляционных материалов (минераловатных, стекловолокнистых и полимерных), а также материалов, не приведенных в приложении Д, принимать согласно теплотехническим испытаниям по методике приложения Е, проведенным аккредитованными испытательными лабораториями.
5.3.2 Рекомендации по выбору эффективных теплоизоляционных материалов приведены в приложении Ж.
5.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПЛОЩАДЕЙ И ОБЪЕМОВ ЗДАНИЙ
5.4.1 Отапливаемую площадь здания следует определять как площадь этажей (в том числе и мансардного, отапливаемого цокольного и подвального) здания, измеряемую в пределах внутренних поверхностей наружных стен, включая площадь, занимаемую перегородками и внутренними стенами. При этом площадь лестничных клеток и лифтовых шахт включается в площадь этажа.
В отапливаемую площадь здания не включаются площади теплых чердаков и подвалов, неотапливаемых технических этажей, подвала (подполья), холодных неотапливаемых веранд, неотапливаемых лестничных клеток, а также холодного чердака или его части, не занятой под мансарду.
5.4.2 При определении площади мансардного этажа учитывается площадь с высотой до наклонного потолка 1,2 м при наклоне 30° к горизонту; 0,8 м - при 45° - 60°; при 60° и более - площадь измеряется до плинтуса.
5.4.3 Площадь жилых помещений здания подсчитывается как сумма площадей всех общих комнат (гостиных) и спален.
5.4.4 Отапливаемый объем здания определяется как произведение отапливаемой площади этажа на внутреннюю высоту, измеряемую от поверхности пола первого этажа до поверхности потолка последнего этажа.
При сложных формах внутреннего объема здания отапливаемый объем определяется как объем пространства, ограниченного внутренними поверхностями наружных ограждений (стен, покрытия или чердачного перекрытия, цокольного перекрытия).
Для определения объема воздуха, заполняющего здание, отапливаемый объем умножается на коэффициент 0,85.
5.4.5 Площадь наружных ограждающих конструкций определяется по внутренним размерам здания. Общая площадь наружных стен (с учетом оконных и дверных проемов) определяется как произведение периметра наружных стен по внутренней поверхности на внутреннюю высоту здания, измеряемую от поверхности пола первого этажа до поверхности потолка последнего этажа с учетом площади оконных и дверных откосов глубиной от внутренней поверхности стены до внутренней поверхности оконного или дверного блока. Суммарная площадь окон определяется по размерам проемов в свету. Площадь наружных стен (непрозрачной части) определяется как разность общей площади наружных стен и площади окон и наружных дверей.
5.4.6 Площадь горизонтальных наружных ограждений (покрытия, чердачного и цокольного перекрытия) определяется как площадь этажа здания (в пределах внутренних поверхностей наружных стен).
При наклонных поверхностях потолков последнего этажа площадь покрытия, чердачного перекрытия определяется как площадь внутренней поверхности потолка.
6 ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМИРУЕМОГО УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
6.1 Основной задачей СНиП 23-02 является обеспечение проектирования тепловой защиты зданий при заданном расходе тепловой энергии на поддержание установленных параметров микроклимата их помещений. При этом в здании также должны обеспечиваться санитарно-гигиенические условия.
6.2 В СНиП 23-02 установлены три обязательных взаимно увязанных нормируемых показателя по тепловой защите здания, основанных на:
«а» - нормируемых значениях сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций тепловой защиты здания;
«б» - нормируемых величинах температурного перепада между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающей конструкции и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции выше температуры точки росы;
«в» - нормируемом удельном показателе расхода тепловой энергии на отопление, позволяющем варьировать величинами теплозащитных свойств ограждающих конструкций с учетом выбора систем поддержания нормируемых параметров микроклимата.
Требования СНиП 23-02 будут выполнены, если при проектировании жилых и общественных зданий будут соблюдены требования показателей групп «а» и «б» либо «б» и «в», и для зданий производственного назначения - показателей групп «а» и «б». Выбор показателей, по которым будет вестись проектирование, относится к компетенции проектной организации или заказчика. Методы и пути достижения этих нормируемых показателей выбираются при проектировании.
Требованиям показателей «б» должны отвечать все виды ограждающих конструкций: обеспечивать комфортные условия пребывания человека и предотвращать поверхности внутри помещения от увлажнения, намокания и появления плесени.
6.3 По показателям «в» проектирование зданий осуществляется путем определения комплексной величины энергосбережения от использования архитектурных, строительных, теплотехнических и инженерных решений, направленных на экономию энергетических ресурсов, и поэтому возможно при необходимости в каждом конкретном случае установить меньшие, чем по показателям «а», нормируемые сопротивления теплопередаче для отдельных видов ограждающих конструкций, например, для стен (но не ниже минимальных величин, установленных в 5.13 СНиП 23-02).
6.4 В процессе проектирования здания определяется расчетный показатель удельного расхода тепловой энергии, который зависит от теплозащитных свойств ограждающих конструкций, объемно-планировочных решений здания, тепловыделений и количества солнечной энергии, поступающих в помещения здания, эффективности инженерных систем поддержания требуемого микроклимата помещений и систем теплоснабжения. Этот расчетный показатель не должен превышать нормируемый показатель.
6.5 Проектирование по показателям «в» дает следующие преимущества:
- отпадает необходимость для отдельных элементов ограждающих конструкций достижения заданных таблицей 4 СНиП 23-02 нормируемых значений сопротивления теплопередаче;
- обеспечивается энергосберегающий эффект за счет комплексного проектирования теплозащиты здания и учета эффективности систем теплоснабжения;
- большую свободу выбора проектных решений при проектировании.
6.6 Схема проектирования тепловой защиты зданий согласно СНиП 23-02 представлена на рисунке 1. Выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций следует выполнять в приведенной ниже последовательности:
- выбирают наружные климатические параметры согласно СНиП 23-01 и рассчитывают градусо-сутки отопительного периода;
- выбирают минимальные значения оптимальных параметров микроклимата внутри здания согласно назначению здания по ГОСТ 30494, СанПиН 2.1.2.1002 и ГОСТ 12.1.005. Устанавливают условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б;
- разрабатывают объемно-планировочное решение здания, рассчитывают показатель компактности зданий kedes и сравнивают его с нормируемым значением. Если расчетное значение больше нормируемого, то рекомендуется изменить объемно-планировочное решение с целью достижения нормируемого значения;
- выбирают требования показателей «а» или «в».
По показателям «а»
6.7 Выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций согласно нормируемым значениям ее элементов выполняют в нижеприведенной последовательности:
- определяют нормируемые значения сопротивлений теплопередаче Rreq ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий, чердачных и цокольных перекрытий, окон и фонарей, наружных дверей и ворот) по градусо-суткам отопительного периода; проверяют на допустимую величину расчетного температурного перепада Dtп;
- рассчитывают энергетические параметры для энергетического паспорта, однако величину удельного расхода тепловой энергии не контролируют.
По показателям «в»
6.8 Выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций на основе нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление здания выполняют в следующей последовательности:
- определяют в качестве первого приближения поэлементные нормы по сопротивлению теплопередаче Rreq ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий, чердачных и цокольных перекрытий, окон и фонарей, наружных дверей и ворот) в зависимости от градусо-суток отопительного периода;
- назначают требуемый воздухообмен согласно СНиП 31-01, СНиП 31-02 и СНиП 2.08.02 и определяют бытовые тепловыделения;
- назначают класс здания (А, В или С) по энергетической эффективности и в случае выбора класса А или В устанавливают процент снижения нормируемых удельных расходов в пределах нормируемых величин отклонений;
- определяют нормируемое значение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания qhreq в зависимости от класса здания, его типа и этажности и корректируют это значение в случае назначения класса А или В и подключения здания к децентрализованной системе теплоснабжения или стационарному электроотоплению;
- рассчитывают удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период qhreq, заполняют энергетический паспорт и сравнивают его с нормируемым значением qhreq. Расчет заканчивают в случае, если расчетное значение не превышает нормируемое.
Общие положения
1. Определяют тип здания
2. Выбирают наружные климатические параметры
3. Выбирают влажностный режим здания
4. Выбирают класс здания по энергетической эффективности
|
Рисунок 1 - Схема проектирования тепловой защиты зданий
Если расчетное значение qhreq меньше нормируемого значения qhreq, то осуществляют перебор следующих вариантов с тем, чтобы расчетное значение не превышало нормируемое:
- понижением по сравнению с нормируемыми значениями уровня теплозащиты для отдельных ограждений здания, в первую очередь для стен;
- изменением объемно-планировочного решения здания (размеров, формы и компоновки из секций);
- выбором более эффективных систем теплоснабжения, отопления и вентиляции и способов их регулирования;
- комбинированием предыдущих вариантов.
В результате перебора вариантов определяют новые значения нормируемых сопротивлений теплопередаче Rreq ограждающих конструкций (наружных стен, покрытий, чердачных и цокольных перекрытий, окон, витражей и фонарей, наружных дверей и ворот), которые могут отличаться от выбранных в качестве первого приближения как в меньшую, так и в большую сторону. Это значение не должно быть ниже минимальных величин, указанных в 5.13 СНиП 23-02.
Проверяют на допустимую величину расчетного температурного перепада Δtп.
6.9 Рассчитывают теплоэнергетические параметры согласно разделу 7 и заполняют энергетический паспорт согласно разделу 18 настоящего Свода правил.
|
