Энергоэффективные здания в московское массовое строительство

A_r – площадь пола жилых комнат квартиры, м²;
Z_ht – продолжительность отопительного сезона, для Москвы 213 сут.;
1. При определении трансмиссионных теплопотерь требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций принимается в соответствии со СНиП П-3-79* (издание 1998 г.) для второго этапа, с условием допущения применения конструкции с приведенным сопротивлением теплопередаче ниже указанных в п. 2.1.* СНиП (но не менее, чем требуемых значений по первому этапу) при обязательном увеличении сопротивления теплопередаче других наружных ограждений с тем, чтобы приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи совокупности наружных ограждений, K_m^tr был не ниже значения, определяемого путем подстановки требуемых согласно п.2.1* СНиП величин сопротивления теплопередаче с учетом фактической площади каждой ограждающей конструкции.
Это означает, что, например, до марта 1998 г. для московских условий с применением окон с тройным остеклением и сопротивлением теплопередаче 0,55 м²•°C/Вт вместо требуемого по СНиП П-3-79* не ниже 0,43 м²•°C/Вт, можно было выполнять наружные стены с сопротивлением теплопередаче 2,3-2,4 м²•°C/Вт вместо требуемого по второму этапу – 3,15 м²•°C/Вт. Однако в марте 1998 г. утверждено изменение к СНиП П-3-79*, по которому сопротивление теплопередаче окон повышено до 0,57 м²•°C/Вт. Но, если будут найдены окна с большей энергоэффективностью, то сопротивление теплопередаче стен может быть снижено.
2. При определении потерь тепла с инфильтрующимся воздухом через неплотности наружных ограждений в условиях естественной вытяжной вентиляции и применения окон с соблюдением требуемой воздухопроницаемости, определяющим является не расход воздуха проникающий под действием разности давлений на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, а тот расход, который необходим по санитарно-гигиеническим нормам для вентиляции помещений. Для жилых зданий – это 3 м³/ч на 1 м² жилых комнат квартиры.
Тогда приведенный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания следует определять по формуле:

где:  - плотность воздуха в помещении, равная 1,2 кг/м³;
с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг•°C);
K_i – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей и окон с тройными переплетами, 0,8 - для окон и балконных дверей с раздельными переплетами и 1,0- для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами.
Для малокомнатных квартир возможны случаи, когда расчетный объем вытяжного воздуха из квартиры превышает расход приточного воздуха, обеспеченного нагревом. Однако такое можно не принимать во внимание, так как, во-первых, относительная доля бытовых теплопоступлений на кухне в таких квартирах выше, чем в многокомнатных, и это компенсирует дополнительные потери тепла, и, во-вторых, расчетный объем вытяжки должен соблюдаться только в период пищеприготовления, а в остальное время он может быть ниже.
3. Удельная величина бытовых теплопоступлений за время ее включения в нормативные документы претерпела значительные, причем необъяснимые, изменения. Впервые они были включены в СНиП П-33-75 в объеме 26 ккал/ч (30вт) на 1 м² площади жилых комнат и подтверждены результатами натурных испытаний ряда типовых серий жилых зданий, проведенных МНИИТЭП (см. рис.) и опубликованных позже в [4]. На основе этих испытаний была установлена зависимость бытовых теплопоступлений в квартиру от ее жилой площади при условии нормы заселения аr=9 м² на одного человека:
Q_int = (150+ 22 A_r)•1,16 [Вт], вошедшая в СНиП в виде Q_int = 26 A_r•1,16.
При заселенности, отличной от нормативной, та же формула преобразуется в
Q_int= (150+ 198 A_r/а_r)•1,16.
Затем, в издании 1982 г. СНиП П-33-75 бытовые тепловыделения нормировались в размере 18 ккал/ч (21 Вт) на 1 м² площади пола отапливаемых помещений. В изданиях 1988 г. и 1992 г. – 21 Вт на 1м² площади пола жилых комнат и кухни. И, наконец, в СНиП 2.04.05 – 91* издания 1998 г. записано – не менее 10 Вт на 1 м² площади пола комнат и кухни жилых домов, что побуждает проектировщиков при отсутствии соответствующих расчетов удельную величину бытовых теплопоступлений принимать 10 Вт/м². Это в 2,5 раза ниже, чем по результатам испытаний и, как нам известно, не подтверждается другими испытаниями.
Поэтому предлагается в расчетах для зданий, сооружаемых по типовому проекту принимать в качестве удельного норматива бытовых теплопоступлений среднее между приведенными выше двумя крайними значениями – 17 Вт/м² площади пола жилых комнат квартиры.
4. Теплопоступления с солнечной радиацией через оконные проемы принимаются по данным НИИ Строительной физики с учетом интенсивности суммарной радиации, поступающей за отопительный сезон на разноориентированные фасады здания, затенение окон непрозрачными элементами и коэффициента относительного проникания солнечной радиации для светопрозрачных заполнений окон.
При определении удельной энергоемкости системы отопления на величину бытовых теплопоступлений и с солнечной радиацией вводится понижающий коэффициент, учитывающий аккумулирующую способность ограждений. Этот коэффициент также учитывает возможные потери теплопоступлений в переходный период отопительного сезона, когда теплопоступления с солнечной радиацией могут превышать теплопотери здания.
При вышеприведенном методе расчета потребность в теплоте на отопление здания устанавливается с учетом полного использования внутренних теплопоступлений и с солнечной радиацией, что может быть достигнуто за счет применения эффективной системы авторегулирования подачи тепла на отопление.
5. Для оценки энергоэффективности принятой системы отопления с авторегулированием производится сопоставление потребности в теплоте на отопление здания, определенной по вышеприведенной методике, с базовым расходом тепла, вычисляемым через расчетную мощность системы отопления без учета теплопоступлений с солнечной радиацией и неполном использовании бытовых тепловыделений с повышением температуры наружного воздуха выше расчетной.
Расчетная мощность системы отопления Q_h, квт определяется по формуле

где: t_int^h – расчетная температура воздуха, °C, в помещении при расчете потерь теплоты через наружные ограждения, в условиях Москвы для жилых зданий t_int^h = 18 °C;
t_ext – расчетная температура наружного воздуха холодного периода года, °C, соответствующая параметрам Б, для Москвы t_ext= -26 °C.
Соответственно удельное базовое количество тепла на отопление за отопительный период q_h•bas^y квт•ч/(м²год) находится из выражения
q_h•bas^y = [0,024•Q_h•Z_ht•(t_int - t_ht) / (t_int^h - t_ext)] / A_h ,
где: t_int– температура воздуха, поддерживаемая в помещениях, °C, в холодный и переходный периоды года при температуре наружного воздуха выше параметров А, для жилых зданий Москвы t_int = 20 °C;
t_ht– средняя температура наружного воздуха, °C, за отопительный период, для Москвы t_ht= -3,6 °C.
По отношению удельных энергоемкости системы отопления и базовой потребности в тепле оценивается процент экономии тепла за счет авторегулирования отопления, Э
Э = (q_h•bas^y - q_h^y)•100/q_h•bas^y.