VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Расчеты и практические наблюдения показывают, что потери теплоты в жилых и общественных зданиях через наружные ограждения Qогр и на инфильтрацию Qи соотносятся как Qогр:Qи=40%:60%, а в животноводческих и птицеводческих зданиях как 30%: 70%.

Рассмотрим соотношение теплопотерь через отдельные виды наружных ограждений: стены и покрытия Qн.о и окна Qок. В период резкого понижения температуры наружного воздуха через окна с малой теплоинерционностью (Dок=RокSок≪1,0) теплопотери при похолодании практически следуют во времени за изменением температуры наружного воздуха tн.

В то же время потери теплоты через теплоустойчивые ограждения (стены) при похолодании возрастают незначительно, и будут отставать во времени от изменения наружной температуры на величину ε, ч:

ε=(0,113D-0,017)T,(1)

где T - расчетный период времени, ч.

В период резкого похолодания теплопотери через окна Qок составляют до 80% от общих теплопотерь через наружные ограждения [1, 2], и можно утверждать, что наибольшие потери теплоты помещением Qпомmax практически совпадают во времени с наибольшими потерями через окна:

Qпомmax=ΣQн.о+Qокmax (2)

где Qокmax – наибольшие теплопотери через окна при tн=tн.о-Atн;

tн.о - температура наружного воздуха до начала периода резкого похолодания, °С;

Atн - амплитуда резкого похолодания наружного воздуха, °С;

ΣQн.о - сумма потерь теплоты через прочие теплопередающие ограждения помещения в момент наибольших потерь теплоты через окна.

Избыточная остекленность животноводческих зданий, достигающая в некоторых типовых проектах 30…40% площади стен, является неоправданной: в стойловый период в них практически круглогодично используется искусственное освещение. На практике во многих эксплуатируемых животноводческих зданиях производится частичная заделка световых проемов для сокращения потерь теплоты и продувания помещений.

В СП 50.13330.2012«Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» [3] закреплены требования по увеличению сопротивления теплопередаче стен и покрытий, но нет четких требований по повышению теплозащитных свойств окон, балконных дверей и фонарей. Отсутствие этих требований приводит к необоснованному завышению значений сопротивления теплопередаче стен и покрытий, возрастанию стоимости зданий. При этом экономия теплоты на нужды отопления снижается не более чем на 4…6%. В принципе такое снижение потерь теплоты должно приветствоваться, но при одном обязательном условии – при повышении теплозащиты световых проемов. Добиться повышения величины сопротивления теплопередаче окон и фонарей возможно практически без дополнительных капитальных вложений за счет внедрения их стационарного тройного остекления.

На практике вместо третьего ряда остекления в эксплуатируемых сельскохозяйственных зданиях применяют в холодный период года рамы с полиэтиленовой пленкой, по эффективности пропуска лучей сравнимой с оконными стеклами (коэффициент светопропускания равен 0,6…0,7). Применение третьего ряда остекления или слоя полиэтиленовой пленки при двойном остеклении (Rо светового проема повышается с 0,39 до 0,55 м²°С/Вт) позволяет снизить общие теплопотери на 12% и более. Таким образом, применение тройного остекления вместо двойного не только сопоставимо, но даже эффективнее дополнительного утепления наружных стен и покрытий зданий по требованиям СП [3].

Необходимость дополнения требований СП о повышении теплозащитных свойств окон косвенно подтверждается исследованиями профессора В.М. Валова для животноводческих зданий [4]. Изменение теплопотерь через ограждающие конструкции связано с их сопротивлением теплопередаче гиперболической зависимостью и повышение их целесообразно только до определенного предела, выше которого увеличение уже не дает существенного эффекта. Например увеличение значений стен в животноводческих зданиях в два раза (с 1,03 до 2,06 м²°С/Вт) приводит к снижению общих теплопотерь зданием на 2,6%. Дальнейшее увеличение сопротивления теплопередаче (с 2,06 до 3,09 м²°С/Вт) дает сокращение общих теплопотерь лишь на 0,9%. Аналогичное повышение теплозащитных свойств покрытия (с 1,36 до 2,72 м²°С/Вт) для того же типового проекта сокращает общие теплопотери здания на 6,7%, а при повторном увеличении сопротивления теплопередаче (с 2.72 до 4,08 м²°С/Вт) – на 2,4%.

Таким образом, анализ энергетической эффективности ограждающих конструкций сельскохозяйственных зданий показал, что наиболее перспективным направлением повышения их энергосберегающих характеристик является повышение теплозащитных качеств светопрозрачных наружных ограждений.

Библиография

1. Богословский, В.Н. Строительная теплофизика / В.Н. Богословский. - М.: Стройиздат, 1979. – 248 с.

2. Сканави, А.Н. Отопление / А.Н. Сканави, Л.М. Махов. – М.: Изд-во АСВ, 2002. – 576 с.

3. СП 50.13330.2012«Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003».

4. Валов, В.М. Энергосберегающие животноводческие здания (физико-технические основы проектирования) / В.М. Валов. – М.: Изд-во АСВ, 1997. – 310 с.

Код для цитирования: Скопировать