СП 345.1325800.2017 Здания жилые и общественные. Правила проектирования тепловой защиты
-
admin
СП 345.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛОКС 91.120.01,
ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ
Правила проектирования тепловой защиты
Residential and public buildings. Thermal performance design
91.120.10,
91.120.99
Дата введения 2018-05-15Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 14 ноября 2017 г. N 1539/пр и введен в действие с 15 мая 2018 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" и в развитие СП 50.13330.2012.
Настоящий свод правил разработан авторским коллективом Федерального государственного бюджетного учреждения "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (д-р техн. наук В.Г.Гагарин, канд. техн. наук В.В.Козлов, канд. техн. наук Е.В.Коркина, канд. техн. наук П.П.Пастушков, канд. техн. наук Н.П.Умнякова, канд. техн. наук И.А.Шмаров, инж. А.Ю.Неклюдов, инж. К.С.Андрейцева) при участии АО ЦНИИЭПжилища (канд. техн. наук В.С.Беляев), НИУ МГСУ (канд. техн. наук К.И.Лушин).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектируемые, реконструируемые жилые и общественные здания и устанавливает правила проектирования тепловой защиты.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
ГОСТ 24816-2014 Материалы строительные. Метод определения сорбционной влажности
ГОСТ 24866-2014 Межгосударственный стандарт. Стеклопакеты клееные. Технические условия.
ГОСТ 25609-2015 Материалы полимерные рулонные и плиточные для полов. Метод определения показателя теплоусвоения
ГОСТ 25898-2012 Материалы и изделия строительные. Методы определения паропроницаемости и сопротивления паропроницанию
ГОСТ 26602.4-2012 Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света
ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях
ГОСТ 31167-2009 Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях
ГОСТ Р 56504-2015 Материалы строительные. Методы определения коэффициентов влагопроводности
ГОСТ Р 56505-2015 Материалы строительные. Методы определения показателей капиллярного всасывания воды
ГОСТ Р 56733-2015 Здания и сооружения. Метод определения удельных потерь теплоты через неоднородности ограждающей конструкции
ГОСТ Р 56734-2015 Здания и сооружения. Расчет показателя теплозащиты ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"
СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"
СП 54.13330.2016 "СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные"
СП 118.13330.2012 "СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения" (с изменениями N 1, N 2)
СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, N 2)
СП 230.1325800.2015 Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа в области стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины, приведенные в разделе 3 СП 50.13330.2012.
4 Общие положения
4.1 При проектировании тепловой защиты жилых и общественных зданий (далее - зданий) следует руководствоваться нормативными требованиями, установленными СП 50.13330, указаниями настоящего свода правил и других нормативных документов, утвержденных и согласованных в установленном порядке.
При наличии нескольких вариантов проектных решений тепловой защиты зданий следует выбрать тот вариант, который позволяет обеспечить нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами.
4.2 Здание должно удовлетворять требованиям:
- к тепловой защите;
- воздухопроницаемости ограждающих конструкций;
- защите от переувлажнения ограждающих конструкций;
- теплоустойчивости ограждающих конструкций;
- теплоусвоению поверхности полов;
- расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещений;
- отдельным элементам зданий.
5.1 Требования к тепловой защите зданий
Требования к тепловой защите зданий устанавливаются в следующем порядке:
- принимаются средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность отопительного периода, сут/год, по СП 131.13330;
- принимается расчетная температура внутреннего воздуха здания по ГОСТ 30494;
- рассчитываются градусо-сутки отопительного периода по формуле (5.2) СП 50.13330.2012;
- находятся базовые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо тр, (м²·°С)/Вт, по таблице 3 СП 50.13330.2012;
- находятся нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо норм, (м²·°С)/Вт, по пункту 5.2 СП 50.13330.2012назначаются коэффициенты mₚ и с помощью формулы (5.1) СП 50.13330.2012;
- проводится проверка приведенных сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо пр, (м²·°С)/Вт;
- проводится проверка удельной теплозащитной характеристики здания kоб, Вт/(м³·°С), по пункту 5.5 СП 50.13330.2012;
- проводится проверка требований к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по разделу 10 СП 50.13330.2012.
5.2 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче
Расчет приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания или выделенной ограждающей конструкции без вентилируемых воздушных прослоек производится в соответствии с приложением Е СП 50.13330.2012.
Теплопроводность материалов принимается в соответствии с приложением Т СП 50.13330.2012 или ГОСТ 7076.
5.3 Упрощенный расчет приведенного сопротивления теплопередаче
Упрощенный расчет приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания или выделенной ограждающей конструкции без вентилируемых воздушных прослоек Rо пр, (м²·°С)/Вт, производится по формуле (Е.1) СП 50.13330.2012. В эту формулу подставляются геометрические характеристики ai, lj, nₖ, определяемые в соответствии с приложением Е СП 50.13330.2012. Удельные потери теплоты через плоские элементы Ui, Вт/(м²·°С), определяются также в соответствии с приложением Е СП 50.13330.2012. Удельные потери теплоты через линейные Ψj, Вт/(м·°С), и точечные χₖ, Вт/°С, неоднородности принимаются приближенно по таблицам СП 230.1325800.2015 или рассчитываются по ГОСТ Р 56733.
5.4 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с замкнутыми воздушными прослойками
При использовании в ограждающих конструкциях замкнутых воздушных прослоек их необходимо учитывать при расчете сопротивления теплопередаче. Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки рассчитывается по методике, приведенной в ГОСТ Р 56734. Значения термических сопротивлений замкнутых воздушных прослоек для ряда их толщин приведены в таблице Е.1 СП 50.13330.2012.
Для повышения теплозащитных свойств наружных ограждений используют отражательную теплоизоляцию (алюминиевую фольгу, офольгированные материалы, материалы с низким коэффициентом излучения).
Отражательную теплоизоляцию устанавливают в наружной ограждающей конструкции с устройством воздушной прослойки. Толщина воздушной прослойки должна быть не менее 20-50 мм, но не более 100 мм, высота - не более высоты этажа. Блестящая поверхность офольгированных материалов или поверхность с низким коэффициентом излучения должна быть обращена в сторону воздушной прослойки. При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза. При этом термическое сопротивление не должно превышать:
- 0,40 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,02 м;
- 0,45 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,03 м;
- 0,50 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,05 м.
Расчет температур на поверхностях и термического сопротивления вертикальной замкнутой воздушной прослойки с отражательной теплоизоляцией или с материалом с низким коэффициентом излучения следует проводить в соответствии с ГОСТ Р 56734.
При расчете термического сопротивления замкнутых воздушных прослоек коэффициент излучения материалов на поверхностях воздушных прослоек следует принимать в соответствии с приложением А настоящего свода правил. Термическое сопротивление замкнутых вертикальных воздушных прослоек с отражательной теплоизоляцией из алюминиевой фольги принимается в соответствии с приложением Т СП 50.13330.2012.
5.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными прослойками
Характерной особенностью навесных фасадных систем (НФС) с вентилируемой воздушной прослойкой является наличие двух типов неоднородностей, зависящих от конструкции фасадной системы и не зависящих. Конструкции НФС и стен в целом проектируются (и монтируются) на разных этапах. Поэтому расчет приведенного сопротивления теплопередаче стен с НФС проводится в два этапа. На промежуточном этапе определяется приведенное сопротивление теплопередаче глухой (без проемов) стены с НФС. На конечном этапе определяется приведенное сопротивление теплопередаче стены в целом.
Приведенное сопротивление теплопередаче глухой (без проемов) стены с НФС Rф пр, (м²·°С)/Вт, определяется по условному сопротивлению теплопередаче стены и удельным потерям теплоты через элементы крепежной системы НФС, при этом никакие неоднородности, кроме создаваемых подконструкцией системы и крепежом утеплителя, не учитываются. Это сопротивление используется в дальнейшем для расчета воздухообмена в воздушной прослойке НФС* в формулах (8.4)-(8.7).
_______________
* Приведенное сопротивление теплопередаче глухой стены с НФС выполняет вспомогательные функции и не может использоваться для проверки нормативных требований к стене в целом.
Rф пр = 1 / [(1/Rоусл) + lнΨн + nкрχкр + nₐχₐ], (5.1)
где Rоусл - осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, м²·°С/Вт;
Ψн - удельные потери теплоты через направляющие проникающие в утеплитель (в случае их наличия), Вт/(м·°С);
lн - протяженность направляющих, проникающих в утеплитель, м/м²;
χкр - удельные потери теплоты через кронштейны, Вт/°С;
nкр - среднее количество кронштейнов, приходящееся на 1 м² стены, 1/м²;
χₐ - удельные потери теплоты через тарельчатые анкеры с металлическим распорным элементом, Вт/°С, (принимаются по СП 230.1325800 или результатам расчета температурного поля). Влияние тарельчатых анкеров с неметаллическим распорным элементом может не учитываться;
nₐ - среднее количество тарельчатых анкеров с металлическим распорным элементом, приходящееся на 1 м² стены, 1/м².
При расчете условного сопротивления теплопередаче стены с НФС следует учитывать, что в воздушной прослойке αн = 12 Вт/(м²·°С). После расчета воздухообмена в воздушной прослойке можно заменить αн на αпр (см. формулу (8.8)).
Приведенное сопротивление теплопередаче стены в целом Rопр, (м²·°С)/Вт, рассчитывается по формуле
Rопр = 1 / [1/(Rфпр + Rн) + ∑IjΨj + ∑nₖχₖ], (5.2)
где Rн - термическое сопротивление стены от воздушной прослойки до наружного воздуха, (м²·°С)/Вт; определяется по формуле (8.8) настоящего свода правил.
В формуле (5.2) при суммировании удельных потерь теплоты не учитывается влияние теплотехнических неоднородностей, создаваемых подконструкцией системы и крепежом утеплителя, учтенных для Rфпр в формуле (5.1).
5.6 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче полов
Приведенное сопротивление теплопередаче полов Rо,пол, (м²·°С)/Вт, определяется в соответствии с приложением Е СП 50.13330.2012 и СП 230.1325800.
5.7 Методика выбора теплозащитных элементов для достижения целевого сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания
В разделе 7.2 СП 230.1325800.2015 приводится алгоритм действий для случая, когда имеется некое целевое сопротивление теплопередаче и требуется спроектировать ограждающую конструкцию с близким приведенным сопротивлением теплопередаче.
Здесь приводится алгоритм, содержащий оценочный расчет, позволяющий добиться максимальной точности подбора элементов конструкции для достижения целевого сопротивления теплопередаче.
Первичный подбор элементов проектируемой ограждающей конструкции, для достижения целевого сопротивления теплопередаче, соответствует алгоритму раздела 7.2 СП 230.1325800.2015, но без итераций:
- Определяется целевое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции здания. Оно должно быть не ниже требуемого СП 50.13330.
- Выбирается вид ограждающей конструкции.
- Выбирается типовая разбивка на элементы, которая корректируется с учетом особенностей ограждающей конструкции (для стен типовую разбивку следует принимать по приложению А СП 230.1325800.2015).
- Для каждого элемента находится удельный геометрический показатель.
- В случае отсутствия данных по удельным потерям теплоты какого-либо элемента, они устанавливаются путем расчета температурного поля. Для выполнения оценочного расчета допускается использование данных справочных материалов.
- Для плоских элементов выбирается толщина утеплителя. Для этого целевое сопротивление теплопередаче конструкции умножается на 1,5 и подбирают конструкцию со значением Rо1 усл = 1,5Rц.
Примечание - При повторном расчете для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,75 и выше значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,3. Для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,6 и ниже значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,8.
- Для выбранной толщины утеплителя определяются удельные потери теплоты всех элементов ограждающей конструкции.
- По таблице Е.2 и формуле (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012 проводится расчет приведенного сопротивления теплопередаче Rо1 пр.
- Приведенное сопротивление теплопередаче сравнивается с целевым сопротивлением теплопередаче.
По результатам расчета проводится оценка достижения целевого сопротивления теплопередаче.
Примечание - Как правило, целевое сопротивление теплопередаче может считаться достигнутым, если полученное расчетом приведенное сопротивление теплопередаче отличается от целевого сопротивления теплопередаче в большую сторону, не более чем:
на 10% - для Rо усл < 3,5 (м²·°С)/Вт;
7% - для 3,5 ≤ Rо усл < 5 (м²·°С)/Вт;
5% - для 5 ≤ Rо усл (м²·°С)/Вт.
Если целевое сопротивление теплопередаче не достигнуто, проводится корректировка.
- Находится разность полученного приведенного коэффициента теплопередачи и целевого коэффициента теплопередачи:
∆K = (1/Rо1 пр) - (1/Rц). (5.3)
- Выбирается элемент, за счет которого будет дорабатываться конструкция. Для выбранного элемента по формулам (5.4)-(5.6) рассчитываются удельные потери теплоты, при которых конструкция обеспечивает целевое сопротивление теплопередаче:
Ui² = Ui - ∆K/ai; (5.4)
Ψj² = Ψj¹ - ∆K/lj; (5.5)
χₖ² = χₖ¹ - ∆K/nₖ. (5.6)
- Подбирается конструкция выбранного элемента, с удельными потерями теплоты (не превышающими полученное на шаге 11 значение).
- Для плоского элемента рассчитывается необходимая толщина утеплителя dут по формуле
dут = λут ·[(1/Ui²) - (1/αв) - (1/αн) - ∑Rₛ], (5.7)
где ∑Rₛ - сумма термических сопротивлений всех слоев конструкции кроме утеплителя.
Если толщина утеплителя была скорректирована более чем на 20%, следует пересмотреть удельные потери теплоты всех теплотехнических неоднородностей. - Проводится окончательный расчет приведенного сопротивления теплопередаче. Для этого заполняется таблица Е.2 и применяется формула (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012.
Корректировку ограждающей конструкции описанным методом можно проводить как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения приведенного сопротивления теплопередаче.
5.8 Расчет удельной теплозащитной характеристики здания
Удельная теплозащитная характеристика здания рассчитывается в соответствии с приложением Ж СП 50.13330.2012.
5.9 Методика выбора ограждающих конструкций для достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания
В пункте 5.5 СП 50.13330.2012 даны нормируемые значения удельной теплозащитной характеристики здания, а в приложении Ж СП 50.13330.2012 приведена методика расчета его удельной теплозащитной характеристики. В большинстве практических случаев требуется не просто расчет удельной теплозащитной характеристики, а подбор ограждающих конструкций для достижения целевой величины. Не имеет значения, определяется эта целевая величина непосредственно пунктом 5.5 СП 50.13330.2012 или следует из требований к удельному расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий.
Подбор ограждающих конструкций производится аналогично описанному в 5.7 выбору теплозащитных элементов с учетом специфики достигаемой величины.
На начальном этапе ограждающие конструкции выбираются так, чтобы их приведенные сопротивления теплопередаче удовлетворяли требованиям СП 50.13330. Далее выполняется расчет в соответствии с алгоритмом:
- Определяется целевая удельная теплозащитная характеристика здания. Она должна быть не ниже требуемой по СП 50.13330.
- Для каждой ограждающей конструкции находится ее площадь и приведенное сопротивление теплопередаче.
- Проводится расчет удельной теплозащитной характеристики здания в соответствии сприложением Ж СП 50.13330.2012.
- По результатам расчета проводится оценка достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания.
Если целевая удельная теплозащитная характеристика здания не достигнута, проводится корректировка. - Находится разность полученной и целевой удельной теплозащитной характеристики здания по формуле
∆k = kоб,0 - kц. (5.8) - Выбирается ограждающая конструкция, за счет которой будет дорабатываться оболочка здания. Для выбранной ограждающей конструкции рассчитывается приращение коэффициента теплопередаче ∆Ki, которое требуется для обеспечения целевой удельной теплозащитной характеристики здания, по формуле
∆Ki = ∆kVот/nt,iAф,i, (5.9)где Vот - отапливаемый объем здания, м³;
Aф,i - площадь выбранной ограждающей конструкции, м²;
nt,i - коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по формуле (5.3) СП 50.13330.2012. - Проводится корректировка выбранной ограждающей конструкции по алгоритму, описанному в пункте 5.7, начиная с шага 11.
- Проводится окончательный расчет удельной теплозащитной характеристики здания. Для этого заполняют таблицу Ж.1 приложения Ж СП 50.13330.2012.
5.10 Методика оптимизации теплозащитной оболочки здания по окупаемости энергосберегающих мероприятий
Экономическая оптимизация оболочки здания основана на сравнении альтернативных вариантов конструкций.
Методика содержит три уровня оптимизации:
- выбор оптимальных теплозащитных характеристик отдельных элементов конструкции из условия окупаемости энергосбережения;
- сравнение по эффективности энергосбережения конструкций с различной базовой комплектацией;
- гармонизация отдельных конструкций и оболочки здания в целом.
Данная методика заключается в поиске минимума приведенных затрат. Минимум ищется не дифференцированием, так как функция разрывная, а путем специально организованного перебора вариантов конструкции. В методике учтена зависимость потерь теплоты через ограждающую конструкцию от многих переменных (характеристик элементов, введенных в приложении Е СП 50.13330.2012).
В соответствии с приложением Е СП 50.13330.2012 в качестве теплозащитных характеристик элементов используются условное сопротивление теплопередаче (для плоских элементов) и удельные потери теплоты через неоднородности (для линейных и точечных элементов).
По экономическим и климатическим параметрам района строительства находится удельная прибыль от экономии энергетической единицы* Ωпр, соответствующая проекту здания, по формуле
_______________
* В качестве энергетической единицы принят 1 кВт·ч/год сэкономленной энергии при значении ГСОП=1000°С·сут/год.
Ωпр = Степл·mкл·Zок + Cот·mкл, (5.10)
где Степл - тарифная цена тепловой энергии в районе строительства проектируемого здания, руб./(кВт·ч);
Cот - удельная цена отопительного оборудования и подключения к тепловой сети в районе строительства проектируемого здания, руб./(кВт·ч/год);
mкл - климатический коэффициент района строительства, определяемый по формуле
mкл = ГСОП / ГСОП(Э), (5.11)
где ГСОП - значение градусо-суток отопительного периода для района строительства, °С·сут/год, определяемое по формуле (5.2) СП 50.13330.2012;
ГСОП(Э) - эталонное значение градусо-суток отопительного периода, °С·сут/год, принимаемое равным 1000°С·сут/год;Zок - срок окупаемости, определяемый как половина срока службы элемента до замены или ремонта, но не более 12 лет.
Требуемый класс теплозащитной эффективности элементов конструкции в зависимости по удельной прибыли от экономии энергетической единицы приведен в таблице 5.1.
Таблица 5.1Классы теплозащитной эффективности элементов конструкции
Класс теплозащитной эффективности элемента конструкции определяется по удельным единовременным затратам на экономию энергетической единицы, Ωэл, руб./(кВт·ч/год), по таблице 5.1.
Удельные единовременные затраты на экономию энергетической единицы элементом конструкции рассчитываются по формулам:
- для плоского элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[(1/Rо,2 усл) - (1/Rо,1 усл)]; (5.12)- для линейного элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[Ψ₂ - Ψ₁]; (5.13)- для точечного элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[χ₂ - χ₁], (5.14)
где ∆Kед - разница единовременных затрат вариантов 2 и 1 исследуемого элемента, руб. Для плоского элемента единовременные затраты вычисляются на квадратный метр, для линейного элемента - на погонный метр, для точечного элемента - на 1 шт.
Для использования формул (5.12)-(5.14) должен быть составлен ряд из экономически обоснованных вариантов исследуемого элемента, упорядоченный по его теплозащитной характеристике. В формулах варианты 1 и 2 - соседние варианты ряда (т.е. ближайшие по теплозащитной характеристике, экономически обоснованные варианты элемента). Причем вариант 2 дороже варианта 1 и обладает меньшими теплопотерями. Полученное по формулам (5.12)-(5.14) значение Ωэл соответствует варианту 2 элемента.
Конструкция должна формироваться таким образом, чтобы классы теплозащитной эффективности всех ее элементов были равны требуемому классу теплозащитной эффективности здания. В случае отсутствия варианта элемента с необходимым классом теплозащитной эффективности следует использовать вариант элемента с ближайшим классом теплозащитной эффективности.
5.10.2 Сравнение по эффективности энергосбережения конструкций с различной базовой комплектацией
Для вариантов конструкции, отличающихся по составу элементов или по базовой (не теплозащитной) части конструкции, более выгодным является вариант с меньшими удельными приведенными затратами.
Удельные приведенные затраты на строительство и эксплуатацию конструкции, Π, руб./(м²·год), определяются по формуле
П = (Kкон ед/Zок) + 0,024(ГСОП/Rо пр)(Степл + Сот/Zок), (5.15)
где Kкон ед - полные единовременные затраты на производство 1 м² конструкции, руб./м², которые рассчитываются по формуле
Kкон ед = K0 ед + ∑aiKi ед + ∑ljKj ед + ∑nₖKk ед, (5.16)
где ai - площадь плоского элемента конструкции i-го вида, приходящаяся на 1 м² конструкции, м²/м²;
lj - протяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м² конструкции, м/м² точечных неоднородностей k-го вида, приходящихся на 1 м² конструкции, шт./м²;
K0 ед - базовая стоимость 1 м² конструкции (наиболее холодный вариант всех элементов конструкции), руб./м².
5.10.3 Гармонизация отдельных конструкций и оболочки здания в целом
При равных теплозащитных свойствах, чем ближе значения удельных единовременных затрат на экономию энергетической единицы отдельных элементов конструкции друг к другу, тем эффективней конструкция.
Гармонично утепленная - ограждающая конструкция, все элементы которой относятся к одному классу теплозащитной эффективности. Этот же класс энергетической эффективности является характеристикой и всей конструкции.
Гармонично утепленная - оболочка здания, состоящая из гармонично утепленных ограждающих конструкций одного класса. Этот же класс теплозащитной эффективности является характеристикой и всей оболочки здания.
Модельный ряд строительных конструкций следует по возможности составлять из гармонично утепленных конструкций. Такие конструкции должны сопровождаться пометкой, указывающей на их гармоничность и класс теплозащитной эффективности. При выборе проектных решений предпочтение должно отдаваться гармонично утепленным конструкциям и оболочкам здания, как наиболее экономически эффективным.СП 345.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ
Правила проектирования тепловой защиты
Residential and public buildings. Thermal performance design
Дата введения 2018-05-15
Предисловие
Сведения о своде правил
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Введение
1 Область применения
1 Область применения
2 Нормативные ссылки2 Нормативные ссылки
3 Термины и определения3 Термины и определения
4 Общие положения4 Общие положения- к тепловой защите;
- воздухопроницаемости ограждающих конструкций;
- защите от переувлажнения ограждающих конструкций;
- теплоустойчивости ограждающих конструкций;
- теплоусвоению поверхности полов;
- расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещений;
- отдельным элементам зданий.
- к тепловой защите;
- воздухопроницаемости ограждающих конструкций;
- защите от переувлажнения ограждающих конструкций;
- теплоустойчивости ограждающих конструкций;
- теплоусвоению поверхности полов;
- расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию помещений;
- отдельным элементам зданий.
5 Тепловая защита зданий5 Тепловая защита зданий
5.1 Требования к тепловой защите зданий
5.1 Требования к тепловой защите зданий- принимаются средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность отопительного периода, сут/год, по СП 131.13330;
- принимается расчетная температура внутреннего воздуха здания по ГОСТ 30494;
- рассчитываются градусо-сутки отопительного периода по формуле (5.2) СП 50.13330.2012;
- находятся базовые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо тр, (м²·°С)/Вт, по таблице 3 СП 50.13330.2012;
- находятся нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо норм, (м²·°С)/Вт, по пункту 5.2 СП 50.13330.2012назначаются коэффициенты mₚ и с помощью формулы (5.1) СП 50.13330.2012;
- проводится проверка приведенных сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо пр, (м²·°С)/Вт;
- проводится проверка удельной теплозащитной характеристики здания kоб, Вт/(м³·°С), по пункту 5.5 СП 50.13330.2012;
- проводится проверка требований к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по разделу 10 СП 50.13330.2012.
- принимаются средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность отопительного периода, сут/год, по СП 131.13330;
- принимается расчетная температура внутреннего воздуха здания по ГОСТ 30494;
- рассчитываются градусо-сутки отопительного периода по формуле (5.2) СП 50.13330.2012;
- находятся базовые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо тр, (м²·°С)/Вт, по таблице 3 СП 50.13330.2012;
о тр- находятся нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо норм, (м²·°С)/Вт, по пункту 5.2 СП 50.13330.2012назначаются коэффициенты mₚ и с помощью формулы (5.1) СП 50.13330.2012;
о норм- проводится проверка приведенных сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций здания Rо пр, (м²·°С)/Вт;
о пр- проводится проверка удельной теплозащитной характеристики здания kоб, Вт/(м³·°С), по пункту 5.5 СП 50.13330.2012;
об- проводится проверка требований к расходу тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по разделу 10 СП 50.13330.2012.
5.2 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче5.2 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче
5.3 Упрощенный расчет приведенного сопротивления теплопередаче5.3 Упрощенный расчет приведенного сопротивления теплопередаче
о прaiijjiijj
5.4 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с замкнутыми воздушными прослойками5.4 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с замкнутыми воздушными прослойками- 0,40 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,02 м;
- 0,45 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,03 м;
- 0,50 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,05 м.
- 0,40 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,02 м;
- 0,45 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,03 м;
- 0,50 м²·°С/Вт - для воздушной прослойки толщиной 0,05 м.
5.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными прослойками5.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными прослойками
ф прRф пр = 1 / [(1/Rоусл) + lнΨн + nкрχкр + nₐχₐ], (5.1)ф проуслннкркр
оуслΨн - удельные потери теплоты через направляющие проникающие в утеплитель (в случае их наличия), Вт/(м·°С);н
lн - протяженность направляющих, проникающих в утеплитель, м/м²;
χкр - удельные потери теплоты через кронштейны, Вт/°С;
nкр - среднее количество кронштейнов, приходящееся на 1 м² стены, 1/м²;
χₐ - удельные потери теплоты через тарельчатые анкеры с металлическим распорным элементом, Вт/°С, (принимаются по СП 230.1325800 или результатам расчета температурного поля). Влияние тарельчатых анкеров с неметаллическим распорным элементом может не учитываться;
nₐ - среднее количество тарельчатых анкеров с металлическим распорным элементом, приходящееся на 1 м² стены, 1/м².
н
кр
кр
ннпр
опрRопр = 1 / [1/(Rфпр + Rн) + ∑IjΨj + ∑nₖχₖ], (5.2)опрфпрнjjjj
н
фпр
5.6 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче полов5.6 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче полов
о,пол
5.7 Методика выбора теплозащитных элементов для достижения целевого сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания5.7 Методика выбора теплозащитных элементов для достижения целевого сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания- Определяется целевое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции здания. Оно должно быть не ниже требуемого СП 50.13330.
- Выбирается вид ограждающей конструкции.
- Выбирается типовая разбивка на элементы, которая корректируется с учетом особенностей ограждающей конструкции (для стен типовую разбивку следует принимать по приложению А СП 230.1325800.2015).
- Для каждого элемента находится удельный геометрический показатель.
- В случае отсутствия данных по удельным потерям теплоты какого-либо элемента, они устанавливаются путем расчета температурного поля. Для выполнения оценочного расчета допускается использование данных справочных материалов.
- Для плоских элементов выбирается толщина утеплителя. Для этого целевое сопротивление теплопередаче конструкции умножается на 1,5 и подбирают конструкцию со значением Rо1 усл = 1,5Rц.
Примечание - При повторном расчете для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,75 и выше значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,3. Для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,6 и ниже значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,8.
- Для выбранной толщины утеплителя определяются удельные потери теплоты всех элементов ограждающей конструкции.
- По таблице Е.2 и формуле (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012 проводится расчет приведенного сопротивления теплопередаче Rо1 пр.
- Приведенное сопротивление теплопередаче сравнивается с целевым сопротивлением теплопередаче.
По результатам расчета проводится оценка достижения целевого сопротивления теплопередаче.
Примечание - Как правило, целевое сопротивление теплопередаче может считаться достигнутым, если полученное расчетом приведенное сопротивление теплопередаче отличается от целевого сопротивления теплопередаче в большую сторону, не более чем:
на 10% - для Rо усл < 3,5 (м²·°С)/Вт;
7% - для 3,5 ≤ Rо усл < 5 (м²·°С)/Вт;
5% - для 5 ≤ Rо усл (м²·°С)/Вт.
Если целевое сопротивление теплопередаче не достигнуто, проводится корректировка.
- Находится разность полученного приведенного коэффициента теплопередачи и целевого коэффициента теплопередачи:
∆K = (1/Rо1 пр) - (1/Rц). (5.3)
- Выбирается элемент, за счет которого будет дорабатываться конструкция. Для выбранного элемента по формулам (5.4)-(5.6) рассчитываются удельные потери теплоты, при которых конструкция обеспечивает целевое сопротивление теплопередаче:
Ui² = Ui - ∆K/ai; (5.4)
Ψj² = Ψj¹ - ∆K/lj; (5.5)
χₖ² = χₖ¹ - ∆K/nₖ. (5.6)
- Подбирается конструкция выбранного элемента, с удельными потерями теплоты (не превышающими полученное на шаге 11 значение).
- Для плоского элемента рассчитывается необходимая толщина утеплителя dут по формуле
dут = λут ·[(1/Ui²) - (1/αв) - (1/αн) - ∑Rₛ], (5.7)
где ∑Rₛ - сумма термических сопротивлений всех слоев конструкции кроме утеплителя.
Если толщина утеплителя была скорректирована более чем на 20%, следует пересмотреть удельные потери теплоты всех теплотехнических неоднородностей. - Проводится окончательный расчет приведенного сопротивления теплопередаче. Для этого заполняется таблица Е.2 и применяется формула (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012.
- Определяется целевое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции здания. Оно должно быть не ниже требуемого СП 50.13330.
- Выбирается вид ограждающей конструкции.
- Выбирается типовая разбивка на элементы, которая корректируется с учетом особенностей ограждающей конструкции (для стен типовую разбивку следует принимать по приложению А СП 230.1325800.2015).
- Для каждого элемента находится удельный геометрический показатель.
- В случае отсутствия данных по удельным потерям теплоты какого-либо элемента, они устанавливаются путем расчета температурного поля. Для выполнения оценочного расчета допускается использование данных справочных материалов.
- Для плоских элементов выбирается толщина утеплителя. Для этого целевое сопротивление теплопередаче конструкции умножается на 1,5 и подбирают конструкцию со значением Rо1 усл = 1,5Rц.
о1 услц
Примечание - При повторном расчете для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,75 и выше значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,3. Для конструкций с коэффициентом тепломеханической однородности 0,6 и ниже значение коэффициента 1,5 заменяется на 1,8.
- Для выбранной толщины утеплителя определяются удельные потери теплоты всех элементов ограждающей конструкции.
- По таблице Е.2 и формуле (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012 проводится расчет приведенного сопротивления теплопередаче Rо1 пр.
о1 пр- Приведенное сопротивление теплопередаче сравнивается с целевым сопротивлением теплопередаче.
По результатам расчета проводится оценка достижения целевого сопротивления теплопередаче.
Примечание - Как правило, целевое сопротивление теплопередаче может считаться достигнутым, если полученное расчетом приведенное сопротивление теплопередаче отличается от целевого сопротивления теплопередаче в большую сторону, не более чем:
на 10% - для Rо усл < 3,5 (м²·°С)/Вт;
7% - для 3,5 ≤ Rо усл < 5 (м²·°С)/Вт;
5% - для 5 ≤ Rо усл (м²·°С)/Вт.
Если целевое сопротивление теплопередаче не достигнуто, проводится корректировка.
о усл
о усл
о усл- Находится разность полученного приведенного коэффициента теплопередачи и целевого коэффициента теплопередачи:
∆K = (1/Rо1 пр) - (1/Rц). (5.3)
∆K = (1/Rо1 пр) - (1/Rц). (5.3)о1 прц- Выбирается элемент, за счет которого будет дорабатываться конструкция. Для выбранного элемента по формулам (5.4)-(5.6) рассчитываются удельные потери теплоты, при которых конструкция обеспечивает целевое сопротивление теплопередаче:
Ui² = Ui - ∆K/ai; (5.4)
Ψj² = Ψj¹ - ∆K/lj; (5.5)
χₖ² = χₖ¹ - ∆K/nₖ. (5.6)
Ui² = Ui - ∆K/ai; (5.4)iiiiaii
Ψj² = Ψj¹ - ∆K/lj; (5.5)
χₖ² = χₖ¹ - ∆K/nₖ. (5.6)
jjjjjj- Подбирается конструкция выбранного элемента, с удельными потерями теплоты (не превышающими полученное на шаге 11 значение).
- Для плоского элемента рассчитывается необходимая толщина утеплителя dут по формуле
ут
dут = λут ·[(1/Ui²) - (1/αв) - (1/αн) - ∑Rₛ], (5.7)
где ∑Rₛ - сумма термических сопротивлений всех слоев конструкции кроме утеплителя.
Если толщина утеплителя была скорректирована более чем на 20%, следует пересмотреть удельные потери теплоты всех теплотехнических неоднородностей.dут = λут ·[(1/Ui²) - (1/αв) - (1/αн) - ∑Rₛ], (5.7)утутiiвн- Проводится окончательный расчет приведенного сопротивления теплопередаче. Для этого заполняется таблица Е.2 и применяется формула (Е.1) приложения Е СП 50.13330.2012.
5.8 Расчет удельной теплозащитной характеристики здания5.8 Расчет удельной теплозащитной характеристики здания
5.9 Методика выбора ограждающих конструкций для достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания5.9 Методика выбора ограждающих конструкций для достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания- Определяется целевая удельная теплозащитная характеристика здания. Она должна быть не ниже требуемой по СП 50.13330.
- Для каждой ограждающей конструкции находится ее площадь и приведенное сопротивление теплопередаче.
- Проводится расчет удельной теплозащитной характеристики здания в соответствии сприложением Ж СП 50.13330.2012.
- По результатам расчета проводится оценка достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания.
Если целевая удельная теплозащитная характеристика здания не достигнута, проводится корректировка. - Находится разность полученной и целевой удельной теплозащитной характеристики здания по формуле
∆k = kоб,0 - kц. (5.8) - Выбирается ограждающая конструкция, за счет которой будет дорабатываться оболочка здания. Для выбранной ограждающей конструкции рассчитывается приращение коэффициента теплопередаче ∆Ki, которое требуется для обеспечения целевой удельной теплозащитной характеристики здания, по формуле
∆Ki = ∆kVот/nt,iAф,i, (5.9)где Vот - отапливаемый объем здания, м³;
Aф,i - площадь выбранной ограждающей конструкции, м²;
nt,i - коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по формуле (5.3) СП 50.13330.2012. - Проводится корректировка выбранной ограждающей конструкции по алгоритму, описанному в пункте 5.7, начиная с шага 11.
- Проводится окончательный расчет удельной теплозащитной характеристики здания. Для этого заполняют таблицу Ж.1 приложения Ж СП 50.13330.2012.
- Определяется целевая удельная теплозащитная характеристика здания. Она должна быть не ниже требуемой по СП 50.13330.
- Для каждой ограждающей конструкции находится ее площадь и приведенное сопротивление теплопередаче.
- Проводится расчет удельной теплозащитной характеристики здания в соответствии сприложением Ж СП 50.13330.2012.
- По результатам расчета проводится оценка достижения целевой удельной теплозащитной характеристики здания.
Если целевая удельная теплозащитная характеристика здания не достигнута, проводится корректировка.- Находится разность полученной и целевой удельной теплозащитной характеристики здания по формуле
∆k = kоб,0 - kц. (5.8)∆k = kоб,0 - kц. (5.8)об,0ц- Выбирается ограждающая конструкция, за счет которой будет дорабатываться оболочка здания. Для выбранной ограждающей конструкции рассчитывается приращение коэффициента теплопередаче ∆Ki, которое требуется для обеспечения целевой удельной теплозащитной характеристики здания, по формуле
ii
∆Ki = ∆kVот/nt,iAф,i, (5.9)где Vот - отапливаемый объем здания, м³;
Aф,i - площадь выбранной ограждающей конструкции, м²;
nt,i - коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по формуле (5.3) СП 50.13330.2012.∆Ki = ∆kVот/nt,iAф,i, (5.9)iiотt,it,iф,iiот
ф,i int,i - коэффициент, учитывающий отличие внутренней или наружной температуры у конструкции от принятых в расчете ГСОП, определяется по формуле (5.3) СП 50.13330.2012.t,i- Проводится корректировка выбранной ограждающей конструкции по алгоритму, описанному в пункте 5.7, начиная с шага 11.
- Проводится окончательный расчет удельной теплозащитной характеристики здания. Для этого заполняют таблицу Ж.1 приложения Ж СП 50.13330.2012.
5.10 Методика оптимизации теплозащитной оболочки здания по окупаемости энергосберегающих мероприятий5.10 Методика оптимизации теплозащитной оболочки здания по окупаемости энергосберегающих мероприятий- выбор оптимальных теплозащитных характеристик отдельных элементов конструкции из условия окупаемости энергосбережения;
- сравнение по эффективности энергосбережения конструкций с различной базовой комплектацией;
- гармонизация отдельных конструкций и оболочки здания в целом.
- выбор оптимальных теплозащитных характеристик отдельных элементов конструкции из условия окупаемости энергосбережения;
- сравнение по эффективности энергосбережения конструкций с различной базовой комплектацией;
- гармонизация отдельных конструкций и оболочки здания в целом.
удельная прибыль от экономии энергетической единицы* прΩпр = Степл·mкл·Zок + Cот·mкл, (5.10)пртеплклокоткл
теплCот - удельная цена отопительного оборудования и подключения к тепловой сети в районе строительства проектируемого здания, руб./(кВт·ч/год);от
mкл - климатический коэффициент района строительства, определяемый по формуле
mкл = ГСОП / ГСОП(Э), (5.11)
клmкл = ГСОП / ГСОП(Э), (5.11)клгде ГСОП - значение градусо-суток отопительного периода для района строительства, °С·сут/год, определяемое по формуле (5.2) СП 50.13330.2012;
ГСОП(Э) - эталонное значение градусо-суток отопительного периода, °С·сут/год, принимаемое равным 1000°С·сут/год;Zок - срок окупаемости, определяемый как половина срока службы элемента до замены или ремонта, но не более 12 лет.ГСОП(Э) - эталонное значение градусо-суток отопительного периода, °С·сут/год, принимаемое равным 1000°С·сут/год;окТаблица 5.1Классы теплозащитной эффективности элементов конструкции
удельным единовременным затратам на экономию энергетической единицыэл- для плоского элемента
- для плоского элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[(1/Rо,2 усл) - (1/Rо,1 усл)]; (5.12)эледо,2 усло,1 усл- для линейного элемента
- для линейного элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[Ψ₂ - Ψ₁]; (5.13)элед- для точечного элемента
- для точечного элемента
Ωэл = - ∆Kед / 24·[χ₂ - χ₁], (5.14)элед
ед
элП = (Kкон ед/Zок) + 0,024(ГСОП/Rо пр)(Степл + Сот/Zок), (5.15)кон едоко пртеплоток
кон едKкон ед = K0 ед + ∑aiKi ед + ∑ljKj ед + ∑nₖKk ед, (5.16)кон ед0 едaiii едijjj едk ед
aiilj - протяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м² конструкции, м/м² точечных неоднородностей k-го вида, приходящихся на 1 м² конструкции, шт./м²;jj
K0 ед - базовая стоимость 1 м² конструкции (наиболее холодный вариант всех элементов конструкции), руб./м².
0 ед
Гармонично утепленная
Гармонично утепленная
Реклама
DISCURS.INFO
Новостной агрегатор. Главный новостной портал г. Стаханова и региона: информационная лента новостей, события дня и последнего часа. Мнения, аналитика, комментарии. Новости Донбасса, России и мира. Обновляется каждый час, семь дней в неделю, 24 часа в сутки.
#Информация предоставлена в справочных целях. По вопросам строительства всегда консультируйтесь со специалистом.