Потери тепла через остекленные поверхности

Энергостеклянные поверхности являются слабым местом ограждающих конструкций. Они теряют больше тепла, чем остальные перегородки из-за более низких параметров теплоизоляции. По мере увеличения изоляции потребность в тепловой мощности снижается.

Подбор размера окон осуществляется по нескольким требованиям. Они сосредоточены в основном на обеспечении соответствующего количества дневного света через окна, необходимого для выполнения задач внутри помещений, в соответствии с характером предполагаемого использования здания. Среди требований, связанных с энергосбережением, были сформулированы положения, касающиеся максимальной площади окон и размеров остекления, т. е. отношения площади окна Р о к общей площади фасада (стен) Р с. относительно тепловой защиты следует рассматривать вместе с требованиями, касающимися условий освещения и инсоляции. Небольшая площадь окон способствует снижению теплопотребления, однако вызывает недосветку, особенно в глубоких помещениях. Это приводит к необходимости использования искусственного освещения и увеличивает потребление электроэнергии. Слишком большие окна вызывают чрезмерные потери тепла зимой и перегрев помещений летом. Форма окон также определяет температуру в комнатах. Низкие и длинные окна вызывают больший перегрев салона, чем высокие и узкие окна той же площади, обеспечивающие большую изменчивость инсоляции, подобрать окна вам помогут на сайте https://www.oknaprussia39.ru .

Среди общественных зданий проблема чрезмерного остекления в первую очередь связана с учебными зданиями. Величина остекления здесь достигает до 60 ÷ 70 %. Исследования показывают, что остекление в этом типе зданий должно составлять около 20 % . Важной проблемой также является предпочтение больших площадей отдельных крыльев, которые легко повреждаются.

Однако из-за значительных затрат и длительных сроков окупаемости замена столярных изделий осуществляется эпизодически. Использование солнечного усиления связано с фасадным остеклением. Эти приросты выше в начале и конце отопительного сезона и для помещений с остеклением южного фасада. Соотношение прибыль/убыток улучшается в среднем на 20% в одноквартирных домах и на 10% в многоквартирных домах. Разница между солнечным днем ​​и пасмурным днем ​​в январе видна в большой мгновенной доле солнечной энергии в общем мгновенном балансе. На его долю приходится около 30% общей потребности помещения в энергии. Однако в дневном разрезе она снижается до 6,5%. Тогда КПД системы отопления может быть ниже на 3,1%. Полное использование прибыли от радиации возможно при оборудовании установки центрального отопления. в автоматике погоды. Экономия в месяцы с высокой инсоляцией может составить до 40%. При проектировании зданий с низким энергопотреблением простое увеличение площади окон может привести к увеличению расхода тепла на отопление в общемировом балансе из-за повышенных потерь в бессолнечный период.

1. Характеристики светопрозрачных перегородок в анализируемых зданиях

Характерной особенностью анализируемого строения является большое остекление фасада. Статистическое описание структуры данных по остеклению фасадов зданий детских садов . В зданиях детских садов остекление фасада составляет в среднем 28 %, максимальное 65 % при рекомендуемом значении 20 %. .

Максимальное остекление 85% было на восточном фасаде. В случае типового здания детского сада максимальное остекление южного фасада составляло 60%. Среднее остекление самих детсадовских помещений было намного больше. В типовых детсадовских корпусах она составляла в среднем 48 %, а максимально — 70 %. Среднее остекление помещения детского сада составило 40%, максимальное – 75%. Для сравнения, средняя остекленность жилых домов, переоборудованных под детские сады, составила около 15 % [1] при максимальном значении 27 %, а помещений в этих зданиях — 17 % при максимальном значении 29 %. Исследуемая популяция показала левостороннюю асимметрию в отношении Po/Ps, очень сильную, особенно в случае отношения поверхности окна к поверхности стены в классах детского сада.

Следующим анализируемым признаком было отношение площади окон P к полезной площади здания P u и отношение площади окон P к отапливаемому объему анализируемых объектов. Соотношение P в / P в, направленное на ограничение чрезмерных размеров светопрозрачных перегородок в зданиях, рекомендуется на уровне 15 %. В исследуемой группе детских садов он явно превышен для детских садов.

В среднем соотношение P o /P u находилось на уровне 22 %, в то время как в залах оно составляло около 31 %, а максимальное значение достигало 79 %. Классический коэффициент асимметрии превышал здесь значение -1, что свидетельствует о сильной левосторонней асимметрии распределения, где значительная доля единиц изучаемой совокупности больше среднего. Однако в случае детских садов асимметрия слабая и правосторонняя.

2. Оценка влияния прозрачных перегородок на теплопотребление

Значительное остекление зданий детских садов не в полной мере отразилось на значительном влиянии на расход тепла на их отопление. Зависимость между отношением площади окон Р о к общей площади фасадов (стен) Р и фактическим расходом тепла на отопление зданий детских садов в рассматриваемый отопительный сезон была более четко видна для группы типовые детские сады.

Коэффициент детерминации в случае этой связи был на низком уровне, что свидетельствовало о неясной связи между анализируемыми параметрами. Аналогичная ситуация сложилась и в случае анализа зависимости отношения площади окон Р о к полезной площади здания Р у и фактическим расходом тепла на их обогрев.

Здесь тоже коэффициент детерминации был низким.

При анализе тепловых потребностей здания целесообразнее было бы проследить влияние отношения площади окна P о к кубическому объему, отапливаемому V , на расход тепла. При этом изменения расхода тепла, отнесенные к отапливаемой кубатуре, зависели от изменения показателя Р о / V на 54 %.

Соотношение P o / V для обследуемой группы зданий в среднем составило примерно 5%, как в случае анализа типовых зданий детских садов, так и всего населенного пункта. Он достиг своего максимального значения 12% для всего сообщества и 9% для типовых зданий. Более высокие значения этого показателя зафиксированы в случае самих помещений детских садов, максимум 37% для помещений детских садов, расположенных в типовых зданиях.

Значительное остекление в связи с южным, а нередко, как и в случае с детскими садами, одновременным восточным и западным расположением не всегда положительно сказывалось на правильном формировании микросредовых условий внутри них. Особенно это было заметно в летние и зимние месяцы. Летом из-за сильного солнечного света комнаты перегревались. В этот период в помещениях фиксировались высокие температуры, обычно превышающие 30°С. 

Сама форма также может иметь прямое влияние на увеличение потерь тепла через окна. Для типовых окон в дошкольных учреждениях характерно запирание их на одну большую площадь остекления с большим количеством створок. Одиночные створки, обычно открываемые, имеют значительные размеры, поэтому при частом открывании из-за плохо работающей вентиляции часто повреждаются. В результате это приводит к их перекосу и значительным протечкам, а значит, и к чрезмерным потерям тепла.

Соответствующая ориентация здания по отношению к сторонам света обычно положительно сказывается на энергосбережении за счет интенсификации поступления тепла от солнечной радиации, в основном через прозрачные перегородки. В то же время способствует созданию благоприятных условий комфорта с точки зрения правильной дневной освещенности помещений и их воздействия солнечных лучей. На основании исследований было установлено, что величина поступления тепла от солнца обычно колеблется от 5 до 15%. Однако с учетом коэффициента использования притока тепла при расчетах индекса Е величина притока от солнца невелика, в пределах 1÷3%.

Как и ожидалось, наименьшее значение индекса Е было получено, когда стена с наибольшей площадью окон была обращена на юг. Величина поступления тепла от солнца не имела большого значения в тепловом балансе зданий детских садов из-за отсутствия термостатических клапанов или погодной автоматики. Скорее, действующие солнечные лучи явились причиной значительного перегрева помещений в зданиях и ухудшения условий внутренней среды.

Площадь остекления помещений в типовых зданиях детских садов колебалась от 30 до 70 % и составила в среднем 48 % при рекомендуемом значении 20 %. Разница между остеклением помещений в бывших жилых домах, переоборудованных под детские сады, и в группе типовых зданий составляет в среднем 31%. Большая площадь окон в большей степени влияла на условия микроклимата, чем на расход тепла. Комнаты были достаточно освещены дневным светом, а измеренный и теоретически определенный коэффициент дневного света 3,1 для всего исследуемого населения и 4,6 в типичных зданиях детских садов был выше минимально рекомендуемого значения 2% для тщательной деятельности. Влияние размеров фасадного остекления в большей степени было связано с фактическим потреблением тепла, чем с величиной определяемой сезонной потребности. Изменения величины теплоты, использованной на отопление зданий в рассматриваемом отопительном сезоне, примерно на 23 % определялись изменением размеров остекления. Уменьшение остекления до величины 20 % позволит сэкономить около 5 ÷ 10 % тепловой энергии. Однако при анализе снижения расхода тепла на отопление зданий рациональнее было бы вместо остекления использовать отношение P о / V.

Потенциальная экономия энергии в зданиях также заключается в том, как здание расположено по отношению к сторонам света. Типовые здания детских садов располагают так, чтобы окна долговременных детских комнат выходили на юг или, по возможности, также на восток или запад. Правильное расположение здания позволяет использовать потенциальные поступления тепла от солнечной радиации в отопительный сезон. Важным в обсуждаемом случае является также вопрос ограничения потерь тепла, связанных с неблагоприятным воздействием ветров, дующих в Ченстохове в отопительный сезон, преимущественно с восточного и юго-восточного направления. Большинство зданий детских садов лишь немного защищены от ветра. Значительное покрытие здания может, однако, вызвать чрезмерное затенение, что не очень полезно, если вы хотите получить максимальную энергию от солнечного света. Сад детского сада обычно располагается в южной части участка, чтобы обеспечить его непосредственную связь с классными комнатами детского сада. На его территории много зелени. Однако в большинстве детских садов не было значительного затенения ни с одной из сторон. Большинство детских садов были затенены с одной стороны. Объектами затенения в основном были деревья. На его территории много зелени. Однако в большинстве детских садов не было значительного затенения ни с одной из сторон. Большинство детских садов были затенены с одной стороны. Объектами затенения в основном были деревья. На его территории много зелени. Однако в большинстве детских садов не было значительного затенения ни с одной из сторон. Большинство детских садов были затенены с одной стороны. Объектами затенения в основном были деревья.