Завоздушенность системы отопления в многоэтажном доме: Рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома

Содержание

Давление в системе отопления многоэтажного дома

Заинтересоваться тем, какое давление в системе отопления многоэтажного дома, человек может по разным причинам.

Показатель волнует тех, кто планирует приобретать новые радиаторы и решает, выдержит ли тот или иной материал нагрузку.

Также вопрос о давлении всплывает, когда падает температура теплоносителя, ведь показатель напрямую связан с эффективностью работы всей системы.

Какое давление считается нормальным, как его проверить, отчего возникают перепады и как их устранить. Обо всём об этом, а также о давлении в системе частных домов читайте далее.

Содержание

1 Давление в системе центрального отопления: ГОСТ

2 Причины перепадов давления в отоплении многоквартирного дома
3 Устранение перепадов
4 Особенности автономного отопления
5 Заключение
6 Видео на тему

Давление в системе центрального отопления: ГОСТ

Рассмотрим, какое давление в системе отопления многоэтажного дома установлено по ГОСТу.

Давление разделяют на:

Рабочее.
Опрессовочное.

Рабочее – это стабильный наиболее комфортный показатель, на котором система функционирует большую часть времени.

Опрессовочным называют увеличенную нагрузку, которую на короткое время создают вначале отопительного сезона, когда только запускают отопление и проверяют его работоспособность.

Рабочий показатель является суммой давлений:

Статического.
Динамического.

Статическое создаётся столбом воды под действием гравитации.

И чем выше была поднята жидкость, тем больше этот показатель.

Динамическое – это избыточное давление, создающееся насосами.

В многоэтажных домах вода для радиаторов подаётся вначале на верхние этажи при помощи мощного насосного оборудования. Разумеется, поток воды приобретает определённую скорость и поднимается под напором. И чем выше здание, тем больший напор нужен, чтобы подать теплоноситель наверх.

Норматив для 9-этажного здания: 0,5 – 0,7 Па (5 – 7 Атм).

Более высокие здания: 0,7 – 1 Па (7 – 10 Атм).

Разница показателей у первого и последнего этажа не должна превышать 10 %.

Опрессовочное давление не должно превышать рабочее более чем на 20 %.

Практика показывает, что на подаче обычно 6 Атм., а на обратке около 4 Атм. Но многие факторы могут влиять на этот показатель.

Причины перепадов давления в отоплении многоквартирного дома

Как уже говорилось, рабочее давление зависит от этажности здания. Но не только. Вот ряд других причин, почему оно может меняться:

Насосы могут остановиться, если прекратится подача электроэнергии, или попросту сломаются.
Изношенность оборудования, снижение КПД насосов с возрастом.
Разгерметизация (утечка теплоносителя).
Зарастание просветов в трубах и радиаторах многоэтажки.
Рельеф, перепад высоты почвы, на которой стоит дом.
Температура в помещении, где располагается элеватор (в мороз давление растёт).
Самодеятельность жильцов, которые при замене элементов системы устанавливают диаметр труб больше или меньше расчетного.
Завоздушенность отопительных приборов.
Качество теплоносителя (в муниципальных домах он загрязнён, что вызывает повышение давления, если сравнивать его с теми же условиями для чистой воды).
В межсезонье перепады давления вызваны работами по опрессовыванию системы.

При испытаниях, нагрузку повышают примерно в 0,5 – 1,5 раза. Это необходимо, чтобы выявить и устранить дефекты сейчас, когда на улице ещё достаточно тепло, чтобы не пришлось пожинать более серьёзные последствия в лютый мороз.

Кроме того, проверку на герметичность проводят холодным теплоносителем, что менее проблематично в случае протечки, чем прорыв в разгар отопительного сезона, когда из трубы будет вырываться горячая вода.

Но существуют также гидроудары, не поддающиеся регулированию и контролю. Так что запас прочности должен значительно превышать расчётный показатель.

За состоянием системы в целом следят общедомовые манометры. Можно установить этот небольшой прибор и у себя в квартире. Врезку его осуществляют на входе в радиатор.

Устранение перепадов

Регулировка и настройка напора и температуры теплоносителя осуществляется через элеваторный узел отопления. Элеватор находится в подвале жилого дома. Он отвечает за смешивание потоков подачи и обратки. В его смесительной камере находится сопло, размером которого регулируется количество поступающей горячей воды (её температура, при поступлении, слишком высокая, чтобы отправляться так в радиаторы).

В экстренных случаях, когда нависает угроза разморозки всего дома, узел регулирования может быть полностью удалён и теплоноситель пойдёт напрямую в квартиры. Или же в нём рассверливается отверстие сопла. Жильцы, конечно, делать этого не могут.

Обслуживание элеваторного узла

Специалисты должны также следить за исправностью оборудования и насосов. В случае неисправности и поломки, насосы заменяют. Они же проверяют наличие течей, находят их и устраняют.

Так что многие проблемы с давлением решаются из подвала, руками специалистов. Но кое-что зависит и от жильцов:

Для стояков используют трубы диаметром 25 – 33 мм. Этот же диаметр должен быть на отводке к радиатору. При замене какого-либо участка, обязательно нужно устанавливать точно такую трубу, как была, не заужая и, не увеличивая проход!
Нужно следить за состоянием радиаторов и труб в своей квартире. Периодически может требоваться спускать воздух. На новых батареях это делать совсем не сложно, ведь специальные воздушные краны и клапаны предусмотрены на них с завода.

Другое дело система отопления частного дома. Здесь все «рычаги управления» в руках хозяина и следить за давлением он может и должен сам.

Особенности автономного отопления

В отопительных системах, работающих от котла, слабое место – это теплообменник. Редко какие котлы оснащаются теплообменниками, способными выдержать более 5 — 7 Атм. Так как допустимое значение считается по наименее устойчивому элементу, предел допустимого значения теплообменника и будет тем самым нормативом давления в частном доме.

Как правило, это 1 – 3 Атм.

Если смонтирован открытый расширительный бак и нет циркуляционного насоса, волноваться нечего! Давление никогда не превысит статического минимума. Но низкое давление – это тоже не есть хорошо. Эффективность отопления здесь низкая, поэтому от такой системы всё чаще отказываются.

Если расширитель закрытый и работают насосы, следить за давлением нужно по манометру (советуется устанавливать в автономном отоплении группу безопасности, в которую входит предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр).

Автономное отопление в квартире от котла

Что может понижать давление:

Утечка. Если где-то капает соединение или «сопливит» кран, это разгерметизация, которую нужно устранять.
Воздухоотводчики тоже могут подтекать.
Снижение температуры воды. Расширение более холодной воды меньше, а значит, и давление тоже.

Повреждения мембраны расширительного бака. Она может изначально быть неправильно рассчитана, прорваться или потрескаться и растянуться. Ведь объём камеры расширителя должен составлять десятую часть всего объёма воды в трубах.
Воздух в системе. Первое время, после того, как залит новый теплоноситель, от него не ждут высоких показателей, поскольку постепенно должен выйти весь воздух. Если проблема вернулась вновь, возможно воздушные пробки опять скопились и нужно стравить его с радиаторов (о проблеме скажет также шум внутри труб).
Не стоит переживать, если давление низкое, после установки новых алюминиевых батарей. Химические реакции с выделением водорода пройдут, и система заработает «на пятёрку».
Выход из строя теплообменника котла. Это грозит серьёзным ремонтом, который должны выполнять мастера сервисов.

Растёт давление реже и в основном все причины сводятся к перегреву:

Ошибки истопника. Вода может закипать, если количество топлива превышает потребности по температуре (на улице не слишком холодно).
Засор. На любом этапе, в любом фильтре и соединении может образоваться засор, который не позволяет потоку нормально циркулировать. В результате до засора давление будет избыточным, а после наблюдаться резкое падение.
Сужение просветов. Со временем осадки накипи сужают просвет в трубах настолько, что циркуляция уже идёт совсем не так, как было рассчитано. Выход – использовать для труб мягкую воду, летом прочищать трубы.

Заключение

Знать, держится ли в отопительной системе нормальное давление, важно, поскольку его понижение приводит к снижению температуры в домах, а чрезмерное повышение может привести к тому, что самый слабый элемент отопления не выдержит.

Чтобы этим «слабым» элементом не стал радиатор в вашей квартире, нужно заранее знать рабочее давление вашего дома и подбирать приборы отопления под него.

Видео на тему

Предыдущая записьТупиковая система отопления: виды, конструктивные особенности и рекомендации по монтажу

Следующая записьКак отопить гараж зимой своими руками — обзор основных способов

Adblock
detector

Руководство по энергосберегающим многоэтажным зданиям

Многое необходимо для обеспечения энергоэффективности многоэтажного жилого дома, как показывает этот пример.

Когда люди недовольны температурным режимом, это может отрицательно сказаться на их продуктивности, способности к концентрации, самочувствии и здоровье. Таким образом, обеспечение теплового комфорта для любого проекта проектирования нового здания с помощью системы ОВКВ, а также расположение окон, дверей, лестниц и других компонентов имеет первостепенное значение.

Когда речь идет об экологически чистых зданиях, задача становится еще более серьезной, поскольку другие факторы, такие как потребление энергии, шум и загрязнение воздуха, должны быть сведены к минимуму одновременно. Несколько факторов определяют, является ли здание «зеленым», в том числе:

Наличие систем HVAC с низким энергопотреблением.

Использование возобновляемых источников энергии.
Эффективное использование ресурсов.
Надлежащее качество воздуха в помещении.
Меры против загрязнения.
Переработка.

Энергоэффективность важна как для зеленых, так и для стандартных зданий, и найти золотую середину между этим и тепловым комфортом — одна из самых распространенных задач для инженеров и архитекторов.

Основным инструментом для точного тестирования этих двух элементов конструкции здания является численное моделирование с использованием вычислительной гидродинамики (CFD). Этот метод позволяет пользователям быстрее и эффективнее исследовать такие элементы, как воздушный поток, распределение температуры, поле давления, скорость ветра и скорость воздухообмена.

Первые шаги

В рамках этого проекта проект жилого дома был подвергнут виртуальному тестированию с целью подбора правильных параметров производительности системы ОВКВ для обеспечения теплового комфорта зимой. С этой целью было выполнено онлайн-моделирование вычислительной гидродинамики (CFD), чтобы определить подходящую теплопроизводительность трехэтажного здания, чтобы гарантировать тепловой комфорт жильцов при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.

Для количественной оценки теплового комфорта пассажиров по результатам моделирования CFD можно рассчитать две величины. Эти значения являются прогнозируемым средним числом голосов (PMV) и прогнозируемым процентом неудовлетворенных (PPD), и они определяют вероятность того, что жильцу будет холодно или тепло.

Стандарт ASHRAE 55 определяет PMV как «показатель, определяющий среднее значение голосов группы пассажиров по семибалльной шкале температурных ощущений».

PMV учитывает различные факторы — прогнозируемую скорость метаболизма пассажира, изоляцию одежды, температуру, скорость воздуха, среднюю температуру излучения и относительную влажность.

После определения PMV можно определить PPD — «показатель, который устанавливает количественный прогноз процентной доли пассажиров, неудовлетворенных температурой, определенных на основе PMV» (т. е. людей, которым может быть слишком жарко или слишком холодно).

PPD указывает процент людей, которые могут испытывать состояние, называемое локальным дискомфортом. Есть несколько факторов, вызывающих локальный дискомфорт, в том числе сквозняк или отсутствие воздушного потока, но в результате возникает нежелательное охлаждение или нагрев тела человека. В представленном случае эти факторы будут учитываться для оценки уровня теплового комфорта, но в качестве меры будет использоваться только значение PMV.

Что показывает модель САПР?

Представленная модель включает в себя три квартиры площадью около 19 кв.м.0 квадратных футов друг над другом, разделенные 4-дюймовыми плитами. На уровне первого этажа также есть офисное помещение площадью 136 квадратных футов с отдельным входом. В каждой квартире по два человека, а в офисе один.

Мебель — кровати, шкафы, кухонные столы, столы и стулья — представлены в простейшем виде, чтобы уменьшить сложность моделирования, сохраняя при этом уровень, не влияющий на точность результатов.

Воздушный поток будет симулирован в трех квартирах и офисе через четыре отдельных воздушных потока. Тепло может передаваться от одного объема воздуха к другому за счет теплопроводности через пол и потолок. Предполагается, что перекрытия между квартирами представляют собой простые бетонные блоки.

Пример показывает жилой дом в зимних условиях, при температуре наружного воздуха минус 20°C и влажности 50 процентов.

Здание относительно новое и имеет хорошую изоляцию основных компонентов. Величина изоляции, используемая для этого проекта, представляет собой коэффициент теплопередачи (или коэффициент теплопередачи) и описывается в соответствии со стандартом EN ISO 6946 как скорость передачи тепла через материал. Это может быть один материал или композит. В таблице ниже приведены U-значения, использованные в этом проекте.

Стратегия отопления

Основной целью этого проекта является обеспечение теплового комфорта жильцов; этот выбор мощности нагрева имеет важное значение в процессе проектирования. Архитектору и инженеру по ОВКВ доступно множество стратегий отопления, позволяющих достичь приемлемой и равномерной температуры в квартирах.

Стратегия, принятая в этом проекте, заключается в размещении радиаторов в разных местах по комнатам, обычно под окнами. Горячий воздух, генерируемый радиаторами, поднимается вверх и действует как воздушная защита от холодного воздуха на поверхности окон и поступает через небольшие щели в центральную часть комнат, где обитатели, скорее всего, находятся.

Используя коэффициенты теплопередачи, площадь поверхности и коэффициенты теплопередачи (внешней и внутренней) компонентов здания, можно приблизительно определить тепловую мощность, необходимую для достижения температуры 69,8°F, взятой в качестве эталона температуры теплового комфорта. Сводка расчетов показана в таблице ниже для каждого уровня.

Можно заметить, что в этом приближении не учитывался перенос тепла из одной квартиры в другую за счет теплопроводности плит. Затем мощность, генерируемая каждым отдельным радиатором, может быть определена пропорциональным отношением площади поверхности каждой отдельной комнаты к общей площади поверхности уровня.

Второй подход заключается в установке теплых полов, которые обеспечивают равномерное распределение температуры в помещениях. Оба этих метода нагрева будут реализованы и сравнены в этом проекте.

Улучшение внутренней среды

Для поддержания качества воздуха в жилых помещениях и предотвращения застоя вредных соединений, таких как окись углерода, воздух необходимо постоянно обновлять. В последних жилых домах, таких как тот, который представлен в этом тематическом исследовании, это обновление воздуха осуществляется с помощью средств механической вентиляции в виде вытяжных установок, расположенных в разных местах по квартире, как правило, в ванных комнатах и кухнях.

Воздух, подаваемый в помещение, будет поступать из разных воздухозаборников, расположенных как можно дальше от вытяжных установок, чтобы максимизировать объем под потоком и с учетом «эффективности зонального распределения воздуха» в соответствии с ASHRAE 62.1. Он рекомендует, например, подачу воздуха с потолка для большей эффективности.

Одним из наиболее часто используемых показателей скорости вентиляции является расчет скорости наружного воздуха, представленный в стандарте ASHRAE 62.1 для качества воздуха в помещении. Таким образом, качество воздуха в помещении может быть обеспечено за счет поддержания достаточного воздухообмена.

Минимальный расход наружного воздуха, то есть количество воздуха, которое необходимо подать в квартиры, определяется ASHRAE 62. 1 как:

[Из ASHRAE 62.1 и для жилой единицы Rp составляет 2,5 л/с и Ra составляет 0,3 л/с.м2 для помещения площадью 58 м2, занимаемого двумя людьми. Это дает Vbz 21,5 л/с.

Ориентировочно расход наружного воздуха будет равномерно распределяться между тремя вытяжными установками для каждой квартиры (7,2 л/с или 8,8 г/с воздуха) — одна на кухне, одна в ванной и одна в прихожей. ванная комната. Воздух на входе, с улицы, фильтруется. Он прошел через двухпоточную регулируемую механическую вентиляцию (CMV), чтобы нагреть его температуру за счет теплообмена с отработанным воздухом. Установлена температура 15°C.

Анализ теплового комфорта

Как указано выше, результаты PMV используют значения, взятые непосредственно из результатов CFD (температура поверхности, скорость и температура воздуха), а также входные данные от окружающей среды и людей (коэффициент одежды, скорость метаболизма и влажность). В этом проекте, извлеченном из стандарта

ASHRAE 55, в качестве входных данных для расчета результатов выбраны коэффициент зимней одежды 1, скорость метаболизма «приготовления/уборки» 1,2 и влажность 50 процентов.

Ниже приводится объяснение результатов:

Средняя температура для каждой квартиры и офиса показывает приемлемые результаты с небольшой погрешностью до целевой температуры 69,8°F, демонстрируя большую корреляцию между аналитическим и числовым подходом.

На изображениях ниже распределение температуры в квартирах и офисах помогает выявить горячие точки, например, в ванной на втором этаже или в комнате с телевизором на первом этаже. Планировка комнат в каждой квартире, а также расположение входов/выходов и радиатора сильно влияют на распределение тепла. Можно наблюдать горячие точки вокруг радиатора и более холодные зоны у окон без радиатора под ними, т. е. в спальнях.

Для квартиры на первом этаже и офиса температура остается в основном равномерно распределенной, с локальными низкими температурами, ожидаемыми в районе окон

На тепловой карте квартиры на первом этаже видно, что комната с телевизором теплее на на 1-2 градуса, чем в остальной части квартиры, около 68,9 ° F, что указывает на то, что радиатор выдает слишком много энергии. Комната с телевизором – самое теплое место в квартире. Более равномерного распределения температуры можно добиться, переместив часть тепловой энергии из комнаты с телевизором в спальню.

В квартире на втором этаже лучше распределяется температура, чем на первом этаже. Однако на кухне (левая часть квартиры) есть горячая точка. Это можно соотнести с более теплым ТВ-залом на первом этаже, где тепло передается через плиты на верхний уровень.

Моделирование передачи тепла через бетонные плиты помогает понять важность строительных материалов и их свойств. Плиты с высокой термостойкостью ограничат этот эффект и, следовательно, будут способствовать сохранению тепла в пределах одной квартиры.

Срезы PMV на высоте примерно 4 фута над каждой квартирой и офисным этажом показывают, как выглядит удовлетворительная карта теплового комфорта, с очень небольшим отклонением значения PMV повсюду. Можно заметить, что пассажиры скорее будут чувствовать себя нейтрально с точки зрения теплового комфорта и находятся в пределах рекомендуемого диапазона PMV в соответствии с ASHRAE 55 (от минус 0,5 до 0,5).

При минимальных значениях изменения скорости наружного воздуха на вытяжных установках результирующие результаты потока показывают низкие значения скорости (ниже 0,65 фута/с) и, следовательно, считается, что они оказывают незначительное неблагоприятное влияние на значения PMV.

Однако картина потока в сочетании с графиками температуры подчеркивает явление тепловой завесы, образованной радиатором под окнами. Это видно на переднем плане фотографии ниже, где горячий воздух поднимается к потолку ванной комнаты на втором этаже, не давая холодному воздуху проникнуть глубже внутрь помещения. На заднем срезе показана ситуация без радиатора под окном в спальне той же квартиры. Холодный воздух может течь прямо к центру комнат, участвуя в общей низкой температуре.

Это явление влияет на среднюю температуру в помещении и, следовательно, на тепловой комфорт человека. В 20-м веке, когда изоляция окон была плохой (высокие коэффициенты теплопередачи), этот эффект был особенно желателен, поэтому радиаторы традиционно устанавливались под окнами.

Инструмент для прогнозирования энергопотребления

Как показано в этом проекте, CFD-моделирование является ценным инструментом для точного прогнозирования энергопотребления, что позволяет создавать более экологически чистые здания, гарантируя соответствующий уровень теплового комфорта.

Значения ручного расчета для оценки тепловой мощности радиатора для каждого уровня были подтверждены результатами CFD, что привело к среднему значению 69,4°F для трех квартир и офиса. Это значение близко к предсказанному в расчете (отрицательный предел погрешности 1,01 процента).

С помощью температурных графиков и визуализации картины потока были определены некоторые горячие точки и области с низкой температурой, которые были связаны с конкретными явлениями, такими как завесы горячего воздуха, создаваемые радиаторами. Значение PMV теплового комфорта указывает на то, что результаты для обитателей помещений находятся в диапазоне от минус 0,5 до 0,5 (от слегка холодного до слегка теплого).

Этот анализ может быть расширен и применен к различным аспектам. Одним из примеров является изучение различных значений коэффициента теплопередачи для компонентов и их влияния на расход энергии нагревателями. Другими словами, оценка воздействия на энергию и потенциальную экономию, если, например, в здании были установлены новые окна с лучшей изоляцией.

Вторым примером может быть предложение конструкций с различными положениями впуска и выпуска и оценка их влияния на распределение тепла и потока. Третьим было бы исследовать влияние подогрева пола.

Все эти способы улучшения конструкции — независимо от того, существует она или находится на стадии концепции — для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации расхода энергии возможны с помощью итеративного процесса проектирования с моделированием CFD.

Арно Гирин — специалист по техническому маркетингу SimScale. Он имеет опыт проектирования механических систем и в течение шести лет работал над оптимизацией производительности проектирования с помощью инструментов CFD и FEA. В настоящее время он участвует в проектах моделирования для различных отраслей промышленности, уделяя особое внимание архитектуре, проектированию и строительству (AEC).

Часто задаваемые вопросы

Почему температурный комфорт в здании так важен?

Что такое индекс PMV?

PMV — это индекс, определяющий среднее значение голосов группы жильцов по семибалльной шкале тепловых ощущений.

Почему при проектировании зданий следует использовать моделирование вычислительной гидродинамики (CFD)?

Специалисты по строительству должны использовать CFD в интерактивном процессе проектирования для достижения приемлемого уровня теплового комфорта и минимизации затрат энергии для жителей здания. Моделирование помогает определить подходящую теплопроизводительность при сохранении рекомендуемого качества воздуха в помещении.

Что действительно важно при проектировании многоэтажных зданий?

Обзор модели. Кредит: Applied Energy (2023). DOI: 10.1016/j.apenergy.2022.120585

Впервые было выявлено влияние проектных соображений многоэтажного здания на воплощенные выбросы, стоимость и эксплуатационную энергию. Используя модель, исследователи подсчитали, что от 28% до 44% годовой энергии на отопление и охлаждение и шесть гигатонн совокупного эквивалента воплощенного углекислого газа с настоящего времени до 2050 года можно было бы сэкономить в новых многоэтажных зданиях, применяя определенные рекомендации и используя доступные технологии. сегодня.

Поскольку на строительство и эксплуатацию зданий приходится более одной трети глобальных выбросов и потребления энергии, начинается гонка за снижение выбросов. Хотя здания составляют большую часть текущей проблемы, они также являются важным рычагом для изменений, говорят исследователи из университетов Кембриджа и Бата, которые изучили множество решений, которые должны согласовать архитекторы, инженеры и градостроители. Для целей данного исследования решения включают форму, размер, планировку, конструктивную систему, окна, изоляцию, вентиляцию и параметры использования как для жилых (многоквартирных домов), так и для офисных зданий в различных климатических условиях.

Исследователи построили модель, которая позволила им впервые оценить относительную важность таких проектных решений на ранней стадии в контексте всего здания. Их результаты представлены в журнале Applied Energy .

Исследование показало, что повышение компактности здания, использование стали или дерева вместо бетонных каркасов, установка окон меньшего размера с оптимальным остеклением для данного климата и использование механической вентиляции с рекуперацией тепла являются наиболее важными мерами по энергия. Между тем, наиболее существенные компромиссы со стоимостью строительства были связаны с выбором материала каркаса и решением об установке механической вентиляции.

Что определяет воплощенный углерод?

Как для жилых, так и для офисных зданий было обнаружено, что выбор типа структурного каркаса оказывает большое влияние как на воплощенный углерод (количество углерода, выделяемого при строительстве здания), так и на стоимость. Исследователи обнаружили, что более дешевые типы рам, как правило, более углеродоемки, и наоборот, что указывает на значительный компромисс. Для сравнения, решения с самым низким уровнем выбросов углерода могут быть достигнуты с использованием перекрестно-слоистых деревянных плит перекрытий с многослойными балками или стальными рамами. Между тем, по мере увеличения количества этажей увеличивается и ценность воплощенного углерода.

Выбор облицовки также является важным фактором, так как кирпичная облицовка приводит к значительно более высокому содержанию углерода и стоимости по сравнению с вариантами облицовки из более легкого листа или плитки. Это имеет эффект домино, с дальнейшим увеличением количества материала, необходимого для структурного каркаса, чтобы выдерживать более высокие нагрузки на облицовку. Было обнаружено, что здания с кирпичной облицовкой, которые до сих пор широко популярны в Великобритании, на 20% более углеродоемки и на 15% дороже, чем здания с облицовкой из листа или плитки.

Что определяет рабочую энергию?

Для регионов с умеренным климатом, таких как Лондон, Великобритания, форма здания и конфигурация его окон являются наиболее важными проектными решениями, определяющими энергию нагрева и охлаждения.

Для тропического климата Сингапура и Лагоса в Нигерии высокая влажность и высокие температуры означают зависимость от энергии охлаждения. Чем больше людей находится в здании, тем больше энергии охлаждения требуется для осушения поступающего воздуха.

В жарком и засушливом климате Каира в Египте решения о соотношении окон и стен имеют решающее значение. Чем больше окон, тем сильнее нагревается здание за счет солнечного излучения. Исследователи обнаружили, что окна меньшего размера и меньший коэффициент солнечного тепла (доля солнечного излучения, пропускаемого через окно) оказывают более выраженное влияние на эффективность офисных зданий, чем на жилые здания. Это связано с тем, что в первом больше пассажиров и теплоизлучающих приборов.

Изучая влияние климата на чувствительность переменных конструкции здания, исследователи обнаружили, что гораздо сложнее поддерживать низкий уровень энергии охлаждения в жарком и влажном климате, чем достичь низкого уровня энергии нагрева в холодном и умеренном климате.

Использование механической вентиляции с рекуперацией тепла является одним из наиболее важных рычагов для снижения энергии нагрева и охлаждения, говорят исследователи, особенно для офисных зданий в жарком, влажном и холодном климате. Выбор вентиляции связан с более высокими первоначальными затратами, но исследователи считают, что это компромисс, который, по мнению исследователей, должен быть «главным соображением при проектировании зданий», особенно в свете изменения климата, которое уже непропорционально влияет на развивающиеся страны и которое неизбежно приведет к большему населения Земли в более жаркий климат.

Ведущий автор д-р Ханнес Гаух, научный сотрудник в области воплощенной энергии/излучения в строительстве, сказал: «Нас удивило, что толщина изоляции и тепловая масса, которым обычно уделяется большое внимание проектировщиками и исследователями зданий, не имеют большого значения. факторы, определяющие эффективность здания. Например, выбор легкой облицовки вместо кирпича оказывает гораздо более значительное влияние. Наши результаты показывают, что при проектировании зданий с низким уровнем выбросов углерода нам необходимо сосредоточиться на эффективных формах (квадратные) и структурных каркасах (более короткие пролеты). , больше древесины), ограничьте размеры окон и используйте вентиляцию с рекуперацией тепла».

Дополнительная информация: Х. Л. Гаух и др. Что действительно важно при проектировании многоэтажных зданий? Одновременное исследование чувствительности воплощенного углерода, стоимости строительства и эксплуатационной энергии, Applied Energy (2023).