SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA

Transkript

1 SLOVENSKÁ TECHNICKÁ UNIVERZITA STAVEBNÁ FAKULTA Katedra technických zariadení budov SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT UČEBNÁ POMÔCKA Č.2 PRE 3.ROČNÍK ODBORU APS PREDMET Č.2934 TZB II. Lektori : Autori : Prof.Ing. Dušan PETRÁŠ, PhD. Doc.Ing. Otília LULKOVIČOVÁ, PhD. Doc.Ing. Ján TAKÁCS, PhD. Ing. Daniel KALÚS, PhD. Ing. Ján MAGYAR Ing. Mária KURČOVÁ Ing. Zuzana KOVÁŘOVÁ

2 BRATISLAVA, SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/1 V podstate ide len o predbežné zistenie tepelných strát budovy pre návrh veľkosti kotolne, odovzdávacej stanice, uhoľne, strojovne. Získané hodnoty môžu byť východiskovými podkladmi pre určenie spotreby paliva, veľkosti kotlov a sú údajmi pre návrh ústredného vykurovania a investičných nákladov. Presnosť tabuliek určenia tepelnej straty celej budovy závisí od vhodne zvolenej mernej jednotky tepelnej straty (na 1 m 3 obostavaného alebo vykurovaného priestoru, na 1 bytovú jednotku, na 1 lôžko, na jednotku produkcie) a jej objektívnom zistení presnosti vypočítaného objemu. Skratené výpočty tepelných strát uskutočňujeme : 1. podľa obostavaného priestoru 2. podľa vykurovaného priestoru 3. podľa tepelnej charakteristiky v zmysle stn skrátený výpočet tepelných strát podľa obostavaného priestoru Výpočet tepelných strát podľa obostavaného priestoru je : Q OP = V OP.q OP [W] (1) V OP obostavaný priestor [m 3 ] q op merná tepelná strata obostavaného priestoru [W.m -3 ] pre výpočet obostavaného priestoru V OP SA UVAŽUJÚ VONKAJŠIE ROZMERY STAVEBNEJ KONŠTRUKCIE, NEVYKUROVANÉ PRIESTORY (SCHODIŠTE, SUTERÉN, PODKROVIA) SA PRI VÝPOČTE NEUVAŽUJÚ. AK JE ČASŤ SUTERÉNU VYKUROVANÁ, DO OBOSTAVANÉHO PRIESTORU SA ZAPOČÍTAVA LEN PRIESTOR NAD TERÉNOM. MERNÁ TEPELNÁ STRATA OBOSTAVANÉHO PRIESTORU q OP SA URČÍ BUĎ ODHADOM NA ZÁKLADE SKÚSENOSTÍ, PODĽA OPAKOVANÉHO PROJEKTU, ALEBO Z RÔZNYCH TABULIEK PODĽA CHARAKTERU A ÚČELU BUDOVY. TABUĽKA Č.1 MERNÁ TEPELNÁ STRATA OBOSTAVANÉHO PRIESTORU q OP [W.m -3 ] PRE RÔZNE TYPY OBJEKTOV TYP OBJEKTU OBYTNÉ DOMY, ADMINISTRATÍVNE BUDOVY, HOTELY, ŠKOLY, RODINNÉ DOMY A POD. PRIEMYSELNÉ A POĽNOHOSPODÁRSKE HALY, SKLADY, HANGÁRY A POD. MERNÁ TEPELNÁ STRATA OBOSTAVANÉHO PRIESTORU q OP [W.m -3 ] OBJEKTY STARŠIE OBJEKTY STARÉ NOVÉ OBJEKTY AKO 35 ROKOV 10 AŽ 35 ROKOV ALEBO ZATEPLENÉ OBJEKTY 35 AŽ AŽ AŽ AŽ AŽ AŽ 30

3 1. SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/2 TABULKA Č.2 ZÁVISLOSŤ TEPELNEJ STRATY OBJEKTU OD OBJEMU V OP [m 3 ] A MERNEJ TEPELNEJ STRATY OBOSTAVANÉHO PRIESTORU q OP [W.m -3 ] Obostavaný priestor V OP [m 3 ] TEPELNÁ STRATA OBJEKTU Q [W] Merná tepelná strata obostavaného priestoru q OP [W.m -3 ]

4 1. SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/3 2. SKRÁTENÝ VÝPOČET TEPELNÝCH STRÁT PODĽA VYKUROVANÉHO PRIESTORU VÝPOČET TEPELNÝCH STRÁT PODĽA VYKUROVANÉHO PRIESTORU JE : Q VP = V VP.q VP [W] (2) V VP VYKUROVANÝ PRIESTOR [m 3 ] q VP MERNÁ TEPELNÁ STRATA VYKUROVANÉHO PRIESTORU [W.m -3 ] NA ROZDIEL OD VÝPOČTU PODĽA OBOSTAVANÉHO PRIESTORU ZAHRŇUJEME DO VYKUROVANÉHO PRIESTORU LEN OBJEM VYKUROVANÝCH MIESTNOSTÍ BEZ KUBATÚRY STAVEBNEJ KONŠTRUKCIE. VYKUROVANÉ SCHODIŠTE A MIESTNOSTI V SUTERÉNE BERIEME DO VÝPOČTU V CELOM OBJEME VNÚTORNÉHO PRIESTORU. MERNÁ TEPELNÁ STRATA VYKUROVANÉHO PRIESTORU q VP SA URČÍ BUĎ ODHADOM NA ZÁKLADE SKÚSENOSTÍ, PODĽA OPAKOVANÉHO PROJEKTU, ALEBO PRIBLIŽNÝM VÝPOČTOM Z TEPELNEJ STRATY JEDNEJ MIESTNOSTI ZO VZŤAHU : q VP = Q M / V M. [W.m -3 ] (3) Q M TEPELNÁ STRATA JEDNEJ MIESTNOSTI [W] VYPOČÍTANÁ NA ZÁKLADE SPRIEMEROVANEJ VNÚTORNEJ TEPLOTY V CELEJ BUDOVE, V M OBJEM JEDNEJ MIESTNOSTI [m 3 ], ALEBO TIEŽ VYHĽADANÍM Z TABUĽKY Č.3. TABUĽKA Č.3 MERNÁ TEPELNÁ STRATA VYKUROVANÉHO PRIESTORU q VP [W.m -3 ] PODĽA OBJEMU VYKUROVANÉHO PRIESTORU OBJEM VYKURO- MERNÁ TEPELNÁ STRATA VYKUROVANÉHO PRIESTORU q VP [W.m -3 ] VANÉHO PRIESTORU V VP [m 3 ] JEDNODUCHÉ OKNÁ k < 7 ZDVOJENÉ OKNÁ k < 3,5 DVOJITÉ OKNÁ k < 3, A VIAC

5 1. SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/4 3. SKRÁTENÝ VÝPOČET TEPELNÝCH STRÁT PODĽA TEPELNÝCH CHARAKTERISTÍK V ZMYSLE STN AK NIE SÚ ZNÁME POTREBY TEPLA PODĽA ČL.39 STN , MÁ BYŤ USKUTOČNENÝ VÝPOČET PODĽA POTREBY TEPLA POUŽITÉHO TYPU BUDOVY ALEBO PODĽA ZNÁMYCH HODNÔT PODOBNÝCH EXISTUJÚCICH BUDOV. POKIAĽ NIE SÚ INÉ HODNOTY K DISPOZÍCIÍ, MÔŽE SA VÝPOČET TEPELNÉHO PRÍKONU PRE VYKUROVANIE Q O USKUTOČNIŤ PODĽA OBOSTAVANÝCH PRIESTOROV V V m 3 A TEPELNÝCH CHARAKTERISTÍK q O VO W.m -3.K -1, KTORÝCH ZÁVISLOSŤ JE UVEDENÁ V DIAGRAMOCH V PRÍLOHE 3 STN TAKTO : Q O = V.q O.(t is t e ) [W] (4) KDE : Q O JE TEPELNÝ PRÍKON VO W, V OBOSTAVANÝ PRIESTOR V m 3, ( ), q O TEPELNÁ CHARAKTERISTIKA BUDOVY VO W.m -3.K -1, (OBR.1 AŽ 4) t is STREDNÁ VNÚTORNÁ TEPLOTA VZDUCHU BUDOVY V C, t e NAJNIŽŠIA VONKAJŠIA TEPLOTA V C DANEJ OBLASTI PODĽA STN PRE TEPELNÉ BILANCIE NOVEJ VÝSTAVBY V PLÁNOVACEJ VÝSTAVBE SA DOVOĽUJE STANOVENIE TEPELNÉHO PRÍKONU OBYTNÉHO OKRSKU PODĽA UKAZOVATEĽOV POTREBY TEPLA V DANEJ OBLASTI. POKIAĽ NIE SÚ V PLÁNOVACEJ PRÍPRAVE ZNÁME KONKRÉTNE ÚDAJE O ZÁKLADNOM OBČIANSKOM VYBAVENÍ OKRSKU, DOPORUČUJE SA UVAŽOVAŤ TÚTO SKLADBU : A) OBOSTAVANÝ PRIESTOR OBYTNÝCH BUDOV 84 %, B) OBOSTAVANÝ PRIESTOR ZÁKLAD. OBČIANSKEJ VYBAVENOSTI OKRSKU 16 %. TEPELNÝ PRÍKON PRI TEJTO SKLADBE VŠAK ZODPOVEDÁ PRIBLIŽNE 22 % NA ZÁKLADNÚ OBČIANSKÚ VYBAVENOSŤ A PRIBLIŽNE 78 % NA OBYTNÉ BUDOVY. VYSVETLIVKA : ZÁKLADNÚ OBČIANSKÚ VYBAVENOSŤ TVORIA DETSKÉ JASLE, ZDRAVOTNÉ STREDISKO, MATERSKÁ ŠKOLA, ZÁKLADNÉ ŠKOLY, SLUŽBY, MALOOBCHODNÉ ZARIADENIA, REŠTAURAČNÉ STRAVOVANIE, KULTÚRNE ZARIADENIA, TELOVÝCHOVNÉ ZARIADENIA, POŠTOVNÉ ZARIADENIA, KANCELÁRIE ŠTÁTNEJ POISŤOVNE A ŠTÁTNEJ SPORITEĽNE, KANCELÁRIE POLICAJNÉHO ZBORU, ÚDRŽBÁRSKE STREDISKO BYTOVÉHO FONDU, ZBERNÉ SUROVINY. VYŠŠIA VYBAVENOSŤ MUSÍ BYŤ VŽDY DANÁ MENOVITE A KONKRÉTNE V m 3 OBOSTAVANÉHO PRIESTORU. OBOSTAVANÝ PRIESTOR SA UVAŽUJE V ZMYSLE STN ROČNÝ ODBER TEPLA PRE VYKUROVANIE JE ZÁVISLÝ NA KRIVKE ROČNÉHO TRVANIA TEPLÔT (PÄŤDESIATROČNÝ ALEBO TRIDSAŤROČNÝ PRIEMER) PRE JEDNOTLIVÉ MIESTA A OBLASTI A MÁ BYŤ PRE KAŽDÝ PRÍPAD DOLOŽENÝ PODKLADOM Z HYDROMETEOROLOGICKÉHO ÚSTAVU. AK NIE SÚ TIETO MERANIA, JE MOŽNÉ POUŽIŤ ÚDAJE Z NAJBLIŽŠIEHO MIESTA S PODOBNÝMI KLIMATICKÝMI PODMIENKAMI, ALEBO JE MOŽNÉ POUŽIŤ PRILOŽENÉ ZOVŠEOBECNENÉ KRIVKY PRE SR V PRÍLOHE 5 STN

6 1. SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/5 začiatok a koniec vykurovacieho obdobia pre obytné a verejné budovy podobného vykurovacieho charakteru je daný poklesom alebo zvýšením strednej dennej teploty t ds < alebo > 13 c vonkajšieho vzduchu v troch po sebe nasledujúcich dňoch : t ds ( t + t + 2.t ) = [ C] (5) 4 KDE : t 7 TEPLOTA VONKAJŠIEHO VZDUCHU V C, MERANÁ O 7 00 H, t 14 TEPLOTA VONKAJŠIEHO VZDUCHU V C, MERANÁ O H, t 21 TEPLOTA VONKAJŠIEHO VZDUCHU V C, MERANÁ O H. ZAČIATOK A KONIEC VYKUROVACIEHO OBDOBIA V PREVÁDZKE JE DANÝ PRÍSLUŠNÝM PRÁVNYM PREDPISOM A TEPLOTA ZÁVISLOSTI SA URČUJE PODĽA DIAGRAMU V PRÍLOHE 6 STN ZÁVISLOSŤ TEPELNEJ CHARAKTERISTIKY q O (W.m -3.K -1 ) NA KVALITA- TÍVNYCH A TVAROVÝCH PARAMETROCH OBJEKTU STAVIEB OBČASNÉHO CHARAKTERU SA KATEGORIZOVALA PODĽA KRITÉRIA t is ( C) STREDNEJ TEPLOTY VNÚTORNÉHO VZDUCHU V BUDOVE (STN ): t is = n i= 1 n S i= 1 i S.t i i [ C] (6) OBJEKTY V ZMYSLE STN ROZDEĽUJEME DO 4 KATEGÓRIÍ : I. KATEGÓRIA BUDOVY OBCHODU S MALÝM ADMINISTRATÍVNYM VYBAVENÍM (t is = 13,9 až 16,7 C), OBR.1, II. KATEGÓRIA BUDOVY OBCHODU S VEĽKÝM ADMINISTRATÍVNYM VYBAVENÍM A BUDOVY PRE ÚČELY VEDY, KULTÚRY A OSVETY (t is = 16,7 až 18,2 C), OBR.2, III. KATEGÓRIA BUDOVY ADMINISTRATÍVNE, ŠKOLSKÉ, HOTELOVÉ A OBYTNÉ (t is = 18,2 až 19,1 C), OBR.3, IV. KATEGÓRIA BUDOVY ZDRAVOTNÍCKEJ A PREDŠKOLSKEJ VÝCHOVY (t is = 20,5 až 21,5 C), OBR.4. POZNÁMKA : PLNÁ ČIARA V DIAGRAMOCH NA OBRÁZKOCH 1 AŽ 4 ZNAČÍ STREDNÚ HODNOTU, ČIARKOVANÁ ČIARA ZNAČÍ MAXIMÁLNU PRÍPUSTNÚ HODNOTU (HORNÚ TOLERANČNÚ MEDZU). VÝPOČET OBOSTAVANÉHO PRIESTORU V OP [m 3 ] : V = S P.H [m 3 ] (7) S P PLOCHA PODLAŽIA VYKUROVANÉHO PRIESTORU [m 2 ], H KONŠTRUKČNÁ VÝŠKA PODLAŽIA [m].

7 1. SKRÁTENÉ VÝPOČTY TEPELNÝCH STRÁT 1/6 VÝPOČET PRIEMERNEJ HODNOTY OBVODOVÉHO PLÁŠŤA S e = S M.k M + S k M p.k + k p p + S + k s s.k s + k + S v v.k v [m 2 ] (8) KDE : S M PLOCHA VERTIKÁLNEHO OBVODOVÉHO PLÁŠŤA BEZ OKIEN A DVERÍ [m 2 ], S p PLOCHA PODLAŽIA VYKUROVANÉHO PRIESTORU [m 2 ], S s PLOCHA STREŠNÉHO PLÁŠŤA [m 2 ], S v PLOCHA VONKAJŠÍCH TRANSPARENTNÝCH VÝPLNÍ V OBVODOVOM VERTIKÁLNOM PLÁŠTI [m 2 ], k M SÚČINITEĽ PRECHODU TEPLA NETRANSPARENTNEJ ČASTI VONKAJŠIEHO PLÁŠŤA [W.m -2.K -1 ] k p SÚČINITEĽ PRECHODU TEPLA PODLAHOVEJ VRSTVY NAD NEVYKUROVANÝM PRIESTOROM [W.m -2.K -1 ] k s SÚČINITEĽ PRECHODU TEPLA STREŠNÉHO PLÁŠŤA [W.m -2.K -1 ] k v PRIEMERNÝ SÚČINITEĽ PRECHODU VONKAJŠÍCH TRANSPARENTNÝCH VÝPLNÍ V OBVODOVOM VERTIKÁLNOM PLÁŠTI [W.m -2.K -1 ]. VÝPOČET PRIEMERNÉHO SÚČINITEĽA PRECHODU VONKAJŠÍCH TRANSPARENT- NÝCH VÝPLNÍ V OBVODOVOM VERTIKÁLNOM PLÁŠTI k v [W.m -2.K -1 ] k v So.k o + Sd.k d + S z.k z = [W.m S + S + S -2.K -1 ] (9) o d z KDE : S O PLOCHA VONKAJŠÍCH OKIEN [m 2 ], S d PLOCHA VONKAJŠÍCH DVERÍ [m 2 ], S z PLOCHA VONKAJŠÍCH PEVNÝCH PRESKLENÝCH ČASTÍ PLÁŠŤA [m 2 ], k o SÚČINITEĽ PRECHODU TEPLA VONKAJŠÍCH OKIEN [W.m -2.K -1 ] k d SÚČINITEĽ PRECHODU TEPLA VONKAJŠÍCH DVERÍ [W.m -2.K -1 ] k z PRIEMERNÝ SÚČINITEĽ PRECHODU VONKAJŠÍCH PEVNÝCH PRESKLENÝCH ČASTÍ PLÁŠŤA [W.m -2.K -1 ]. VYSVETLIVKA : PLOCHA S P SA POČÍTA V ZMYSLE STN ZJEDNODUŠENE JU MOŽNO STANOVIŤ AKO PLOCHU OBSIAHNUTÚ VO VNÚTRI OBVODU DEFINOVANÉHO VNÚTORNÝM LÍCOM MURIVA (NEODČÍTAJÚ SA PLOCHY VNÚTORNÝCH STIEN A DIELČÍCH PRIEČOK).

8

9

10

11