Автореферат диссертации (1141538)
Текст из файла
На правах рукописиФРОЛОВА АНАСТАСИЯ АНАТОЛЬЕВНАВЫБОР ТЕПЛОЗАЩИТЫ ОФИСНЫХ ЗДАНИЙ С УЧЕТОМЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙСИСТЕМ КЛИМАТИЗАЦИИСпециальность05.23.03 – Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха,газоснабжение и освещениеАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2017 г.2Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Национальный исследовательскийМосковский государственный строительный университет»Научный руководитель:кандидат технических наук, профессорМалявина Елена ГеоргиевнаОфициальныеоппоненты:Куприянов Валерий Николаевичдоктортехническихнаук,профессор,Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанскийгосударственныйархитектурностроительный университет» (КазГАСУ), кафедра«Проектирование зданий», заведующий кафедройКозлов Владимир Владимировичкандидат технических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научноисследовательский институт строительной физикиРоссийской академии архитектуры и строительных наук» (НИИСФ РААСН), лаборатория строительнойфизики,ведущийнаучныйсотрудникВедущая организация:Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждениевысшегообразования «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (СПбГАСУ)Защита диссертации состоится «28» февраля 2018 г.
в 12 часов 00 минут назаседании диссертационного совета Д 212.138.10, созданного на базеФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственныйстроительный университет» по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе,д. 26, студия № 9 «Открытая сеть».С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ФГБОУ ВО«Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» www.mgsu.ru.Автореферат разосланУченый секретарьдиссертационного совета«___» __________ 20__ г.Гогина Елена Сергеевна3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования. Выбор экономически целесообразной толщины утеплителя в наружных ограждающих конструкциях зданий –важная задача строительной отрасли.
От сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зависит количество потребленной на отопление и охлаждение зданий энергии, мощность и размер систем отопления и охлажденияпомещений,стоимость присоединения к энергоснабжающим сетям. Задачанеоднозначна, так как при усилении теплозащиты сокращается потребностьздания в теплоте на отопление и возрастает потребность помещений с теплоизбытками в холоде.
Этим объясняется актуальность исследования.Степень разработанности темы диссертации. Вопросам выбора сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций в разное времязанимались А.И. Ананьев, Г.К. Авдеев, В.С. Беляев, В.Г. Гагарин, В.В. Козлов,Ю.Я. Кувшинов, В.Н. Куприянов, Е.Г. Малявина, Ю.А. Табунщиков, Ф.В. Ушков, К.Ф. Фокин и др.
Однако применительно к административно-офиснымзданиям системно с учетом тепловыделений и большого круга влияющих нацелесообразность уровня теплозащиты факторов эта задача не решалась.Цель и задачи. Цель диссертации – выявление энергетически и экономически целесообразного уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций офисных зданий на основе многовариантных расчетов суточного нестационарного теплового режима для определения потребности в теплоте и холоде при круглогодичном поддержании допустимого температурного режима.Задачи диссертации:- модернизировать программу расчета на ПК суточного нестационарноготеплового режима офисного помещения с теплоизбытками;- провести натурный эксперимент для проверки адекватности принятыхматематической модели и программы для ПК;- выполнить многовариантные расчеты суточного нестационарного теплового режима различно расположенных помещений в зданиях с различнойтеплозащитой и конфигурацией при различной температуре наружного возду-4ха, на основе которых определить годовое энергопотребление системами отопления и охлаждения;- путем энергетических и экономических расчетов найти цену 1 кВт.ч холода, а также стоимость оборудования охлаждения здания, системы отопленияв зависимости от мощности соответствующей системы;- выявить наиболее значимые факторы, сочетания которых соответствуютопределенным экономически целесообразным сопротивлениям теплопередаченаружных ограждений.Научная новизна работы заключается в следующем:1.
Разработана новая методика определения годового энергопотреблениясистемами отопления, свободного и машинного охлаждения помещений на основе математического моделирования нестационарного теплового режимаофисных помещений с учетом режима внутренних теплопоступлений и теплоустойчивости помещения;2. Обоснован расширенный по сравнению с заложенным в действующиенормативные документы перечень факторов, влияющих на энергетически иэкономически целесообразный уровень теплозащиты офисных зданий.
Установлено, что базовая теплозащита при учете стоимостей всего перечня определяющих факторов может быть экономически целесообразна в отличие от варианта с учетом только стоимости теплозащиты и теплоты, расходуемой на отопление;3. Введено понятие зоны экономически целесообразного утепления зданий, формирующейся сочетаниями значений удельной теплозащитной характеристики здания и совокупных дисконтированных затрат на поддержание в здании допустимых температурных условий.Теоретическая и практическая значимость работы.Теоретическая значимость работы:- разработана методика и алгоритм определения границ зоны экономически целесообразного утепления зданий, включающий в себя расчет годовогоэнергопотребления системами отопления и охлаждения здания при различных5вариантах теплозащиты с дальнейшей экономической оценкой каждого варианта и выбора наименее затратного из них.
Методика учитывает совокупные дисконтированные затраты на утепление, на системы круглогодичного поддержания допустимого микроклимата в офисных помещениях, на присоединение их кэнергосетям и на сами энергоносители;- на основе многовариантных расчетов проведены исследования зданий сразличными геометрическими размерами, площадью остекления, теплозащитой, при различных уровнях теплопоступлений в зданиях, выявившие особенности формирования зон экономически целесообразного утепления зданий.Практическая значимость работы следующая:- предложенная методика позволяет определить диапазон удельной стоимости систем отопления, машинного и свободного охлаждения общественныхзданий на 1 кВт установленной мощности системы;- доказано, что электроэнергия, потребляемая оборудованием системысвободного охлаждения составляет значительную часть (20% - 60%) от годового потребления электроэнергии системой машинного охлаждения;- разработанная система обобщения зависимости удельной нагрузки насистемы круглогодичного поддержания микроклимата офисных помещений отобщего коэффициента теплопередачи здания позволит проектировщикам ужена первой стадии проектирования прогнозировать годовое энергопотреблениеофисным зданием.Методология и методы исследования.
Методологической основой работы являются достижения отечественных и зарубежных ученых в области исследования теплового режима зданий и экономических обоснований различныхвариантов теплозащиты здания. Основными методами, использованными в диссертационной работе, являются: метод конечных разностей в декартовых координатах по неявной схеме при моделировании нестационарного теплового режима офисных помещений.
Автоматическая обработка результатов эксперимента выполнена с применением программного пакета Microsoft Office Excel; вкачестве теоретической базы для исследования использованы фундаментальные6положения строительной теплофизики.Положения, выносимые на защиту:- алгоритм выявления энергетически и экономически целесообразнойтеплозащиты офисных зданий;- результаты натурного и аналитического исследования энергопотребления системами отопления и охлаждения помещения;- результаты экономической оценки уровня теплозащиты здания с различными внутренними теплопоступлениями.Степень достоверности.
Достоверность полученных результатов оценена с помощью современных математических вероятностных методов; в диссертации используются общепринятые научные подходы к математическому моделированию нестационарного теплового режима помещения; климатическаяинформация опирается на данные климатологического справочника; экспериментальные натурные методики исследований выполнены с применением поверенных приборов, результаты экспериментальных и теоретических исследований показывают удовлетворительную сходимость.Апробация результатов. По теме диссертации были сделаны доклады наследующих конференциях: Научно-техническая конференция по итогам научно-исследовательских работ студентов МГСУ за 2009-2010 учебный год.Москва, 2010г.; Международная специализированная выставка холодильногооборудования, климатической техники и тепловых насосов для промышленности, торговли и строительства «Индустрия холода для продовольственной,энергетической и экологической безопасности», г.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
