где Qh – общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции за отопительный период, МДж;

Qint – бытовые теплопоступления за отопительный период, МДж;

Qs – теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации за отопительный период, МДж;

v – k снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемое значение v = 0,8;

x 1 – k эфф. автоматического регулирования подачи теплоты системой отопления, зависящий от типа системы отопления и применяемых в ней средств регулирования;

bh– коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанный с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными бесполезными теплопотерями в заприборные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения.

В этой формуле неясной является величина Qs, потому что требующиеся для ее расчета данные об интенсивности солнечной радиации Q, МДж/м2, падающей на различно ориентированные по сторонам света вертикальные поверхности, для подавляющего большинства городов отсутствуют или, как для Москвы в [4], указаны неверно. Ошибка в московских нормах заключается в том, что потоки суммарной солнечной радиации на горизонтальную поверхность пересчитаны на вертикальные поверхности по законам прямой радиации. Изза этого величины, относящиеся к южным ориентациям, оказались завышенными, а к северным – заниженными.

В [3] приведена методика получения Q, т. е. даны коэффициенты перехода от интенсивности прямой и рассеянной солнечной радиации, приходящей на горизонтальную поверхность, к интенсивностям радиации на разнонаправленные вертикальные поверхности. Необходимые величины прямой и рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность приведены в [2], недоступном для широких масс проектировщиков. Методика расчета состоит в следующем:

Определяется суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность для каждого месяца, а затем для всего отопительного периода.

Суммарная (прямая и рассеянная) солнечная радиация на горизонтальную поверхность Qhor, МДж/м2, при действительных условиях облачности за отопительный период для каждого климатического района строительства определяется по формуле:

где Qihor – суммарная солнечная радиация на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности для iго месяца отопительного периода, МДж/м2;

a – доля дней месяца, приходящихся на отопительный период (принимается для более точного расчета поступлений от солнечной радиации в месяцы начала и конца отопительного периода);

m – число месяцев в отопительном периоде, включая месяцы начала и конца отопительного периода.

Определяются суммарные величины солнечной радиации для вертикальных поверхностей различной ориентации для каждого из месяцев, а затем и для всего отопительного периода:

где Sihor, Dihor – величины прямой и рассеянной солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2, указанные в [2];

ki,j – k пересчета прямой солнечной радиации с горизонтальной поверхности на вертикальную для iго месяца отопительного периода для jй ориентации, принимается по [3].

Следует сказать, что кроме прямой и рассеянной радиации в [3] предлагается учитывать также и отраженную радиацию. но при современном многоэтажном строительстве учет отраженной радиации приведет к завышению расчетных теплопоступлений в помещения и необоснованному снижению расчетной величины энергопотребления здания. Учет отраженной радиации целесообразен при определении летней тепловой нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования воздуха, когда он влияет на мощность системы, обслуживающей нижние этажи зданий.

Из формулы ( следует, что эта методика требует использования данных о числе дней, относящихся к отопительному периоду в его конечных месяцах. Поэтому для 18 городов России была выполнена обработка величин средней за месяцы температуры наружного воздуха в период с августа по июнь для получения не только известной из [5] продолжительности отопительного периода, но и точного его положения в году. Обработка выполнена по стандартной методике, изложенной в пособии [6]. Методика предполагает выполнение следующих действий:

Для каждого города выписываются среднемесячные температуры в период с августа по июнь.

По этим данным строится гистограмма среднемесячных температур.

Гистограмма перестраивается в гладкий график изменения температуры так, чтобы этот график, проходя через центры участков гистограммы (соответствующих средней температуре за каждый месяц), вместе с вертикальными линиями, обозначающими начало и конец данного месяца, образовывал равные по площади кривоугольные треугольники выше и ниже данного участка гистограммы соответственно.

На графике параллельно оси абсцисс проводится горизонтальная прямая на уровне наружной температуры 8 °С (начало и конец отопительного периода).

По точкам пересечения прямой 8 °С и графика изменения наружной температуры с округлением до 1 дня находятся значения продолжительности отопительного периода Zо.п., сут., месяцы, входящие в отопительный период, и количества дней, приходящихся на отопительный период в месяцах начала и конца отопительного периода.

На 1 приведен пример получения продолжительности отопительного периода для г. Архангельска.

Используя полученные количества дней в конечные месяцы отопительного периода, по вышеприведенной а схеме были найдены величины интенсивности солнечной радиации на вертикальные поверхности за каждый месяц отопительного периода (показанные на графиках) и за весь отопительный период в целом (результаты расчетов приведены в таблице).

В результате проделанной работы получены данные об интенсивности суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, падающей на различно ориентированные вертикальные поверхности для 18 городов России. Эти данные могут быть использованы в реальном проектировании.

Литература
СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий». – М. : Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.

Научноприкладной справочник по климату СССР. Ч. 1– Вып. 1–3 – СПб. : Гидрометеоиздат, 1989–1998.

СП 23–101–2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». – М. : ФГУП ЦПП, 2004.

МГСН 2.01–99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению». – М. : ГУП «НИАЦ», 1999.

СНиП 23–01–99* «Строительная климатология». – М. : Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.

Строительная климатология: Справочное пособие к СНиП. – М. : Стройиздат, 1990.