Показатель эфф. и вероятностностатистическая модель оптимизации СКМ здания
Даже в условиях состояния на данный моментшней экономики, по нашему мнению, необходимо разрабатывать хотя бы приближенный метод оценки общей оптимальности или экономической рациональности принятого решения СКМ здания с эффективным использованием энергии (ЗЭИЭ). Представляется, что это должен быть метод, подобный предложенному в [3], но не в детерминированной, а в вероятностностатистической постановке и для оболочки здания, и для инженерных систем обеспечения, т. е. в целом для СКМ ЗЭИЭ. Судя по всему, можно получить метод, который позволит отказаться от детерминированной модели минимизации целевой функции, определить ущерб, который может иметь потребитель в пределах зоны экономической неопределенности, характерной для переходной экономики. Метод позволит определить "чистый дисконтированный доход при инвестировании средств" в создание ЗЭИЭ или термическую модернизацию зданий существующей застройки. В этом случае все "дисконтированные затраты" (З), связанные со строительством здания и монтажом его инженерных систем, определяются в виде функции от капитальных вложений (К), эксплуатационных затрат за время службы здания и инженерных систем (Э), срока окупаемости (Т), продолжительности строительства и монтажа (Тсм), "нормы дисконта, принимаемой равной кредитной ставке банка (Е)" в виде

Показатель эфф. СКМ определяет ее свойство безотказности работы, т. е. способность выполнять свою основную функцию по поддержанию заданных комфортных и технологических параметров среды в помещениях в цикле эксплуатации здания. Для СКМ, наряду с возможными полными отказами, наиболее типичными являются частичные отказы, когда внутренние параметры в помещении отклоняются от допустимых или оптимальных РВУ. Все возможные первопричины отказов могут быть объединены в три группы. К первой группе относится выбор расчетных условий (наружный климат, теплопроводность теплоизоляции, толщины слоев), которые должны учитываться и закладываться в проект с определенным коэффициентом обеспеченности. Ко второй группе относятся отказы, связанные с надежностью, долговечностью, ремонтопригодностью элементов, узлов, частей системы. В третьей группе отказы, связанные с эксплуатацией, регулированием, управлением СКМ.

Свойство эфф. и ее составляющие должныбыть определены вероятностными показателями К, которые учитывают число случаев (n) или продолжительность во времени (Dz) отклонений условий в помещении от расчетных, в едином масштабе измерения. По аналогии с характеристикой "вероятности безотказной работы", принятой и широко используемой в теории надежности, показатели К для оценки эфф. СКМ здания определяются в виде

Комфортность и обеспеченность расчетных внутренних условий
Первым шагом алгоритма создания ЗЭИЭ является выполнение требования обязательного обеспечения РВУ зимой, летом, в течение всего года. РВУ определяются с учетом многочисленных факторов, в том числе назначения помещения, соответствия зоне комфортности тепловой обстановки, которая определяется температурными, аэродинамическими и влажностными условиями. Их выбор необходимо проводить с учетом метода двух условий комфортности, положений теорий Фангера, российских и зарубежных стандартов качества среды обитания человека. Предлагается следующая исходная модель выбора РВУ в различных помещениях гражданских зданий*. Следуя российскому стандарту, примем четыре категории помещений, которым соответствуют четыре градации степени физической тяжести выполняемой человеком работы и степени утепленности одежды. Принято, что повышение категорийности связано со снижением коэффициента обеспеченности внутренних расчетных условий (РВУ) (табл. . Определяющими тепловую обстановку в помещении являются температурные условия, основным нормируемым параметром последних является температура помещения, tп, С. Исходная модель РВУ представлена в табл. Она соответствует I условию комфортности общей тепловой обстановки в рабочей зоне помещения с учетом всех параметров микроклимата, степени тяжести работы и утепленности одежды. Радиационная температура помещения, tR, определяется как средневзвешенная температура нагретых, охлажденных и нейтральных поверхностей. Температуру последних (поверхностей внутренних ограждений) можно принять равной tВ. Одинаковая степень комфортности теплового состояния человека может быть достигнута различным сочетанием семи определяющих факторов. Изменение параметров каждого из них может быть компенсировано соответствующим эквивалентным изменением других. Такие "комфортные эквиваленты" получены с помощью уравнения первого условия комфортности и приведены в табл. "Комфортный эквивалент" демонстрирует, как надо изменить какойлибо из семи факторов, чтобы компенсировать изменение температуры помещения, tп, на 1 C. К I условию комфортности следует также отнести допустимые изменения температуры в плане и по высоте обслуживаемой зоны. Во II условии комфортности локальной тепловой обстановки на границе обслуживаемой зоны, кроме допустимых температур на нагретых и охлажденных поверхностях, следует учитывать струйные подвижности особенно холодного воздуха и тепловое состояние поверхности пола, который является одной из границ обслуживаемой зоны помещения. Оценку комфортности тепловых условий в помещении наиболее точно дает предложенный Фангером и введенный в международный стандарт ISO 7730 метод, основанный на расчете двух показателейкритериев. Первый PMV оценивает ожидаемое значение теплочувства, определяемого по лингвистической шкале психофизиологического субъективного теплочувства, второй РРО определяет вероятность неприятного теплочувства (табл. . предлагается следующая последовательность выбора РВУ. Определяется категория помещения и k обеспеченности (табл. , принимаются значения параметров среды помещения, соответствующие I условию комфортности (табл. . При отклонении отдельных параметров с помощью "Комфортных эквивалентов" (табл. определяют необходимые изменения других параметров. При необходимости найденные РВУ проверяются по критериям Фангера (табл. . Как пример отметим, что в современных условиях при значительном повышении сопротивления теплопередаче наружных ограждений в помещениях происходит заметное повышение радиационной температуры, которое должно компенсироваться эквивалентным понижением температуры внутреннего воздуха, что,, приведет к снижению установочной мощности оборудования и других показателей теплообеспечения в здании.

Климатологическое обеспечение ЗЭИЭ на основе вероятностностатистической модели наружного климата расчетного года***
Воздействие расчетных наружных условий (РНУ) носит вероятностный характер, поэтому обработка и форма представления климатических данных должна отражать вероятность появления тех или иных метеорологических элементов и их комплексного сочетания. Такой подход к оценке климатических воздействий диктуется и тем, что для создания ЗЭИЭ с комфортными для человека и оптимальными для технологического цикла расчетными внутренними условиями необходимо учитывать не только оптимальные и допустимые пределы состояния внутренней среды, но и необходимую степень обеспеченности этих характеристик в соответствии с функциональным назначением здания. Вероятностный анализ РНУ позволяет оценивать число раз превышения параметров климата над расчетными, общую продолжительность превышения параметров, величину и продолжительность наибольшего отклонения параметра. Задавая приемлемый уровень дискомфорта (критерий риска внутренних условий по величине и числу раз отклонения климатического параметра над расчетными), разумную длительность периода с постоянными внутренними условиями (критерий риска общей продолжительности превышения климатического параметра над расчетными) и располагая вероятностными показателями РНУ, проектировщик может подобрать комбинацию инженерных систем, которая будет наиболее рационально отвечать заданным условиям.

Вероятностные характеристики климата отражают основные закономерности поведения климатического параметра, поэтому с большой надежностью позволяют судить обо всех возможных отклонениях, выбранных на основе коэффициента обеспеченности расчетных значений, о поведении расчетных показателей в будущем. Определение обеспеченности РНУ производится с использованием ранжированного ряда климатических параметров, составленного по данным многолетних метеорологических наблюдений. Под обеспеченностью понимается интегральная повторяемость того, что рассматриваемая величина равна или выше (ниже) заданного значения. Расчетная обеспеченность РНУ выбирается с учетом Коб РВУ. Эти показатели по нормам строительного проектирования сейчас составляют: для холодного (отопительного) периода допускается отклонение РВУ от расчетных 4 раза и 1 раз за 50 лет:
Коб=504/50=0,92=92%; Коб=501/50=49/50=0,98=98%; для теплового (охладительного) периода необеспеченность РВУ выражается в продолжительности отклонений в ч/год. В соответствии с нормируемыми показателями обеспеченность РВУ, используя характеристики вероятностного распределения и справочные данные, определены расчетные наружные условия заданной обеспеченности. Схематическое изображение РНУ для Москвы представлено на 2, 3, В отчете [9] даны: вероятностная оценка суммарной солнечной радиации при реальной облачности на ограждения различной ориентации в течение года ( 4, и подробные таблицы к 2, 3, . Сочетание (комплекс) двух климатических параметров анализируется как двумерная случайная величина. Расчет обеспеченности комплекса климатических параметров производится с учетом связи м. составляющими комплекса.

Литература
Труды научнотехнической конференции РААиСН "Строительная теплофизика и энергосбережение здания", 1966200 Комплект учебников и учебных пособий по специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция (ТГВ)". (Строительная теплофизика. Отопление. Вентиляция. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. Основы автоматики систем ТГВ. Теплоснабжение. Теплогенерирующие установки). МИСИ, 1980199 Труды Съездов , 1990200 Труды конгресса "Клима 2000", 1982199 Труды семинаравыставки "Москва энергоэффективный город", 1992200 Трубы конгресса "Внутренний воздух, качество и комфорт", 1990199 Труды конгресса "Здоровое здание", 1990199 Журналы "", 1993200 Научнотехнический отчет по теме критической технологии снижения энергозатрат вновь возводимых и реконструируемых зданий. НИИСФ РААиСН, 1997.