EN DOTACE PENB AUDIT KONTAKTY  DOMŮ

Postup výpočtu tepelných ztrát místnosti

Výpočet tepelných ztrát dle tepelné charakteristiky budov

Principem je řešení prostupu tepla za idealizovaných podmínek. Spotřeba energie na vytápění se hodnotí bez uvažování vlivu pasivních solárních zisků a vnitřních zdrojů tepla. Užívá se při zpracování předběžné projektové dokumentace.

Výpočet tepelných ztrát budovy dle celkové tepelné charakteristiky

Tepelná ztráta budovy Q z = V 0. Q cn. Δt (W)

q cn =q ck.           …......... pro obecné stavby (W.m-3. K-1 )

Kde:

qcn : požadovaná hodnota celkové tepelné charakteristiky daná pro obytné a občanské budovy - viz tabulka

qck : typická hodnota celkové tepelné charakteristiky budovy, doporučená qck = 0,4 ( Wm-3 K-1 ), požadovaná qck = 0,5 ( Wm-3 K-1 ), přípustná qck = 0,7 ( Wm-3 K-1 )

A0 : polocha konstrukcí chránících obestavěný prostor V0 proti vnějšímu prostředí mající hodnotu A0 = Ae + Apz /2 ( m2 )

Ae : plocha vnějších konstrukcí na rozhraní obestavěného prostoru a vnějšího vzduchu ( m2 )

Apz : plocha vnějších konstrukcí na rozhraní obestavěného prostoru a přilehlé zeminy, podlahy na terénu a stěny přiléhající k zemině ( m2 )

V0 : obestavěný prostor spodní Vs a vrchní Vv části budovy ( m3 ) určený dle ČSN 73 40 55/62, ČSN EN 12 831 Θe a Θint

e1 : součinitel typu budovy: e1 = 1,0 pro budovy obytné s dlouhodobým pobytem lidí

e1 = 1,2 pro budovy obytné a občanské

e1 = 1,5 pro budovy výrobní s lehkou prací

Δt = tis – te : rozdíl teplot ( K ) mezi střední vnitřní teplotou v budově tis a výpočtovou venkovní teplotou te dle přílohy

Hodnoty celkové a redukované charakteristiky

Výpočet tepelných ztrát budovy dle redukované tepelné charakteristiky

Základem pro výpočet celkové ztráty budovy a její obestavěný prostor V0 je:

Q z = V0. q red. Δt ( W )

Kde:

V0 : obestavěný prostor ( m3 )

qred : redukovaná tepelná charakteristika ( W.m-3. K-1 )

q red =

Výpočet tepelných ztrát dle ochlazovaných budov

Někdy se užívá též název obálková metoda. Principem je vyčíslení a součet tepelných toků prostupem jednotlivými stavebními konstrukcemi, které oddělují vytápěnou místnost od jejího chladnějšího prostředí.

Tepelná ztráta pro objekty s plochou střechou:

Qz = ( Sa.ka.Δte + So.ko.Δte + Sd.kd.Δte + Ss.ks. Δte + Sp.kp.Δ p ) . pi

Tepelná ztráta pro objekty se sedlovou střechou:

Qz = ( S a.k a.Δte + So.ko.Δte + Sd.kd.Δte + Ss.ks. Δts + Sp.kp.Δtp ) . pi

Kde:

Qz : tepelná ztráta objektu ( W )

ka, ko, kd, ks, kp : součinitele prostupu tepla stěn, oken, dveří, stropu a podlahy ( W.m-2.K-1 )

Sa, So, Sd, Ss, Sp : plochy stěn, oken, dveří, stropů a podlah stanovené pro jmenovité rozměry konstrukcí ( m2 )

tis, tes, ts, tp : střední teploty vzduchu interiéru budovy, vnější, střechy, půdy ( 0C )

Δte = tis - te : rozdíl teplot mezi vnitřním a vnějším prostředím, te – příloha normy

Δtp = tis – tp : rozdíl teplot mezi vnitřním, tp – příloha normy

Δts = tis – ts : rozdíl teplot mezi vnitřním, ts – příloha normy

pi : součinitel vyjadřující vliv přirážek a tepelné ztráty infiltrací

pi = 1,65 – 1,80

Schéma tepelných toků a ochlazovaných ploch budovy

Výpočet tepelných ztrát budov a místností

Podklady pro výpočet :

Situační ( polohopisný plán ), ze kterého je zřejmá poloha budovy vzhledem ke světovým stranám, výška a vzájemná vzdálenost budov, nadmořská výška budovy, převládající směr a intenzita větru.

Půdorysy jednotlivých podlaží se všemi skladebnými ( popř. světlými ) rozměry.

Řezy budovou s udáním hlavních světlých a konstrukčních výšek podlaží.

Tepelně technické vlastnosti stavebních konstrukcí podle ČSN 73 05 40 – 3.

Součinitel spárové průvzdušnosti oken iLV – ČSN 73 05 40 – 1.

Údaje o druhu místnosti.

Údaje o teplotách ti, te, teploty v sousedních nevytápěných místnostech – tabulky normy.

Součinitel prostupu tepla k se stanoví dle ČSN 73 05 40 – 4.

Celková tepelná ztráta ( W ) je dána vztahem :

= + - ( W )

Kde:

: tepelná ztráta prostupem tepla ( W )

: tepelná ztráta větráním ( W )

: trvalý tepelný zisk ( W )

= ( 1+p 1 +p 2 +p 3 ) ( W )

Základní tepelná ztráta prostupem tepla ( W ) :

= k1 S1 ( ti – te1 ) + k2  2 ( ti – te2 ) + + kn Sn ( ti – ten ) =

Kde:

S1, S2, …Sn : ochlazovaná část stavební konstrukce ( m2 )

k1, k2,.…kn : součinitel prostupu tepla ( Wm-2 K-1 )

ti : výpočtová vnitřní teplota ( 0C )

te1, te2, …ten : výpočtová teplota prostředí na vnější straně konstrukce ( 0C )

( výpočtová teplota v sousední místnosti, nebo výpočtová venkovní teplota )

p1 : přirážka na vyrovnání vlivu chladných konstrukcí umožňuje zvýšení teploty vnitřního vzduchu tak, aby i při nižší povrchové teplotě ochlazovaných konstrukcí bylo ve vytápěné místnosti dosaženo požadované výpočtové vnitřní teploty ti, pro kterou se počítá základní tepelná ztráta . Je závislá na průměrném součiniteli prostupu tepla všech konstrukcí místnosti kc.

kc =

Kde:

: celková plocha všech konstrukcí ohraničujících vytápěnou místnost ( m2 ).

Dle 5.3 ČSN 06 02 1 se plochy stropů, podlah a svislých stěn vypočítají ze místností, jen u výšky se počítá s  konstrukční výškou podlaží. Plocha okenních a dveřních otvorů se stanoví včetně rámů a zárubní.

Ti : vnitřní výpočtová teplota ( 0C ) – tabulka norma

te : výpočtová venkovní teplota ( 0C ) – tabulka norma

p1 = 0,15 . kc

p2 : přirážka na urychlení zátopu ( tuhá paliva )

V bytové zástavbě, nemocnicích apod. se s touto přirážkou uvažuje jen v případech, kdy ani při nejnižších venkovních teplotách nelze zajistit nepřerušovaný provoz vytápění.

Objekty se samostatnou kotelnou na tuhá paliva o jmenovitém výkonu < 150 ( kW ) se předpokládá, že ani při nejnižších venkovních teplotách nelze zajistit nepřerušovaný provoz vytápění, pak :

p2 = 0,10 … při denní době vytápění ≥ 16 ( hod )

p3 : přirážka na světovou stranu

O výši přirážky rozhoduje poloha nejvíce ochlazované stavební konstrukce místnosti. Při více ochlazovaných konstrukcích je rozhodující poloha jejich společného rohu. U místností se 3 nebo 4 ochlazovanými konstrukcemi se počítá s největší přirážkou. Stanovují se dle tabulky ČSN 06 02 10.

Tepelná ztráta větráním :

= 1 300 . Vv. ( ti – te )

Kde:

Vv : objemový tok větracího vzduchu ( m3s-1 ), za Vv se dosazuje větší z hodnot a . Musí vycházet z hygienických nebo technologických požadavků. Tyto jsou dány potřebnou intenzitou výměny vzduchu nh ( h-1 ), viz Vyhláška o obecných technických požadavcích na výstavbu č.137/98 Sb., ČSN 73 43 01 Obytné budovy, DOST T soubor 4.č.17/2001 Hygienické požadavky na kvalitu ovzduší v obytných budovách.

= ( m3.s-1 )

Vm : vnitřní objem místnosti ( m3 )

ti, te : viz výše

cv : objemová tepelná kapacita vzduchu při teplotě 0 ( 0C ) v ( Jm-3 K-1 )

Objemový tok větracího vzduchu při přirozeném větrání infiltrací získáme ze vztahu:

=

Je-li hygienický nebo technologický nárok na intenzitu výměny vzduchu n větší než výpočtová intenzita výměny vzduchu infiltrací, pak je nutné větrání.

Intenzita výměny vzduchu infiltrací : n =

Kde:

Pro n = 1~1,5 se předpokládá krýt tepelnou ztrátu ještě otopným tělesem

n > 1,5 doporučuje se použít klimatizační jednotku

): součet průvzdušnosti oken a venkovních dveří dané místnosti ( m3 s-1 Pa0,67 )

Stanovuje se ze skladebných rozměrů otevíratelných oken a dveří na návětrné straně.

U řadových místností s jednou venkovní konstrukcí se za návětrnou stranu považuje strana, na které je venkovní konstrukce s oknem.

U rohových místností s okny se v obou venkovních stavebních konstrukcích počítá s ) pro okna v obou stavebních konstrukcích.

U místností s okny v protilehlých konstrukcích se za návětrnou stranu považuje strana, pro kterou má ) větší hodnotu. Protilehlá strana stavební konstrukce se pak považuje za závětrnou stranu. Charakteristické číslo místnosti s v tomto případě volí M = 1, stejně jako pro místnost bez vnitřních konstrukcí.

iLV : součinitel spárové průvzdušnosti ( m3.s-1 /m.Pa0,67 )

B: charakteristické číslo budovy ( Pa0,67 )

Závisí na rychlosti větru volené podle polohy budovy vzhledem ke krajině a na druhu budovy.

Poloha budovy vzhledem ke krajině :

chráněná

– Domy ve vnitřních částech měst nesmí příliš převyšovat okolí.

- Domy ve střední části sídlišť s převážně řadovou zástavbou.

- Domy ze všech stran a v celé výšce chráněné okolím.

nechráněná poloha

– Domy ve vnitřní části města značně převyšující okolí.

- Domy na okraji sídlišť s převážně řadovou zástavbou.

- Domy v sídlištích s převážně bodovou zástavbou, pokud značně převyšují okolí.

- osaměle stojící domy v údolích, zalesněné krajině apod.

velmi nepříznivá poloha

– Domy v sídlištích s převážně bodovou zástavbou značně převyšující okolí.

- Osaměle stojící domy na březích řek, jezer, rybníků, na nezalesněných návrších, na rozsáhlých rovinách.

M: charakteristické číslo místnosti ( - )

Závisí na poměru mezi průvzdušností oken a vnitřních dveří. Určuje se na základě hodnoty v ), počtu vnitřních dveří a jejich těsnosti. ) se vztahuje na okna a venkovní dveře na návětrné straně budovy.

Určení konkrétní hodnoty M:

- U řadových místností s 1 venkovní stěnou se za návětrnou považuje strana, na které je venkovní okno nebo dveře.

U rohových místností s okny v protilehlých stěnách se považuje za návětrnou strana s větší hodnotou ). Protilehlá stěna se považuje za stranu závětrnou.

Pro místnost bez vnitřních stěn je M = 1.

Rozlišuje se:

- místnosti, kde průvzdušnost vnitřních dveří je menší než průvzdušnost oken ( M= 0,4 )

- místnosti, kde průvzdušnost vnitřních dveří je přibližně stejná jako průvzdušnost oken ( M = 0,5 )

- místnosti, kde průvzdušnost vnitřních dveří je větší než průvzdušnost oken ( M = 0,7 )

- místnost bez vnitřních stěn, např. sály, velkoprostorové kanceláře ( M = 1,0 )

L : délka spár otevíratelných částí oken a venkovních dveří ( m ). Celková délka spáry L se stanovuje ze skladebných rozměrů otevíratelných oken a dveří. Uvažuje se při tom se spárami mezi jednotlivými křídly a rámem ( včetně středních sloupků ) a se spárami mezi dvěma na sebe přiléhajícími křídly.

Obrázek Poloha budovy v krajině:

Osaměle stojící budovy | Řadové budovy