Отопительный период и его показатели: градусо-сутки отопительного периода, наружная температура.
Отопительный период – период года, тогда устойчивая среднесуточная температура наружного воздуха меньше или равна + 8,0 °C.
Сантехнические работы Тюмень +7-932-2000-535 ООО Теплостандарт
Основные показатели отопительного периода, которые используются для расчетов систем отопления следующие :
– температура наружного воздуха в холодный период года, град.C(нормативное значение, указанное в СниП 2.04.05-91 “Отопление, вентиляция и кондиционирование”. См. Приложение 8, стр. 42, параметры Б);
– продолжительность отопительного периода, сутки;
– средняя температура отопительного периода, град.C.
– градусо-сутки отопительного периода, °C х сут – этот показатель рассчитывается по формуле:
ГСОП = (tвн – tот.пер.) * zот.пер.,
где, tвн – температура внутреннего воздуха в помещении, °C – для частного дома принимаем равной – 20,0 °C по ГОСТ 12.1.005-88 ;
tот.пер. – средняя температура отопительного периода, °C ;
zот.пер. – продолжительность отопительного периода, сут.
Последние два показателя принимаются по – СНиП 23-01-99 “Строительная климатология и геофизика”. См. Таблица #_1, столбцы 11 и 12/
Все эти показатели отличаются по городам. Их значения приводятся в указанных СНиПах. Для удобства пользования и поиска все необходимые данные приведены ниже в таблице.
Например, градусо-сутки отопительного периода в Москве – 49.0 – 43.0 °C*сут. [(20.0 °C – (- 3,1 °C))*214 сут.] ), градусо-сутки отопительного периода в Киеве – 36,0 – 26,0 °C *сут. [(20,0 °C – (- 0,6 °C))*126 сут.].
Таблица показателей отопительного периода по городам
| Город | Температура наружного воздуха в холодный период года, °C | Продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха не более + 8,0 °C, сутки | Средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха не более + 8,0 °C | градусо-сутки отопительного периода при tвн = 20,0 °C |
|---|---|---|---|---|
| БЕЛАРУСЬ | ||||
| Брест | — 20,0 | 186 | 0,1 | 3 701 |
| Витебск | — 26,0 | 207 | — 2,1 | 4 575 |
| Гомель | 194 | — 1,6 | 4 190 | |
| Гродно | 194 | — 0,5 | 3 977 | |
| Минск | — 25,0 | 202 | — 1,6 | 4 363 |
| Могилев | 204 | — 1,9 | 4 468 | |
| Полоцк | — 26,0 | 207 | — 1,8 | 4 513 |
| КАЗАХСТАН | ||||
| Актюбинск | — 31,0 | 200 | — 6,8 | 5 360 |
| Алматы | — 25,0 | 168 | — 1,6 | 3 629 |
| Астана | 215 | — 8,1 | 6 042 | |
| Атырау | 177 | — 3,4 | 4 142 | |
| Балхаш | 189 | — 6,5 | 5 009 | |
| Джамбул | — 26,0 | 162 | — 0,7 | 3 353 |
| Караганда | — 32,0 | 208 | — 7,0 | 5 616 |
| Кзыл-Орда | — 24,0 | 175 | — 4,3 | 4 253 |
| Кокчетав | — 36,0 | 215 | — 7,5 | 5 913 |
| Кустанай | — 35,0 | 212 | — 8,1 | 5 957 |
| Павлодар | — 37,0 | 206 | — 8,7 | 5 912 |
| Петропавловск | — 36,0 | 218 | — 8,6 | 6 235 |
| Семипалатинск | — 38,0 | 203 | — 7,8 | 5 643 |
| Талды-Курган | — 30,0 | 174 | — 3,7 | 4 124 |
| Тургай | — 32,0 | 194 | — 7,8 | 5 393 |
| Уральск | — 31,0 | 198 | — 5,9 | 5 128 |
| Усть-Каменогорск | — 39,0 | 204 | — 7,8 | 5 671 |
| Форт-Шевченко | — 15,0 | 157 | 0,9 | 2 999 |
| Чимкент | 143 | 1,5 | 2 646 | |
| МОЛДАВИЯ | ||||
| Кишинев | — 16,0 | 162 | 0,6 | 3 143 |
| РОССИЯ | ||||
| Абакан | — 40,0 | 225 | — 9,7 | 6 683 |
| Анадырь | 311 | — 10,5 | 9 486 | |
| Архангельск | — 31,0 | 253 | — 4,4 | 6 173 |
| Астрахань | — 23,0 | 167 | — 1,2 | 3 540 |
| Барнаул | — 39,0 | 221 | — 7,7 | 6 122 |
| Белгород | 191 | — 1,9 | 4 183 | |
| Благовещенск | — 34,0 | 218 | — 10,6 | 6 671 |
| Брянск | — 28,0 | 205 | — 2,3 | 4 572 |
| Владивосток | — 24,0 | 196 | — 3,9 | 4 684 |
| Владикавказ | 8,0 | 174 | 0,4 | 3 410 |
| Владимир | — 28,0 | 213 | — 3,5 | 5 006 |
| Волгоград | — 25,0 | 178 | — 2,2 | 3 952 |
| Вологда | — 31,0 | 231 | — 4,1 | 5 567 |
| Воронеж | — 26,0 | 196 | — 3,1 | 4 528 |
| Вятка | 231 | — 5,4 | 5 867 | |
| Грозный | — 18,0 | 160 | 0,9 | 3 056 |
| Екатеринбург | — 35,0 | 230 | — 6,0 | 5 980 |
| Ижевск | 222 | — 5,6 | 5 683 | |
| Иркутск | — 37,0 | 240 | — 8,5 | 6 840 |
| Казань | — 32,0 | 215 | — 5,2 | 5 418 |
| Калининград | — 18,0 | 193 | 1,1 | 3 648 |
| Калуга | — 27,0 | 210 | — 2,9 | 4 809 |
| Кемерово | — 39,0 | 231 | — 8,3 | 6 537 |
| Кострома | — 31,0 | 222 | — 3,9 | 5 306 |
| Краснодар | — 19,0 | 149 | 2,0 | 2 682 |
| Красноярск | — 40,0 | 234 | — 7,1 | 6 341 |
| Курган | — 37,0 | 216 | — 7,7 | 5 983 |
| Курск | — 26,0 | 198 | — 2,4 | 4 435 |
| Липецк | — 27,0 | 202 | — 3,4 | 4 727 |
| Магадан | 288 | — 7,1 | 7 805 | |
| Майкоп | 148 | 2,3 | 2 620 | |
| Махачкала | — 4,0 | 148 | 2,7 | 2 560 |
| Москва | — 26,0 | 214 | — 3,1 | 4 943 |
| Мурманск | — 27,0 | 275 | — 3,2 | 6 380 |
| Нальчик | 168 | 0,6 | 3 259 | |
| Нарьян-Мар | — 37,0 | 290 | — 7,2 | 7 888 |
| Нижний Новгород | — 30,0 | 215 | — 4,1 | 5 182 |
| Новгород | — 27,0 | 221 | — 2,3 | 4 928 |
| Новосибирск | — 39,0 | 230 | — 8,7 | 6 601 |
| Омск | — 37,0 | 221 | — 8,4 | 6 276 |
| Оренбург | — 31,0 | 202 | — 6,3 | 5 313 |
| Орел | — 26,0 | 205 | — 2,7 | 4 654 |
| Пенза | — 29,0 | 207 | — 4,5 | 5 072 |
| Пермь | — 35,0 | 229 | — 5,9 | 5 931 |
| Петрозаводск | — 29,0 | 240 | — 3,1 | 5 544 |
| Петропавловск-Камчатский | — 20,0 | 259 | 1,6 | 4 766 |
| Псков | — 28,0 | 212 | — 1,6 | 4 579 |
| Ростов-на-Дону | — 22,0 | 171 | — 0,6 | 3 523 |
| Рязань | — 27,0 | 208 | — 3,5 | 4 888 |
| Самара | — 30,0 | 203 | — 5,2 | 5 116 |
| Санкт-Петербург | — 26,0 | 220 | — 1,8 | 4 796 |
| Саратов | — 27,0 | 196 | — 4,3 | 4 763 |
| Смоленск | — 26,0 | 215 | — 2,4 | 4 816 |
| Ставрополь | 168 | 0,9 | 3 209 | |
| Сыктывкар | — 36,0 | 245 | — 5,8 | 6 321 |
| Тамбов | — 28,0 | 201 | — 3,7 | 4 764 |
| Томск | — 40,0 | 236 | — 8,4 | 6 702 |
| Тула | — 27,0 | 207 | — 3,0 | 4 761 |
| Тюмень | — 37,0 | 225 | — 7,2 | 6 120 |
| Улан-Удэ | — 37,0 | 237 | — 10,4 | 7 205 |
| Ульяновск | — 31,0 | 212 | — 5,4 | 5 385 |
| Уфа | — 35,0 | 213 | — 5,9 | 5 517 |
| Хабаровск | — 31,0 | 221 | — 9,3 | 6 475 |
| Чебоксары | — 32,0 | 217 | — 4,9 | 5 403 |
| Челябинск | — 34,0 | 218 | — 6,5 | 5 777 |
| Черкесск | 169 | 0,6 | 3 279 | |
| Чита | — 38,0 | 242 | — 11,4 | 7 599 |
| Элиста | 173 | — 1,2 | 3 668 | |
| Южно-Сахалинск | 230 | — 4,3 | 5 589 | |
| Якутск | — 55,0 | 256 | — 20,6 | 10 394 |
| Ярославль | — 31,0 | 221 | — 4,0 | 5304 |
| УКРАИНА | ||||
| Винница | — 21,0 | 180 | — 0,7 | 3726 |
| Днепропетровск | — 23,0 | 172 | — 0,6 | 3543 |
| Донецк | 176 | — 0,9 | 3678 | |
| Житомир | 182 | — 0,8 | 3786 | |
| Запорожье | — 22,0 | 166 | 0,3 | 3270 |
| Ивано-Франковск | 178 | — | 3560 | |
| Киев | — 22,0 | 176 | — 0,6 | 3626 |
| Кировоград | — 22,0 | 175 | — 0,7 | 3623 |
| Луганск | — 25,0 | 172 | — 0,8 | 3578 |
| Луцк | 179 | — 0,1 | 3598 | |
| Львов | — 19,0 | 179 | 0 | 3580 |
| Николаев | — 20,0 | 160 | 0,9 | 3056 |
| Одесса | — 18,0 | 158 | 1,7 | 2891 |
| Полтава | — 23,0 | 177 | — 1,3 | 3770 |
| Ровно | — 21,0 | 181 | — 0,5 | 3711 |
| Симферополь | — 16,0 | 153 | 2,6 | 2662 |
| Сумы | 185 | — 1,9 | 4052 | |
| Тернополь | — 21,0 | 183 | — 0,7 | 3788 |
| Ужгород | — 18,0 | 154 | 1,5 | 2849 |
| Умань | — 22,0 | 178 | -36 | 3667 |
| Харьков | — 23,0 | 179 | — 1,5 | 3849 |
| Херсон | — 19,0 | 163 | 1,0 | 3097 |
| Хмельницкий | 181 | — 0,5 | 3711 | |
| Чернигов | — 23,0 | 185 | — 1,4 | 3959 |
| Черновцы | 173 | — | 3460 |
Изменение климатических данных и фактического значения ГСОП в Москве и их влияние на энергопотребление зданий
По данным [1], в Москве расход тепловой энергии на отопление многоквартирных домов (МКД) типовых серий по данным теплосчетчиков составляет 140-194 кВт•ч/м², что превышает современные нормативы энергопотребления.
Большой расход тепловой энергии связан с рядом факторов. Кроме конструкционных факторов есть и ряд других причин перерасхода тепла.
Для начала рассмотрим объективные причины, на которые повлиять нет возможности – погодные условия. Одной из причин перерасхода может являться различие фактических погодных условий эксплуатации от заложенных в проект.
В процессе проектирования при расчётах энергопотребления зданий учитываются климатические данные региона строительства. Основным показателем климатических данных являются градусо-сутки отопительного периода (ГСОП).
ГСОП используются для нормирования сопротивления теплопередаче наружных ограждений зданий, сооружаемых в разных регионах страны и расчета удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию.
Значение ГСОП численно равно произведению разности среднесуточной температуры наружного воздуха за отопительный период (ОП) tот и расчётной температуры внутреннего воздуха в здании tв на длительность ОП в сутках zот:
ГСОП = (tв– tот)•zот (формула 5.2, СП 50.13330.2012)- где tот, — средняя температура наружного воздуха, °С, отопительного периода,zот — продолжительность, сут, отопительного периода,tв — расчётная температура внутреннего воздуха здания, °С.
Продолжительность отопительного периода для жилых и общественных зданий определяется из условия установления среднесуточной температуры наружного воздуха за 5-дневный период +8 ˚C, а для ряда медицинских и образовательных учреждений +10 ˚C.
По многолетней практике эксплуатации большинства зданий при такой наружной температуре уровень внутренних тепловыделений, инсоляции и аккумулирующей способности здания не позволяют снижаться температуре внутреннего воздуха в помещениях ниже +18…+20 ˚C.
Согласно актуализированной редакции свода правил по строительной климатологии СП 131.13330.2012 в Москве по сравнению с требованиями СНиП 23-01-99* потеплело, а продолжительность отопительного периода сократилась. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период для жилых зданий tот в СНиП 23-01–99* принималась равной –3,1ºС, а в СП 131.13330.2012 стала равна –2,2ºС. Продолжительность отопительного периода уменьшилась с 214 суток (СНиП 23-01–99*) до 205 суток (СП 131.13330.2012). В последней редакции — СП 131.13330.2018 эти данные не пересматривались.
В результате изменений расчётных климатических параметров расчетное значение ГСОП для жилых зданий, проектируемых в Москве снизилось с 4 943ºСсут (СНиП 23-01–99*), до 4 551ºСсут (СП 131.13330.2012, СП 131.13330.2018).
На основе анализа климатических данных метеостанций, а также реального функционирования системы отопления г. Москвы за отопительные сезоны с 2005 по 2020 год, полученные из открытых источников были рассчитаны фактические значения ГСОП, представленные на
Рисунке №1 и в Таблице №1.
Рис.1 Диаграмма ГСОП по отопительным сезонам
Таблица №1.
В графическом виде распределение градусо-суток по месяцам за последние 6 сезонов представлено на Рис. № 2.
Рис.№ 2 Распределение градусо-суток по месяцам отопительных периодов.
Данные графики показывают, что максимальные значения градусо-суток в зависимости от сезона могут колебаться по разным месяцам (в сезонах с 2014 по 2020 — с декабря по март). При этом пропорционально градусо-суткам должно быть и потребление тепловой энергии зданиями при правильно организованной системе с погодным регулированием.
Данные фактических значений ГСОП для г. Москвы за отопительные сезоны с 2005 по 2020г демонстрируют, что для 11 отопительных сезонов фактическое значение ГСОП ниже требований СП по теплозащите, а в четырех сезонах выходит за рамки проектных значений, установленных в СП 131.13330.2018 и СП 131.13330.2012. При использовании данных ГСОП из более ранней версии данных СП — СНиП 23-01–99* все отопительные сезоны укладываются в проектные рамки.
Колебания значений ГСОП по рассмотренным сезонам составляет 25%. Среднее значение ГСОП за рассмотренные сезоны составляет 4 293 ºС сут, что ниже проектного по данным актуальной версии СП 131.13330.2018.
Таким образом, фактические погодные условия в отдельные отопительные периоды могут быть более жёсткими, чем предусмотрено СП 131.13330.2018 и требовать большего удельного расхода тепла.
В целом фактическое значение ГСОП, рассчитанное по СП 131.13330.2018, соответствует проектным значениям и не может оказывать значительного влияния на наблюдаемое постоянное превышение фактического удельного расхода тепла зданиями во всех сезонах.
Следовательно, перерасход тепловой энергии обусловлен другими факторами.
При дальнейшем анализе энергопотребления домов в г. Москве были получены данные фактического потребления ряда зданий за период 2014-2018 годов и проведено их сопоставление с реальными погодными условиями данного сезона.
В большинстве случаев получились прямые зависимости расхода тепла от погодных условий, но в ряде случаев наблюдалось повышенное потребление тепла вне зависимости от климатических условий.
Для наглядного сопоставления приведем пример полученных данных.
Для примера данного превышения взяты два идентичных новых типовых панельных здания — 5-ти секционные 17-ти этажные дома серии П44Т в г. Москве. Типовые конструкции ограждающих конструкций, практически идентичная планировка и площади должны были привести к одинаковому расходу тепла зданий, но фактически расход тепла отличался более чем в 1,5 раза.
Диаграммы фактического потребления тепловой энергии домов приведены на Рисунке № 2, и Рисунке № 3.
Рис.№ 2. Удельный расход тепла: по проекту и по отопительным сезонам дома 1.
Рис. №3. Удельный расход тепла: по проекту и по отопительным сезонам дома 2.
Запуск системы отопления в доме 1 был произведен в 2014 году, в доме 2 в 2015 году. В доме 1 настроена система погодного регулирования. Первые сезоны после запуска отопления как правило производится отделка и постепенное заселение дома, поэтому данные сезоны непоказательны. Для окончательного анализа был принят отопительный сезон 2017/2018 года.
Удельное фактическое потребление тепловой энергии однотипных зданий различается в 1,69 раза. На двух панельных типовых 5-ти секционных 17-ти этажных домах серии П44Т при погодном регулировании удельное потребление энергии за сезон составило 151,1 Вт/м2 (рис. 2), а при отсутствии погодного регулирования 255,3 Вт/м2 (рис. 3).
Для большей наглядности составлены диаграммы фактического расхода тепла по месяцам (Рисунок № 4, Рисунок № 5).
Рис.№ 4. Сравнительная диаграмма удельного расхода тепловой энергии (Вт/м2) на отопление здания за сезон 2017-2018 г. дома 1.
Рис.№5. Сравнительная диаграмма удельного расхода тепловой энергии (Вт/м2) на отопление здания за сезон 2017-2018 г. дома 2.
Кривая расхода тепла у дома 1 повторяет с превышением кривую ГСОП данного сезона, а вот кривая фактического расхода тепловой энергии у дома 2 отличается от кривой ГСОП. Таким образом в доме 1 настроена система погодного регулирования, которая снижает и повышает расход тепла в зависимости от фактических погодных условий, а вот в доме 2 система погодного регулирования отсутствует – тепло подается постоянно без учета фактических погодных условий, что в итоге приводит к большому перерасходу тепловой энергии, а также отсутствию комфортных условий жильцов, так как для такого проживания при перерасходе тепловой энергии жильцам приходится прибегать к принудительному вентилированию, проветриванию помещений для снижения внутренней температуры помещений до приемлемых значений.
Таким образом в качестве первоочередных мероприятий для снижения энергопотребления зданий должна применяться точная настройка системы отопления в соответствии с погодным регулированием, что позволит значительно снизить перерасход тепла и создание комфортных условий в здании.
- В. И. Ливчак. Градусо-сутки отопительного периода как инструмент сравнения уровня энергоэффективности зданий в России и в других странах. Энергосбережение №6’2015.
- СП 131.13330.2018 Строительная климатология. Актуализированная редакция СП 131.13330.2012.
- СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* (с Изменениями N 1, 2).
- СНиП 23-01-99* Строительная климатология.
Статью подготовил инженер-экспертОтдела экспертиз зданий и сооружений на соответствиетеплотехническим и акустическим требованиям ГБУ "ЦЭИИС"Бочков И.В.
Другие публикацииГБУ "ЦЭИИС"
- Анализ экологических составляющих на этапе проектирования строительных объектов
- Контроль мощности эквивалентной дозы гамма-излучения на строительных объектах города Москвы
- Инструментальный контроль вибраций у зданий и сооружений
- Роль и место экологического контроля в градостроительной деятельности
- Научный подход при определении количества проверок при инспекционном контроле