Влияние вентиляции на теплопотери и энергопотребление здания

Вентиляция влияет на теплопотери и энергопотребление здания через необходимость нагрева поступающего воздуха. Величина связанной с этим тепловой нагрузки зависит от фактического воздухообмена, температурных условий и режима работы вентиляционной установки. Поэтому для оценки недостаточно знать только предусмотренный расход воздуха: необходимо сопоставить его с фактическими условиями эксплуатации.

Основная задача анализа — рассчитать нагрузку на нагрев воздуха и оценить фактический воздухообмен. При этом необходимо разграничивать организованную вентиляцию и поступление воздуха через неплотности ограждающей оболочки. Эти потоки нельзя без проверки объединять в одну составляющую, поскольку их происхождение и условия формирования различаются.

Исходные данные для оценки тепловой нагрузки вентиляции

Для анализа необходимы расходы приточного и вытяжного воздуха, температуры и графики работы вентиляционной установки. Эти показатели рассматривают совместно, поскольку количество перемещаемого воздуха определяет масштаб воздухообмена, температурные условия влияют на потребность в его нагреве, а графики работы позволяют учитывать продолжительность соответствующих режимов.

Расход приточного воздуха характеризует поступление воздуха через предусмотренную вентиляционную систему. Расход вытяжного воздуха позволяет оценить удаление воздуха из рассматриваемой системы. Сопоставление этих величин важно для понимания фактического воздухообмена, но их различие само по себе ещё не устанавливает причину возможного несоответствия.

Температурные показатели необходимы для расчётной оценки нагрева воздуха. Графики установки позволяют связать соответствующую нагрузку с периодами её работы. Все сведения должны относиться к определённым границам системы и сопоставимому периоду, иначе результат может характеризовать разные условия эксплуатации.

Расчёт нагрузки на нагрев и оценка фактического воздухообмена

Расчёт выполняют на основе согласованных расходов воздуха, температурных условий и продолжительности работы вентиляционной установки. Сначала определяют рассматриваемые границы и режим, затем сопоставляют исходные показатели и оценивают тепловую нагрузку, необходимую для нагрева поступающего воздуха.

Для правильной интерпретации важно учитывать, что тепловая нагрузка и расход тепловой энергии за период характеризуют разные стороны процесса. Нагрузка относится к определённым условиям работы, а энергопотребление зависит также от продолжительности соответствующего режима. Поэтому графики установки необходимы для перехода от оценки нагрузки к оценке расхода энергии за рассматриваемый период.

Фактический воздухообмен оценивают с учётом сведений о приточном и вытяжном воздухе. При этом проверяют, насколько исходные данные действительно характеризуют работу системы в выбранных условиях. Если показатели расхода воздуха не подтверждены или относятся к другому режиму, точность расчётной оценки ограничивается.

Организованная вентиляция и утечки через оболочку здания

При оценке влияния воздухообмена на теплопотребление необходимо различать организованную вентиляцию и неконтролируемое поступление воздуха через неплотности ограждающей оболочки.

Организованная вентиляция обеспечивает предусмотренный системой приток и удаление воздуха. Утечки через оболочку здания формируют другую составляющую воздухообмена, которая не должна автоматически включаться в подтверждённый расход вентиляционной установки.

Если эти потоки не разграничены, расчёт может неверно характеризовать влияние именно вентиляции на тепловую нагрузку здания. Поэтому при интерпретации проверяют, какая часть воздухообмена подтверждается данными о работе установки, а какая требует самостоятельного уточнения.

Наличие различия между притоком и вытяжкой не является достаточным доказательством конкретной величины утечек. Для такого вывода необходимы фактические сведения, позволяющие разграничить рассматриваемые воздушные потоки.

Изменение режима и недостаточность исходных сведений

При изменении режима вентиляционной установки расчёт нагрузки на нагрев и оценку фактического воздухообмена необходимо выполнить применительно к новым условиям. Результат, полученный для прежнего режима, нельзя автоматически переносить на другой график работы или другие значения расхода воздуха.

Если исходных сведений недостаточно, требуется уточнить расходы приточного и вытяжного воздуха, температуры и графики работы установки. До получения этих данных расчётный результат следует рассматривать как оценочный в пределах принятых условий.

Результат оценки и ограничения

Результатом анализа является обоснованная оценка тепловой нагрузки на нагрев воздуха и фактического воздухообмена с учётом режима работы вентиляционной установки. Она позволяет определить, какие составляющие подтверждаются исходными сведениями, какие рассчитаны по принятой модели и какие обстоятельства остаются неустановленными.

Сокращать расход воздуха без проверки санитарных требований нельзя. Снижение тепловой нагрузки само по себе не подтверждает допустимость изменения воздухообмена. Решение должно учитывать не только энергетический результат, но и требования к условиям эксплуатации помещений.

Без фактических данных нельзя утверждать наличие обнаруженных дефектов вентиляционной системы либо гарантированную экономию тепловой энергии.

Для дальнейшего рассмотрения объекта предусмотрены материалы «Ограждающие конструкции зданий» и «Энергоаудит здания». Другие технические публикации представлены в разделе «Материалы».