Страница 20: ДСТУ Б EN ISO 13790:2011. Енергоефективність будинків. Розрахунок енергоспоживання на опалення та охолодження / Energy performance of buildings ­ Calculation of energy use for space heating and cooling (61992)

In the case of a sunspace, the same equation applies if the detailed method in E.2 is applied. In the case of the simplified method, where internal and solar gains in the sunspace are already included in an adjusted value for b, the sunspace shall be ignored in Equation (40).

For the simple hourly method, the heat flow rate from solar heat sources in the considered building zone, Ф^, expressed in watts, is calculated for each hour as given by Equation (41):

к I

Як альтернативу на національному рівні може бута вирішено розраховувати Alternatively, it may be decided nationally to calculate the heat flow rate from тепловий потік від джерел сонячного випромінювання у визначеній зоні solar heat sources in the considered building zone as a time average over a

будівлі, як усереднений за часом для заданого періоду згідно з формулою given period, as given by Equation (42):

(42)

:

к l

де

b_tr,_l - поправочний коефіцієнт для суміжного некондиціонованого об’єму з l-м джерелом сонячного випромінювання, визначений згідно з ISO 13789;

Ф^к - погодинний тепловий потік від k-го джерела сонячного випромінювання, Вт, визначається згідно з 11.3;

Ф^Іи.І - погодинний тепловий потік від l-го джерела сонячного випромінювання в суміжному некондиціонованому об’ємі, Вт, визначений згідно з 11.3;

Ф._ОІтп,_к - усереднений за часом тепловий потік від k-го джерела сонячного випромінювання, Вт, визначений згідно з 11.3;

Ф._ОІ,_тп,_и,_І - усереднений за часом тепловий потік від І-го джерела сонячного випромінювання в суміжному некондиціонованому об’ємі, Вт, визначений згідно з 11.3;

where

b_tr,l is the adjustment factor for the adjacent unconditioned space with solar heat source l, defined in ISO 13789;

Ф^к is the hourly heat flow rate from solar heat source k, determined in accordance with 11.3, expressed in watts;

Ф_хі_и,і is the hourly heat flow rate from solar heat source l in the adjacent unconditioned space, determined in accordance with 11.3, expressed in watts;

Ф._ОІтп,_к is the time-average heat flow rate from solar heat source k, determined in accordance with 11.3, expressed in watts;

Ф._ОІ,_тп,_и,_І is the time-average heat flow rate from solar heat source l in the adjacent unconditioned space, determined in accordance with 11.3, expressed in watts

.11.3 Складові сонячних теплових надходжень

11.3 Solar heat gain element

s

Цей підпункт запроваджує тепловий потік від сонячних надходжень, базуючись на еквівалентних площах інсоляції відповідних елементів будівлі та на поправках до затінення сонця зовнішніми перешкодами. Також тут надано коригування для теплової радіації до атмосфери.

Сприймаючі поверхні, які беруть до уваги, - це скління (включаючи будь-які об’єднані чи додані засоби сонячного затінення), зовнішні непрозорі елементи, внутрішні стіни та підлоги приміщень оранжерейного типу, та стіни за прозорим покриттям чи світлолрозорою ізоляцією. Характеристики залежать від клімату, часу та факторів розташування, таких як положення сонця та співвідношення між прямою та розсіяною сонячною радіацією. Тому, взагалі характеристики змінюються у часі, як погодинно, так і за рік. Як наслідок, адекватні середні чи традиційні значення необхідно вибирати так, щоб відповідати меті розрахунку (опалення, охолодження та/чи літній комфорт).

Тепловий потік від сонячних надходжень через k-ий елемент будівлі Фю/'к, Вт, наданий у формуй (43):

This subclass establishes the heat flow by solar gains, based on the effective collecting areas of the relevant building elements and corrections for solar shading by external obstacles. It also provides a correction for the thermal radiation to the sky.

The collecting areas to be taken into consideration are the glazing (including any integrated or add-on solar shading provision), the external opaque elements, the internal walls and floors of sunspaces, and wails behind a transparent covering or transparent insulation. The characteristics depend on climate, time and location­dependent factors such as the sun’s position and the ratio between direct and diffuse solar radiation. Consequently, the characteristics in general vary over time, both hourly and over the year. As a result, adequate mean or conservative values shall be selected that are appropriate for the purpose of the calculation (heating, cooling and/or summer comfort).

The heat flow by solar gains through building element k, Ф^ expressed in watts, is given by Equation (43):

(43

)

де

F_sh,_cb,_k понижувальний коефіцієнт затінення перешкодами для еквівалентної площі інсоляції k-ої поверхні, визначений згідно з 11.4.4.

As_ol,_k - еквівалентна площа інсоляції k-ої поверхні з даною орієнтацією та кутом нахилу у визначеній зоні чи об’ємі, м², визначена згідно з 11.3.3 (скління), 11.3.4 (непрозорі елементи будівлі) та додатком Е (спеціальні елементи):

l_sol,_k - сонячна радіація, середня енергія інсоляції за розрахунковий інтервал часу на квадратний метр сприймаючої площі k-ої поверхні з даною орієнтацією та кутом нахилу, Вт/м², визначена згідно з додатком F;

where

F_sh,_cb,_k is the shading reduction factor for external obstacles for the solar effective collecting area of surface k, determined in accordance with 11.4.4.

As_ol,_k is the effective collecting area of surface к with a given orientation and tilt angle, in the considered zone or space, determined in accordance with 11.3.3 (glazing), 11.3.4 (opaque building elements) and Annex E (special elements), expressed in square metres;

l_sol,_k is the solar irradiance, the mean energy of the solar irradiation over the time step of the calculation, per square metre of collecting area of surface k, with a given orientation and tilt angle, determined in accordance with Annex F, expressed in watts per square metres;

F_r,_k - коефіцієнт форми між елементом будівлі Tf небосхилом, визначений згідно з 11.4.6;

Ф^ - додатковий тепловий потік внаслідок теплового випромінювання в атмосферу від k-го елемента будівлі, Вт, визначений згідно з 11.3.5.

Примітка 1. Еквівалентна площа інсоляції Asol,_k дорівнює площі абсолютно чорного тіла, що отримує таке ж сонячне теплове надходження, як і поверхня, що розглядається.

Примітка 2. Додатковий тепловий потік внаслідок теплового випромінювання в атмосферу насправді не є сонячним тепловим надходженням, але включений до сонячних надходжень для спрощення.

Еквівалентну площу інсоляції заскленого елемента оболонки (наприклад, вікна) As_ol,_k, м², розраховують за формулою (44):

^Asol - ^Fsh. gf 9# (1 “ Ер ) Av ,p >

де

F_sh,_gl - понижувальний коефіцієнт затінення для рухомих засобів, визначений згідно з 14.4.3;

g_gl - загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії світлопрозорої частини елемента, визначений згідно з 11.4.2;

Примітка. Світлопрозора частина елемента може містити прозоре скління, але також (постійно розташовані) розсію вальні чи затінювальні шари.

F_f - частка площі обрамлення, відношення площі проекції обрамлення до загальної площі проекції заскленого елемента, визначена згідно з 11.4.5;

Awp - загальна площа проекції заскленого елемента (наприклад, площа вікна), м².

Fr,_k is the form factor between the building element and the sky determined in accordance with 11.4.6;

Ф^ is the extra heat flow due to thermal radiation to the sky from building element k, determined in accordance with 11.3.5, expressed in watts.

NOTE 1. The solar effective collecting area, As_ol,_k, is equal to the area of a black body having the same solar heat gain as the surface considered.

NOTE 2. The extra heat flow due to thermal radiation to the sky is actually not a solar heat gain, but included with the solar gains for convenience.

The effective solar collecting area of a glazed envelope element (e.g. a window), As_ol,_k, expressed in square metres, is given by Equation (44):

where

F_sh,_gl is the shading reduction factor for movable shading provisions, determined in accordance with 11.4.3;

g_gl is the total solar energy transmittance of the transparent part of the element, determined in accordance with 11.4.2;

NOTE. The transparent part of the element can contain clear glazing, but also (permanent) scattering or solar shading layers.

F_f is the frame area fraction, ratio of the projected tame area to the overall projected area of the glazed element, determined in accordance with 11.4.5;

Awp is the overall projected area of the glazed element (e.g. window area), expressed in square metres.

11.3.4 Effective collecting area of opaque building elements

Корисна енергія сонячних теплонадходжень через непрозорі елементи без світло прозорої ізоляції протягом опалювального періоду може бути тільки невеликою частиною сумарних теплонадходжень від сонця та частково компенсувати втрати випромінюваням від будівлі до ясного неба. Водночас, для темних, погано ізольованих поверхонь чи великих поверхонь, обернених до небосхилу, сонячні теплові надходження через непрозорі елементи можуть бути значними.

Для розрахунків охолодження чи літнього теплового комфорту сонячне теплові надходження через непрозорі елементи будівлі не повинні занижуватися. 3 іншого боку, якщо втрати за рахунок теплового випромінювання очікуються значними, то трансмісійні тепловтрати можуть бути збільшені введенням поправочного коефіцієнта на вплив сонячних теплових надходжень. Сонячні теплові надходження непрозорих елементів зі світлопрозорою ізоляцією розглянуті у розділі Н.2.

Еквівалентну площу інсоляції непрозорої частини оболонки будівлі Asol, м², розраховують за формулою (45):

Asai ^=:а S.C * &se * Ц: ^х А: ■ де

a_Sc - безрозмірний коефіцієнт поглинання сонячної радіації непрозорою частиною, отриманий з відповідних національних джерел;

Rse - тепловий зовнішній поверхневий опір непрозорої частини, м²К/Вт, визначений згідно з ISO 6946;

Uc - коефіцієнт теплопередачі непрозорої частини, Вт/(м²-К), визначений згідно з ISO 6946;

The net solar heat gains of opaque elements without transparent insulation during the heating season can be only a small portion of the total solar heat gains and are partially compensated by radiation losses from the building to clear skies. However, for dark, poorly insulated surfaces, or large areas facing the sky, the solar heat gains through opaque elements can become important.

For summer cooling or summer thermal comfort calculations, the solar heat gains through opaque building elements should not be underestimated. On the other hand, if thermal radiation losses are expected to be important, the transmission heat loss can be augmented at the same time, which is represented by a correction factor to the effect of the solar heat gains. Solar heat gains of opaque elements with transparent insulation are treated in Clause H.2.

The effective solar collecting area of an opaque part of the building envelope, Asol, expressed in square metres, is given by Equation (45):

where

a_Sc is the dimensionless absorption coefficient for solar radiation of the opaque part, obtained from appropriate national sources;

Rs_e is the external surface heat resistance of the opaque part, determined in accordance with ISO 6946, expressed in square metre kelvin per watt;

Uc is the thermal transmittance of the opaque part, determined in accordance with ISO 6946, expressed in watts per square metre-kelvin

;

Ас - площа проекції непрозорої частини, м².

Ac is the projected area of the opaque part, expressed in square metres

.Якщо елемент будівлі містить в своєму складі прошарок, що (наприклад, природно) вентилюється зовнішнім повітрям, та коефіцієнт теплопередачі розраховується з припущенням, що тепловим опором між цим вентильованим прошарком та зовнішнім середовищем можна знехтувати, то при використанні формули (45) кількість пропущеної сонячної енергії буде завищена. Щоб запобігти завищеній оцінці, необхідно у виразі (45) використовувати є коригований коефіцієнт теплопередачі, де вентильований прошарок розглядається як фізичний механізм, що відбирає частину сонячної теплоти, а не відкидає.

Примітка. Наприклад, у випадку горищних дахів з вентильованою покрівлею розраховується згідно з ISO 13789.

11.3.5 Теплове випромінювання в атмосферу

Додатковий тепловий потік за рахунок теплового випромінювання в атмосферу для специфічного елемента оболонки будівлі Ф_г, Вт, наданий у формулі (46):

Ф_г* Uc ■

де

Re - тепловий зовнішній поверхневий опір елемента, м²-К/Вт, визначений згідно з ISO 6946;

Uc - коефіцієнт теплопередачі елемента, Вт/(м²К), визначений згідно з ISO 6946;

Ас - площа проекції елемента, м²;

hr - коефіцієнт теплопередачі випромінюванням зовнішньої поверхні, Вт/(м²- К), визначений згідно з 11.4.6;

△0er - середня різниця між температурою зовнішнього повітря та уявною температурою атмосфери, °С, визначена згідно з 11.4.6.

Як альтернативу на національному рівні може бути вирішено в залежності від завдання розглядати додатковий тепловий потік за рахунок теплової радіації до атмосфери, як додаткову трансмісійну теплопередачу, використовуючи уявну зовнішню температуру замість температури повітря.

If the building element contains a layer that is (e.g. naturally) ventilated with external air and the U-value is calculated with the assumption that the thermal resistance between this vented layer and the external environment can be neglected, the solar transmittance using Equation (45) will be overestimated. To avoid overestimation, a corrected U-value should be used in Equation (45) in which the vented layer is not considered as a short-cut, but as a physical mechanism that removes part of the solar heat.

NOTE. For example, in the case of coves with (vented) roof tiles, calculated by reference to ISO 13789.

11.1.5 Thermal radiation to the sky

The extra heat flow due to thermal radiation to the sky for a specific building envelope element, Ф_г, expressed in watts, is given by Equation (46):

(46)

where

Re is the external surface heat resistance of the element, determined in accordance with ISO 6946, expressed in square metre-kelvin per watt;

Uc is the thermal transmittance of the element, determined in accordance with ISO 6946, expressed in watts per square metres kelvin;

Ac is the projected area of the element, expressed in square metres;

hr is the external radiative heat transfer coefficient, determined in accordance with 11.4.6, expressed in watts per square metres keivin;

△0er is the average difference between the external air temperature and the apparent sky temperature, determined in accordance with 11.4.6, expressed in degrees centigrade.

Alternatively, it may be decided at national level, depending on the application, to consider the extra heat flow due to thermal radiation to the sky as an extra transmission heat transfer, using an external operative temperature instead of the air temperature.





11.3.6 Сонячні теплові надходження у приміщеннях оранжерейного типу

Еквівалентна площа інсоляції приміщення оранжерейного типу, яка у більшості випадків складається з декількох сприймаючих поверхонь, не інше розраховуватися спрощеним способом. Методика розрахунку наведена в Е.2.

11.4 Вхідні дані та граничні умови

1. Загальні положення

Для старих існуючих будівель, якщо збирання повних потрібних вхідних даних є занадто трудомістким та економічно недоцільним, на національному рівні може бути визначена спрощена методика. Деталізація умов для застосування спрощеної методики може бути зроблена на національному рівні в залежності від завдання розрахунку. 3 цьому випадку користувач стандарту повинен описувати, який метод був використаний і з якого джерела

Примітка. Приклад можливого спрощення: не береться до уваги. еквівалентна площа інсоляції некондиціонованих об’ємів (крім приміщень оранжерейного типу).

Скачать бесплатно