Пространственно-временное моделирование помещений

Пространственно-временное
моделирование помещений
Итальянского квартала (Москва,
ул.Долгоруковская д.21)
ООО «Корпоративные
энергетические решения»
2011 год, Москва.
Общий вид Итальянского квартала
Дом-мечта!!!
Цель моделирования-определить
избыточные мощности инженерных
систем, которые заложены в проект но
никогда не будут использованы
Системы:
•
•
•
•
Отопления
Вентиляции
Электроснабжения
Кондиционирования
Характеристики проекта
•
•
•
•
•
•
Общая площадь помещений 100 815 кв.м.
Площадь жилой части 49 190 кв.м
Площадь нежилой части 51 625 кв.м
Квартир 307 (от 1 до 8-ми комнатных)
Тепловая нагрузка общая 13,776 гКал/час
Присоединенная электрическая мощность
11 мВт
Почему, такие большие нагрузки? Ведь, они
сопоставимы с нагрузками промышленного
предприятия!!!
• Этот вопрос мы и выясним в ходе
пространственно-временного моделирования.
• Мы, также, ответим на вопрос, какие меры
нужно предпринять, чтобы снизить расходы
энергии и мощности.
• На созданной модели проиграем сценарии
вариантов энергосберегающих мероприятий
для выяснения наиболее быстроокупаемых и
эффективных.
Данные для моделирования
• Из электронной проектной документации
извлечены данные по размерам и
характеристикам стен и окон их ориентации,
планировкам и назначениям помещений,
мощностям отопительных приборов, расходам
приточного воздуха, подведенным
электрическим мощностям
• Метеоданные по г.Москве с 1999 по 2010 годчерез 3 часа ежесуточно- температура воздуха,
направление и скорость ветра, влажность,
облачность и т.п.
Вероятностный подход к пространственновременному моделированию.
• При проектировании систем отопления рассчитывается тепловой
баланс помещений, исходя из расчетной температуры окружающего
воздуха. За нее принимается, либо температура самых холодных суток
с обеспеченностью 0,98, либо, температура самой холодной
пятидневки с обеспеченностью 0,92.
• Обеспеченность 0,98 означает, что, с вероятностью 2% фактическая
температура наружного воздуха будет ниже расчетной.
• Для Москвы, расчетная температура принимается -28 градусов, по
СНИП, или -26 градусов по московским нормам.
• Фактическая температура в некоторые зимние дни может достигать в
Москве -35 градусов.Но, случаи температуры воздуха ниже расчетной
укладываются в норму обеспеченности 2%, т.е., случаются редко и не
приводят к каким-либо серьезным последствиям.
• Можно было бы проектировать системы отопления на максимально
возможные температуры, но, это приводит к неоправданному
удорожанию систем.
Вероятностный подход к пространственновременному моделированию.
• Используя массив метеорологических данных,
при моделировании рассчитывается не один
энергетический баланс как это делается при
проектировании по СНИП, а 32500 балансов.
• Это позволяет выявить вероятностную картину
потерь энергии и принять разумное решение
для данного, конкретного помещения
(например, квартиры)
• Объем вычислений, который при этом
производится под силу только современной
вычислительной технике.
Планировки квартир
2-й этаж, корпус А
Характеристики квартир
• 4-х комнатная (217А)-площадь 161 кв.м,
подведенная электрическая мощность 13,8
квт, установленная мощность радиаторов
отопления 18,8 квт, приточная вентиляция 240
куб.м/час (3 санузла и кухня)
• 2-х комнатная (216А)-площадь 68 кв.м,
подведенная электрическая мощность 8,8 квт,
установленная мощность радиаторов
отопления-9,8 квт, приточная вентиляция 225
куб.м/час
Результаты моделирования
Результаты моделирования
• Для квартир 215А и 216А мощность отопительных
приборов, определенная в соответствии со СНИП
немного превышает вероятностную оценку тепловых
потерь.
• Для квартиры 217А мощность отопительных приборов
более, чем в 2 раза выше тепловых потерь.
• СНИП хорошо описывает помещения типовых
планировок-квартиры 215А и 216А соответствуют
типовой застройке.Для квартиры 217А, имеющей
полукруглое остекление типа веранды, или зимнего
сада, СНИПовский процесс расчета буксуетпроектировщик просто закладывает большой запас
мощности «как бы чего не вышло»
Результаты моделирования
50-ти квартир корпуса А
Результаты моделирования
50 квартир корпуса А
• В 50 квартирах корпуса А установлено
конвекторов общей мощностью 488,8 квт.
• Пиковая величина тепловых потерь
составляет 362,3 квт
• Вероятностная величина потерь при
обеспеченности 0,98 составляет 279 квт
• Проектирование по СНИП привело к
установке конвекторов мощностью,
превышающей разумный уровень на 75%
Влияние солнца и ветра на температуру
наружной поверхности стен корпуса А по
квартирам
Влияние солнца и ветра на температуру
наружной поверхности стен корпуса А по
квартирам
• На графике представлена средняя за период
моделирования разность температур между стеной
здания и окружающим воздухом.
• Как видно из графика влияние солнца и ветра на
различные квартиры существенно отличается.
• Так, квартиры 217А и 217И, практически одинаковы
по площади и планировке, однако, корпус И
ориентирован перпендикулярно корпусу А-и
влияние солнца и ветра совершенно различны
• Нужно заметить, что для всех помещений учет
реальных данных по ветру и солнцу приводит к
снижению тепловых потерь в холодное время года.