كيف يمكن عمل حساب هندسي حراري للجدران الخارجية لمبنى منخفض الارتفاع؟ الحساب الحراري للمباني: ما هو وكيف يتم ذلك؟ الحساب الحراري لجدار من الطوب الخارجي عبر الإنترنت

من أجل أن يكون المسكن دافئًا في أقسى الصقيع ، من الضروري اختيار نظام العزل الحراري المناسب - لهذا ، يتم إجراء حساب الهندسة الحرارية للجدار الخارجي. تظهر نتيجة الحسابات مدى فعالية الحقيقي أو الطريقة المتوقعة للعزل.

كيفية عمل حساب حراري للجدار الخارجي

تحتاج أولاً إلى إعداد البيانات الأولية. العوامل التالية تؤثر على معلمة التصميم:

• المنطقة المناخية التي يقع فيها المنزل ؛
• الغرض من المبنى هو مبنى سكني ، مبنى صناعي ، مستشفى ؛
• طريقة تشغيل المبنى - موسميًا أو على مدار السنة ؛
• التواجد في تصميم فتحات الأبواب والنوافذ ؛
• الرطوبة الداخلية ، الفرق بين درجات الحرارة الداخلية والخارجية ؛
• عدد الطوابق ، ميزات الطابق.

بعد جمع وتسجيل المعلومات الأولية ، يتم تحديد معاملات التوصيل الحراري لمواد البناء التي يتكون منها الجدار. تعتمد درجة امتصاص الحرارة ونقل الحرارة على مدى رطوبة المناخ. في هذا الصدد ، يتم استخدام خرائط الرطوبة التي تم تجميعها للاتحاد الروسي لحساب المعاملات. بعد ذلك ، يتم إدخال جميع القيم العددية اللازمة للحساب في الصيغ المناسبة.

حساب الهندسة الحرارية للجدار الخارجي ، مثال على جدار خرساني رغوي

على سبيل المثال ، يتم حساب خصائص الحماية من الحرارة لجدار مصنوع من كتل الرغوة ، معزول بالبوليسترين الممدد بكثافة 24 كجم / م 3 والملصق على كلا الجانبين بمدافع الهاون الرملية الجيرية. يتم إجراء الحسابات واختيار البيانات الجدولية على أساس قواعد البناء. البيانات الأولية: منطقة البناء - موسكو ؛ الرطوبة النسبية - 55٪ ، متوسط ​​درجة الحرارة في تلفزيون المنزل = 20 درجة مئوية. سماكة كل طبقة محددة: δ1، δ4 = 0.01 م (جص)، δ2 = 0.2 م (خرسانة رغوية)، δ3 = 0.065 م (ممتد) البوليسترين "SP Radoslav").
الغرض من حساب الهندسة الحرارية للجدار الخارجي هو تحديد المقاومة المطلوبة (Rtr) والفعلية (Rf) لنقل الحرارة.
عملية حسابية

1. وفقًا للجدول 1 من SP 53.13330.2012 ، في ظل ظروف معينة ، يُفترض أن يكون نظام الرطوبة طبيعيًا. تم العثور على القيمة المطلوبة لـ Rtr بواسطة الصيغة:
   Rtr = أ GSOP + ب ،
   حيث يتم أخذ أ ، ب وفقًا للجدول 3 من SP 50.13330.2012. بالنسبة للمبنى السكني والجدار الخارجي ، أ = 0.00035 ؛ ب = 1.4.
   GSOP - أيام درجة التسخين ، تم العثور عليها وفقًا للصيغة (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP = (tin-tot) zot ،
   حيث التلفزيون \ u003d 20 درجة مئوية ؛ إجمالي متوسط ​​درجة الحرارة في الهواء الطلق أثناء موسم التدفئة ، وفقًا للجدول 1 SP131.13330.2012 ، المجموع = -2.2 درجة مئوية ؛ zot = 205 يوم (مدة موسم التدفئة حسب نفس الجدول).
   وباستبدال القيم المجدولة وجدوا: GSOP = 4551O C * day؛ Rtr \ u003d 2.99 م 2 * C / W
2. وفقًا للجدول 2 SP50.13330.2012 للرطوبة العادية ، تم تحديد معاملات التوصيل الحراري لكل طبقة من "الفطيرة": λB1 = 0.81W / (m ° C) ، λB2 = 0.26W / (m ° C) ، λB3 = 0.041W / (م ° C) ، λB4 = 0.81W / (م ° C).
   وفقًا للصيغة E.6 من SP 50.13330.2012 ، يتم تحديد المقاومة المشروطة لانتقال الحرارة:
   R0cond = 1 / αint + n / λn + 1 / α التالي.
   حيث αext \ u003d 23 W / (m2 ° C) من البند 1 من الجدول 6 من SP 50.13330.2012 للجدران الخارجية.
   استبدال الأرقام ، احصل على R0usl = 2.54 m2 ° C / W. يتم تكريره باستخدام المعامل r = 0.9 ، والذي يعتمد على تجانس الهياكل ، ووجود الأضلاع ، والتعزيز ، والجسور الباردة:
   Rf = 2.54 0.9 = 2.29 م 2 درجة مئوية / غرب.

تظهر النتيجة التي تم الحصول عليها أن المقاومة الحرارية الفعلية أقل من المطلوب ، لذلك يحتاج تصميم الجدار إلى إعادة النظر.

الحساب الحراري للجدار الخارجي ، يبسط البرنامج الحسابات

تعمل خدمات الكمبيوتر البسيطة على تسريع العمليات الحسابية والبحث عن المعاملات المطلوبة. يجدر التعرف على البرامج الأكثر شعبية.

1. "تيرموك". يتم إدخال البيانات الأولية: نوع المبنى (سكني) ، درجة الحرارة الداخلية 20 درجة ، نظام الرطوبة - عادي ، منطقة الإقامة - موسكو. في النافذة التالية ، تفتح القيمة المحسوبة للمقاومة القياسية لانتقال الحرارة - 3.13 م 2 * درجة مئوية / وات.
   بناءً على المعامل المحسوب ، يتم إجراء حساب هندسي حراري للجدار الخارجي للكتل الرغوية (600 كجم / م 3) ، معزول برغوة البوليسترين المبثوقة Flurmat 200 (25 كجم / م 3) والمغطاة بملاط أسمنت الجير. يتم اختيار المواد اللازمة من القائمة ، وتخفيض سمكها (كتلة الرغوة - 200 مم ، والجص - 20 مم) ، وترك الخلية بسمك العزل فارغة.
   بالضغط على زر "الحساب" ، يتم الحصول على السماكة المرغوبة لطبقة العازل الحراري - 63 مم. لا تلغي راحة البرنامج عيوبه: فهو لا يأخذ في الاعتبار الموصلية الحرارية المختلفة لمواد البناء والملاط. شكرا للمؤلف يمكن أن يقال على هذا العنوان http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. البرنامج الثاني مقدم من موقع http://rascheta.net/. اختلافها عن الخدمة السابقة هو أن جميع السماكات يتم تعيينها بشكل مستقل. يتم إدخال معامل تجانس الهندسة الحرارية r في الحساب. يتم تحديده من الجدول: للكتل الخرسانية الرغوية مع تقوية الأسلاك في المفاصل الأفقية r = 0.9.
   بعد ملء الحقول ، يُصدر البرنامج تقريرًا عن المقاومة الحرارية الفعلية للبنية المختارة ، سواء كانت تفي بالظروف المناخية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير سلسلة من العمليات الحسابية مع الصيغ والمصادر المعيارية والقيم الوسيطة.

عند بناء منزل أو القيام بأعمال العزل الحراري ، من المهم تقييم فعالية عزل الجدار الخارجي: الحساب الحراري الذي يتم إجراؤه بشكل مستقل أو بمساعدة متخصص يتيح لك القيام بذلك بسرعة وبدقة.

إذا كنت ستبني
كوخ صغير من الطوب ، إذن بالطبع سيكون لديك أسئلة: "ماذا
هل يجب أن يكون الجدار سميكًا؟ "،" هل أحتاج إلى عزل؟ "،" أي جانب يجب وضعه
سخان؟ إلخ. إلخ.

في هذه المقالة سنحاول
اكتشفها وأجب على جميع أسئلتك.

حساب الهندسة الحرارية
هيكل التضمين مطلوب ، أولاً وقبل كل شيء ، من أجل معرفة أيهما
يجب أن يكون سمك الحائط الخارجي الخاص بك.

أولاً ، عليك أن تقرر المقدار
ستكون الطوابق في المبنى الخاص بك وبناءً على ذلك ، يتم الحساب
بناء المغلفات عن طريق تحمل القدرة (ليس في هذه المادة).

بناءً على هذا الحساب ، نحدد
عدد الطوب في البناء الخاص بك.

على سبيل المثال ، اتضح 2 طين
طوب بدون فراغات ، طوب طول 250 مم ،
سماكة الملاط 10 ملم ، المجموع 510 ملم (كثافة الطوب 0.67.3 ملم)
سيكون مفيدًا لنا لاحقًا). قررت تغطية السطح الخارجي
تواجه البلاط ، سمك 1 سم (عند الشراء ، تأكد من معرفة ذلك
الكثافة) ، والسطح الداخلي بالجص العادي ، سماكة الطبقة 1.5
سم ، ولا تنس أيضًا معرفة كثافته. في المجموع 535 ملم.

من أجل المبنى
انهار ، بالطبع ، كافي ، لكن للأسف في معظم المدن
فصول الشتاء الروسية باردة وبالتالي ستتجمد هذه الجدران. وليس ل
الجدران مجمدة ، تحتاج طبقة أخرى من العزل.

يتم حساب سماكة طبقة العزل
بالطريقة الآتية:

1. على الإنترنت ، تحتاج إلى تنزيل SNiP
II 3-79 * -
"هندسة حرارة البناء" و SNiP 23-01-99 - "علم مناخ البناء".

2. نفتح بناء SNiP
علم المناخ واعثر على مدينتك في الجدول 1 * ، وانظر إلى القيمة عند التقاطع
عمود "درجة حرارة الهواء في أبرد فترة خمسة أيام ، درجة مئوية ، أمان
0.98 "وسلاسل مع مدينتك. بالنسبة لمدينة بينزا ، على سبيل المثال ، t n \ u003d -32 o C.

3. تقدير درجة حرارة الهواء الداخلي
يأخذ

ر في = 20 درجة مئوية.

معامل انتقال الحرارة للجدران الداخليةأج \ u003d 8.7 واط / م 2 درجة مئوية

معامل انتقال الحرارة للجدران الخارجية في الشتاءأ n \ u003d 23W / م 2 درجة مئوية

فرق درجة الحرارة المعياري بين درجة حرارة الداخلية
الهواء ودرجة حرارة السطح الداخلي للهياكل المرفقةΔر n \ u003d 4 درجة مئوية.

4. التالي
نحدد المقاومة المطلوبة لانتقال الحرارة وفقًا للصيغة # G0 (1a) من هندسة حرارية المباني
GSOP = (t in - t from.per.) z from.per ، GSOP = (20 + 4.5) 207 = 507.15 (للمدينة
بينزا).

وفقًا للصيغة (1) نحسب:

(حيث يكون سيجما هو السماكة مباشرة
المواد ، وكثافة لامدا. أناتولى كمدفأة
رغوة البولي يوريثانألواح بكثافة 0.025)

نأخذ سمك العزل يساوي 0.054 م.

ومن ثم سيكون سمك الجدار:

د = د 1 + د 2 + د 3 + د 4 =

0,01+0,51+0,054+0,015=0,589
م.

وصل موسم الإصلاح. لقد كسرت رأسي: كيف أقوم بإصلاح جيد مقابل أموال أقل. لا توجد أفكار حول الائتمان. الاعتماد فقط على الموجود ...

بدلاً من تأجيل الإصلاحات الرئيسية من سنة إلى أخرى ، يمكنك الاستعداد لها بطريقة تحافظ عليها باعتدال ...

تحتاج أولاً إلى إزالة كل ما تبقى من الشركة القديمة التي عملت هناك. نكسر الحاجز الاصطناعي. بعد ذلك ، نمزق كل شيء ...

أثناء تشغيل المبنى ، يكون كل من ارتفاع درجة الحرارة والتجميد غير مرغوب فيه. لتحديد المتوسط ​​الذهبي سيسمح بحساب الهندسة الحرارية ، وهو ما لا يقل أهمية عن حساب الكفاءة والقوة ومقاومة الحريق والمتانة.

بناءً على معايير الهندسة الحرارية والخصائص المناخية ونفاذية البخار والرطوبة ، يتم اختيار المواد اللازمة لبناء الهياكل المغلقة. كيفية إجراء هذا الحساب ، سننظر فيه في المقالة.

يعتمد الكثير على ميزات الهندسة الحرارية للأسوار الرئيسية للمبنى. هذه هي رطوبة العناصر الإنشائية ، ومؤشرات درجة الحرارة التي تؤثر على وجود أو عدم وجود المكثفات على الجدران والأسقف الداخلية.

سيوضح الحساب ما إذا كان سيتم الحفاظ على خصائص درجة الحرارة والرطوبة المستقرة عند درجات حرارة زائد وناقص. تتضمن قائمة هذه الخصائص أيضًا مؤشرًا مثل مقدار الحرارة المفقودة بواسطة غلاف المبنى خلال فترة البرد.

لا يمكنك البدء في التصميم بدون كل هذه البيانات. بناءً عليها ، اختر سمك الجدران والسقوف ، وتسلسل الطبقات.

وفقًا لقيم درجة الحرارة GOST 30494-96 في الداخل. في المتوسط ​​21 درجة مئوية. في نفس الوقت ، يجب أن تكون الرطوبة النسبية ضمن حدود مريحة ، وهذا متوسط ​​37٪. أعلى سرعة لحركة كتلة الهواء هي 0.15 م / ث

يهدف حساب الهندسة الحرارية إلى تحديد:

1. هل التصاميم مطابقة للطلبات المذكورة من حيث الحماية الحرارية؟
2. هل المناخ المحلي المريح داخل المبنى مضمون تمامًا؟
3. هل يتم ضمان الحماية الحرارية المثلى للهياكل؟

المبدأ الرئيسي هو الحفاظ على توازن الفرق في مؤشرات درجة حرارة الغلاف الجوي للهياكل الداخلية للأسوار والمباني. إذا لم يتم ملاحظتها ، فسوف تمتص الحرارة بواسطة هذه الأسطح ، وستبقى درجة الحرارة داخلها منخفضة للغاية.

لا ينبغي أن تتأثر درجة الحرارة الداخلية بشكل كبير بالتغيرات في تدفق الحرارة. هذه الخاصية تسمى مقاومة الحرارة.

من خلال إجراء حساب حراري ، يتم تحديد الحدود المثلى (الحد الأدنى والأقصى) لأبعاد الجدران والسقوف في السماكة. هذا ضمان لتشغيل المبنى لفترة طويلة ، سواء بدون تجميد شديد للهياكل أو ارتفاع درجة الحرارة.

معلمات لإجراء العمليات الحسابية

لإجراء حساب الحرارة ، هناك حاجة إلى المعلمات الأولية.

يعتمدون على عدد من الخصائص:

1. الغرض من المبنى ونوعه.
2. اتجاه هياكل الإحاطة الرأسية بالنسبة للاتجاه إلى النقاط الأساسية.
3. المعالم الجغرافية لمنزل المستقبل.
4. حجم المبنى وعدد طوابقه ومساحته.
5. أنواع وبيانات أبعاد فتحات الأبواب والنوافذ.
6. نوع التسخين ومعاييره الفنية.
7. عدد المقيمين الدائمين.
8. مادة الهياكل الواقية الرأسية والأفقية.
9. أسقف الأرضيات العلوية.
10. مرافق الماء الساخن.
11. نوع التهوية.

تؤخذ ميزات التصميم الأخرى للهيكل في الاعتبار أيضًا في الحساب. لا ينبغي أن تساهم نفاذية الهواء لأغلفة المبنى في التبريد المفرط داخل المنزل وتقليل خصائص الحماية من الحرارة للعناصر.

كما يتسبب تشبع الجدران بالمياه في فقدان الحرارة ، وبالإضافة إلى ذلك ، فإن هذا يستلزم الرطوبة ، مما يؤثر سلبًا على متانة المبنى.

في عملية الحساب ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم تحديد البيانات الحرارية لمواد البناء التي يتم منها إنشاء العناصر المرفقة للهيكل. بالإضافة إلى ذلك ، تخضع مقاومة نقل الحرارة المنخفضة والامتثال لقيمتها القياسية للتحديد.

صيغ الحساب

يمكن تقسيم فقدان الحرارة المفقودة من المنزل إلى قسمين رئيسيين: الخسائر من خلال مظاريف المبنى والخسائر الناجمة عن التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يتم فقدان الحرارة عند تصريف الماء الدافئ في نظام الصرف الصحي.

بالنسبة للمواد التي تصنع منها الهياكل المرفقة ، من الضروري إيجاد قيمة مؤشر التوصيل الحراري Kt (W / m x درجة). هم في الكتب المرجعية ذات الصلة.

الآن ، بمعرفة سمك الطبقات حسب الصيغة: R = S / Kt، احسب المقاومة الحرارية لكل وحدة. إذا كان الهيكل متعدد الطبقات ، تتم إضافة جميع القيم التي تم الحصول عليها.

من الأسهل تحديد أبعاد فقد الحرارة عن طريق إضافة تدفقات الحرارة عبر غلاف المبنى ، والذي يشكل هذا المبنى بالفعل.

بناءً على هذه التقنية ، يؤخذ في الاعتبار أن المواد التي يتكون منها الهيكل ليس لها نفس الهيكل. يؤخذ أيضًا في الاعتبار أن تدفق الحرارة الذي يمر عبرها له خصائص مختلفة.

لكل هيكل فردي ، يتم تحديد فقد الحرارة من خلال الصيغة:

Q = (A / R) x dT

• أ هي المساحة بالمتر المربع.
• R هي مقاومة الهيكل لانتقال الحرارة.
• dT هو فرق درجة الحرارة بين الخارج والداخل. يجب تحديده لأبرد فترة 5 أيام.

من خلال إجراء الحساب بهذه الطريقة ، يمكنك الحصول على النتيجة لأبرد فترة خمسة أيام فقط. يتم تحديد إجمالي فقد الحرارة لموسم البرد بأكمله من خلال مراعاة المعلمة dT ، مع مراعاة درجة الحرارة ليست الأدنى ، ولكن المتوسط.

يعتمد مدى امتصاص الحرارة ، وكذلك انتقال الحرارة ، على رطوبة المناخ في المنطقة. لهذا السبب ، يتم استخدام خرائط الرطوبة في الحسابات.

هناك صيغة لهذا:

W = ((Q + Qv) × 24 × N) / 1000

في ذلك ، N هي مدة فترة التسخين بالأيام.

مساوئ الحساب حسب المنطقة

الحساب القائم على مؤشر المنطقة ليس دقيقًا للغاية. لا يأخذ في الاعتبار معلمة مثل المناخ ومؤشرات درجة الحرارة والرطوبة الدنيا والقصوى. بسبب تجاهل العديد من النقاط المهمة ، فإن الحساب به أخطاء كبيرة.

في كثير من الأحيان يحاول المشروع منعهم ، ويوفر "هامشًا".

ومع ذلك ، إذا تم اختيار هذه الطريقة للحساب ، فيجب مراعاة الفروق الدقيقة التالية:

1. مع ارتفاع السياج العمودي الذي يصل إلى ثلاثة أمتار ولا يزيد عن فتحتين على سطح واحد ، فمن الأفضل مضاعفة النتيجة بمقدار 100 واط.
2. إذا كان المشروع يحتوي على شرفة أو نافذتين أو لوجيا ، فإنهم يتضاعفون بمعدل 125 واط.
3. عندما تكون المباني صناعية أو مستودع ، يتم استخدام مضاعف 150 واط.
4. في حالة المشعات الموجودة بالقرب من النوافذ ، تزداد سعة تصميمها بنسبة 25٪.

صيغة المنطقة هي:

س = S × 100 (150) دبليو.

هنا Q هو مستوى الحرارة المريح في المبنى ، S هي المنطقة ذات التدفئة بالمتر المربع. الأرقام 100 أو 150 هي القيمة المحددة للطاقة الحرارية المستهلكة لتسخين 1 متر مربع.

الخسائر من خلال تهوية المنزل

المعلمة الرئيسية في هذه الحالة هي سعر الصرف الجوي. بشرط أن تكون جدران المنزل منفذة للبخار ، فإن هذه القيمة تساوي واحدًا.

يتم اختراق الهواء البارد إلى المنزل من خلال تهوية الإمداد. تساعد تهوية العادم على خروج الهواء الدافئ. يقلل الفاقد من خلال التهوية مبادل حراري - استرداد. لا يسمح للحرارة بالهروب مع الهواء الخارج ، كما أنه يسخن التدفقات الواردة

ومن المتصور تجديد كامل للهواء داخل المبنى في غضون ساعة واحدة. المباني المبنية وفقًا لمعيار DIN لها جدران بحاجز بخار ، لذلك هنا يتم أخذ معدل تبادل الهواء يساوي اثنين.

هناك معادلة يتم من خلالها تحديد فقد الحرارة من خلال نظام التهوية:

Qv \ u003d (V x Kv: 3600) x P x C x dT

هنا الرموز تعني ما يلي:

1. Qw - فقدان الحرارة.
2. V هو حجم الغرفة بالمتر المكعب.
3. ف - كثافة الهواء. تؤخذ قيمتها تساوي 1.2047 كجم / م 3.
4. Kv - تردد التبادل الجوي.
5. C هي السعة الحرارية المحددة. وهي تساوي 1005 جول / كجم × ج.

بناءً على نتائج هذا الحساب ، من الممكن تحديد قوة مولد الحرارة لنظام التدفئة. في حالة وجود قيمة طاقة عالية جدًا ، قد يكون المخرج من الموقف. ضع في اعتبارك بعض الأمثلة للمنازل المصنوعة من مواد مختلفة.

مثال على حساب الهندسة الحرارية رقم 1

نحسب مبنى سكني يقع في المنطقة المناخية الأولى (روسيا) ، المنطقة الفرعية 1B. جميع البيانات مأخوذة من الجدول 1 من SNiP 23-01-99. لوحظت أبرد درجة حرارة لمدة خمسة أيام بأمان 0.92 - tn = -22⁰С.

وفقًا لـ SNiP ، تستمر فترة التسخين (zop) لمدة 148 يومًا. متوسط ​​درجة الحرارة خلال فترة التسخين بمتوسط ​​درجة حرارة الهواء اليومية في الشارع هو 8 درجات مئوية - المجموع = -2.3 درجة مئوية. درجة الحرارة في الخارج خلال موسم التدفئة هي tht = -4.4 درجة.

يعد فقدان الحرارة في المنزل أهم لحظة في مرحلة تصميمه. يعتمد اختيار مواد البناء والعزل أيضًا على نتائج الحساب. لا توجد خسائر صفرية ، ولكن عليك أن تسعى جاهدة للتأكد من أنها مناسبة قدر الإمكان.

يشترط أن تكون درجة الحرارة 22 درجة مئوية في غرف المنزل. يتكون المنزل من طابقين وسماكة الجدران 0.5 م ، وارتفاعه 7 م ، والأبعاد في المخطط 10 × 10 م ، ومواد الهياكل المغلقة الرأسية من السيراميك الدافئ. بالنسبة لها ، معامل التوصيل الحراري هو 0.16 واط / م × ج.

تم استخدام الصوف المعدني كعزل خارجي بسمك 5 سم. قيمة Kt بالنسبة لها هي 0.04 واط / م × ج. عدد فتحات النوافذ في المنزل 15 قطعة. 2.5 متر مربع لكل منهما.

فقدان الحرارة من خلال الجدران

بادئ ذي بدء ، من الضروري تحديد المقاومة الحرارية لكل من جدار السيراميك والعزل. في الحالة الأولى ، R1 = 0.5: 0.16 = 3.125 قدم مربع. م × ج / دبليو. في الثانية - R2 = 0.05: 0.04 = 1.25 متر مربع. م × ج / دبليو. بشكل عام ، بالنسبة لمظروف المبنى العمودي: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 قدم مربع. م × ج / دبليو.

نظرًا لأن فقد الحرارة يتناسب طرديًا مع مساحة غلاف المبنى ، فإننا نحسب مساحة الجدران:

أ \ u003d 10 × 4 × 7 - 15 × 2.5 \ u003d 242.5 م²

الآن يمكنك تحديد فقدان الحرارة من خلال الجدران:

Qc \ u003d (242.5: 4.375) × (22 - (-22)) = 2438.9 وات.

يتم حساب فقد الحرارة من خلال الهياكل المغلقة الأفقية بطريقة مماثلة. أخيرًا ، تم تلخيص جميع النتائج.

إذا تم تسخين القبو الموجود أسفل أرضية الطابق الأول ، فقد لا تكون الأرضية معزولة. لا يزال من الأفضل غلق جدران الطابق السفلي بالعزل حتى لا تدخل الحرارة إلى الأرض.

تحديد الفاقد من خلال التهوية

لتبسيط الحساب ، لا يأخذون في الاعتبار سماكة الجدران ، ولكن ببساطة يحددون حجم الهواء بالداخل:

V = 10x10x7 = 700 متر مكعب.

مع معدل تبادل الهواء Kv = 2 ، سيكون فقد الحرارة:

Qv \ u003d (700 × 2): 3600) × 1.2047 × 1005 × (22 - (-22)) \ u003d 20776 دبليو.

إذا كان Kv = 1:

Qv \ u003d (700 × 1): 3600) × 1.2047 × 1005 × (22 - (-22)) \ u003d 10358 وات.

يتم توفير تهوية فعالة للمباني السكنية عن طريق المبادلات الحرارية الدوارة واللوحية. كفاءة الأول أعلى ، تصل إلى 90٪.

مثال على حساب الهندسة الحرارية رقم 2

مطلوب حساب الفاقد من خلال جدار من الطوب بسمك 51 سم وهو معزول بطبقة 10 سم من الصوف المعدني. الخارج - 18 درجة ، من الداخل - 22 درجة. أبعاد الحائط - ارتفاع 2.7 م وطول 4 م. الجدار الخارجي الوحيد للغرفة موجه إلى الجنوب ، ولا توجد أبواب خارجية.

بالنسبة للطوب ، يكون معامل التوصيل الحراري Kt = 0.58 W / mºС ، للصوف المعدني - 0.04 W / mºС. المقاومة الحرارية:

R1 = 0.51: 0.58 = 0.879 قدم مربع م × ج / دبليو. R2 \ u003d 0.1: 0.04 = 2.5 متر مربع. م × ج / دبليو. بشكل عام ، بالنسبة لهيكل الإحاطة الرأسي: R = R1 + R2 = 0.879 + 2.5 = 3.379 sq. م × ج / دبليو.

مساحة الجدار الخارجي A \ u003d 2.7 × 4 \ u003d 10.8 متر مربع

فقدان الحرارة من خلال الجدار:

Qc \ u003d (10.8: 3.379) × (22 - (-18)) \ u003d 127.9 وات.

لحساب الخسائر من خلال النوافذ ، يتم استخدام نفس الصيغة ، ولكن عادةً ما يشار إلى مقاومتها الحرارية في جواز السفر وليس من الضروري حسابها.

في العزل الحراري للمنزل ، تعتبر النوافذ "الحلقة الأضعف". يمر الكثير من الحرارة من خلالهم. النوافذ متعددة الطبقات ذات الزجاج المزدوج ، والأفلام العاكسة للحرارة ، والإطارات المزدوجة ستقلل من الخسائر ، ولكن حتى هذا لن يساعد في تجنب فقدان الحرارة تمامًا.

إذا كانت النوافذ في المنزل ذات أبعاد 1.5 × 1.5 متر مربع موفرة للطاقة ، وموجهة نحو الشمال ، وكانت المقاومة الحرارية 0.87 متر مربع درجة مئوية / واط ، فإن الخسائر ستكون:

Qo \ u003d (2.25: 0.87) × (22 - (-18)) \ u003d 103.4 طن.

مثال على حساب الهندسة الحرارية رقم 3

دعونا نجري حسابًا حراريًا لمبنى خشبي بواجهة مشيدة من جذوع الصنوبر بطبقة سمكها 0.22 م ، ومعامل هذه المادة هو K = 0.15. في هذه الحالة ، سيكون فقدان الحرارة:

R \ u003d 0.22: 0.15 = 1.47 متر مربع × ⁰С / دبليو.

أدنى درجة حرارة خلال فترة الخمسة أيام هي -18 درجة مئوية ، وللراحة في المنزل ، تم ضبط درجة الحرارة على 21 درجة مئوية. سيكون الفرق 39 درجة. على مساحة 120 م² تكون النتيجة:

Qc \ u003d 120 × 39: 1.47 = 3184 واط.

للمقارنة ، نحدد فقدان منزل من الطوب. معامل طوب السليكات هو 0.72.

R \ u003d 0.22: 0.72 \ u003d 0.306 متر مربع × ⁰С / W.
Qc \ u003d 120 × 39: 0.306 = 15294 واط.

في ظل نفس الظروف ، يكون المنزل الخشبي أكثر اقتصادا. طوب السليكات لبناء الجدران غير مناسب على الإطلاق.

يتميز الهيكل الخشبي بسعة حرارية عالية. تحافظ الهياكل المرفقة على درجة حرارة مريحة لفترة طويلة. ومع ذلك ، حتى المنزل الخشبي يحتاج إلى العزل ومن الأفضل القيام بذلك من الداخل والخارج.

مثال حساب الحرارة رقم 4

سيتم بناء المنزل في منطقة موسكو. للحساب ، تم أخذ جدار من كتل الرغوة. كيف يتم تطبيق العزل؟ تشطيب الهيكل - جص على كلا الجانبين. هيكلها من الرمل الجيري.

تبلغ كثافة البوليسترين الممدد 24 كجم / م 3.

تبلغ الرطوبة النسبية في الغرفة 55٪ بمتوسط ​​درجة حرارة 20 درجة مئوية. سمك الطبقة:

• جص - 0.01 م ؛
• الخرسانة الرغوية - 0.2 م ؛
• البوليسترين الموسع - 0.065 م.

المهمة هي إيجاد المقاومة المرغوبة لانتقال الحرارة والمقاومة الفعلية. يتم تحديد Rtr المطلوب عن طريق استبدال القيم في التعبير:

Rtr = أ س GSOP + ب

حيث GOSP هو يوم الدرجة لموسم التدفئة ، a و b هما المعاملات المأخوذة من الجدول رقم 3 من قانون القواعد 50.13330.2012. بما أن المبنى سكني ، أ يساوي 0.00035 ، ب = 1.4.

يتم حساب GSOP وفقًا للصيغة المأخوذة من نفس المشروع المشترك:

GOSP \ u003d (tin - tot) x zot.

في هذه الصيغة ، tv = 20⁰ ، المجموع = -2.2⁰ ، zot - 205 - فترة التسخين بالأيام. لذلك:

GSOP = (20 - (-2.2)) × 205 = 4551 درجة مئوية × يوم ؛

Rtr \ u003d 0.00035 × 4551 + 1.4 \ u003d 2.99 م 2 × C / دبليو.

باستخدام الجدول رقم 2 SP50.13330.2012 ، حدد معاملات التوصيل الحراري لكل طبقة من طبقات الجدار:

• λb1 = 0.81 واط / م ⁰С ؛
• λb2 = 0.26 واط / م ⁰С ؛
• λb3 = 0.041 واط / م ⁰С ؛
• λb4 = 0.81 واط / م ⁰С.

إجمالي المقاومة المشروطة لنقل الحرارة Ro يساوي مجموع المقاومة لجميع الطبقات. يتم حسابه بالصيغة:

استبدال القيم الحصول على: Rо conv. = 2.54 م 2 درجة مئوية / ث. يتم تحديد Rf بضرب Ro بعامل r يساوي 0.9:

Rf \ u003d 2.54 × 0.9 \ u003d 2.3 م 2 × درجة مئوية / غرب.

تلزم النتيجة بتغيير تصميم عنصر الإحاطة ، لأن المقاومة الحرارية الفعلية أقل من المقاومة المحسوبة.

هناك العديد من خدمات الكمبيوتر التي تعمل على تسريع العمليات الحسابية وتبسيطها.

ترتبط حسابات الهندسة الحرارية بالتعريف ارتباطًا مباشرًا. سوف تتعلم ما هو وكيف تجد معناه من المقالة التي نوصي بها.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

إجراء حساب هندسة حرارية باستخدام آلة حاسبة على الإنترنت:

الحساب الحراري الصحيح:

سيسمح لك حساب هندسة الحرارة المختصة بتقييم فعالية عزل العناصر الخارجية للمنزل ، وتحديد قوة معدات التدفئة اللازمة.

نتيجة لذلك ، يمكنك التوفير عند شراء المواد وأجهزة التدفئة. من الأفضل أن تعرف مسبقًا ما إذا كانت المعدات ستتعامل مع التدفئة وتكييف الهواء في المبنى بدلاً من شراء كل شيء عشوائيًا.

يرجى ترك تعليقات وطرح الأسئلة ونشر الصور حول موضوع المقالة في الكتلة أدناه. أخبرنا كيف ساعدك حساب هندسة الحرارة في اختيار معدات التسخين للطاقة المطلوبة أو نظام العزل. من الممكن أن تكون معلوماتك مفيدة لزوار الموقع.

منذ زمن طويل ، تم بناء المباني والهياكل دون التفكير في خصائص التوصيل الحراري التي تتمتع بها الهياكل المغلقة. بعبارة أخرى ، كانت الجدران ببساطة سميكة. وإذا صادفت وجودك في منازل تجارية قديمة ، فربما تكون قد لاحظت أن الجدران الخارجية لهذه المنازل مصنوعة من الطوب الخزفي ، الذي يبلغ سمكه حوالي 1.5 متر. يتم توفير مثل هذا السماكة من جدار القرميد ولا يزال يوفر إقامة مريحة جدًا للأشخاص في هذه المنازل حتى في أقسى الصقيع.

في الوقت الحاضر ، تغير كل شيء. والآن ليس من المربح اقتصاديًا جعل الجدران سميكة جدًا. لذلك ، تم اختراع المواد التي يمكن أن تقلل من ذلك. بعضها: مدافئ غازية وكتل سيليكات. بفضل هذه المواد ، على سبيل المثال ، يمكن تقليل سمك الطوب إلى 250 مم.

الآن الجدران والأسقف غالبًا ما تكون مصنوعة من طبقتين أو ثلاث طبقات ، طبقة واحدة منها عبارة عن مادة ذات خصائص عزل حراري جيدة. ومن أجل تحديد السماكة المثلى لهذه المادة ، يتم إجراء حساب حراري وتحديد نقطة الندى.

كيف يتم إجراء الحساب لتحديد نقطة الندى ، يمكنك العثور عليها في الصفحة التالية. هنا ، سيتم النظر في حساب هندسة الحرارة باستخدام مثال.

المستندات التنظيمية المطلوبة

للحساب ، ستحتاج إلى اثنين من SNiPs ، ومشروع مشترك واحد ، و GOST ، وبدل واحد:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "الحماية الحرارية للمباني". طبعة محدثة من عام 2012.
• SNiP 23-01-99 * (SP 131.13330.2012). "علم مناخ البناء". طبعة محدثة من عام 2012.
• SP 23-101-2004. "تصميم الحماية الحرارية للمباني".
• GOST 30494-96 (تم استبداله بـ GOST 30494-2011 منذ 2011). "المباني السكنية والعامة. معاملات المناخ الداخلي".
• المنفعة. على سبيل المثال Malyavin "فقدان الحرارة للمبنى. دليل مرجعي".

المعلمات المحسوبة

في عملية إجراء حساب هندسة الحرارة ، يتم تحديد ما يلي:

• الخصائص الحرارية لمواد البناء لإحاطة الهياكل ؛
• انخفاض مقاومة نقل الحرارة
• الامتثال لهذه المقاومة المخفضة مع القيمة القياسية.

مثال. حساب الهندسة الحرارية لجدار من ثلاث طبقات بدون فجوة هوائية

البيانات الأولية

1. مناخ المنطقة ومناخ الغرفة

منطقة بناء: نيزهني نوفجورود.

غرض البناء: سكني.

الرطوبة النسبية المحسوبة للهواء الداخلي من حالة عدم التكثيف على الأسطح الداخلية للأسوار الخارجية هي - 55٪ (SNiP 23-02-2003 ص 4.3. الجدول 1 لظروف الرطوبة العادية).

درجة حرارة الهواء المثلى في غرفة المعيشة خلال الموسم البارد t int = 20 درجة مئوية (GOST 30494-96 الجدول 1).

تقدير درجة الحرارة في الهواء الطلق نص، تحددها درجة حرارة أبرد فترة خمسة أيام مع أمان 0.92 = -31 درجة مئوية (SNiP 23-01-99 الجدول 1 العمود 5) ؛

مدة فترة التسخين بمتوسط ​​درجة حرارة خارجية يومية 8 درجات مئوية تساوي z ht = 215 يومًا (SNiP 23-01-99 الجدول 1 العمود 11) ؛

متوسط ​​درجة الحرارة الخارجية خلال فترة التسخين t ht = -4.1 درجة مئوية (جدول SNiP 23-01-99. عمود واحد 12).

2. بناء الجدار

يتكون الجدار من الطبقات التالية:

• طوب زخرفي (بيسر) بسمك 90 مم ؛
• العزل (لوح الصوف المعدني) ، في الشكل يشار إلى سمكه بعلامة "X" ، حيث سيتم العثور عليه في عملية الحساب ؛
• طوب سيليكات 250 مم ؛
• جبس (ملاط معقد) ، طبقة إضافية للحصول على صورة أكثر موضوعية ، لأن تأثيرها ضئيل ، لكن هناك.

3. الخصائص الفيزيائية الحرارية للمواد

يتم تلخيص قيم خصائص المواد في الجدول.

ملحوظة (*):يمكن أيضًا العثور على هذه الخصائص من الشركات المصنعة لمواد العزل الحراري.

عملية حسابية

4. تحديد سماكة العازل

لحساب سمك الطبقة العازلة للحرارة ، من الضروري تحديد مقاومة انتقال الحرارة للهيكل المغلق بناءً على متطلبات المعايير الصحية وتوفير الطاقة.

4.1 تحديد معيار الحماية الحرارية حسب حالة توفير الطاقة

تحديد أيام الدرجة لفترة التسخين وفقًا للبند 5.3 من SNiP 23-02-2003:

د د = ( ر int - tht) ض ht = (20 + 4.1) 215 = 5182 درجة مئوية × يوم

ملحوظة:أيضا أيام الدرجات لها التعيين - GSOP.

يجب ألا تقل القيمة المعيارية للمقاومة المخفضة لانتقال الحرارة عن القيم الطبيعية المحددة بواسطة SNIP 23-02-2003 (الجدول 4) اعتمادًا على درجة يوم منطقة البناء:

R مطلوب \ u003d أ × د د + ب \ u003d 0.00035 × 5182 + 1.4 \ u003d 3.214 م 2 × درجة مئوية / دبليو,

حيث: Dd - يوم الدرجة من فترة التدفئة في نيجني نوفغورود ،

أ و ب - المعاملات المأخوذة وفقًا للجدول 4 (إذا كان SNiP 23-02-2003) أو وفقًا للجدول 3 (إذا كانت SP 50.13330.2012) لجدران مبنى سكني (العمود 3).

4.1 تحديد معيار الحماية الحرارية حسب حالة الصرف الصحي

في حالتنا ، يتم اعتباره كمثال ، حيث يتم حساب هذا المؤشر للمباني الصناعية ذات الحرارة الزائدة المعقولة لأكثر من 23 واط / م 3 والمباني المعدة للتشغيل الموسمي (في الخريف أو الربيع) ، وكذلك المباني ذات الحرارة الزائدة درجة حرارة الهواء الداخلية المقدرة بـ 12 درجة مئوية وأقل من المقاومة المعينة لانتقال الحرارة للهياكل المغلقة (باستثناء تلك شبه الشفافة).

تحديد المقاومة المعيارية (القصوى المسموح بها) لنقل الحرارة وفقًا لظروف الصرف الصحي (الصيغة 3 SNiP 23-02-2003):

حيث: n \ u003d 1 - المعامل المعتمد وفقًا للجدول 6 للجدار الخارجي ؛

t int = 20 ° C - القيمة من البيانات الأولية ؛

t ext \ u003d -31 ° С - القيمة من البيانات الأولية ؛

Δt n \ u003d 4 ° C - فرق درجة الحرارة الطبيعي بين درجة حرارة الهواء الداخلي ودرجة حرارة السطح الداخلي لغلاف المبنى ، يؤخذ وفقًا للجدول 5 في هذه الحالة للجدران الخارجية للمباني السكنية ؛

α int = 8.7 W / (m 2 × ° C) - معامل نقل الحرارة للسطح الداخلي لغلاف المبنى ، مأخوذ وفقًا للجدول 7 للجدران الخارجية.

4.3 معدل الحماية الحرارية

من الحسابات المذكورة أعلاه لمقاومة نقل الحرارة المطلوبة ، نختار R req من حالة توفير الطاقة والدلالة عليها الآن R tr0 \ u003d 3.214 m 2 × درجة مئوية / دبليو .

5. تحديد سماكة العازل

لكل طبقة من جدار معين ، من الضروري حساب المقاومة الحرارية باستخدام الصيغة:

حيث: δi - سماكة الطبقة ، مم ؛

λ i - المعامل المحسوب للتوصيل الحراري لمادة الطبقة W / (م × درجة مئوية).

طبقة واحدة (طوب زخرفي): R 1 = 0.09 / 0.96 = 0.094 م 2 × درجة مئوية / دبليو .

الطبقة الثالثة (طوب السيليكات): R 3 = 0.25 / 0.87 = 0.287 م 2 × درجة مئوية / دبليو .

الطبقة الرابعة (الجص): R 4 = 0.02 / 0.87 = 0.023 م 2 × درجة مئوية / دبليو .

تحديد الحد الأدنى المسموح به (مطلوب) من المقاومة الحرارية لمادة عازلة للحرارة (الصيغة 5.6 بواسطة E.G. Malyavin "فقدان الحرارة للمبنى. دليل مرجعي"):

حيث: R int = 1 / α int = 1 / 8.7 - مقاومة انتقال الحرارة على السطح الداخلي ؛

R ext \ u003d 1 / α ext \ u003d 1/23 - مقاومة انتقال الحرارة على السطح الخارجي ، α ext تؤخذ وفقًا للجدول 14 للجدران الخارجية ؛

ΣR i = 0.094 + 0.287 + 0.023 - مجموع المقاومة الحرارية لجميع طبقات الجدار بدون طبقة عازلة ، مع مراعاة معاملات التوصيل الحراري للمواد المأخوذة في العمود A أو B (العمودين 8 و 9 من الجدول D1 SP 23-101-2004) في وفقًا لظروف الرطوبة للجدار ، م 2 درجة مئوية / ث

سمك العزل (الصيغة 5.7):

حيث: λ ut - معامل التوصيل الحراري لمادة العزل W / (m ° C).

تحديد المقاومة الحرارية للجدار من شرط أن يكون السماكة الكلية للعزل 250 مم (الصيغة 5.8):

حيث: ΣR t، i - مجموع المقاومة الحرارية لجميع طبقات السياج ، بما في ذلك طبقة العزل ، من السماكة الهيكلية المقبولة ، m 2 · ° С / W.

من النتيجة التي تم الحصول عليها ، يمكن استنتاج أن

ص 0 \ u003d 3.503 م 2 × درجة مئوية / دبليو> R tr0 = 3.214 م 2 × درجة مئوية / دبليو→ لذلك ، يتم تحديد سمك العزل حق.

تأثير الفجوة الهوائية

في حالة استخدام الصوف المعدني أو الصوف الزجاجي أو غيرها من الألواح العازلة كمدفأة في البناء ثلاثي الطبقات ، فمن الضروري تركيب طبقة تهوية بالهواء بين البناء الخارجي والعزل. يجب ألا يقل سمك هذه الطبقة عن 10 مم ويفضل 20-40 مم. من الضروري لتصريف العزل الذي يبلل من المكثفات.

هذه الطبقة الهوائية ليست مساحة مغلقة ، لذلك ، إذا كانت موجودة في الحساب ، فمن الضروري مراعاة متطلبات الفقرة 9.1.2 من SP 23-101-2004 ، وهي:

أ) لا تؤخذ الطبقات الهيكلية الواقعة بين فجوة الهواء والسطح الخارجي (في حالتنا ، هذا لبنة زخرفية (بيسر)) في الاعتبار في حساب الهندسة الحرارية ؛

ب) على سطح الهيكل المواجه للطبقة المهواة بالهواء الخارجي ، يجب أخذ معامل نقل الحرارة α ext = 10.8 W / (m ° C).

ملحوظة:يؤخذ تأثير فجوة الهواء في الاعتبار ، على سبيل المثال ، في حساب الهندسة الحرارية للنوافذ ذات الزجاج المزدوج.