Kako napraviti termotehnički proračun vanjskih zidova niske zgrade? Termotehnički proračun konstrukcija: šta je to i kako se izvodi Termotehnički proračun vanjskog zida od opeke na mreži

Da bi vaš dom bio topli u najtežim mrazima, potrebno je odabrati pravi sistem toplotne izolacije - za to se vrši termotehnički proračun vanjskog zida.Rezultat proračuna pokazuje koliko je efikasan stvarni ili projektovani metoda izolacije je.

Kako napraviti termotehnički proračun vanjskog zida

Prvo morate pripremiti početne podatke. Na izračunati parametar utiču sljedeći faktori:

• klimatsko područje u kojem se kuća nalazi;
• namjena prostora - stambena zgrada, industrijska zgrada, bolnica;
• način rada zgrade – sezonski ili tokom cijele godine;
• prisutnost otvora za vrata i prozore u dizajnu;
• unutrašnja vlažnost, razlika između unutrašnje i vanjske temperature;
• spratnost, karakteristike sprata.

Nakon prikupljanja i snimanja početnih informacija, određuju se koeficijenti toplinske provodljivosti građevinskih materijala od kojih je zid napravljen. Stepen apsorpcije i prijenosa topline ovisi o tome koliko je klima vlažna. U tom smislu, za izračunavanje koeficijenata koriste se karte vlažnosti sastavljene za Rusku Federaciju. Nakon toga, sve numeričke vrijednosti potrebne za proračun unose se u odgovarajuće formule.

Termotehnički proračun vanjskog zida, primjer zida od pjenastog betona

Kao primjer, izračunate su toplinsko-zaštitna svojstva zida od pjenastih blokova, izoliranog ekspandiranim polistirenom gustoće 24 kg/m3 i obostrano ožbukane krečno-pješčanim malterom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka vrše se na osnovu građevinskih propisa. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%, prosječna temperatura u kući tv = 20O S. Debljina svakog sloja je podešena: δ1, δ4=0,01m (gips), δ2=0,2m (pjenasti beton), δ3=0,065m (ekspandirani polistiren) "SP Radoslav" ).
Svrha termotehničkog proračuna vanjskog zida je da se odredi potrebni (Rtr) i stvarni (Rph) otpor prijenosa topline.
Kalkulacija

1. Prema tabeli 1 SP 53.13330.2012, pod datim uslovima, režim vlažnosti se pretpostavlja normalnim. Tražena vrijednost Rtr nalazi se pomoću formule:
   Rtr=a GSOP+b,
   gdje su a, b uzeti prema tabeli 3 SP 50.13330.2012. Za stambenu zgradu i vanjski zid a = 0,00035; b = 1.4.
   GSOP – stepen-dani grejnog perioda, nalaze se pomoću formule (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tv-tot)zot,
   gdje je tv=20O S; tot – prosječna temperatura vanjskog zraka tokom perioda grijanja, prema tabeli 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zod = 205 dana. (trajanje sezone grijanja prema istoj tabeli).
   Zamjenjujući tabelarne vrijednosti, nalaze: GSOP = 4551O S*dan; Rtr = 2,99 m2*C/W
2. Prema tabeli 2 SP50.13330.2012 za normalnu vlažnost, izabrani su koeficijenti toplotne provodljivosti svakog sloja „pite“: λB1 = 0,81 W/(m°C), λB2 = 0,26 W/(m°C), λB3 = 0,041 W/(m°C), λB4=0,81 W/(m°C).
   Koristeći formulu E.6 SP 50.13330.2012, određuje se uslovni otpor prijenosa topline:
   R0uslov=1/αint+δn/λn+1/αext.
   gdje je αext = 23 W/(m2°C) iz klauzule 1 tabele 6 SP 50.13330.2012 za vanjske zidove.
   Zamjenom brojeva dobijamo R0cond=2.54m2°C/W. Pojašnjava se pomoću koeficijenta r=0,9, u zavisnosti od homogenosti konstrukcije, prisutnosti rebara, armature i hladnih mostova:
   Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

Dobiveni rezultat pokazuje da je stvarni toplinski otpor manji od potrebnog, pa je potrebno preispitati dizajn zida.

Toplotni proračun vanjskog zida, program pojednostavljuje proračune

Jednostavni računalni servisi ubrzavaju procese računanja i traženje potrebnih koeficijenata. Vrijedi se upoznati s najpopularnijim programima.

1. "TeReMok". Upisuju se početni podaci: tip zgrade (stambeni), unutrašnja temperatura 20O, režim vlažnosti - normalan, područje stanovanja - Moskva. Sledeći prozor otvara izračunatu vrednost standardnog otpora prenosa toplote - 3,13 m2*oS/W.
   Na osnovu izračunatog koeficijenta radi se termotehnički proračun vanjskog zida od pjenastih blokova (600 kg/m3), izoliranog ekstrudiranom polistirenskom pjenom „Flurmat 200“ (25 kg/m3) i malterisane cementno-krečnim malterom. Odaberite potrebne materijale iz izbornika, naznačujući njihovu debljinu (pjenasti blok - 200 mm, gips - 20 mm), ostavljajući ćeliju s debljinom izolacije.
   Klikom na dugme „Proračun“ dobija se potrebna debljina sloja toplotne izolacije – 63 mm. Pogodnost programa ne eliminira njegov nedostatak: ne uzima u obzir različite toplinske vodljivosti materijala za zidanje i maltera. Hvala autoru možete reći na ovoj adresi http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program nudi sajt http://rascheta.net/. Njegova razlika od prethodne usluge je u tome što se sve debljine postavljaju nezavisno. U proračun se uvodi koeficijent termičke uniformnosti r. Odabire se iz tabele: za pjenaste betonske blokove sa žičanom armaturom u horizontalnim spojevima r = 0,9.
   Nakon popunjavanja polja, program izdaje izvještaj koliki je stvarni toplinski otpor odabrane konstrukcije i da li ona ispunjava klimatske uslove. Osim toga, pruža se niz izračuna s formulama, normativnim izvorima i srednjim vrijednostima.

Prilikom izgradnje kuće ili izvođenja radova na toplinskoj izolaciji važno je procijeniti učinkovitost izolacije vanjskog zida: proračun toplinskog inženjeringa, izveden samostalno ili uz pomoć stručnjaka, omogućava vam da to učinite brzo i precizno.

Ako planirate da gradite
mala vikendica od cigle, onda ćete sigurno imati pitanja: „Koje
debljine zida?”, “Treba li ti izolacija?”, “Na koju stranu da ga staviš?”
izolacija? itd. i tako dalje.

U ovom članku ćemo pokušati
shvatite ovo i odgovorite na sva vaša pitanja.

Termički proračun
ogradna konstrukcija je potrebna, prije svega, da bi se saznalo koja
debljina bi trebala biti vaš vanjski zid.

Prvo morate odlučiti koliko
spratova će biti u vašoj zgradi i u zavisnosti od toga se vrši obračun
ogradnih konstrukcija prema nosivosti (nije u ovom članku).

Prema ovom proračunu utvrđujemo
broj cigli u zidovima vaše zgrade.

Na primjer, ispostavilo se 2 gline
cigle bez šupljina, dužina opeke 250 mm,
debljina maltera 10 mm, ukupno 510 mm (gustina opeke 0,67
Bit će nam od koristi kasnije). Odlučili ste pokriti vanjsku površinu
obložne pločice, debljine 1 cm (obavezno saznajte prilikom kupovine
gustine), a unutrašnja površina je obična žbuka, debljina sloja 1,5
cm, također ne zaboravite saznati njegovu gustinu. Ukupno 535 mm.

Da zgrada ne bi
srušio, to je svakako dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i zbog toga će se takvi zidovi smrznuti. I tako da ne
Zidovi su bili smrznuti, trebao nam je još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacionog sloja
na sljedeći način:

1. Morate preuzeti SNiP na Internetu
II 3-79* —
„Građevinska toplotna tehnika“ i SNiP 23-01-99 - „Građevinska klimatologija“.

2. Otvorena konstrukcija SNiP-a
klimatologiju i pronađite svoj grad u tabeli 1*, i pogledajte vrijednost na raskrsnici
rubrika „Temperatura zraka najhladnijeg petodnevnog perioda, °C, sigurnost
0,98" i linije sa vašim gradom. Za grad Penza, na primjer, t n = -32 o C.

3. Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
uzmi

t in = 20 o C.

Koeficijent prolaza toplote za unutrašnje zidovea in = 8,7 W/m 2˚S

Koeficijent prolaza toplote za spoljne zidove u zimskim uslovimaa n = 23W/m2·˚S

Standardna temperaturna razlika između unutrašnje temperature
zraka i temperature unutrašnje površine ogradnih konstrukcijaΔ tn = 4 o C.

4. Dalje
Određujemo potrebnu otpornost prijenosa topline pomoću formule #G0 (1a) iz tehnike grijanja zgrada
GSOP = (t in - t od.prev.) z od.prev. , GSOP=(20+4,5)·207=507,15 (za grad
Penza).

Koristeći formulu (1) izračunavamo:

(gdje je sigma direktna debljina
materijala i lambda gustine. Iuzeo kao izolaciju
poliuretanska pjenapaneli gustine 0,025)

Uzimamo da je debljina izolacije 0,054 m.

Dakle, debljina zida će biti:

d = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 =

0,01+0,51+0,054+0,015=0,589
m.

Sezona renoviranja je stigla. Češao sam se po glavi: kako napraviti dobre popravke za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjanje samo na postojeće...

Umjesto da iz godine u godinu odgađate velike renovacije, možete se pripremiti za to kako biste to preživjeli umjereno...

Prvo morate ukloniti sve što je ostalo od stare kompanije koja je tamo radila. Razbijamo umjetnu pregradu. Nakon toga sve pokidamo...

Tokom rada zgrade, i pregrijavanje i smrzavanje su nepoželjni. Termotehnički proračuni, koji nisu ništa manje važni od izračunavanja efikasnosti, čvrstoće, otpornosti na vatru i izdržljivosti, omogućit će vam da odredite zlatnu sredinu.

Na osnovu termotehničkih standarda, klimatskih karakteristika, paropropusnosti i vlage, odabiru se materijali za izradu ogradnih konstrukcija. U članku ćemo pogledati kako izvršiti ovaj izračun.

Mnogo toga ovisi o toplinsko-tehničkim karakteristikama stalnih ograda zgrade. To uključuje vlažnost konstrukcijskih elemenata i indikatore temperature, koji utiču na prisustvo ili odsustvo kondenzacije na unutrašnjim pregradama i stropovima.

Proračun će pokazati da li će se stabilne karakteristike temperature i vlažnosti održavati na plus i minus temperaturama. Lista ovih karakteristika uključuje i takav pokazatelj kao što je količina topline koju je izgubio omotač zgrade tokom hladnog perioda.

Ne možete započeti dizajn bez svih ovih podataka. Na osnovu njih se bira debljina zidova i plafona i redoslijed slojeva.

Prema propisima GOST 30494-96, vrijednosti temperature u zatvorenom prostoru. U prosjeku je 21⁰. Istovremeno, relativna vlažnost zraka mora ostati unutar ugodnog raspona, što je u prosjeku 37%. Najveća brzina kretanja vazdušne mase je 0,15 m/s

Termotehnički proračun ima za cilj da utvrdi:

1. Da li su projekti identični navedenim zahtjevima u pogledu termičke zaštite?
2. Koliko je u potpunosti osigurana ugodna mikroklima unutar zgrade?
3. Da li je osigurana optimalna termička zaštita konstrukcija?

Osnovni princip je održavanje ravnoteže razlike temperaturnih indikatora atmosfere unutrašnjih konstrukcija ograda i prostorija. Ako se to ne poštuje, ove površine će apsorbirati toplinu i unutrašnja temperatura će ostati vrlo niska.

Na unutrašnju temperaturu ne bi trebalo značajno uticati promene u protoku toplote. Ova karakteristika se naziva otpornost na toplotu.

Izvođenjem termičkog proračuna određuju se optimalne granice (minimalne i maksimalne) dimenzija zidova i debljina plafona. Ovo garantuje rad zgrade tokom dugog perioda, bez ekstremnog smrzavanja konstrukcija ili pregrevanja.

Opcije za izvođenje proračuna

Da biste izvršili proračun topline, potrebni su vam početni parametri.

One zavise od niza karakteristika:

1. Namjena objekta i njegov tip.
2. Orijentacije vertikalnih ogradnih konstrukcija u odnosu na kardinalne smjerove.
3. Geografski parametri budućeg doma.
4. Zapremina objekta, spratnost, površina.
5. Vrste i dimenzije otvora za vrata i prozore.
6. Vrsta grijanja i njegovi tehnički parametri.
7. Broj stalnih stanovnika.
8. Materijali za vertikalne i horizontalne konstrukcije ograde.
9. Gornji kat stropovi.
10. Oprema za opskrbu toplom vodom.
11. Vrsta ventilacije.

Prilikom proračuna uzimaju se u obzir i druge karakteristike konstrukcije. Propusnost zraka ogradnih konstrukcija ne bi trebala doprinijeti prekomjernom hlađenju unutar kuće i smanjiti karakteristike toplinske zaštite elemenata.

Gubitak topline također je uzrokovan zalijevanjem zidova, a osim toga, to povlači i vlagu, što negativno utječe na trajnost zgrade.

U procesu proračuna, prije svega, određuju se toplotno-tehnički podaci građevinskih materijala od kojih se izrađuju ogradni elementi zgrade. Osim toga, smanjeni otpor prijenosa topline i usklađenost sa njegovom standardnom vrijednošću podliježu određivanju.

Formule za izradu proračuna

Toplotni gubici iz kuće mogu se podijeliti na dva glavna dijela: gubitke kroz omotač zgrade i gubitke uzrokovane radom. Osim toga, toplina se gubi kada se topla voda ispušta u kanalizacijski sistem.

Za materijale od kojih se izvode ogradne konstrukcije potrebno je pronaći vrijednost indeksa toplinske provodljivosti Kt (W/m x stepen). Nalaze se u relevantnim referentnim knjigama.

Sada, znajući debljinu slojeva, prema formuli: R = S/Kt, izračunajte toplinski otpor svake jedinice. Ako je struktura višeslojna, sve dobivene vrijednosti se zbrajaju.

Najlakši način da se odredi veličina toplinskih gubitaka je zbrajanjem toplinskih tokova kroz ogradne strukture koje zapravo čine ovu zgradu.

Vođeni ovom metodologijom, uzimaju u obzir činjenicu da materijali koji čine strukturu imaju drugačiju strukturu. Takođe se uzima u obzir da toplotni tok koji prolazi kroz njih ima različite specifičnosti.

Za svaku pojedinačnu konstrukciju gubitak topline je određen formulom:

Q = (A / R) x dT

• A - površina u m².
• R - otpornost konstrukcije na prijenos topline.
• dT - temperaturna razlika između spoljašnje i unutrašnje. Treba ga odrediti za najhladniji period od 5 dana.

Izvodeći proračun na ovaj način, možete dobiti rezultat samo za najhladniji petodnevni period. Ukupni gubitak topline za cijelu hladnu sezonu određuje se uzimajući u obzir parametar dT, uzimajući u obzir ne najnižu temperaturu, već prosječnu.

Stepen u kojem se toplota apsorbuje, kao i prenos toplote, zavisi od vlažnosti klime u regionu. Iz tog razloga se u proračunima koriste karte vlažnosti.

Za to postoji formula:

W = ((Q + Qv) x 24 x N)/1000

U njemu je N trajanje perioda grijanja u danima.

Nedostaci proračuna površine

Proračun zasnovan na indikatoru površine nije baš tačan. Ovdje se ne uzimaju u obzir takvi parametri kao što su klima, indikatori temperature, minimalni i maksimalni, i vlažnost. Zbog zanemarivanja mnogih važnih tačaka, proračun ima značajne greške.

Često pokušavajući da ih pokrije, projekat uključuje „rezervu“.

Ako se ipak odabere ova metoda za proračun, moraju se uzeti u obzir sljedeće nijanse:

1. Ako je visina vertikalnih ograda do tri metra, a na jednoj površini nema više od dva otvora, bolje je rezultat pomnožiti sa 100 W.
2. Ako projekt uključuje balkon, dva prozora ili lođu, pomnožite u prosjeku sa 125 W.
3. Kada su prostorije industrijske ili skladišne, koristi se množitelj od 150 W.
4. Ako se radijatori nalaze u blizini prozora, njihov se projektni kapacitet povećava za 25%.

Formula za površinu je:

Q=S x 100 (150) W.

Ovdje je Q ugodan nivo topline u zgradi, S je grijana površina u m². Brojevi 100 ili 150 su specifična količina toplotne energije koja se troši za grijanje 1 m².

Gubici ventilacije kuće

Ključni parametar u ovom slučaju je brzina izmjene zraka. Pod uslovom da su zidovi kuće paropropusni, ova vrijednost je jednaka jedan.

Prodiranje hladnog zraka u kuću vrši se dovodnom ventilacijom. Izduvna ventilacija pomaže da topli zrak izađe. Rekuperator-izmjenjivač topline smanjuje gubitke kroz ventilaciju. Ne dozvoljava da toplota izlazi zajedno sa izlaznim vazduhom, a zagreva dolazne tokove vazduha

Predviđeno je da se vazduh u zgradi potpuno obnovi za sat vremena. Zgrade izgrađene po DIN standardu imaju zidove sa parnim barijerama, pa se ovde uzima brzina razmene vazduha dva.

Postoji formula koja određuje gubitak toplote kroz ventilacioni sistem:

Qv = (V x Kv: 3600) x P x C x dT

Ovdje simboli znače sljedeće:

1. Qv - gubitak toplote.
2. V je zapremina sobe u mᶾ.
3. P - gustina vazduha. njegova vrijednost je uzeta jednaka 1,2047 kg/mᶾ.
4. Kv - brzina izmjene zraka.
5. C - specifični toplotni kapacitet. To je jednako 1005 J/kg x C.

Na osnovu rezultata ovog proračuna moguće je odrediti snagu generatora toplote sistema grijanja. Ako je vrijednost snage previsoka, izlaz iz situacije može biti. Pogledajmo nekoliko primjera za kuće napravljene od različitih materijala.

Primer termotehničkog proračuna br.1

Izračunajmo stambenu zgradu koja se nalazi u klimatskoj regiji 1 (Rusija), podoblast 1B. Svi podaci preuzeti su iz tabele 1 SNiP 23-01-99. Najhladnija temperatura posmatrana tokom pet dana sa verovatnoćom od 0,92 je tn = -22⁰S.

U skladu sa SNiP-om, period grijanja (zop) traje 148 dana. Prosečna temperatura tokom grejnog perioda sa srednjom dnevnom temperaturom vazduha napolju je 8⁰ - tot = -2,3⁰. Spoljna temperatura tokom grejne sezone je tht = -4,4⁰.

Toplotni gubitak kuće je najvažnija tačka u fazi projektovanja. Izbor građevinskog materijala i izolacije ovisi o rezultatima proračuna. Nema nula gubitaka, ali morate nastojati da oni budu što je moguće svrsishodniji

Uslov je bio da temperatura u prostorijama kuće bude 22⁰. Kuća ima dvije etaže i zidove debljine 0,5 m. Visina je 7 m, tlocrtne dimenzije 10 x 10 m. Materijal vertikalnih ogradnih konstrukcija je topla keramika. Za njega je koeficijent toplinske provodljivosti 0,16 W/m x C.

Kao vanjska izolacija korištena je mineralna vuna debljine 5 cm. Vrijednost Kt za njega je 0,04 W/m x C. Broj prozorskih otvora u kući je 15 kom. 2,5 m² svaki.

Gubitak toplote kroz zidove

Prije svega, morate odrediti toplinsku otpornost i keramičkog zida i izolacije. U prvom slučaju, R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 sq. m x C/W. U drugom - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 sq. m x C/W. Općenito, za vertikalni omotač zgrade: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 sq. m x C/W.

Budući da je gubitak topline direktno proporcionalan površini ogradnih konstrukcija, izračunavamo površinu zidova:

A = 10 x 4 x 7 – 15 x 2,5 = 242,5 m²

Sada možete odrediti gubitak topline kroz zidove:

Qs = (242,5: 4,375) x (22 – (-22)) = 2438,9 W.

Gubitak topline kroz horizontalne ogradne konstrukcije izračunava se na sličan način. Na kraju se sumiraju svi rezultati.

Ako se grije podrum ispod poda prvog kata, pod nije potrebno izolirati. Ipak je bolje zidove podruma obložiti izolacijom kako toplina ne bi izlazila u zemlju.

Određivanje gubitaka kroz ventilaciju

Da bi se pojednostavio proračun, oni ne uzimaju u obzir debljinu zidova, već jednostavno određuju volumen zraka unutar:

V = 10x10x7 = 700 mᶾ.

Uz brzinu izmjene zraka od Kv = 2, gubitak topline će biti:

Qv = (700 x 2) : 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 20,776 W.

Ako je Kv = 1:

Qv = (700 x 1) : 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 10,358 W.

Rotacioni i pločasti razmenjivači toplote obezbeđuju efikasnu ventilaciju stambenih zgrada. Efikasnost prvog je veća, dostiže 90%.

Primjer termotehničkog proračuna br.2

Potrebno je izračunati gubitke kroz zid od opeke debljine 51 cm. Izoliran je slojem mineralne vune od 10 cm. Vani – 18⁰, iznutra – 22⁰. Dimenzije zida su 2,7 m visine i 4 m dužine. Jedini vanjski zid prostorije je orijentiran na jug, vanjskih vrata nema.

Za ciglu, koeficijent toplotne provodljivosti Kt = 0,58 W/mºC, za mineralnu vunu - 0,04 W/mºC. Termička otpornost:

R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 sq. m x C/W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 sq. m x C/W. Općenito, za vertikalni omotač zgrade: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 kvadratnih metara. m x C/W.

Površina vanjskog zida A = 2,7 x 4 = 10,8 m²

Gubitak toplote kroz zid:

Qs = (10,8: 3,379) x (22 – (-18)) = 127,9 W.

Za izračunavanje gubitaka kroz prozore koristi se ista formula, ali je njihova toplinska otpornost, u pravilu, naznačena u pasošu i ne treba se izračunavati.

U toplotnoj izolaciji kuće prozori su „slaba karika“. Kroz njih se gubi prilično veliki dio topline. Višeslojni dvoslojni prozori, folije koje reflektiraju toplinu, dvostruki okviri će smanjiti gubitke, ali čak ni to neće pomoći da se potpuno izbjegne gubitak topline

Ako kuća ima prozore koji štede energiju dimenzija 1,5 x 1,5 m², orijentisani na sever, a toplotni otpor iznosi 0,87 m2°C/W, gubici će biti:

Qo = (2,25: 0,87) x (22 – (-18)) = 103,4 t.

Primer termotehničkog proračuna br.3

Izradimo toplinski proračun drvene brvnare sa fasadom od borovih trupaca debljine sloja 0,22 m. Koeficijent za ovaj materijal je K = 0,15. U ovoj situaciji gubitak toplote će biti:

R = 0,22: 0,15 = 1,47 m² x ⁰S/W.

Najniža temperatura petodnevnog perioda je -18⁰, za udobnost u kući temperatura je postavljena na 21⁰. Razlika će biti 39⁰. Na osnovu površine od 120 m², rezultat će biti:

Qs = 120 x 39: 1,47 = 3184 W.

Za poređenje, odredimo gubitke kuće od cigle. Koeficijent za pješčano-krečno opeku je 0,72.

R = 0,22: 0,72 = 0,306 m² x ⁰S/W.
Qs = 120 x 39: 0,306 = 15,294 W.

Pod istim uslovima, drvena kuća je ekonomičnija. Pješčana cigla ovdje uopće nije prikladna za zidanje zidova.

Drvena konstrukcija ima visok toplotni kapacitet. Njegove ogradne strukture održavaju ugodnu temperaturu dugo vremena. Ipak, čak i brvnara treba izolirati, a bolje je to učiniti i iznutra i izvana

Primjer proračuna topline br. 4

Kuća će se graditi u Moskovskoj regiji. Za proračun je uzet zid od blokova pjene. Kako se nanosi izolacija. Završna obrada konstrukcije je gips sa obje strane. Struktura mu je krečnjački pesak.

Ekspandirani polistiren ima gustinu od 24 kg/mᶾ.

Relativna vlažnost vazduha u prostoriji je 55% pri prosečnoj temperaturi od 20⁰. Debljina sloja:

• gips - 0,01 m;
• pjenasti beton - 0,2 m;
• ekspandirani polistiren - 0,065 m.

Zadatak je pronaći potrebnu otpornost prijenosa topline i stvarnu. Traženi Rtr se određuje zamjenom vrijednosti u izrazu:

Rtr=a x GSOP+b

gde je GOSP stepen-dan grejne sezone, a i b su koeficijenti preuzeti iz tabele br. 3 Kodeksa pravila 50.13330.2012. Budući da je zgrada stambena, a je 0,00035, b = 1,4.

GSOP se izračunava pomoću formule preuzete iz istog SP-a:

GOSP = (tv – tot) x zot.

U ovoj formuli tv = 20⁰, tot = -2,2⁰, zot - 205 je period grijanja u danima. dakle:

GSOP = (20 – (-2,2)) x 205 = 4551⁰ C x dan;

Rtr = 0,00035 x 4551 + 1,4 = 2,99 m2 x C/W.

Pomoću tabele br. 2 SP50.13330.2012 odredite koeficijente toplotne provodljivosti za svaki sloj zida:

• λb1 = 0,81 W/m ⁰S;
• λb2 = 0,26 W/m ⁰S;
• λb3 = 0,041 W/m ⁰S;
• λb4 = 0,81 W/m ⁰S.

Ukupni uvjetni otpor prijenosu topline Ro jednak je zbiru otpora svih slojeva. Izračunava se pomoću formule:

Zamjenom vrijednosti dobijamo: Ro arb. = 2,54 m2°C/W. Rf se određuje množenjem Ro sa koeficijentom r jednakim 0,9:

Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x °C/W.

Rezultat zahtijeva promjenu dizajna elementa za zatvaranje, jer je stvarni toplinski otpor manji od izračunatog.

Postoji mnogo kompjuterskih servisa koji ubrzavaju i pojednostavljuju proračune.

Termički proračuni su direktno povezani sa definicijom. Što je to i kako pronaći njegovo značenje naučit ćete iz članka koji preporučujemo.

Zaključci i koristan video na temu

Izvođenje termotehničkih proračuna pomoću online kalkulatora:

Ispravan termotehnički proračun:

Kompetentan termotehnički proračun omogućit će vam da procijenite učinkovitost izolacije vanjskih elemenata kuće i odredite snagu potrebne opreme za grijanje.

Kao rezultat toga, možete uštedjeti novac pri kupovini materijala i uređaja za grijanje. Bolje je unaprijed znati da li oprema može podnijeti grijanje i klimatizaciju zgrade nego kupovati sve nasumično.

Ostavite komentare, postavljajte pitanja i postavljajte fotografije u vezi sa temom članka u bloku ispod. Recite nam kako su vam termotehnički proračuni pomogli da odaberete opremu za grijanje potrebne snage ili izolacijskog sistema. Moguće je da će vaše informacije biti korisne posjetiteljima stranice.

Nekada su se zgrade i konstrukcije gradile bez razmišljanja o tome kakve kvalitete toplinske provodljivosti imaju ogradne konstrukcije. Drugim riječima, zidovi su jednostavno napravljeni debelim. A ako ste se ikada zatekli u starim trgovačkim kućama, onda ste možda primijetili da su vanjski zidovi ovih kuća od keramičkih cigli, čija je debljina oko 1,5 metara. Ovakva debljina zida od cigle je osigurala i još uvijek osigurava potpuno ugodan boravak ljudi u ovim kućama, čak iu najtežim mrazima.

Danas se sve promijenilo. A sada nije ekonomski isplativo da zidovi budu tako debeli. Stoga su izmišljeni materijali koji ga mogu smanjiti. Neki od njih su: izolacija i plinski silikatni blokovi. Zahvaljujući ovim materijalima, na primjer, debljina opeke može se smanjiti na 250 mm.

Sada se zidovi i plafoni najčešće izrađuju od 2 ili 3 sloja, od kojih je jedan sloj materijal sa dobrim termoizolacionim svojstvima. A kako bi se odredila optimalna debljina ovog materijala, provodi se termotehnički proračun i određuje tačka rose.

Kako izračunati tačku rose možete saznati na sljedećoj stranici. Termotehnički proračuni će se ovdje također razmatrati na primjeru.

Potrebni regulatorni dokumenti

Za izračun će vam trebati dva SNiP-a, jedno zajedničko ulaganje, jedan GOST i jedan priručnik:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Termička zaštita objekata." Ažurirano izdanje iz 2012.
• SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Građevinska klimatologija". Ažurirano izdanje iz 2012.
• SP 23-101-2004. "Projektiranje toplinske zaštite zgrada".
• GOST 30494-96 (zamijenjen GOST 30494-2011 od 2011.). "Stambene i javne zgrade. Parametri unutrašnje mikroklime".
• Benefit. Npr. Malyavin "Gubitak topline zgrade. Referentni priručnik".

Izračunati parametri

U procesu izvođenja termotehničkih proračuna utvrđuje se sljedeće:

• toplinske karakteristike građevinskih materijala ogradnih konstrukcija;
• smanjen otpor prijenosa topline;
• usklađenost ovog smanjenog otpora sa standardnom vrijednošću.

Primjer. Termotehnički proračun troslojnog zida bez zračnog raspora

Početni podaci

1. Lokalna klima i unutrašnja mikroklima

Građevinsko područje: Nižnji Novgorod.

Namjena objekta: stambena.

Izračunata relativna vlažnost unutrašnjeg vazduha pod uslovom da nema kondenzacije na unutrašnjim površinama spoljnih ograda je jednaka - 55% (SNiP 23-02-2003 tačka 4.3. Tabela 1 za uslove normalne vlažnosti).

Optimalna temperatura vazduha u dnevnoj sobi tokom hladne sezone je t int = 20°C (GOST 30494-96 tabela 1).

Procijenjena temperatura vanjskog zraka t ext, određena temperaturom najhladnijeg petodnevnog perioda sa vjerovatnoćom od 0,92 = -31°C (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 5);

Trajanje perioda grijanja sa srednjom dnevnom temperaturom vanjskog zraka od 8°C je jednako z ht = 215 dana (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 11);

Prosječna temperatura vanjskog zraka za period grijanja t ht = -4,1°C (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 12).

2. Dizajn zida

Zid se sastoji od sljedećih slojeva:

• Ukrasna cigla (besser) debljine 90 mm;
• izolacija (ploča od mineralne vune), na slici je njena debljina označena znakom "X", jer će se naći u procesu proračuna;
• pješčano-krečna opeka debljine 250 mm;
• malter (složeni malter), dodatni sloj za dobijanje objektivnije slike, jer je njegov uticaj minimalan, ali postoji.

3. Termofizičke karakteristike materijala

Vrijednosti karakteristika materijala sažete su u tabeli.

Bilješka(*): Ove karakteristike mogu se naći i kod proizvođača termoizolacionih materijala.

Kalkulacija

4. Određivanje debljine izolacije

Za izračunavanje debljine sloja toplinske izolacije potrebno je odrediti otpor prijenosa topline ogradne konstrukcije na osnovu zahtjeva sanitarnih standarda i uštede energije.

4.1. Određivanje standarda termičke zaštite na osnovu uslova uštede energije

Određivanje stepena-dana perioda grijanja prema tački 5.3 SNiP-a 23.02.2003.

D d = ( t int - t ht) z ht = (20 + 4,1)215 = 5182°C×dan

Bilješka: Diplomski dani su takođe označeni kao GSOP.

Standardnu ​​vrijednost smanjenog otpora prijenosa topline treba uzeti ne manje od standardiziranih vrijednosti određenih prema SNIP 23-02-2003 (tablica 4) u zavisnosti od stepena dana građevinskog područja:

R req = a×D d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214m2 × °C/W,

gde je: Dd stepen-dan grejnog perioda u Nižnjem Novgorodu,

a i b - koeficijenti prihvaćeni prema tabeli 4 (ako je SNiP 23-02-2003) ili prema tabeli 3 (ako SP 50.13330.2012) za zidove stambene zgrade (kolona 3).

4.1. Određivanje standarda termičke zaštite na osnovu sanitarnih uslova

U našem slučaju se razmatra kao primjer, jer se ovaj pokazatelj izračunava za industrijske zgrade s viškom osjetljive topline veće od 23 W/m3 i zgrade namijenjene sezonskom radu (jesen ili proljeće), kao i zgrade sa procijenjenim unutrašnjim temperatura zraka od 12 °C i ispod je otpor prijenosa topline ogradnih konstrukcija (osim prozirnih).

Određivanje standardne (maksimalno dozvoljene) otpornosti na prijenos topline prema sanitarnim uvjetima (formula 3 SNiP 23.02.2003.):

gdje je: n = 1 - koeficijent usvojen prema tabeli 6 za vanjski zid;

t int = 20°S - vrijednost iz originalnih podataka;

t ext = -31°S - vrijednost iz originalnih podataka;

Δt n = 4°S - normalizovana temperaturna razlika između temperature unutrašnjeg vazduha i temperature unutrašnje površine ogradne konstrukcije, uzeta prema tabeli 5 u ovom slučaju za spoljne zidove stambenih zgrada;

α int = 8,7 W/(m 2 ×°C) - koeficijent prolaza topline unutrašnje površine ogradne konstrukcije, uzet prema tabeli 7 za vanjske zidove.

4.3. Standard termičke zaštite

Iz gornjih proračuna odabiremo potrebnu otpornost prijenosa topline R req iz stanja uštede energije i sada ga označiti R tr0 = 3.214 m 2 × °C/W .

5. Određivanje debljine izolacije

Za svaki sloj datog zida potrebno je izračunati toplinski otpor pomoću formule:

gdje je: δi - debljina sloja, mm;

λ i je izračunati koeficijent toplinske provodljivosti materijala sloja W/(m × °C).

1 sloj (ukrasna cigla): R 1 = 0,09/0,96 = 0,094 m2 × °C/W .

Sloj 3 (cigla od kreča): R 3 = 0,25/0,87 = 0,287 m2 × °C/W .

4. sloj (žbuka): R 4 = 0,02/0,87 = 0,023 m2 × °C/W .

Određivanje minimalne dozvoljene (potrebne) toplotne otpornosti toplotnoizolacionog materijala (formula 5.6 E.G. Malyavina „Gubitak toplote zgrade. Referentni priručnik“):

gdje je: R int = 1/α int = 1/8,7 - otpor prijenosa topline na unutrašnjoj površini;

R ext = 1/α ext = 1/23 - otpor prijenosa topline na vanjskoj površini, α ext se uzima prema tabeli 14 za vanjske zidove;

ΣR i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - zbir toplotnih otpora svih slojeva zida bez sloja izolacije, određen uzimajući u obzir koeficijente toplotne provodljivosti materijala usvojene u koloni A ili B (kolone 8 i 9 tabele D1 SP 23-101-2004) u u skladu sa uslovima vlažnosti zida, m 2 °C/W

Debljina izolacije je jednaka (formula 5.7):

gdje: λ ut - koeficijent toplotne provodljivosti izolacionog materijala, W/(m °C).

Određivanje toplotnog otpora zida iz uslova da ukupna debljina izolacije bude 250 mm (formula 5.8):

gdje je: ΣR t,i zbir toplinskih otpora svih slojeva ograde, uključujući sloj izolacije, prihvaćene debljine konstrukcije, m 2 °C/W.

Iz dobijenog rezultata možemo zaključiti da

R 0 = 3,503 m 2 × °C/W> R tr0 = 3,214m 2 × °C/W→ stoga se odabire debljina izolacije U redu.

Efekat vazdušnog jaza

U slučaju kada se kao izolacija u troslojnom zidanju koristi mineralna vuna, staklena vuna ili druga pločasta izolacija, potrebno je između vanjskog zida i izolacije postaviti zračni sloj. Debljina ovog sloja treba da bude najmanje 10 mm, a po mogućnosti 20-40 mm. Neophodno je kako bi se osušila izolacija koja postaje mokra od kondenzacije.

Ovaj zračni jaz nije zatvoreni prostor, stoga, ako je prisutan u proračunu, potrebno je uzeti u obzir zahtjeve klauzule 9.1.2 SP 23-101-2004, i to:

a) slojevi konstrukcije koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine (u našem slučaju to je dekorativna cigla (besser)) nisu uzeti u obzir u proračunu toplinske tehnike;

b) na površini konstrukcije okrenutoj prema sloju ventiliranom vanjskim zrakom treba uzeti koeficijent prolaza topline α ext = 10,8 W/(m°C).

Bilješka: utjecaj zračnog raspora uzima se u obzir, na primjer, u termotehničkim proračunima plastičnih prozora s dvostrukim staklom.