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

Da bi stan bio topao u najtežim mrazima, potrebno je odabrati pravi sistem toplotne izolacije - za to se vrši termotehnički proračun vanjskog zida.Rezultat proračuna pokazuje koliko je efektivna stvarna ili projektovani način izolacije je.

Kako napraviti termički proračun vanjskog zida

Prvo morate pripremiti početne podatke. Sljedeći faktori utiču na parametar dizajna:

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

Nakon prikupljanja i snimanja početnih informacija, određuju se koeficijenti toplotne 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, izračunata su svojstva toplinske zaštite zida od pjenastih blokova, izoliranog ekspandiranim polistirenom gustoće 24 kg / m3 i obostrano ožbukanog krečno-pješčanim malterom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka vrše se na osnovu pravila građenja. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%, prosječna temperatura u kući tv = 20°C. Debljina svakog sloja je podešena: δ1, δ4 = 0,01m (gips), δ2 = 0,2m (pjenasti beton), δ3 = 0,065m (prošireni polistiren "SP Radoslav").
Svrha toplotnog proračuna vanjskog zida je određivanje potrebne (Rtr) i stvarne (Rf) otpornosti na prijenos topline.
Kalkulacija

1. Prema tabeli 1 SP 53.13330.2012, pod datim uslovima, režim vlažnosti se pretpostavlja normalnim. Tražena vrijednost Rtr nalazi se po formuli:
   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 prema formuli (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tin-tot)zot,
   gdje je tv \u003d 20O C; tot je prosječna vanjska temperatura tokom grijne sezone, prema tabeli 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zot = 205 dana (trajanje sezone grijanja prema istoj tabeli).
   Zamjenjujući tabelarne vrijednosti, nalaze: GSOP = 4551O C * dan; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Prema tabeli 2 SP50.13330.2012 za normalnu vlažnost, biraju se koeficijenti toplotne provodljivosti svakog sloja "pite": λB1=0,81W/(m°C), λB2=0,26W/(m°C), λB3= 0,041W/(m°C), λB4=0,81W/(m°C).
   Prema formuli E.6 iz SP 50.13330.2012 određuje se uslovni otpor prijenosu topline:
   R0kond=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.
   Zamjenjujući brojeve, dobijete R0usl = 2,54 m2 ° C / W. Rafinira se pomoću koeficijenta r ​​= 0,9, koji zavisi od homogenosti konstrukcija, prisutnosti rebara, armature, 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.

Termotehnički 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 ​​​moskva. U sljedećem prozoru otvara se izračunata vrijednost standardnog otpora na prijenos topline - 3,13 m2 * ° C / W.
   Na osnovu izračunatog koeficijenta, vrši 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. Potrebni materijali se biraju iz menija, umanjujući njihovu debljinu (pjenasti blok - 200 mm, gips - 20 mm), ostavljajući ćeliju sa debljinom izolacije praznom.
   Pritiskom na dugme "Proračun" dobija se željena debljina sloja toplotnog izolatora - 63 mm. Pogodnost programa ne eliminira njegov nedostatak: ne uzima u obzir različitu toplinsku provodljivost materijala za zidanje i maltera. Hvala autoru može se reći na ovoj adresi http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program nudi sajt http://rascheta.net/. Njegova razlika u odnosu na prethodni servis je u tome što se sve debljine postavljaju nezavisno. U proračun se uvodi koeficijent termotehničke homogenosti r. Odabire se iz tabele: za pjenaste betonske blokove sa žičanom armaturom u horizontalnim spojevima r = 0,9.
   Nakon popunjavanja polja, program izdaje izveštaj o stvarnoj toplotnoj otpornosti odabrane konstrukcije, da li ona ispunjava klimatske uslove. Pored toga, niz proračuna je obezbeđen sa formulama, normativnim izvorima i srednjim vrednostima.

Prilikom izgradnje kuće ili izvođenja radova na toplinskoj izolaciji važno je procijeniti učinkovitost izolacije vanjskog zida: toplinski proračun koji se izvodi samostalno ili uz pomoć stručnjaka omogućava vam da to učinite brzo i precizno.

Ako ćete graditi
mala vikendica od cigle, onda ćete naravno imati pitanja: „Šta
treba li zid biti debeo?“, „Da li mi treba izolacija?“, „Koju stranu staviti
grijač? itd. itd.

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

Termotehnički 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 pravi obračun
omotači zgrada prema nosivosti (nije u ovom članku).

Na osnovu ovog proračuna utvrđujemo
broj cigli u zidovima vaše zgrade.

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

Da bi zgrada bila
srušio, naravno, dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i zbog toga će takvi zidovi promrznuti. I ne da
zidovi su zaleđeni, potreban je još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacionog sloja
na sljedeći način:

1. Na Internetu morate preuzeti SNiP
II 3-79* —
"Građevinska toplotna tehnika" i SNiP 23-01-99 - "Građevinska klimatologija".

2. Otvaramo SNiP konstrukciju
klimatologiju i pronađite svoj grad u tabeli 1*, i pogledajte vrijednost na raskrsnici
rubrika „Temperatura vazduha najhladnijeg petodnevnog perioda, °C, obezbeđenje
0,98" i žice sa vašim gradom. Za grad Penza, na primjer, t n \u003d -32 o C.

3. Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
uzeti

t in = 20 o C.

Koeficijent prolaza toplote za unutrašnje zidovea c \u003d 8,7 W / m 2 ˚S

Koeficijent prolaza toplote za spoljne zidove u zimskim uslovimaa n \u003d 23W / m 2 ˚S

Normativna temperaturna razlika između unutrašnje temperature
zraka i temperature unutrašnje površine ogradnih konstrukcijaΔ t n \u003d 4 o C.

4. Dalje
određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline prema formuli # G0 (1a) iz toplinske tehnike zgrada
GSOP = (t in - t od.per.) z od.per , GSOP=(20+4,5) 207=507,15 (za grad
Penza).

Prema formuli (1) izračunavamo:

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

Uzimamo debljinu izolacije jednaku 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 popravki je stigla. Razbio sam glavu: kako napraviti dobar popravak za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjajući se samo na postojeće...

Umjesto da velike popravke odgađate iz godine u godinu, možete se za to pripremiti na način da ga preživite umjereno...

Prvo morate ukloniti sve što je ostalo od stare firme koja je tamo radila. Probijamo vještačku barijeru. Nakon toga sve pokidamo...

Tokom rada zgrade, pregrijavanje i smrzavanje su nepoželjni. Određivanje zlatne sredine omogućit će termotehnički proračun, koji nije ništa manje važan od proračuna efikasnosti, čvrstoće, otpornosti na vatru, izdržljivosti.

Na osnovu termotehničkih standarda, klimatskih karakteristika, paropropusnosti i vlage vrši se izbor materijala za izradu ogradnih konstrukcija. Kako izvršiti ovaj izračun, razmotrit ćemo u članku.

Mnogo ovisi o termotehničkim karakteristikama kapitalnih ograda zgrade. To su vlažnost konstrukcijskih elemenata i indikatori temperature koji utiču na prisustvo ili odsustvo kondenzata 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 omotač zgrade gubi tokom hladnog perioda.

Ne možete započeti dizajn bez svih ovih podataka. Na osnovu njih odaberite debljinu zidova i plafona, redoslijed slojeva.

Prema propisu GOST 30494-96 vrijednosti temperature u zatvorenom prostoru. U prosjeku je 21⁰. Istovremeno, relativna vlažnost mora biti u ugodnim granicama, a to je u prosjeku 37%. Najveća brzina kretanja mase vazduha - 0,15 m / s

Termotehnički proračun ima za cilj da utvrdi:

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

Glavni princip je održavanje ravnoteže razlike u temperaturnim indikatorima atmosfere unutrašnjih struktura ograda i prostorija. Ako se to ne poštuje, ove površine će apsorbirati toplinu, a unutarnja temperatura će ostati vrlo niska.

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

Izvođenjem termičkog proračuna određuju se optimalne granice (minimalne i maksimalne) dimenzija zidova, plafona u debljini. Ovo je garancija rada zgrade tokom dugog perioda, bez ekstremnog smrzavanja konstrukcija i pregrijavanja.

Parametri za izvođenje proračuna

Za proračun topline potrebni su početni parametri.

One zavise od niza karakteristika:

1. Namjena objekta i njegov tip.
2. Orijentacija vertikalnih ogradnih konstrukcija u odnosu na pravac na kardinalne tačke.
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. Materijal vertikalnih i horizontalnih zaštitnih konstrukcija.
9. Stropovi na gornjoj etaži.
10. Objekti tople vode.
11. Vrsta ventilacije.

U proračunu se uzimaju u obzir i druge karakteristike konstrukcije. Propustljivost omotača zgrade ne bi trebala doprinijeti pretjeranom hlađenju unutar kuće i smanjiti karakteristike toplinske zaštite elemenata.

Zalijevanje zidova također uzrokuje gubitak topline, a osim toga, to povlači i vlagu, što negativno utječe na trajnost zgrade.

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

Formule za proračun

Gubitak izgubljene topline iz kuće može se podijeliti na dva glavna dijela: gubitke kroz omotače zgrade i gubitke uzrokovane radom. Osim toga, toplina se gubi kada se topla voda ispušta u kanalizacijski sistem.

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

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

Dimenzije toplotnih gubitaka najlakše je odrediti dodavanjem toplotnih tokova kroz omotač zgrade, koji zapravo čine ovu zgradu.

Vodeći se ovom tehnikom, uzima se u obzir da materijali koji čine konstrukciju nemaju istu strukturu. Također se uzima u obzir da toplinski tok koji prolazi kroz njih ima različite specifičnosti.

Za svaku pojedinačnu konstrukciju gubitak topline je određen formulom:

Q = (A / R) x dT

• A je površina u m².
• R je otpor konstrukcije na prijenos topline.
• dT je temperaturna razlika između spoljašnje i unutrašnje. Mora se odrediti za najhladniji period od 5 dana.

Ovakvim proračunom 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 temperaturu ne najnižu, 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 vlage.

Za to postoji formula:

W \u003d ((Q + Qv) x 24 x N) / 1000

U njemu je N trajanje perioda grijanja u danima.

Nedostaci izračunavanja po površini

Obračun zasnovan na indeksu površine nije baš tačan. Ne uzima u obzir parametar kao što su klima, indikatori temperature, minimalni i maksimalni, vlažnost. Zbog zanemarivanja mnogih važnih tačaka, proračun ima značajne greške.

Često pokušavajući da ih blokira, projekat predviđa "maržu".

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

1. Uz vertikalnu visinu ograde do tri metra i ne više od dva otvora na jednoj površini, bolje je pomnožiti rezultat sa 100 vati.
2. Ako projekt uključuje balkon, dva prozora ili lođu, oni se množe u prosjeku za 125 vati.
3. Kada su prostorije industrijske ili skladišne, koristi se množitelj od 150 vati.
4. U slučaju radijatora koji se nalaze u blizini prozora, njihov projektni kapacitet se povećava za 25%.

Formula površine je:

Q=S x 100 (150) W.

Ovde je Q ugodan nivo toplote u zgradi, S je površina sa grejanjem u m². Brojevi 100 ili 150 su specifična vrijednost toplotne energije koja se troši za grijanje 1 m².

Gubici kroz ventilaciju 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 kroz dovodnu ventilaciju. Izduvna ventilacija pomaže da topli zrak izađe. Smanjuje gubitke kroz ventilacioni izmenjivač toplote-rekuperator. Ne dozvoljava toplini da izlazi zajedno sa izlaznim zrakom, a zagrijava dolazne tokove

Predviđena je potpuna obnova vazduha unutar zgrade za sat vremena. Zgrade izgrađene po DIN standardu imaju zidove sa parnom barijerom, tako da se ovde brzina razmene vazduha uzima jednaka dva.

Postoji formula po kojoj se određuje gubitak toplote kroz ventilacioni sistem:

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

Ovdje simboli znače sljedeće:

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

Na osnovu rezultata ovog proračuna moguće je odrediti snagu generatora toplote sistema grijanja. U slučaju previsoke vrijednosti snage, izlaz iz situacije može biti. Razmotrimo nekoliko primjera za kuće napravljene od različitih materijala.

Primer termotehničkog proračuna br.1

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

U skladu sa SNiP-om, period grijanja (zop) traje 148 dana. Prosečna temperatura tokom grejnog perioda pri srednjoj dnevnoj temperaturi vazduha na ulici je 8⁰ - tot = -2,3⁰. Temperatura napolju tokom grejne sezone je tht = -4,4⁰.

Gubitak topline kod kuće najvažniji je trenutak u fazi njegovog dizajna. Izbor građevinskog materijala i izolacije također ovisi o rezultatima proračuna. Nema nula gubitaka, ali morate nastojati da oni budu što je moguće svrsishodniji.

Uslov je da se u prostorijama kuće obezbedi temperatura od 22⁰. Kuća ima prizemlje i zidove debljine 0,5 m. Visina je 7 m, tlocrtne dimenzije 10 x 10 m. Materijal vertikalnih ogradnih konstrukcija je topla keramika. Za nju je koeficijent toplinske provodljivosti 0,16 W / m x C.

Kao vanjska izolacija korištena je mineralna vuna debljine 5 cm. Vrijednost Kt za nju 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, potrebno je 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 \u003d 0,05: 0,04 \u003d 1,25 kvadratnih metara. m x C/W. Općenito, za vertikalni omotač zgrade: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 kvadratnih metara. m x C/W.

Budući da su toplinski gubici direktno proporcionalni površini omotača zgrade, izračunavamo površinu zidova:

A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2,5 \u003d 242,5 m²

Sada možete odrediti gubitak topline kroz zidove:

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

Gubici topline kroz horizontalne ogradne konstrukcije izračunavaju se na sličan način. Na kraju se sumiraju svi rezultati.

Ako se grije podrum ispod poda prvog kata, pod možda neće biti izoliran. I dalje je bolje zidove podruma obložiti izolacijom da toplina ne ide 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 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.

Efikasnu ventilaciju stambenih zgrada obezbeđuju rotacioni i pločasti izmenjivači toplote. Efikasnost prvog je veća, dostiže 90%.

Primjer termotehničkog proračuna br.2

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

Za ciglu, koeficijent toplotne provodljivosti je Kt = 0,58 W / mºS, za mineralnu vunu - 0,04 W / mºS. Toplinska 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 vertikalnu ograđenu strukturu: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 sq. m x C/W.

Površina vanjskog zida A = 2,7 x 4 \u003d 10,8 m²

Gubitak toplote kroz zid:

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

Za izračunavanje gubitaka kroz prozore koristi se ista formula, ali je njihov toplinski otpor, u pravilu, naznačen u pasošu i nije ga potrebno izračunati.

U toplinskoj izolaciji kuće prozori su „najslabija karika“. Mnogo topline prolazi kroz njih. Višeslojni prozori s dvostrukim staklom, folije koje reflektiraju toplinu, dvostruki okviri će smanjiti gubitke, ali čak ni to neće pomoći da se u potpunosti izbjegnu gubitak topline.

Ako su prozori u kući dimenzija 1,5 x 1,5 m² štedljivi, orijentisani na sjever, a toplinski otpor iznosi 0,87 m2 ° C / W, tada će gubici biti:

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

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 \u003d 0,22: 0,15 \u003d 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:

Qc = 120 x 39: 1,47 = 3184 vata.

Za poređenje, utvrđujemo gubitak kuće od cigle. Koeficijent za silikatnu ciglu je 0,72.

R \u003d 0,22: 0,72 \u003d 0,306 m² x ⁰S / W.
Qc = 120 x 39: 0,306 = 15,294 vata.

Pod istim uslovima, drvena kuća je ekonomičnija. Silikatna cigla za izgradnju zidova uopće nije prikladna.

Drvena konstrukcija ima visok toplotni kapacitet. Njegove ogradne strukture održavaju ugodnu temperaturu dugo vremena. Ipak, čak i brvnara treba izolirati i 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 - žbuka obostrano. Njegova struktura je krečno-pješčana.

Ekspandirani polistiren ima gustinu od 24 kg/mᶾ.

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

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

Zadatak je pronaći željeni otpor prijenosu topline i stvarni. Traženi Rtr se određuje zamjenom vrijednosti u izraz:

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. Kako je zgrada stambena, a je 0,00035, b = 1,4.

GSOP se izračunava prema formuli preuzetoj iz istog zajedničkog ulaganja:

GOSP \u003d (lim - tot) x zot.

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

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

Rtr \u003d 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 po formuli:

Zamjena vrijednosti dobije se: Ro konv. = 2,54 m2°C/W. Rf se određuje množenjem Ro sa faktorom r jednakim 0,9:

Rf \u003d 2,54 x 0,9 \u003d 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.

Termotehnički 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 proračuna toplotne tehnike pomoću online kalkulatora:

Ispravan termički proračun:

Kompetentan proračun toplinske tehnike omogućit će vam da procijenite učinkovitost izolacije vanjskih elemenata kuće, odredite snagu potrebne opreme za grijanje.

Kao rezultat toga, možete uštedjeti na kupovini materijala i uređaja za grijanje. Bolje je unaprijed znati hoće li se oprema nositi sa grijanjem i klimatizacijom zgrade nego kupovati sve nasumično.

Ostavite komentare, postavljajte pitanja, postavljajte fotografije na temu članka u bloku ispod. Recite nam kako vam je proračun toplinske tehnike pomogao da odaberete opremu za grijanje potrebne snage ili izolacijski sistem. Moguće je da će vaše informacije biti korisne posjetiteljima stranice.

Nekada su se zgrade i konstrukcije gradile bez razmišljanja o tome koje karakteristike provodljivosti topline imaju ogradne konstrukcije. Drugim riječima, zidovi su jednostavno napravljeni debelim. A ako ste se ikad zatekli u starim trgovačkim kućama, onda ste možda primijetili da su vanjski zidovi ovih kuća napravljeni od keramičke cigle, čija je debljina oko 1,5 metara. Takva debljina zida od cigle pružala je i još uvijek pruža prilično ugodan boravak ljudima u ovim kućama čak iu najtežim mrazima.

Trenutno se sve promijenilo. A sada nije ekonomski isplativo da zidovi budu tako debeli. Stoga su izmišljeni materijali koji ga mogu smanjiti. Neki od njih: grijači 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 termički proračun i određuje se točka rose.

Kako se vrši proračun za određivanje tačke rose, možete saznati na sledećoj stranici. Ovdje će se proračun toplinske tehnike razmatrati na primjeru.

Potrebni regulatorni dokumenti

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

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Toplotna zaštita zgrada". 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 vodič".

Izračunati parametri

U procesu izvođenja proračuna toplotne tehnike 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. Klima područja i mikroklima prostorije

Građevinsko područje: Nižnji Novgorod.

Namjena objekta: stambena.

Proračunata relativna vlažnost unutrašnjeg vazduha iz uslova da nema kondenzacije na unutrašnjim površinama spoljnih ograda je - 55% (SNiP 23-02-2003 str.4.3. Tabela 1 za uslove normalne vlažnosti).

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

Procijenjena vanjska temperatura tekst, određena temperaturom najhladnijeg petodnevnog perioda sa sigurnošću od 0,92 = -31 ° C (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 5);

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

Prosječna vanjska temperatura tokom perioda grijanja t ht = -4,1 °C (SNiP 23-01-99 tabela. 1 kolona 12).

2. Zidna konstrukcija

Zid se sastoji od sljedećih slojeva:

• Opeka ukrasna (besser) debljine 90 mm;
• izolacija (ploča od mineralne vune), na slici je njena debljina označena znakom "X", jer će se naći u procesu proračuna;
• silikatna cigla 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

Da bi se izračunala debljina sloja toplinske izolacije, potrebno je odrediti otpor prijenosa topline ogradne konstrukcije na osnovu zahtjeva sanitarnih standarda i uštede energije.

4.1. Određivanje norme termičke zaštite prema stanju uštede energije

Određivanje stepena-dana perioda grijanja prema klauzuli 5.3 SNiP 23-02-2003:

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

Bilješka: takođe stepen-dani imaju oznaku - GSOP.

Normativnu vrijednost smanjenog otpora na prijenos topline treba uzeti najmanje od normaliziranih vrijednosti određenih SNIP 23-02-2003 (tabela 4) u zavisnosti od stepena dana građevinskog područja:

R req \u003d a × D d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214m 2 × °S/W,

gdje: Dd - stepen-dan grejnog perioda u Nižnjem Novgorodu,

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

4.1. Određivanje norme toplotne zaštite prema sanitarnom stanju

U našem slučaju se smatra kao primjer, budući da se ovaj pokazatelj izračunava za industrijske zgrade s viškom osjetljive topline veće od 23 W/m 3 i zgrade namijenjene sezonskom radu (u jesen ili proljeće), kao i zgrade sa procijenjena unutrašnja temperatura zraka od 12°C i ispod zadate otpornosti na prijenos topline ogradnih konstrukcija (sa izuzetkom prozirnih).

Određivanje normativne (maksimalno dozvoljene) otpornosti na prijenos topline prema sanitarnim uslovima (formula 3 SNiP 23-02-2003):

gdje je: n \u003d 1 - koeficijent usvojen prema tabeli 6 za vanjski zid;

t int = 20°C - vrijednost iz početnih podataka;

t ext \u003d -31 ° C - vrijednost iz početnih podataka;

Δt n \u003d 4 ° C - normalizirana temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutrašnje površine omotača zgrade, uzima se prema tabeli 5 u ovom slučaju za vanjske zidove stambenih zgrada;

α int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C) - koeficijent prijenosa topline unutrašnje površine omotača zgrade, uzet prema tabeli 7 za vanjske zidove.

4.3. Stopa termičke zaštite

Iz gornjih proračuna biramo potrebnu otpornost prijenosa topline R req iz stanja uštede energije i označite ga sada R tr0 = 3,214 m 2 × °S/W .

5. Određivanje debljine izolacije

Za svaki sloj datog zida potrebno je izračunati toplinski otpor prema formuli:

gdje je: δi - debljina sloja, mm;

λ i - izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala sloja W/(m × °S).

1 sloj (ukrasna cigla): R 1 = 0,09 / 0,96 = 0,094 m 2 × °S/W .

3. sloj (silikatna cigla): R 3 = 0,25 / 0,87 = 0,287 m 2 × °S/W .

4. sloj (gips): R 4 = 0,02 / 0,87 = 0,023 m 2 × °S/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 prijenosu topline na unutrašnjoj površini;

R ext = 1/α ext = 1/23 - otpor prijenosu 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 uzetih 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 (formula 5.7):

gdje: λ ut - koeficijent toplinske provodljivosti izolacijskog 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 ·°S / W.

Iz dobijenog rezultata može se zaključiti da

R 0 = 3,503 m 2 × °S/W> R tr0 = 3,214m 2 × °S/W→ stoga se odabire debljina izolacije u pravu.

Uticaj zračnog raspora

U slučaju kada se kao grijač u troslojnom zidu koristi mineralna vuna, staklena vuna ili druga pločasta izolacija, potrebno je između vanjskog zida i izolacije postaviti zračni ventilirani sloj. Debljina ovog sloja treba biti najmanje 10 mm, a po mogućnosti 20-40 mm. Neophodno je kako bi se drenirala izolacija koja se smoči od kondenzata.

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

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

b) na površini konstrukcije okrenutoj prema sloju koji se ventilira 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 proračunu toplinske tehnike plastičnih prozora s dvostrukim staklom.