Calcul thermique des structures : qu'est-ce que c'est et comment il est réalisé. Méthode de calcul thermique d'un mur extérieur Calcul thermique d'un exemple de mur en briques

Calcul thermique des structures : qu'est-ce que c'est et comment il est réalisé.  Méthode de calcul thermique d'un mur extérieur Calcul thermique d'un exemple de mur en briques
Calcul thermique des structures : qu'est-ce que c'est et comment il est réalisé. Méthode de calcul thermique d'un mur extérieur Calcul thermique d'un exemple de mur en briques

Exemple de calcul d'ingénierie thermique des structures d'enceinte

1. Données initiales

Tâche technique. En raison des conditions de chaleur et d'humidité insatisfaisantes du bâtiment, il est nécessaire d'isoler ses murs et son toit de grenier. À cet effet, effectuer des calculs de résistance thermique, de résistance thermique, de perméabilité à l'air et à la vapeur de l'enveloppe du bâtiment, en évaluant la possibilité de condensation d'humidité dans l'épaisseur des clôtures. Établissez l'épaisseur requise de la couche d'isolation thermique, la nécessité d'utiliser des pare-vent et des pare-vapeur et l'ordre de disposition des couches dans la structure. Développer une solution de conception répondant aux exigences du SNiP 23-02-2003 « Protection thermique des bâtiments » pour les structures d'enceinte. Les calculs doivent être effectués conformément à l'ensemble des règles de conception et de construction SP 23-101-2004 « Conception de la protection thermique des bâtiments ».

Caractéristiques générales du bâtiment. Un immeuble résidentiel de deux étages avec un grenier est situé dans le village. Sviritsa, région de Léningrad. La superficie totale des structures extérieures de clôture est de 585,4 m2 ; superficie totale des murs 342,5 m2 ; superficie totale des fenêtres 51,2 m2 ; superficie du toit – 386 m2 ; hauteur du sous-sol - 2,4 m.

La conception structurelle du bâtiment comprend des murs porteurs, des planchers en béton armé constitués de panneaux alvéolés de 220 mm d'épaisseur et une fondation en béton. Les murs extérieurs sont en maçonnerie et enduits à l'intérieur et à l'extérieur avec une couche de mortier d'environ 2 cm.

Le toit du bâtiment a une structure en treillis avec un toit à joints en acier, réalisé sur des lattis au pas de 250 mm. L'isolation de 100 mm d'épaisseur est constituée de plaques de laine minérale posées entre les chevrons

Le bâtiment dispose d'un chauffage électrique-thermique stationnaire à accumulation. Le sous-sol a une vocation technique.

Paramètres climatiques. Selon SNiP 23-02-2003 et GOST 30494-96, la température moyenne calculée de l'air intérieur est prise égale à

t int= 20 °C.

Selon le SNiP 23/01/99, nous acceptons :

1) la température estimée de l'air extérieur pendant la période froide de l'année pour les conditions du village. Sviritsa, région de Léningrad

t poste= -29 °C ;

2) durée de la période de chauffage

z ht= 228 jours ;

3) température moyenne de l'air extérieur pendant la période de chauffage

t ht= -2,9 °C.

Coefficients de transfert de chaleur. Les valeurs du coefficient de transfert thermique de la surface interne des clôtures sont prises comme suit : pour les murs, sols et plafonds lisses α int= 8,7 W/(m 2 ·ºС).

Les valeurs du coefficient de transfert thermique de la surface extérieure des clôtures sont prises comme suit : pour les murs et revêtements α poste=23 ; étages du grenier α poste=12 W/(m 2 ·ºС);

Résistance au transfert de chaleur normalisée. Degrés-jours de la saison de chauffage g d sont déterminés par la formule (1)

g d= 5221 °C jour.

Parce que la valeur g d diffère des valeurs du tableau, valeur standard R. demande déterminé par la formule (2).

Selon SNiP 23/02/2003 pour la valeur de degrés-jours obtenue, la résistance de transfert de chaleur normalisée R. demande, m 2 °C/W, est :

Pour murs extérieurs 3.23 ;

Revêtements et chevauchements des allées 4.81 ;

Clôture des souterrains et sous-sols non chauffés 4,25 ;

Fenêtres et portes de balcon 0,54.

2. Calcul thermique des murs extérieurs

2.1. Résistance des murs extérieurs au transfert de chaleur

Murs extérieurs constitués de briques creuses en céramique et ont une épaisseur de 510 mm. Les murs sont enduits à l'intérieur avec du mortier chaux-ciment de 20 mm d'épaisseur, et à l'extérieur avec du mortier de ciment de même épaisseur.

Les caractéristiques de ces matériaux - densité γ 0, coefficient de conductivité thermique à l'état sec  0 et coefficient de perméabilité à la vapeur μ - sont prises selon le tableau. Article 9 de la demande. Dans ce cas, dans les calculs nous utilisons les coefficients de conductivité thermique des matériaux  W pour les conditions de fonctionnement B, (pour les conditions de fonctionnement humides), qui sont obtenues à partir de la formule (2.5). Nous avons:

Pour mortier chaux-ciment

γ 0 = 1 700 kg/m 3,

W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),

µ = 0,098 mg/(m h Pa) ;

Pour maçonnerie en briques céramiques creuses sur mortier ciment-sable

y 0 = 1400 kg/m 3,

W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),

µ = 0,16 mg/(m h Pa) ;

Pour mortier de ciment

y 0 = 1800 kg/m 3,

W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),

µ = 0,09 mg/(m h Pa).

La résistance au transfert thermique d'un mur sans isolation est égale à

R. o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m 2 °C/W.

En présence d'ouvertures de fenêtres formant des pentes de murs, le coefficient d'uniformité thermique des murs en briques d'une épaisseur de 510 mm est accepté r = 0,74.

Alors la résistance réduite au transfert de chaleur des murs du bâtiment, déterminée par la formule (2.7), est égale à

R. r o =0,74 1,08 = 0,80 m 2 °C/W.

La valeur obtenue est bien inférieure à la valeur standard de résistance au transfert de chaleur, il est donc nécessaire d'installer une isolation thermique externe et un plâtrage ultérieur avec des compositions protectrices et décoratives de mortier de plâtre avec renfort en treillis de fibre de verre.

Pour permettre à l'isolation thermique de sécher, la couche d'enduit de revêtement doit être perméable à la vapeur, c'est-à-dire poreux avec une faible densité. Nous sélectionnons un mortier poreux ciment-perlite qui présente les caractéristiques suivantes :

y 0 = 400 kg/m 3,

 0 = 0,09 W/(m °C),

W=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°С),

 = 0,53 mg/(m h Pa).

Résistance totale au transfert de chaleur des couches d'isolation thermique ajoutées R. t et revêtement en plâtre R. nous ne devrions pas l'être moins

R. t + R. w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m 2 °C/W.

Au préalable (avec clarification ultérieure), nous acceptons l'épaisseur du revêtement en plâtre à 10 mm, puis sa résistance au transfert de chaleur est égale à

R. w =0,01/0,15=0,067 m2 °C/W.

Lorsqu'il est utilisé pour l'isolation thermique des panneaux de laine minérale produits par la marque JSC "Mineral Wool" Facade Butts  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  W =0,045 W/(m °C) l'épaisseur de la couche d'isolation thermique sera

δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.

Les dalles Rockwool sont disponibles dans des épaisseurs de 40 à 160 mm par incréments de 10 mm. Nous acceptons une épaisseur d'isolation thermique standard de 150 mm. Ainsi, les dalles seront posées en une seule couche.

Vérification du respect des exigences en matière d'économie d'énergie. Le schéma de conception du mur est présenté sur la Fig. 1. Les caractéristiques des couches du mur et la résistance totale du mur au transfert thermique sans tenir compte du pare-vapeur sont données dans le tableau. 2.1.

Tableau 2.1

Caractéristiques des couches de murs etrésistance totale du mur au transfert de chaleur

Matériau de couche

Densité γ 0, kg/m 3

Épaisseur δ, m

Coefficient de conductivité thermique calculé λ W, W/(m·K)

Résistance de conception au transfert de chaleur R., m 2 °C)/W

Enduit intérieur (mortier chaux-ciment)

Maçonnerie en briques creuses en céramique

Enduit extérieur (mortier de ciment)

Isolation en laine minérale FACADE BATTS

Enduit protecteur et décoratif (mortier ciment-perlite)

La résistance au transfert thermique des murs du bâtiment après isolation sera :

R. o = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m2 °C/W.

Prise en compte du coefficient d'uniformité thermique des murs extérieurs ( r= 0,74) on obtient la résistance réduite au transfert thermique

R. o r= 4,48 0,74 = 3,32 m 2 °C/W.

Valeur reçue R. o r= 3,32 dépasse la norme R. demande=3,23, car l'épaisseur réelle des panneaux d'isolation thermique est supérieure à celle calculée. Cette position répond à la première exigence du SNiP 23-02-2003 pour la résistance thermique du mur - R. ou ≥ R. demande .

Vérification du respect des exigences en matière deconditions intérieures sanitaires, hygiéniques et confortables. Différence calculée entre la température de l'air intérieur et la température de la surface du mur intérieur Δ t 0 est

Δ t 0 =n(t int t poste)/(R. o r ·α int)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7 ºС.

Selon le SNiP 23/02/2003, pour les murs extérieurs des bâtiments résidentiels, une différence de température ne dépassant pas 4,0 ºС est autorisée. Ainsi, la deuxième condition (Δ t 0 ≤Δ t n) fait.

P.
vérifions la troisième condition ( τ int >t grandi), c'est-à-dire Est-il possible que de l'humidité se condense sur la surface intérieure du mur à la température de conception de l'air extérieur ? t poste= -29 °C. Température de la surface intérieure τ int la structure enveloppante (sans inclusion conductrice de chaleur) est déterminée par la formule

τ int = t int –Δ t 0 =20–1,7=18,3 °C.

Pression de vapeur d'eau intérieure e intégal à

Pendant le fonctionnement du bâtiment, la surchauffe et le gel sont indésirables. Les calculs d'ingénierie thermique, qui ne sont pas moins importants que le calcul de l'efficacité, de la résistance, de la résistance au feu et de la durabilité, vous permettront de déterminer le juste milieu.

Sur la base des normes d'ingénierie thermique, des caractéristiques climatiques, de la perméabilité à la vapeur et à l'humidité, les matériaux pour la construction des structures enveloppantes sont sélectionnés. Nous verrons comment effectuer ce calcul dans l'article.

Beaucoup dépend des caractéristiques techniques thermiques des enceintes permanentes du bâtiment. Cela inclut l'humidité des éléments structurels et les indicateurs de température, qui affectent la présence ou l'absence de condensation sur les cloisons intérieures et les plafonds.

Le calcul montrera si les caractéristiques stables de température et d'humidité seront maintenues à des températures positives et négatives. La liste de ces caractéristiques comprend également un indicateur tel que la quantité de chaleur perdue par l'enveloppe du bâtiment pendant la période froide.

Vous ne pouvez pas commencer à concevoir sans disposer de toutes ces données. Sur cette base, l'épaisseur des murs et des plafonds et la séquence de couches sont choisies.

Selon la réglementation GOST 30494-96, valeurs de température​​à l'intérieur. En moyenne, il fait 21⁰. Dans le même temps, l'humidité relative doit rester dans une plage confortable, soit en moyenne 37 %. La vitesse la plus élevée de déplacement de la masse d'air est de 0,15 m/s.

Le calcul thermique vise à déterminer :

  1. Les conceptions sont-elles identiques aux exigences énoncées en termes de protection thermique ?
  2. Dans quelle mesure un microclimat confortable à l’intérieur du bâtiment est-il assuré ?
  3. La protection thermique optimale des structures est-elle assurée ?

Le principe de base est de maintenir un équilibre entre les différences d'indicateurs de température de l'atmosphère des structures internes des clôtures et des locaux. Si cela n’est pas respecté, la chaleur sera absorbée par ces surfaces et la température à l’intérieur restera très basse.

La température interne ne devrait pas être affectée de manière significative par les changements de flux thermique. Cette caractéristique est appelée résistance à la chaleur.

En effectuant un calcul thermique, les limites optimales (minimales et maximales) des dimensions des murs et des épaisseurs de plafond sont déterminées. Cela garantit le fonctionnement du bâtiment sur une longue période, sans gel extrême des structures ni surchauffe.

Options pour effectuer des calculs

Pour effectuer des calculs thermiques, vous avez besoin de paramètres initiaux.

Ils dépendent d'un certain nombre de caractéristiques :

  1. But du bâtiment et son type.
  2. Orientations des structures verticales enveloppantes par rapport aux directions cardinales.
  3. Paramètres géographiques de la future maison.
  4. Le volume du bâtiment, son nombre d'étages, sa superficie.
  5. Types et dimensions des ouvertures de portes et fenêtres.
  6. Type de chauffage et ses paramètres techniques.
  7. Nombre de résidents permanents.
  8. Matériaux pour structures de clôtures verticales et horizontales.
  9. Plafonds à l'étage supérieur.
  10. Équipement d'alimentation en eau chaude.
  11. Type de ventilation.

D'autres caractéristiques de conception de la structure sont également prises en compte lors du calcul. La perméabilité à l'air des structures enveloppantes ne doit pas contribuer à un refroidissement excessif à l'intérieur de la maison et réduire les caractéristiques de protection thermique des éléments.

Les pertes de chaleur sont également causées par l'engorgement des murs, ce qui entraîne en outre de l'humidité, ce qui affecte négativement la durabilité du bâtiment.

Lors du processus de calcul, les données techniques thermiques des matériaux de construction à partir desquels sont constitués les éléments d’enceinte du bâtiment sont tout d’abord déterminées. De plus, la résistance réduite au transfert de chaleur et le respect de sa valeur standard sont sujets à détermination.

Formules pour faire des calculs

Les pertes de chaleur d’une maison peuvent être divisées en deux parties principales : les pertes à travers l’enveloppe du bâtiment et les pertes causées par l’exploitation. De plus, de la chaleur est perdue lorsque l’eau chaude est évacuée dans le système d’égouts.

Pour les matériaux à partir desquels les structures enveloppantes sont construites, il est nécessaire de trouver la valeur de l'indice de conductivité thermique Kt (W/m x degré). Ils se trouvent dans les ouvrages de référence pertinents.

Maintenant, connaissant l'épaisseur des couches, d'après la formule : R = S/Kt, calculez la résistance thermique de chaque unité. Si la structure est multicouche, toutes les valeurs obtenues sont additionnées.

Le moyen le plus simple de déterminer l'ampleur des pertes de chaleur consiste à additionner les flux thermiques à travers les structures enveloppantes qui forment réellement ce bâtiment.

Guidés par cette méthodologie, ils prennent en compte le fait que les matériaux qui composent la structure ont une structure différente. Il est également pris en compte que le flux de chaleur qui les traverse a des spécificités différentes.

Pour chaque structure individuelle, la perte de chaleur est déterminée par la formule :

Q = (A/R)xdT

  • A - superficie en m².
  • R - résistance de la structure au transfert de chaleur.
  • dT - différence de température entre l'extérieur et l'intérieur. Il doit être déterminé pour la période de 5 jours la plus froide.

En effectuant le calcul de cette manière, vous ne pouvez obtenir le résultat que pour la période de cinq jours la plus froide. La perte de chaleur totale pour toute la saison froide est déterminée en tenant compte du paramètre dT, en tenant compte non pas de la température la plus basse, mais de la température moyenne.

La mesure dans laquelle la chaleur est absorbée, ainsi que le transfert de chaleur, dépendent de l'humidité du climat de la région. C’est pour cette raison que les calculs utilisent des cartes d’humidité.

Il existe une formule pour cela :

W = ((Q + Qв) x 24 x N)/1000

Dans celui-ci, N est la durée de la période de chauffage en jours.

Inconvénients du calcul de la superficie

Le calcul basé sur l'indicateur de superficie n'est pas très précis. Ici, des paramètres tels que le climat, les indicateurs de température, minimale et maximale, et l'humidité ne sont pas pris en compte. En raison de l'ignorance de nombreux points importants, le calcul comporte des erreurs importantes.

Cherchant souvent à les couvrir, le projet intègre une « réserve ».

Si néanmoins cette méthode est choisie pour le calcul, les nuances suivantes doivent être prises en compte :

  1. Si la hauteur des clôtures verticales peut atteindre trois mètres et qu'il n'y a pas plus de deux ouvertures sur une surface, il est préférable de multiplier le résultat par 100 W.
  2. Si le projet comprend un balcon, deux fenêtres ou une loggia, multipliez par 125 W en moyenne.
  3. Lorsque les locaux sont industriels ou entrepôts, un multiplicateur de 150 W est utilisé.
  4. Si les radiateurs sont situés près des fenêtres, leur capacité nominale est augmentée de 25 %.

La formule pour la superficie est la suivante :

Q = S x 100 (150) W.

Ici Q est le niveau de chaleur confortable dans le bâtiment, S est la surface chauffée en m². Les nombres 100 ou 150 sont la quantité spécifique d'énergie thermique consommée pour chauffer 1 m².

Pertes de ventilation de la maison

Le paramètre clé dans ce cas est le taux de renouvellement de l'air. A condition que les murs de la maison soient perméables à la vapeur, cette valeur est égale à un.

La pénétration de l'air froid dans la maison s'effectue par ventilation de soufflage. La ventilation par aspiration aide l'air chaud à s'échapper. Le récupérateur-échangeur de chaleur réduit les pertes par ventilation. Il ne permet pas à la chaleur de s'échapper avec l'air sortant et réchauffe les flux d'air entrant.

Il est prévu que l'air à l'intérieur du bâtiment soit complètement renouvelé en une heure. Les bâtiments construits selon la norme DIN ont des murs avec pare-vapeur, donc ici le taux de renouvellement d'air est considéré comme égal à deux.

Il existe une formule qui détermine la perte de chaleur à travers le système de ventilation :

Qv = (V x Kv : 3 600) x P x C x dT

Ici, les symboles signifient ce qui suit :

  1. Qв - perte de chaleur.
  2. V est le volume de la pièce en mᶾ.
  3. P - densité de l'air. sa valeur est prise égale à 1,2047 kg/mᶾ.
  4. Kv - taux de change d'air.
  5. C - capacité thermique spécifique. Elle est égale à 1005 J/kg x C.

Sur la base des résultats de ce calcul, il est possible de déterminer la puissance du générateur de chaleur du système de chauffage. Si la valeur de puissance est trop élevée, il peut y avoir un moyen de sortir de la situation. Regardons quelques exemples de maisons faites de différents matériaux.

Exemple de calcul de génie thermique n°1

Calculons un immeuble résidentiel situé dans la région climatique 1 (Russie), sous-district 1B. Toutes les données sont extraites du tableau 1 du SNiP 23-01-99. La température la plus froide observée sur cinq jours avec une probabilité de 0,92 est tн = -22⁰С.

Conformément au SNiP, la période de chauffage (zop) dure 148 jours. La température moyenne pendant la période de chauffage avec la température quotidienne moyenne de l'air extérieur est de 8⁰ - tot = -2,3⁰. La température extérieure pendant la saison de chauffage est de = -4,4⁰.

La perte de chaleur d'une maison est le point le plus important au stade de la conception. Le choix des matériaux de construction et de l'isolation dépend des résultats du calcul. Il n'y a pas de pertes nulles, mais vous devez vous efforcer de les rendre aussi rapides que possible.

La condition était stipulée que la température dans les pièces de la maison devait être de 22⁰. La maison a deux étages et des murs de 0,5 m d'épaisseur. Sa hauteur est de 7 m, ses dimensions en plan sont de 10 x 10 m. Le matériau des structures d'enceinte verticales est de la céramique chaude. Pour cela, le coefficient de conductivité thermique est de 0,16 W/m x C.

De la laine minérale de 5 cm d'épaisseur a été utilisée comme isolant extérieur. La valeur Kt est de 0,04 W/m x C. Le nombre d'ouvertures de fenêtres dans la maison est de 15 pièces. 2,5 m² chacun.

Perte de chaleur à travers les murs

Tout d’abord, vous devez déterminer la résistance thermique du mur en céramique et de l’isolation. Dans le premier cas, R1 = 0,5 : 0,16 = 3,125 m². m x C/W. Dans le second - R2 = 0,05 : 0,04 = 1,25 m². m x C/W. En général, pour une enveloppe de bâtiment verticale : R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 m². m x C/W.

Puisque les déperditions de chaleur sont directement proportionnelles à la superficie des structures d'enceinte, nous calculons la superficie des murs :

A = 10 x 4 x 7 – 15 x 2,5 = 242,5 m²

Vous pouvez maintenant déterminer les pertes de chaleur à travers les murs :

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

Les pertes de chaleur à travers les structures enveloppantes horizontales sont calculées de la même manière. Au final, tous les résultats sont résumés.

Si le sous-sol sous le plancher du premier étage est chauffé, le plancher n'a pas besoin d'être isolé. Il est encore préférable de recouvrir les murs du sous-sol d'isolant afin que la chaleur ne s'échappe pas dans le sol.

Détermination des pertes par ventilation

Pour simplifier le calcul, ils ne prennent pas en compte l'épaisseur des murs, mais déterminent simplement le volume d'air à l'intérieur :

V = 10x10x7 = 700 mᶾ.

Avec un taux de renouvellement d'air de Kv = 2, la déperdition thermique sera :

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

Si Kv = 1 :

Qв = (700 x 1) : 3 600) x 1,2047 x 1 005 x (22 – (-22)) = 10 358 W.

Les échangeurs de chaleur rotatifs et à plaques assurent une ventilation efficace des bâtiments résidentiels. Le rendement du premier est plus élevé, il atteint 90 %.

Exemple de calcul de génie thermique n°2

Il est nécessaire de calculer les pertes à travers un mur de briques de 51 cm d'épaisseur. Il est isolé avec une couche de laine minérale de 10 cm. Extérieur – 18⁰, intérieur – 22⁰. Les dimensions du mur sont de 2,7 m de hauteur et 4 m de longueur. Le seul mur extérieur de la pièce est orienté au sud ; il n'y a pas de portes extérieures.

Pour la brique, le coefficient de conductivité thermique Kt = 0,58 W/mºC, pour la laine minérale - 0,04 W/mºC. Résistance thermique:

R1 = 0,51 : 0,58 = 0,879 carré. m x C/W. R2 = 0,1 : 0,04 = 2,5 m². m x C/W. En général, pour une enveloppe de bâtiment verticale : R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 m². m x C/W.

Surface du mur extérieur A = 2,7 x 4 = 10,8 m²

Perte de chaleur à travers le mur :

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

Pour calculer les pertes à travers les fenêtres, la même formule est utilisée, mais leur résistance thermique est généralement indiquée dans le passeport et n'a pas besoin d'être calculée.

Dans l’isolation thermique d’une maison, les fenêtres sont le « maillon faible ». Une assez grande partie de la chaleur est perdue à travers eux. Les fenêtres multicouches à double vitrage, les films réfléchissant la chaleur et les doubles cadres réduiront les pertes, mais même cela ne contribuera pas à éviter complètement les pertes de chaleur.

Si la maison est équipée de fenêtres à économie d'énergie mesurant 1,5 x 1,5 m², orientées au Nord, et que la résistance thermique est de 0,87 m2°C/W, alors les pertes seront de :

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

Exemple de calcul de génie thermique n°3

Effectuons un calcul thermique d'un bâtiment en rondins de bois avec une façade construite en rondins de pin d'une couche de 0,22 m d'épaisseur. Le coefficient de ce matériau est K = 0,15. Dans cette situation, la perte de chaleur sera de :

R = 0,22 : 0,15 = 1,47 m² x ⁰С/W.

La température la plus basse de la période de cinq jours est de -18⁰, pour le confort de la maison, la température est fixée à 21⁰. La différence sera de 39⁰. Sur la base d'une superficie de 120 m², le résultat sera :

Qс = 120 x 39 : 1,47 = 3184 W.

A titre de comparaison, déterminons les pertes d’une maison en brique. Le coefficient pour la brique silico-calcaire est de 0,72.

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

Dans les mêmes conditions, une maison en bois est plus économique. Ici, la brique silico-calcaire ne convient pas du tout à la construction de murs.

La structure en bois a une capacité thermique élevée. Ses structures enveloppantes maintiennent longtemps une température confortable. Pourtant, même une maison en rondins doit être isolée et il est préférable de le faire aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur.

Exemple de calcul de chaleur n°4

La maison sera construite dans la région de Moscou. Pour le calcul, un mur constitué de blocs de mousse a été pris. Comment l'isolation est appliquée. La finition de la structure est en plâtre des deux côtés. Sa structure est calcaire-sableuse.

Le polystyrène expansé a une densité de 24 kg/mᶾ.

L'humidité relative de l'air dans la pièce est de 55 % à une température moyenne de 20⁰. Épaisseur de couche :

  • plâtre - 0,01 m;
  • béton mousse - 0,2 m;
  • polystyrène expansé - 0,065 m.

La tâche consiste à trouver la résistance de transfert de chaleur requise et la résistance réelle. Le Rtr requis est déterminé en remplaçant les valeurs dans l'expression :

Rtr=a x GSOP+b

où GOSP est le degré-jour de la saison de chauffage, a et b sont des coefficients tirés du tableau n° 3 du Code des règles 50.13330.2012. Le bâtiment étant résidentiel, a est égal à 0,00035, b = 1,4.

Le GSOP est calculé à l'aide d'une formule tirée du même SP :

GOSP = (tv – tot) x zot.

Dans cette formule tв = 20⁰, tot = -2,2⁰, zоt - 205 est la période de chauffage en jours. Ainsi:

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

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

A l'aide du tableau n°2 SP50.13330.2012, déterminer les coefficients de conductivité thermique pour chaque couche du mur :

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

La résistance conditionnelle totale au transfert de chaleur Ro est égale à la somme des résistances de toutes les couches. Il est calculé à l'aide de la formule :

En remplaçant les valeurs, nous obtenons : Rо arb. = 2,54 m2°C/W. Rф est déterminé en multipliant Ro par un coefficient r égal à 0,9 :

Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x °C/W.

Le résultat nécessite de modifier la conception de l'élément d'enceinte, car la résistance thermique réelle est inférieure à celle calculée.

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Les calculs thermiques sont directement liés à la définition. Vous apprendrez ce que c'est et comment trouver sa signification grâce à l'article que nous vous recommandons.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Effectuer des calculs d'ingénierie thermique à l'aide d'un calculateur en ligne :

Calcul d'ingénierie thermique correct :

Un calcul thermotechnique compétent vous permettra d'évaluer l'efficacité de l'isolation des éléments extérieurs de la maison et de déterminer la puissance des équipements de chauffage nécessaires.

En conséquence, vous pouvez économiser de l'argent lors de l'achat de matériaux et d'appareils de chauffage. Il vaut mieux savoir à l’avance si l’équipement peut faire face au chauffage et à la climatisation du bâtiment plutôt que de tout acheter au hasard.

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Si vous envisagez de construire
petit chalet en brique, alors vous vous poserez certainement des questions : « Quel
"L'épaisseur du mur doit-elle être ?", "Avez-vous besoin d'une isolation ?", "De quel côté devez-vous la mettre ?"
isolation? etc. et ainsi de suite.

Dans cet article, nous allons essayer
comprenez cela et répondez à toutes vos questions.

Calcul thermique
structure enveloppante est nécessaire, tout d'abord, pour savoir quel
l'épaisseur devrait être celle de votre mur extérieur.

Tout d'abord, vous devez décider combien
les étages seront dans votre immeuble et en fonction de cela le calcul est effectué
des structures enveloppantes en fonction de leur capacité portante (pas dans cet article).

D'après ce calcul on détermine
le nombre de briques dans la maçonnerie de votre bâtiment.

Par exemple, il s'est avéré 2 argiles
briques sans vides, longueur de brique 250 mm,
épaisseur du mortier 10 mm, total 510 mm (densité de la brique 0,67
Cela nous sera utile plus tard). Vous avez décidé de recouvrir la surface extérieure
carrelage de parement, épaisseur 1 cm (à bien renseigner lors de l'achat
densité), et la surface intérieure est en plâtre ordinaire, épaisseur de couche 1,5
cm, n'oubliez pas non plus de connaître sa densité. Un total de 535 mm.

Pour que le bâtiment ne
effondré, c'est certainement suffisant, mais malheureusement dans la plupart des villes
Les hivers russes sont froids et ces murs gèlent donc. Et pour que non
Les murs étaient gelés, il nous fallait une autre couche d'isolation.

L'épaisseur de la couche isolante est calculée
de la manière suivante :

1. Vous devez télécharger SNiP sur Internet
II 3-79* —
« Génie thermique de la construction » et SNiP 23-01-99 - « Climatologie de la construction ».

2. Ouvrir la construction SNiP
climatologie et trouvez votre ville dans le tableau 1*, et regardez la valeur à l'intersection
colonne « Température de l'air de la période de cinq jours la plus froide, °C, sécurité
0,98" et s'aligne avec votre ville. Pour la ville de Penza, par exemple, t n = -32 o C.

3. Température estimée de l’air intérieur
prendre

t dans = 20 o C.

Coefficient de transfert de chaleur pour les murs intérieursun po = 8,7 W/m 2˚С

Coefficient de transfert thermique pour les murs extérieurs en conditions hivernalesun n = 23W/m2·˚С

Différence de température standard entre la température interne
l'air et la température de la surface intérieure des structures enveloppantesΔ tn = 4°C.

4. Suivant
Nous déterminons la résistance au transfert de chaleur requise à l'aide de la formule #G0 (1a) du génie thermique du bâtiment
GSOP = (t dans - t de.trans.) z de.trans. , GSOP=(20+4,5)·207=507,15 (pour la ville
Penza).

En utilisant la formule (1), nous calculons :

(où sigma est l'épaisseur directe
matériau et densité lambda. jeje l'ai pris comme isolant
mousse de polyurethane
panneaux d'une densité de 0,025)

Nous prenons l'épaisseur de l'isolant comme étant de 0,054 m.

L’épaisseur de la paroi sera donc :

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

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

La saison de la rénovation est arrivée. Je me demandais : comment faire de bonnes réparations pour moins cher. Il n'y a aucune réflexion sur le crédit. S'appuyer uniquement sur l'existant...

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Le calcul thermique a pour but de calculer l'épaisseur de l'isolant pour une épaisseur donnée de la partie porteuse du mur extérieur, qui répond aux exigences sanitaires et hygiéniques et aux conditions d'économie d'énergie. Autrement dit, nous avons des murs extérieurs de 640 mm d'épaisseur en brique silico-calcaire et nous allons les isoler avec de la mousse de polystyrène, mais nous ne savons pas quelle épaisseur d'isolant choisir pour respecter les normes de construction.

Les calculs d'ingénierie thermique du mur extérieur d'un bâtiment sont effectués conformément au SNiP II-3-79 « Génie thermique du bâtiment » et au SNiP 23-01-99 « Climatologie du bâtiment ».

Tableau 1

Indicateurs de performance thermique des matériaux de construction utilisés (selon SNiP II-3-79*)

Schéma n°

Matériel

Caractéristiques du matériau à l'état sec

Coefficients de conception (sous réserve d'un fonctionnement selon l'annexe 2) SNiP II-3-79*

Densité γ 0,

kg/m3

Coefficient de conductivité thermique λ, W/m*°С

Conductivité thermique

λ, W/m*°С

Absorption de chaleur (avec une période de 24 heures)

S, m 2 *°C/W

Mortier ciment-sable (article 71)

1800

0.57

0.76

0.93

11.09

Maçonnerie en brique de silicate solide (GOST 379-79) sur mortier ciment-sable (article 87)

1800

0.88

0.76

0.87

9.77

10.90

Polystyrène expansé (GOST 15588-70) (article 144)

0.038

0.038

0.041

0.41

0.49

Mortier ciment-sable - enduit en couche mince (rep. 71)

1800

0.57

0.76

0.93

11.09

1-enduit interne (mortier ciment-sable) - 20 mm

Mur 2 briques (brique silico-calcaire) - 640 mm

3-isolation (polystyrène expansé)

Enduit 4 couches fines (couche décorative) - 5 mm

Lors de l'exécution des calculs d'ingénierie thermique, le régime d'humidité normal dans les locaux a été adopté - conditions de fonctionnement (« B ») conformément au SNiP II-3-79 t.1 et annexe. 2, c'est-à-dire On prend la conductivité thermique des matériaux utilisés selon la colonne « B ».

Calculons la résistance au transfert de chaleur requise de la clôture, en tenant compte des conditions sanitaires, hygiéniques et confortables à l'aide de la formule :

R 0 tr = (t dans – t n) * n / Δ t n *α dans (1)

où t in est la température de conception de l'air intérieur °C, acceptée conformément à GOST 12.1.1.005-88 et aux normes de conception

bâtiments et structures correspondants, nous prenons égal à +22 °C pour les bâtiments résidentiels conformément à l'annexe 4 du SNiP 2.08.01-89 ;

t n – la température de l'air extérieur estimée en hiver, °C, égale à la température moyenne de la période de cinq jours la plus froide, avec une probabilité de 0,92 selon le SNiP 23-01-99 pour la ville de Yaroslavl est prise égale à -31 °C ;

n – coefficient accepté selon le SNiP II-3-79* (Tableau 3*) en fonction de la position de la surface extérieure de la structure enveloppante par rapport à l'air extérieur et est pris égal à n=1 ;

Δ t n - norme et différence de température entre la température de l'air intérieur et la température de la surface interne de la structure enveloppante - est établie selon le SNiP II-3-79* (Tableau 2*) et est prise égale à Δ t n = 4,0 °C ;

R 0 tr = (22- (-31))*1 / 4,0* 8,7 = 1,52

Déterminons le degré-jour de la période de chauffage à l'aide de la formule :

GSOP= (t dans – t from.trans.)*z from.trans. (2)

où t in est le même que dans la formule (1) ;

t from.per - température moyenne, °C, de la période avec une température moyenne quotidienne de l'air inférieure ou égale à 8 °C selon le SNiP 23-01-99 ;

z à partir de.par - durée, en jours, de la période avec une température moyenne quotidienne de l'air inférieure ou égale à 8 °C selon le SNiP 23/01/99 ;

GSOP=(22-(-4))*221=5746 °C*jour.

Déterminons la résistance réduite au transfert de chaleur Ro tr en fonction des conditions d'économie d'énergie conformément aux exigences du SNiP II-3-79* (Tableau 1b*) et des conditions sanitaires, hygiéniques et confortables. Les valeurs intermédiaires sont déterminées par interpolation.

Tableau 2

Résistance au transfert de chaleur des structures enveloppantes (selon SNiP II-3-79*)

Bâtiments et locaux

Degrés-jours de la période de chauffage, °C*jours

Résistance réduite au transfert de chaleur des murs, pas inférieure à R 0 tr (m 2 *°C)/W

Publics administratifs et domestiques, à l'exception des locaux à conditions humides ou humides

5746

3,41

Nous prenons la résistance au transfert de chaleur des structures enveloppantes R(0) comme la plus grande des valeurs calculées précédemment :

R 0 tr = 1,52< R 0 тр = 3,41, следовательно R 0 тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R 0 .

Écrivons une équation pour calculer la résistance réelle au transfert de chaleur R 0 de la structure enveloppante en utilisant la formule conformément au schéma de conception donné et déterminons l'épaisseur δ x de la couche de conception de l'enceinte à partir de la condition :

R 0 = 1/α n + Σδ je/ λ je + δ x/ λ x + 1/α dans = R 0

où δ i est l'épaisseur des couches individuelles de la clôture autres que celle calculée en m ;

λ i – les coefficients de conductivité thermique des couches de clôture individuelles (à l'exception de la couche de conception) en (W/m*°C) sont pris conformément au SNiP II-3-79* (Annexe 3*) - pour ce calcul, tableau 1 ;

δ x – épaisseur de la couche de conception de la clôture extérieure en m ;

λ x – coefficient de conductivité thermique de la couche de conception de la clôture extérieure en (W/m*°C) sont pris selon SNiP II-3-79* (Annexe 3*) - pour ce calcul, tableau 1 ;

α in - le coefficient de transfert de chaleur de la surface interne des structures enveloppantes est pris selon SNiP II-3-79* (Tableau 4*) et est pris égal à α in = 8,7 W/m 2 *°C.

α n - le coefficient de transfert de chaleur (pour les conditions hivernales) de la surface extérieure de la structure enveloppante est pris selon SNiP II-3-79* (Tableau 6*) et est pris égal à α n = 23 W/m 2 *° C.

La résistance thermique d'une enveloppe de bâtiment comportant des couches homogènes successives doit être déterminée comme la somme des résistances thermiques des différentes couches.

Pour les murs et plafonds extérieurs, l'épaisseur de la couche d'isolation thermique de la clôture δ x est calculé à partir de la condition selon laquelle la valeur de la résistance réduite réelle au transfert de chaleur de la structure enveloppante R 0 ne doit pas être inférieure à la valeur normalisée R 0 tr, calculée par la formule (2) :

R 0 ≥ R 0 tr

En développant la valeur de R 0, on obtient :

R0=1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93) + δx / 0,041 + 1/ 8,7

Sur cette base, nous déterminons la valeur minimale de l'épaisseur de la couche d'isolation thermique

δ x = 0,041*(3,41- 0,115 - 0,022 - 0,74 - 0,005 - 0,043)

δx = 0,10 m

On prend en compte l'épaisseur de l'isolant (polystyrène expansé) δ x = 0,10 m

Déterminer la résistance réelle au transfert de chaleur structures d'enceinte calculées R 0, en tenant compte de l'épaisseur acceptée de la couche d'isolation thermique δ x = 0,10 m

R0=1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93 + 0,1/ 0,041) + 1/ 8,7

R 0 = 3,43 (m 2 *°C)/W

Condition R 0 ≥ R 0 tr observé, R 0 = 3,43 (m 2 *°C)/W R 0 tr =3,41 (m 2 *°C)/W

Créer des conditions confortables pour vivre ou travailler est la tâche première de la construction. Une partie importante du territoire de notre pays est située sous des latitudes septentrionales avec un climat froid. Il est donc toujours important de maintenir une température confortable dans les bâtiments. Avec la hausse des tarifs de l’énergie, la réduction de la consommation d’énergie pour le chauffage devient une priorité.

Caractéristiques climatiques

Le choix de la conception des murs et du toit dépend principalement des conditions climatiques de la zone de construction. Pour les déterminer, il faut se référer au SP131.13330.2012 « Climatologie du bâtiment ». Les quantités suivantes sont utilisées dans les calculs :

  • la température de la période de cinq jours la plus froide avec une probabilité de 0,92 est désignée Tn ;
  • température moyenne, désignée Thot ;
  • durée, notée ZOT.

En utilisant l'exemple pour Mourmansk, les valeurs ont les valeurs suivantes :

  • Tn=-30 degrés ;
  • Tot=-3,4 degrés ;
  • ZOT=275 jours.

De plus, il est nécessaire de régler la température estimée à l'intérieur de la salle de télévision ; elle est déterminée conformément à GOST 30494-2011. Pour le logement, vous pouvez prendre TV = 20 degrés.

Pour effectuer un calcul d'ingénierie thermique des structures enveloppantes, calculez d'abord la valeur du GSOP (degré-jour de la période de chauffage) :
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
Dans notre exemple, GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Indicateurs de base

Pour sélectionner les bons matériaux pour les structures enveloppantes, il est nécessaire de déterminer quelles caractéristiques thermiques ils doivent avoir. La capacité d'une substance à conduire la chaleur est caractérisée par sa conductivité thermique, désignée par la lettre grecque l (lambda) et mesurée en W/(m x deg.). La capacité d'une structure à retenir la chaleur est caractérisée par sa résistance au transfert thermique R et est égale au rapport épaisseur/conductivité thermique : R = d/l.

Si la structure est constituée de plusieurs couches, la résistance est calculée pour chaque couche puis additionnée.

La résistance au transfert de chaleur est le principal indicateur de la structure externe. Sa valeur doit dépasser la valeur standard. Lors de la réalisation de calculs thermiques de l’enveloppe du bâtiment, il est nécessaire de déterminer la composition économiquement justifiée des murs et du toit.

Valeurs de conductivité thermique

La qualité de l'isolation thermique est déterminée principalement par la conductivité thermique. Chaque matériau certifié est soumis à des tests en laboratoire, à la suite desquels cette valeur est déterminée pour les conditions de fonctionnement « A » ou « B ». Pour notre pays, la plupart des régions correspondent aux conditions de fonctionnement « B ». Lors des calculs d'ingénierie thermique de l'enveloppe du bâtiment, cette valeur doit être utilisée. Les valeurs de conductivité thermique sont indiquées sur l'étiquette ou dans le passeport matériel, mais si elles ne sont pas disponibles, vous pouvez utiliser les valeurs de référence du Code de bonnes pratiques. Les valeurs des matériaux les plus populaires sont indiquées ci-dessous :

  • Maçonnerie en brique ordinaire - 0,81 W (m x deg.).
  • Maçonnerie silico-calcaire - 0,87 W (m x deg.).
  • Béton gazeux et mousse (densité 800) - 0,37 W (m x deg.).
  • Bois de conifères - 0,18 W (m x deg.).
  • Mousse de polystyrène extrudé - 0,032 W (m x deg.).
  • Dalles de laine minérale (densité 180) - 0,048 W (m x deg.).

Valeur standard de la résistance au transfert de chaleur

La valeur calculée de la résistance au transfert de chaleur ne doit pas être inférieure à la valeur de base. La valeur de base est déterminée selon le tableau 3 SP50.13330.2012 « bâtiments ». Le tableau définit les coefficients de calcul des valeurs de base de la résistance au transfert de chaleur de toutes les structures enveloppantes et types de bâtiments. Poursuivant le calcul d'ingénierie thermique commencé des structures d'enceinte, un exemple de calcul peut être présenté comme suit :

  • Rsten = 0,00035x6435 + 1,4 = 3,65 (m x deg/W).
  • Rpokr = 0,0005x6435 + 2,2 = 5,41 (m x deg/W).
  • Rcherd = 0,00045x6435 + 1,9 = 4,79 (m x deg/W).
  • Rokna = 0,00005x6435 + 0,3 = x deg/W).

Les calculs d'ingénierie thermique de l'enceinte extérieure sont effectués pour toutes les structures qui ferment le circuit « chaud » - le plancher au sol ou le plafond d'un sous-sol technique, les murs extérieurs (y compris les fenêtres et les portes), un revêtement combiné ou le plafond de un grenier non chauffé. De plus, le calcul doit être effectué pour les structures internes si la différence de température dans les pièces adjacentes est supérieure à 8 degrés.

Calcul thermique des murs

La plupart des murs et plafonds sont multicouches et de conception hétérogène. Le calcul d'ingénierie thermique des structures enveloppantes d'une structure multicouche est le suivant :
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
où n sont les paramètres de la nième couche.

Si l'on considère un mur en brique plâtré, nous obtenons la conception suivante :

  • couche extérieure de plâtre de 3 cm d'épaisseur, conductivité thermique 0,93 W (m x deg.) ;
  • maçonnerie en brique pleine d'argile 64 cm, conductivité thermique 0,81 W (m x deg.) ;
  • la couche intérieure de plâtre a une épaisseur de 3 cm, une conductivité thermique de 0,93 W (m x deg.).

La formule de calcul thermique des structures enveloppantes est la suivante :

R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 0,85 (m x deg/W).

La valeur obtenue est nettement inférieure à la valeur de base précédemment déterminée de la résistance au transfert de chaleur des murs d'un immeuble résidentiel à Mourmansk, 3,65 (m x deg/W). Le mur ne répond pas aux exigences réglementaires et nécessite une isolation. Pour isoler le mur, nous utilisons une épaisseur de 150 mm et une conductivité thermique de 0,048 W (m x deg.).

Après avoir sélectionné un système d'isolation, il est nécessaire d'effectuer un calcul de vérification thermique des structures d'enceinte. Un exemple de calcul est donné ci-dessous :

R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 3,97 (m x deg/W).

La valeur calculée résultante est supérieure à la valeur de base - 3,65 (m x deg/W), le mur isolé répond aux exigences des normes.

Le calcul des sols et des revêtements combinés s'effectue de la même manière.

Calcul thermique des sols en contact avec le sol

Souvent dans des habitations privées ou des bâtiments publics, elles sont réalisées au sol. La résistance au transfert de chaleur de ces sols n'est pas normalisée, mais au minimum, la conception des sols ne doit pas permettre la formation de rosée. Le calcul des structures en contact avec le sol s'effectue de la manière suivante : les sols sont répartis en bandes (zones) de 2 mètres de large, à partir de la bordure extérieure. Il existe jusqu'à trois de ces zones ; la zone restante appartient à la quatrième zone. Si la conception du sol ne fournit pas une isolation efficace, alors la résistance au transfert de chaleur des zones est supposée être la suivante :

  • 1 zone - 2,1 (m x deg/W) ;
  • Zone 2 - 4,3 (m x deg/W) ;
  • Zone 3 - 8,6 (m x deg/W) ;
  • Zone 4 - 14,3 (m x deg/W).

Il est facile de remarquer que plus la surface au sol est éloignée du mur extérieur, plus sa résistance au transfert de chaleur est élevée. Ils se limitent donc souvent à isoler le périmètre du sol. Dans ce cas, la résistance au transfert thermique de la structure isolée s'ajoute à la résistance au transfert thermique de la zone.
Le calcul de la résistance au transfert thermique du sol doit être inclus dans le calcul thermique général des structures d'enceinte. Nous considérerons un exemple de calcul des étages au sol ci-dessous. Prenons une superficie au sol de 10 x 10 égale à 100 mètres carrés.

  • La superficie de la zone 1 sera de 64 mètres carrés.
  • La superficie de la zone 2 sera de 32 mètres carrés.
  • La superficie de la zone 3 sera de 4 mètres carrés.

Valeur moyenne de résistance au transfert thermique du sol au sol :
Rpol = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x deg/W).

Après avoir isolé le périmètre du sol avec une plaque de polystyrène expansé de 5 cm d'épaisseur, une bande de 1 mètre de large, on obtient la valeur moyenne de résistance thermique :

Rpol = 100 / (32/2,1 + 32/(2,1+0,05/0,032) + 32/4,3 + 4/8,6) = 4,09 (m x deg/W).

Il est important de noter que non seulement les sols sont ainsi calculés, mais également les structures murales en contact avec le sol (murs d'un plancher en retrait, sous-sol chaleureux).

Calcul thermique des portes

La valeur de base de la résistance au transfert thermique des portes d'entrée est calculée un peu différemment. Pour le calculer, il faudra d'abord calculer la résistance au transfert thermique du mur selon le critère sanitaire et hygiénique (pas de rosée) :
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x moy).

Ici, DTn est la différence de température entre la surface intérieure du mur et la température de l'air dans la pièce, déterminée selon le Code des règles et pour le logement est de 4,0.
ab est le coefficient de transfert de chaleur de la surface intérieure du mur, selon SP est de 8,7.
La valeur de base des portes est prise égale à 0,6xРst.

Pour la conception de porte sélectionnée, il est nécessaire d'effectuer un calcul de vérification thermique des structures d'enceinte. Un exemple de calcul d'une porte d'entrée :

Rdv = 0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7) = 0,86 (m x deg/W).

Cette valeur calculée correspondra à une porte isolée avec une dalle de laine minérale de 5 cm d'épaisseur. Sa résistance au transfert thermique sera R=0,05 / 0,048=1,04 (m x deg/W), ce qui est supérieur à celle calculée.

Exigences complètes

Des calculs de murs, sols ou revêtements sont effectués pour vérifier les exigences élément par élément des normes. L'ensemble des règles établit également une exigence globale caractérisant la qualité de l'isolation de toutes les structures d'enceinte dans leur ensemble. Cette valeur est appelée « caractéristique spécifique de protection thermique ». Aucun calcul d'ingénierie thermique des structures enveloppantes ne peut être effectué sans le vérifier. Un exemple de calcul pour une coentreprise est donné ci-dessous.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, ce qui est inférieur à la valeur normalisée de 0,52. Dans ce cas, la superficie et le volume sont pris pour une maison de dimensions 10 x 10 x 2,5 m. Les résistances de transfert de chaleur sont égales aux valeurs de base.

La valeur normalisée est déterminée conformément au SP en fonction du volume chauffé de la maison.

En plus de l'exigence complexe d'établir un passeport énergétique, un calcul d'ingénierie thermique des structures d'enceinte est également effectué ; un exemple de préparation d'un passeport est donné dans l'annexe du SP50.13330.2012 ;

Coefficient d'uniformité

Tous les calculs ci-dessus sont applicables pour des structures homogènes. Ce qui en pratique est assez rare. Pour prendre en compte les inhomogénéités qui réduisent la résistance au transfert thermique, un facteur de correction de l'homogénéité thermique - r - est introduit. Il prend en compte le changement de résistance au transfert de chaleur introduit par les ouvertures de fenêtres et de portes, les coins extérieurs, les inclusions inhomogènes (par exemple, linteaux, poutres, ceintures de renfort), etc.

Le calcul de ce coefficient est assez compliqué, donc sous une forme simplifiée, vous pouvez utiliser des valeurs approximatives tirées de la littérature de référence. Par exemple, pour la maçonnerie - 0,9, les panneaux à trois couches - 0,7.

Isolation efficace

Lors du choix d’un système d’isolation domestique, il est facile de constater qu’il est presque impossible de répondre aux exigences modernes en matière de protection thermique sans utiliser une isolation efficace. Ainsi, si vous utilisez des briques traditionnelles en terre cuite, vous aurez besoin d’une maçonnerie de plusieurs mètres d’épaisseur, ce qui n’est pas économiquement réalisable. Dans le même temps, la faible conductivité thermique des isolants modernes à base de mousse de polystyrène ou de laine de roche permet de se limiter à des épaisseurs de 10 à 20 cm.

Par exemple, pour atteindre une valeur de résistance de base au transfert thermique de 3,65 (m x deg/W), vous aurez besoin de :

  • mur de briques de 3 m d'épaisseur ;
  • maçonnerie en blocs de béton mousse 1,4 m ;
  • isolation en laine minérale 0,18 m.