Jak wykonać obliczenia cieplne ścian zewnętrznych niskiego budynku? Obliczenia termotechniczne konstrukcji: co to jest i jak się je wykonuje Obliczenia termotechniczne ściany ceglanej zewnętrznej online

Aby mieszkanie było ciepłe w najcięższych mrozach, konieczne jest dobranie odpowiedniego systemu izolacji termicznej - w tym celu wykonuje się obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej.Wynik obliczeń pokazuje, jak skuteczna jest rzeczywista lub projektowana metoda izolacji jest.

Jak wykonać obliczenia termiczne ściany zewnętrznej

Najpierw musisz przygotować wstępne dane. Na parametr projektowy mają wpływ następujące czynniki:

• region klimatyczny, w którym znajduje się dom;
• przeznaczenie lokalu to budynek mieszkalny, budynek przemysłowy, szpital;
• tryb pracy budynku – sezonowy lub całoroczny;
• obecność w projektowaniu otworów drzwiowych i okiennych;
• wilgotność wewnętrzna, różnica między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną;
• liczba pięter, cechy podłogi.

Po zebraniu i zarejestrowaniu wstępnych informacji określa się współczynniki przewodności cieplnej materiałów budowlanych, z których wykonana jest ściana. Stopień absorpcji i wymiany ciepła zależy od wilgotnego klimatu. W związku z tym do obliczenia współczynników wykorzystywane są mapy wilgotności opracowane dla Federacji Rosyjskiej. Następnie wszystkie wartości liczbowe niezbędne do obliczeń są wprowadzane do odpowiednich formuł.

Obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej, przykład ściany z pianobetonu

Jako przykład obliczono właściwości termoizolacyjne ściany wykonanej z bloków piankowych, ocieplonej styropianem o gęstości 24 kg/m3 i obustronnie otynkowanej zaprawą wapienno-piaskową. Obliczenia i dobór danych tabelarycznych przeprowadzane są w oparciu o przepisy budowlane. Dane wyjściowe: teren budowy - Moskwa; wilgotność względna - 55%; ).
Celem obliczeń ciepłowniczych ściany zewnętrznej jest określenie wymaganej (Rtr) i rzeczywistej (Rf) odporności na przenoszenie ciepła.
Obliczenie

1. Zgodnie z tabelą 1 SP 53.13330.2012, w danych warunkach zakłada się, że reżim wilgotności jest normalny. Wymaganą wartość Rtr określa wzór:
   Rtr=a GSOP+b,
   gdzie a, b są przyjmowane zgodnie z tabelą 3 SP 50.13330.2012. Dla budynku mieszkalnego i ściany zewnętrznej a = 0,00035; b = 1,4.
   GSOP - stopniodni okresu grzewczego, wyznacza się je według wzoru (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(całkowita suma) zt,
   gdzie tv \u003d 20O C; tot średnia temperatura zewnętrzna w sezonie grzewczym, zgodnie z Tabelą 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zt = 205 dni (czas trwania sezonu grzewczego wg tej samej tabeli).
   Zastępując wartości tabelaryczne, znajdują: GSOP = 4551O C * dzień; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Zgodnie z Tabelą 2 SP50.13330.2012 dla wilgotności normalnej dobiera się współczynniki przewodzenia ciepła każdej warstwy „koła”: λB1=0,81W/(m°C), λB2=0,26W/(m°C), λB3= 0,041W/(m°C), λB4=0,81W/(m°C).
   Zgodnie ze wzorem E.6 SP 50.13330.2012 określa się warunkową odporność na przenoszenie ciepła:
   R0cond=1/αint+δn/λn+1/αext.
   gdzie αext \u003d 23 W / (m2 ° С) z punktu 1 tabeli 6 SP 50.13330.2012 dla ścian zewnętrznych.
   Podstawiając liczby, otrzymujemy R0usl = 2,54 m2 ° C / W. Udokładnia się go za pomocą współczynnika r = 0,9, który zależy od jednorodności konstrukcji, obecności żeber, zbrojenia, mostków cieplnych:
   Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

Uzyskany wynik pokazuje, że rzeczywisty opór cieplny jest mniejszy niż wymagany, dlatego projekt ściany wymaga ponownego rozważenia.

Obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej, program upraszcza obliczenia

Proste usługi komputerowe przyspieszają procesy obliczeniowe i poszukiwanie wymaganych współczynników. Warto zapoznać się z najpopularniejszymi programami.

1. „TeReMok”. Wprowadzane są dane wyjściowe: typ budynku (mieszkalny), temperatura wewnętrzna 20O, reżim wilgotności - normalny, powierzchnia zamieszkania - Moskwa. W kolejnym oknie otwiera się obliczona wartość standardowej odporności na przenikanie ciepła - 3,13 m2*°C/W.
   Na podstawie obliczonego współczynnika wykonuje się obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej z bloków piankowych (600 kg/m3), ocieplonej ekstrudowaną pianką polistyrenową Flurmat 200 (25 kg/m3) i otynkowanej zaprawą cementowo-wapienną. Niezbędne materiały wybieramy z menu, kładąc ich grubość (pustak piankowy - 200 mm, tynk - 20 mm), pozostawiając komórkę z pustą grubością izolacji.
   Po naciśnięciu przycisku „Obliczanie” uzyskuje się pożądaną grubość warstwy izolatora ciepła - 63 mm. Wygoda programu nie eliminuje jego wady: nie uwzględnia różnej przewodności cieplnej materiału murowego i zaprawy. Dzięki autorowi można powiedzieć pod tym adresem http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program jest oferowany na stronie http://rascheta.net/. Jego różnica w stosunku do poprzedniej usługi polega na tym, że wszystkie grubości są ustawiane niezależnie. Do obliczeń wprowadzany jest współczynnik jednorodności termotechniki r. Dobiera się go z tabeli: dla bloczków z pianobetonu ze zbrojeniem drutem w spoinach poziomych r = 0,9.
   Po wypełnieniu pól program wystawia raport o rzeczywistym oporze cieplnym wybranej konstrukcji, czy spełnia ona warunki klimatyczne. Ponadto sekwencja obliczeń jest dostarczana z formułami, źródłami normatywnymi i wartościami pośrednimi.

Podczas budowy domu lub wykonywania prac termoizolacyjnych ważne jest, aby ocenić skuteczność izolacji ściany zewnętrznej: obliczenia termiczne wykonane samodzielnie lub przy pomocy specjalisty pozwalają to zrobić szybko i dokładnie.

Jeśli masz zamiar budować
mały murowany domek, wtedy oczywiście będziesz miał pytania: „Co
czy ściana powinna być gruba?”, „Czy potrzebuję izolacji?”, „Którą stronę położyć
podgrzewacz? itp. itp.

W tym artykule postaramy się
dowiedzieć się i odpowiedzieć na wszystkie pytania.

Obliczenia termotechniczne
zamknięta struktura jest potrzebna przede wszystkim po to, aby dowiedzieć się, która
grubość powinna być twoją zewnętrzną ścianą.

Najpierw musisz zdecydować, ile
podłogi będą w Twoim budynku i w zależności od tego dokonuje się kalkulacji
koperty budowlane według nośności (nie w tym artykule).

Na podstawie tego obliczenia określamy
liczba cegieł w murze budynku.

Na przykład okazało się, że 2 gliny
cegły bez pustek, długość cegły 250 mm,
grubość zaprawy 10 mm, całkowita 510 mm (gęstość cegły 0,67
przyda nam się później). Decydujesz się pokryć zewnętrzną powierzchnię
płytki elewacyjne o grubości 1 cm (przy zakupie koniecznie dowiedz się
gęstość), a wewnętrzną powierzchnię zwykłym tynkiem, grubość warstwy 1,5
cm, nie zapomnij również dowiedzieć się o jego gęstości. Łącznie 535mm.

Aby budynek
zawalił się oczywiście dość, ale niestety w większości miast
Rosyjskie zimy są mroźne i dlatego takie ściany przemarzną. I nie do
ściany są zamarznięte, wymagają kolejnej warstwy izolacji.

Oblicza się grubość warstwy izolacyjnej
w następujący sposób:

1. W Internecie musisz pobrać SNiP
II 3-79* —
„Ciepłoownictwo budowlane” i SNiP 23-01-99 - „Klimatologia budowlana”.

2. Otwieramy konstrukcję SNiP
klimatologii i znajdź swoje miasto w tabeli 1* i spójrz na wartość na skrzyżowaniu
kolumna „Temperatura powietrza najzimniejszego pięciodniowego okresu, ° С, bezpieczeństwo
0,98" i sznurki z Twoim miastem. Na przykład dla miasta Penza t n \u003d -32 o C.

3. Szacowana temperatura powietrza w pomieszczeniu
brać

t w = 20 o C.

Współczynnik przenikania ciepła dla ścian wewnętrznycha c \u003d 8,7 W / m 2 ˚С

Współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych w warunkach zimowycha n \u003d 23 W / m 2 ˚С

Normatywna różnica temperatur między temperaturą wewnętrzną
powietrza i temperatury wewnętrznej powierzchni otaczających strukturΔ t n \u003d 4 o C.

4. Dalej
określamy wymaganą odporność na przenikanie ciepła wg wzoru #G0 (1a) z ciepłownictwa budowlanego
GSOP = (t w - t od os.) z od os. , GSOP=(20+4,5) 207=507,15 (dla miasta
Penzy).

Zgodnie ze wzorem (1) obliczamy:

(gdzie sigma to bezpośrednio grubość
materiał i gęstość lambda. Iwziął jako grzejnik
pianka poliuretanowapanele o gęstości 0,025)

Przyjmujemy grubość izolacji równą 0,054 m.

Stąd grubość ściany będzie wynosić:

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

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

Nadszedł sezon napraw. Złamałem głowę: jak zrobić dobrą naprawę za mniejsze pieniądze. Nie ma myśli o kredycie. Opierając się tylko na istniejących...

Zamiast odkładać kapitalny remont z roku na rok, można się do niego przygotować w taki sposób, aby przetrwać go z umiarem...

Najpierw musisz usunąć wszystko, co zostało ze starej firmy, która tam pracowała. Przełamujemy sztuczną barierę. Potem wszystko zgrywamy ...

Podczas eksploatacji budynku niepożądane jest zarówno przegrzewanie, jak i zamarzanie. Określenie złotego środka pozwoli na obliczenia termotechniczne, co jest nie mniej ważne niż obliczenie wydajności, wytrzymałości, odporności na ogień, trwałości.

W oparciu o normy termotechniczne, charakterystykę klimatyczną, przepuszczalność pary i wilgoci dokonuje się doboru materiałów do budowy konstrukcji otaczających. Jak wykonać te obliczenia, rozważymy w artykule.

Wiele zależy od cech termotechnicznych ogrodzeń stołecznych budynku. Są to wilgotność elementów konstrukcyjnych i wskaźniki temperatury, które wpływają na obecność lub brak kondensatu na przegrodach wewnętrznych i sufitach.

Obliczenia pokażą, czy stabilne charakterystyki temperatury i wilgotności zostaną utrzymane w temperaturach dodatnich i ujemnych. Lista tych cech zawiera również taki wskaźnik, jak ilość ciepła traconego przez przegrodę budynku w okresie zimnym.

Nie możesz rozpocząć projektowania bez tych wszystkich danych. Na ich podstawie wybierz grubość ścian i sufitów, kolejność warstw.

Zgodnie z rozporządzeniem GOST 30494-96 wartości temperatury w pomieszczeniu. Średnio to 21⁰. Jednocześnie wilgotność względna musi mieścić się w komfortowych granicach, a jest to średnio 37%. Najwyższa prędkość ruchu masy powietrza – 0,15 m/s

Obliczenia termotechniczne mają na celu określenie:

1. Czy projekty są identyczne z podanymi wymaganiami pod względem ochrony termicznej?
2. Czy komfortowy mikroklimat wewnątrz budynku jest tak w pełni zapewniony?
3. Czy zapewniona jest optymalna ochrona termiczna konstrukcji?

Główną zasadą jest utrzymanie równowagi różnicy wskaźników temperatury atmosfery w wewnętrznych konstrukcjach ogrodzeń i pomieszczeń. Jeśli nie zostanie to zaobserwowane, ciepło będzie pochłaniane przez te powierzchnie, a temperatura wewnątrz pozostanie bardzo niska.

Zmiany przepływu ciepła nie powinny znacząco wpływać na temperaturę wewnętrzną. Ta cecha nazywana jest odpornością na ciepło.

Wykonując obliczenia termiczne, określa się optymalne granice (minimalne i maksymalne) wymiarów ścian, grubości stropów. To gwarancja eksploatacji budynku przez długi czas, zarówno bez ekstremalnego zamarzania konstrukcji, jak i przegrzewania.

Parametry do wykonywania obliczeń

Do wykonania obliczeń ciepła potrzebne są parametry początkowe.

Zależą od szeregu cech:

1. Cel budynku i jego rodzaj.
2. Orientacja pionowych struktur otaczających względem kierunku do punktów kardynalnych.
3. Parametry geograficzne przyszłego domu.
4. Kubatura budynku, ilość kondygnacji, powierzchnia.
5. Rodzaje i dane wymiarowe otworów drzwiowych i okiennych.
6. Rodzaj ogrzewania i jego parametry techniczne.
7. Liczba stałych mieszkańców.
8. Materiał pionowych i poziomych konstrukcji ochronnych.
9. Sufity na najwyższym piętrze.
10. Urządzenia do ciepłej wody.
11. Rodzaj wentylacji.

W obliczeniach brane są również pod uwagę inne cechy konstrukcyjne konstrukcji. Przepuszczalność powietrza przez przegrody budowlane nie powinna przyczyniać się do nadmiernego chłodzenia wewnątrz domu i zmniejszać właściwości termoizolacyjnych elementów.

Zalanie ścian powoduje również utratę ciepła, a dodatkowo pociąga za sobą zawilgocenie, co niekorzystnie wpływa na trwałość budynku.

W procesie obliczeń określa się przede wszystkim dane cieplne materiałów budowlanych, z których wykonane są otaczające elementy konstrukcji. Ponadto ocenie podlegają obniżony opór przewodzenia ciepła i zgodność z jego wartością standardową.

Wzory do obliczeń

Straty ciepła traconego z domu można podzielić na dwie główne części: straty przez przegrody budowlane i straty spowodowane eksploatacją. Ponadto ciepło jest tracone, gdy ciepła woda jest odprowadzana do kanalizacji.

Dla materiałów, z których wykonane są konstrukcje zasłaniające, konieczne jest wyznaczenie wartości współczynnika przewodności cieplnej Kt (W/m x stopień). Znajdują się one w odpowiednich książkach referencyjnych.

Teraz znając grubość warstw, zgodnie ze wzorem: R = S/Kt, obliczyć opór cieplny każdej jednostki. Jeśli struktura jest wielowarstwowa, wszystkie uzyskane wartości są sumowane.

Rozmiary strat ciepła najłatwiej określić dodając przepływy ciepła przez przegrody budowlane, które faktycznie tworzą ten budynek.

Kierując się tą techniką, bierze się pod uwagę, że materiały tworzące strukturę nie mają tej samej struktury. Bierze się również pod uwagę, że przepływający przez nie strumień ciepła ma inną specyfikę.

Dla każdej pojedynczej konstrukcji straty ciepła określa wzór:

Q = (A / R) x dT

• A to powierzchnia w m².
• R to odporność konstrukcji na przenoszenie ciepła.
• dT to różnica temperatur między zewnętrzną a wewnętrzną. Musi być wyznaczony na najzimniejszy okres 5 dni.

Wykonując obliczenia w ten sposób, możesz uzyskać wynik tylko dla najzimniejszego okresu pięciu dni. Całkowite straty ciepła przez cały zimny sezon określa się, biorąc pod uwagę parametr dT, biorąc pod uwagę temperaturę nie najniższą, ale średnią.

Stopień, w jakim ciepło jest pochłaniane, a także oddawanie ciepła, zależy od wilgotności klimatu w regionie. Z tego powodu w obliczeniach wykorzystywane są mapy wilgotności.

Jest na to wzór:

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

W nim N to czas trwania okresu grzewczego w dniach.

Wady obliczania według powierzchni

Obliczenia na podstawie wskaźnika powierzchni nie są zbyt dokładne. Nie uwzględnia takiego parametru jak klimat, wskaźniki temperatury zarówno minimalnej, jak i maksymalnej, wilgotność. Ze względu na ignorowanie wielu ważnych punktów obliczenia zawierają znaczne błędy.

Często próbując je zablokować, projekt przewiduje „margines”.

Jeśli jednak ta metoda zostanie wybrana do obliczeń, należy wziąć pod uwagę następujące niuanse:

1. Przy wysokości pionowego ogrodzenia do trzech metrów i nie więcej niż dwóch otworach na jednej powierzchni lepiej jest pomnożyć wynik przez 100 watów.
2. Jeśli projekt obejmuje balkon, dwa okna lub loggię, mnożą się średnio o 125 watów.
3. Gdy pomieszczenia są przemysłowe lub magazynowe, stosuje się mnożnik 150 watów.
4. W przypadku grzejników znajdujących się w pobliżu okien ich moc projektowa zwiększa się o 25%.

Formuła obszaru to:

Q=S x 100 (150) W.

Tutaj Q to komfortowy poziom ciepła w budynku, S to powierzchnia z ogrzewaniem w m². Liczby 100 lub 150 to konkretna wartość energii cieplnej zużywanej do ogrzania 1 m².

Straty przez wentylację domu

Kluczowym parametrem w tym przypadku jest kurs wymiany powietrza. Pod warunkiem, że ściany domu są paroprzepuszczalne, wartość ta wynosi jeden.

Przenikanie zimnego powietrza do domu odbywa się poprzez wentylację nawiewną. Wentylacja wyciągowa ułatwia ucieczkę ciepłego powietrza. Zmniejsza straty poprzez wentylację wymiennik ciepła-rekuperator. Nie pozwala na ucieczkę ciepła wraz z wychodzącym powietrzem i ogrzewa dopływające strumienie

Całkowita wymiana powietrza wewnątrz budynku przewidziana jest w ciągu godziny. Budynki budowane zgodnie z normą DIN mają ściany z paroizolacją, więc tutaj przyjmuje się współczynnik wymiany powietrza równy dwa.

Istnieje wzór, za pomocą którego określa się straty ciepła przez system wentylacyjny:

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

Tutaj symbole oznaczają:

1. Qw - straty ciepła.
2. V to objętość pomieszczenia w mᶾ.
3. P - gęstość powietrza. przyjmuje się jej wartość równą 1,2047 kg/m2.
4. Kv - częstotliwość wymiany powietrza.
5. C to właściwa pojemność cieplna. Jest równy 1005 J/kg x C.

Na podstawie wyników tych obliczeń można określić moc generatora ciepła systemu grzewczego. W przypadku zbyt dużej wartości mocy wyjściem z sytuacji może być. Rozważ kilka przykładów domów wykonanych z różnych materiałów.

Przykład obliczeń termotechnicznych nr 1

Obliczamy budynek mieszkalny położony w 1. regionie klimatycznym (Rosja), podregionie 1B. Wszystkie dane pochodzą z tabeli 1 SNiP 23-01-99. Najzimniejsza temperatura obserwowana przez pięć dni z zabezpieczeniem 0,92 - tn = -22⁰С.

Zgodnie z SNiP okres grzewczy (zop) trwa 148 dni. Średnia temperatura w okresie grzewczym przy średniej dziennej temperaturze powietrza na ulicy wynosi 8⁰ - tot = -2,3⁰. Temperatura na zewnątrz w sezonie grzewczym wynosi tht = -4,4⁰.

Strata ciepła w domu to najważniejszy moment na etapie jego projektowania. Wybór materiałów budowlanych i izolacji zależy również od wyników obliczeń. Nie ma zerowych strat, ale musisz dążyć do tego, aby były one tak celowe, jak to tylko możliwe.

Warunkiem jest zapewnienie temperatury 22⁰ w pomieszczeniach domu. Dom ma dwie kondygnacje i ściany o grubości 0,5 m. Jego wysokość to 7 m, wymiary w rzucie 10 x 10 m. Materiałem pionowych konstrukcji otaczających jest ciepła ceramika. Dla niej współczynnik przewodzenia ciepła wynosi 0,16 W / m x C.

Jako izolację zewnętrzną zastosowano wełnę mineralną o grubości 5 cm. Wartość Kt dla niej wynosi 0,04 W / m x C. Liczba otworów okiennych w domu to 15 szt. 2,5 m² każdy.

Straty ciepła przez ściany

Przede wszystkim należy określić opór cieplny zarówno ściany ceramicznej, jak i izolacji. W pierwszym przypadku R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 kw. m x C/W. W drugim - R2 \u003d 0,05: 0,04 \u003d 1,25 metra kwadratowego. m x C/W. Ogólnie dla pionowej przegródki budynku: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 m2. m x C/W.

Ponieważ straty ciepła są wprost proporcjonalne do powierzchni przegród budowlanych, obliczamy powierzchnię ścian:

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

Teraz możesz określić straty ciepła przez ściany:

Qc \u003d (242,5: 4,375) x (22 - (-22)) \u003d 2438,9 W.

W podobny sposób oblicza się straty ciepła przez poziome konstrukcje otaczające. Na koniec wszystkie wyniki są sumowane.

Jeżeli piwnica pod podłogą pierwszego piętra jest ogrzewana, podłoga nie może być izolowana. Nadal lepiej jest osłonić ściany piwnicy izolacją, aby ciepło nie dostało się do ziemi.

Wyznaczanie strat przez wentylację

Aby uprościć obliczenia, nie uwzględniają grubości ścian, ale po prostu określają objętość powietrza wewnątrz:

V \u003d 10x10x7 \u003d 700 mᶾ.

Przy współczynniku wymiany powietrza Kv = 2 straty ciepła wyniosą:

Qv \u003d (700 x 2): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 - (-22)) \u003d 20 776 W.

Jeśli Kv = 1:

Qv \u003d (700 x 1): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 - (-22)) \u003d 10 358 W.

Wydajną wentylację budynków mieszkalnych zapewniają wymienniki obrotowe i płytowe. Sprawność tego pierwszego jest wyższa, dochodzi do 90%.

Przykład obliczeń termotechnicznych nr 2

Należy obliczyć straty przez mur ceglany o grubości 51 cm, ocieplony 10 cm warstwą wełny mineralnej. Na zewnątrz – 18⁰, wewnątrz – 22⁰. Wymiary ścian - 2,7 m wysokości i 4 m długości. Jedyna zewnętrzna ściana pomieszczenia skierowana jest na południe, nie ma drzwi zewnętrznych.

W przypadku cegły współczynnik przewodności cieplnej wynosi Kt = 0,58 W / mºС, dla wełny mineralnej - 0,04 W / mºС. Odporność termiczna:

R1 \u003d 0,51: 0,58 \u003d 0,879 tys. m x C/W. R2 \u003d 0,1: 0,04 \u003d 2,5 tys. m x C/W. Ogólnie rzecz biorąc, dla pionowej konstrukcji otaczającej: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 mkw. m x C/W.

Powierzchnia ściany zewnętrznej A \u003d 2,7 x 4 \u003d 10,8 m²

Straty ciepła przez ścianę:

Qc \u003d (10,8: 3,379) x (22 - (-18)) \u003d 127,9 W.

Aby obliczyć straty przez okna, stosuje się ten sam wzór, ale ich odporność termiczna z reguły jest podana w paszporcie i nie ma potrzeby jej obliczania.

W ociepleniu domu okna są „najsłabszym ogniwem”. Przechodzi przez nie dużo ciepła. Wielowarstwowe okna z podwójnymi szybami, folie odbijające ciepło, podwójne ramki zmniejszą straty, ale nawet to nie pomoże całkowicie uniknąć strat ciepła.

Jeżeli okna w domu o wymiarach 1,5 x 1,5 m² są energooszczędne, zorientowane na północ, a opór cieplny wynosi 0,87 m2 °C/W, to straty wyniosą:

Qo \u003d (2,25: 0,87) x (22 - (-18)) \u003d 103,4 tony.

Przykład obliczeń cieplnych nr 3

Wykonajmy obliczenia cieplne budynku z bali drewnianych z elewacją wykonaną z bali sosnowych o grubości warstwy 0,22 m. Współczynnik dla tego materiału wynosi K = 0,15. W tej sytuacji straty ciepła wyniosą:

R \u003d 0,22: 0,15 \u003d 1,47 m² x ⁰С / W.

Najniższa temperatura w okresie pięciodniowym to -18⁰, dla komfortu w domu temperatura jest ustawiona na 21⁰. Różnica wyniesie 39 centów. Na podstawie powierzchni 120 m² wynik będzie następujący:

Qc \u003d 120 x 39: 1,47 \u003d 3184 watów.

Dla porównania określamy utratę domu murowanego. Współczynnik dla cegły silikatowej wynosi 0,72.

R \u003d 0,22: 0,72 \u003d 0,306 m² x ⁰С / W.
Qc \u003d 120 x 39: 0,306 \u003d 15 294 watów.

W tych samych warunkach dom drewniany jest bardziej ekonomiczny. Cegła silikatowa do budowy ścian w ogóle się nie nadaje.

Drewniana konstrukcja ma dużą pojemność cieplną. Otaczające ją struktury utrzymują przez długi czas komfortową temperaturę. Niemniej jednak nawet dom z bali wymaga ocieplenia i lepiej zrobić to zarówno od wewnątrz, jak i od zewnątrz.

Przykład obliczenia ciepła nr 4

Dom powstanie w rejonie Moskwy. Do obliczeń pobrano ścianę wykonaną z bloków piankowych. Jak nakładana jest izolacja? Wykończenie konstrukcji - obustronnie tynk. Jego struktura jest wapienno-piaskowa.

Styropian ma gęstość 24 kg/m2.

Wilgotność względna w pomieszczeniu wynosi 55% przy średniej temperaturze 20⁰. Grubość warstwy:

• tynk - 0,01 m;
• pianobeton - 0,2 m;
• styropian - 0,065 m.

Zadanie polega na znalezieniu pożądanej odporności na przenoszenie ciepła i rzeczywistej. Wymagany Rtr określa się, podstawiając wartości do wyrażenia:

Rtr=a x GSOP+b

gdzie GOSP to stopniodnia sezonu grzewczego, a i b to współczynniki zaczerpnięte z tabeli nr 3 Kodeksu 50.13330.2012. Ponieważ budynek jest mieszkalny, a wynosi 0,00035, b = 1,4.

GSOP jest obliczany według wzoru zaczerpniętego z tego samego wspólnego przedsięwzięcia:

GOSP \u003d (cyna - tot) x zot.

W tym wzorze tv = 20⁰, tot = -2,2⁰, zot - 205 - okres grzewczy w dniach. Stąd:

GSOP \u003d (20 - (-2,2)) x 205 \u003d 4551⁰ C x dzień;

Rtr \u003d 0,00035 x 4551 + 1,4 \u003d 2,99 m2 x C / W.

Korzystając z tabeli nr 2 SP50.13330.2012 wyznaczyć współczynniki przewodności cieplnej dla każdej warstwy muru:

• λb1 = 0,81 W/m⁰С;
• λb2 = 0,26 W/m⁰С;
• λb3 = 0,041 W/m ⁰С;
• λb4 = 0,81 W/m ⁰С.

Całkowity warunkowy opór na przenoszenie ciepła Ro jest równy sumie oporów wszystkich warstw. Oblicza się go według wzoru:

Podstawiając wartości otrzymujemy: Rо konw. = 2,54 m2°C/W. Rf określa się mnożąc Ro przez współczynnik r równy 0,9:

Rf \u003d 2,54 x 0,9 \u003d 2,3 m2 x ° C / W.

Wynik zobowiązuje do zmiany konstrukcji elementu otaczającego, ponieważ rzeczywisty opór cieplny jest mniejszy niż obliczony.

Istnieje wiele usług komputerowych, które przyspieszają i upraszczają obliczenia.

Obliczenia termotechniczne są bezpośrednio związane z definicją. Z polecanego przez nas artykułu dowiesz się, co to jest i jak odnaleźć jego znaczenie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wykonywanie obliczeń ciepłowniczych za pomocą kalkulatora internetowego:

Prawidłowe obliczenia termiczne:

Właściwe obliczenia dotyczące inżynierii cieplnej pozwolą ocenić skuteczność izolacji elementów zewnętrznych domu, określić moc niezbędnego sprzętu grzewczego.

Dzięki temu możesz zaoszczędzić na zakupie materiałów i urządzeń grzewczych. Lepiej z góry wiedzieć, czy sprzęt poradzi sobie z ogrzewaniem i klimatyzacją budynku, niż kupować wszystko na chybił trafił.

Prosimy o zostawianie komentarzy, zadawanie pytań, zamieszczanie zdjęć na temat artykułu w bloku poniżej. Opowiedz nam, w jaki sposób obliczenia ciepłownicze pomogły Ci wybrać sprzęt grzewczy o wymaganej mocy lub system izolacji. Możliwe, że Twoje informacje będą przydatne dla odwiedzających witrynę.

Dawno temu budynki i konstrukcje były budowane bez zastanowienia się, jakie właściwości przewodzące ciepło mają otaczające konstrukcje. Innymi słowy, ściany były po prostu grube. A jeśli byłeś kiedyś w starych domach kupieckich, to być może zauważyłeś, że zewnętrzne ściany tych domów wykonane są z cegły ceramicznej, której grubość wynosi około 1,5 metra. Taka grubość ceglanego muru zapewniała i nadal zapewnia dość komfortowy pobyt ludziom w tych domach nawet w najcięższych mrozach.

Obecnie wszystko się zmieniło. A teraz ekonomicznie nie opłaca się robić tak grubych ścian. Dlatego wynaleziono materiały, które mogą ją zmniejszyć. Niektóre z nich: grzejniki i bloki silikatowe gazowe. Dzięki tym materiałom np. grubość muru można zmniejszyć do 250 mm.

Obecnie ściany i stropy wykonuje się najczęściej z 2 lub 3 warstw, z których jedna warstwa to materiał o dobrych właściwościach termoizolacyjnych. Aby określić optymalną grubość tego materiału, przeprowadza się obliczenia termiczne i określa punkt rosy.

Na następnej stronie znajdziesz informacje na temat obliczania punktu rosy. Tutaj obliczenia dotyczące ciepłownictwa zostaną rozważone na przykładzie.

Wymagane dokumenty regulacyjne

Do obliczeń potrzebne będą dwa SNiP, jedno wspólne przedsięwzięcie, jeden GOST i jeden dodatek:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). „Ochrona cieplna budynków”. Zaktualizowane wydanie z 2012 roku.
• SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). „Klimatologia budowlana”. Zaktualizowane wydanie z 2012 roku.
• SP 23-101-2004. „Projektowanie ochrony cieplnej budynków”.
• GOST 30494-96 (zastąpiony przez GOST 30494-2011 od 2011 r.). „Budynki mieszkalne i użyteczności publicznej. Parametry mikroklimatu wnętrz”.
• Korzyść. NP. Malyavin „Straty ciepła w budynku. Poradnik”.

Obliczone parametry

W procesie wykonywania obliczeń ciepłowniczych określa się:

• charakterystyka cieplna materiałów budowlanych konstrukcji otaczających;
• zmniejszona odporność na przenoszenie ciepła;
• zgodność tej zmniejszonej rezystancji z wartością standardową.

Przykład. Obliczenia termotechniczne ściany trójwarstwowej bez szczeliny powietrznej

Wstępne dane

1. Klimat okolicy i mikroklimat pomieszczenia

Teren budowy: Niżny Nowogród.

Przeznaczenie budynku: mieszkalny.

Obliczona wilgotność względna powietrza wewnętrznego ze stanu braku kondensacji na wewnętrznych powierzchniach zewnętrznych ogrodzeń wynosi - 55% (SNiP 23-02-2003 p.4.3. Tabela 1 dla normalnych warunków wilgotności).

Optymalna temperatura powietrza w salonie w zimnych porach roku t int = 20°C (GOST 30494-96 tabela 1).

Szacunkowa temperatura zewnętrzna tekst, określony przez temperaturę najzimniejszego pięciodniowego okresu z zabezpieczeniem 0,92 = -31 ° С (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolumna 5);

Czas trwania okresu grzewczego przy średniej dobowej temperaturze zewnętrznej 8°С jest równy z ht = 215 dni (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolumna 11);

Średnia temperatura zewnętrzna w okresie grzewczym t ht = -4,1 ° C (SNiP 23-01-99 tabela. 1 kolumna 12).

2. Konstrukcja ściany

Ściana składa się z następujących warstw:

• Cegła dekoracyjna (besser) o grubości 90 mm;
• izolacja (płyta z wełny mineralnej), na rysunku jej grubość jest oznaczona znakiem „X”, ponieważ zostanie ona znaleziona w procesie obliczeniowym;
• cegła silikatowa o grubości 250 mm;
• tynk (złożona zaprawa), dodatkowa warstwa, aby uzyskać bardziej obiektywny obraz, ponieważ jego wpływ jest minimalny, ale jest.

3. Właściwości termofizyczne materiałów

Wartości charakterystyk materiałów zestawiono w tabeli.

Notatka (*): Te cechy można również znaleźć u producentów materiałów termoizolacyjnych.

Obliczenie

4. Określenie grubości izolacji

Do obliczenia grubości warstwy termoizolacyjnej konieczne jest wyznaczenie oporów przenikania ciepła konstrukcji otaczającej w oparciu o wymagania norm sanitarnych i oszczędność energii.

4.1. Wyznaczenie normy ochrony termicznej według warunku oszczędności energii

Określenie stopniodni okresu grzewczego zgodnie z klauzulą ​​​​5.3 SNiP 23-02-2003:

D d = ( t int - to) z ht = (20 + 4,1)215 = 5182°С×dzień

Notatka: również stopnie-dni mają oznaczenie - GSOP.

Wartość normatywną zmniejszonej odporności na przenoszenie ciepła należy przyjąć nie mniej niż wartości znormalizowane określone przez SNIP 23-02-2003 (tabela 4) w zależności od stopniodnia obszaru budowy:

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

gdzie: Dd - stopniodnia okresu grzewczego w Niżnym Nowogrodzie,

a i b - współczynniki przyjęte zgodnie z tabelą 4 (jeśli SNiP 23-02-2003) lub zgodnie z tabelą 3 (jeśli SP 50.13330.2012) dla ścian budynku mieszkalnego (kolumna 3).

4.1. Ustalenie normy ochrony termicznej w zależności od stanu sanitarnego

W naszym przypadku jest to przykład, gdyż wskaźnik ten jest liczony dla budynków przemysłowych z nadmiarem ciepła jawnego powyżej 23 W/m3 oraz budynków przeznaczonych do eksploatacji sezonowej (jesienią lub wiosną), a także budynków o szacunkowa temperatura powietrza wewnętrznego 12 ° С i poniżej podanej odporności na przenoszenie ciepła struktur otaczających (z wyjątkiem przezroczystych).

Określenie normatywnej (maksymalnej dopuszczalnej) odporności na przenoszenie ciepła w zależności od warunków sanitarnych (wzór 3 SNiP 23-02-2003):

gdzie: n \u003d 1 - współczynnik przyjęty zgodnie z tabelą 6 dla ściany zewnętrznej;

t int = 20°C - wartość z danych początkowych;

t ext \u003d -31 ° С - wartość z danych początkowych;

Δt n \u003d 4 ° С - znormalizowana różnica temperatur między temperaturą powietrza w pomieszczeniu a temperaturą wewnętrznej powierzchni przegród zewnętrznych, jest przyjmowana zgodnie z tabelą 5 w tym przypadku dla zewnętrznych ścian budynków mieszkalnych;

α int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° С) - współczynnik przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni otaczającej konstrukcji, przyjęty zgodnie z tabelą 7 dla ścian zewnętrznych.

4.3. Stopień ochrony termicznej

Z powyższych obliczeń dla wymaganego oporu przenikania ciepła wybieramy R req od warunku oszczędzania energii i oznacz go teraz R tr0 \u003d 3,214 m 2 × °С/W .

5. Określenie grubości izolacji

Dla każdej warstwy danej ściany należy obliczyć opór cieplny ze wzoru:

gdzie: δi - grubość warstwy, mm;

λ i - obliczony współczynnik przewodności cieplnej materiału warstwy W/(m × °С).

1 warstwa (cegła dekoracyjna): R 1 = 0,09 / 0,96 = 0,094 m 2 × °С/W .

III warstwa (cegła silikatowa): R 3 = 0,25 / 0,87 = 0,287 m 2 × °С/W .

4 warstwa (tynk): R 4 = 0,02 / 0,87 = 0,023 m 2 × °С/W .

Wyznaczenie minimalnego dopuszczalnego (wymaganego) oporu cieplnego materiału termoizolacyjnego (wzór 5.6 wg E.G. Malyavina „Straty ciepła budynku. Instrukcja referencyjna”):

gdzie: R int = 1/α int = 1/8,7 - opór przewodzenia ciepła na powierzchni wewnętrznej;

R ext \u003d 1/α ext \u003d 1/23 - odporność na przenoszenie ciepła na powierzchni zewnętrznej, α ext przyjmuje się zgodnie z tabelą 14 dla ścian zewnętrznych;

ΣRi = 0,094 + 0,287 + 0,023 - suma oporów cieplnych wszystkich warstw ściany bez warstwy izolacyjnej, wyznaczona z uwzględnieniem współczynników przewodności cieplnej materiałów pobranych w kolumnie A lub B (kolumny 8 i 9 tabeli D1 SP 23-101-2004) w zgodnie z warunkami wilgotności ściany, m 2 ° С /W

Grubość izolacji wynosi (wzór 5.7):

gdzie: λ ut - współczynnik przewodności cieplnej materiału izolacyjnego, W / (m ° C).

Wyznaczenie oporu cieplnego muru z warunku, że całkowita grubość izolacji wyniesie 250 mm (wzór 5.8):

gdzie: ΣR t, i - suma oporów cieplnych wszystkich warstw ogrodzenia, łącznie z warstwą izolacyjną, o przyjętej grubości konstrukcyjnej, m 2 ·°С / W.

Z uzyskanego wyniku można wywnioskować, że

R 0 \u003d 3,503 m 2 × °С/W> R tr0 = 3,214m 2 × °С/W→ dlatego dobierana jest grubość izolacji Prawidłowy.

Wpływ szczeliny powietrznej

W przypadku, gdy jako grzejnik w murze trójwarstwowym stosuje się wełnę mineralną, wełnę szklaną lub inną izolację płytową, konieczne jest ułożenie warstwy wentylowanej między murem zewnętrznym a izolacją. Grubość tej warstwy powinna wynosić co najmniej 10 mm, a najlepiej 20-40 mm. Jest to konieczne w celu odprowadzenia zawilgoconej izolacji z kondensatu.

Ta warstwa powietrza nie jest przestrzenią zamkniętą, dlatego jeśli występuje w obliczeniach, należy wziąć pod uwagę wymagania punktu 9.1.2 SP 23-101-2004, a mianowicie:

a) warstwy konstrukcyjne znajdujące się między szczeliną powietrzną a powierzchnią zewnętrzną (w naszym przypadku jest to cegła dekoracyjna (besser)) nie są uwzględniane w obliczeniach ciepłowniczych;

b) na powierzchni konstrukcji zwróconej do warstwy przewietrzanej powietrzem zewnętrznym należy przyjąć współczynnik przenikania ciepła α ext = 10,8 W/(m°C).

Notatka: wpływ szczeliny powietrznej jest brany pod uwagę na przykład w obliczeniach cieplnych okien z podwójnymi szybami z tworzywa sztucznego.