Obliczenia termotechniczne konstrukcji: na czym polega i jak się je przeprowadza. Metoda obliczeń termotechnicznych ściany zewnętrznej Przykładowe obliczenia termotechniczne ściany ceglanej

Przykład obliczeń termotechnicznych konstrukcji otaczających

1. Dane wstępne

Zadanie techniczne. Ze względu na niezadowalające warunki cieplno-wilgotnościowe panujące w budynku, konieczne jest docieplenie jego ścian i dachu poddasza. W tym celu należy wykonać obliczenia oporu cieplnego, oporu cieplnego, przepuszczalności powietrza i pary przegród budowlanych, oceniając możliwość kondensacji wilgoci w grubości ogrodzeń. Ustal wymaganą grubość warstwy termoizolacji, konieczność stosowania wiatro- i paroizolacji oraz kolejność ułożenia warstw w konstrukcji. Opracuj rozwiązanie projektowe spełniające wymagania SNiP 23-02-2003 „Ochrona termiczna budynków” dla konstrukcji otaczających. Obliczenia należy wykonać zgodnie z zbiorem zasad projektowania i budowy SP 23-101-2004 „Projektowanie zabezpieczeń cieplnych budynków”.

Ogólna charakterystyka budynku. We wsi znajduje się dwukondygnacyjny budynek mieszkalny z poddaszem użytkowym. Sviritsa, obwód leningradzki. Całkowita powierzchnia zewnętrznych konstrukcji otaczających wynosi 585,4 m2; całkowita powierzchnia ścian 342,5 m2; całkowita powierzchnia okien 51,2 m2; powierzchnia dachu – 386 m2; wysokość piwnicy - 2,4 m.

Projekt konstrukcyjny budynku obejmuje ściany nośne, stropy żelbetowe z płyt kanałowych o grubości 220 mm oraz fundament betonowy. Ściany zewnętrzne murowane są z cegły, otynkowane wewnątrz i na zewnątrz zaprawą o grubości około 2 cm.

Dach budynku ma konstrukcję kratową z dachem na rąbek stalowy, wykonanym na listwach o skoku 250 mm. Izolacja o grubości 100 mm wykonana jest z płyt z wełny mineralnej układanych pomiędzy krokwiami

Budynek posiada stacjonarne ogrzewanie akumulacyjne elektrotermiczne. Piwnica ma cel techniczny.

Parametry klimatyczne. Według SNiP 23-02-2003 i GOST 30494-96 obliczoną średnią temperaturę powietrza wewnętrznego przyjmuje się jako równą

T wew= 20°C.

Według SNiP 23.01.99 akceptujemy:

1) szacunkową temperaturę powietrza zewnętrznego w porze zimnej dla warunków wsi. Sviritsa, obwód leningradzki

T wew= -29°C;

2) czas trwania okresu grzewczego

z ht= 228 dni;

3) średnią temperaturę powietrza zewnętrznego w okresie grzewczym

T ht= -2,9°C.

Współczynniki przenikania ciepła. Wartości współczynnika przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzeń przyjmuje się następująco: dla ścian, podłóg i gładkich sufitów α wew= 8,7 W/(m 2 ·°С).

Wartości współczynnika przenikania ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzeń przyjmuje się następująco: dla ścian i pokryć α wew=23; poddasze α wew=12 W/(m 2 ·°С);

Standaryzowany opór przenikania ciepła. Stopniodni sezonu grzewczego G D są określone wzorem (1)

G D= 5221 °C dzień.

Ponieważ wartość G D różni się od wartości tabelarycznych, wartość standardowa R wymaganie określone wzorem (2).

Według SNiP 23.02.2003 dla uzyskanej wartości stopniodni znormalizowany opór przenikania ciepła wynosi R wymaganie, m 2 °C/W, wynosi:

Do ścian zewnętrznych 3,23;

Nakrycia i zakłady nad podjazdami 4,81;

Ogrodzenie nad nieogrzewanymi podziemiami i piwnicami 4,25;

Okna i drzwi balkonowe 0,54.

2. Obliczenia termotechniczne ścian zewnętrznych

2.1. Odporność ścian zewnętrznych na przenikanie ciepła

Ściany zewnętrzne wykonane z pustaków ceramicznych i mają grubość 510 mm. Ściany tynkowane są od wewnątrz zaprawą wapienno-cementową o grubości 20 mm, a od zewnątrz zaprawą cementową o tej samej grubości.

Charakterystyki tych materiałów - gęstość γ 0, współczynnik przewodzenia ciepła w stanie suchym  0 i współczynnik przepuszczalności pary μ - przyjęto zgodnie z tabelą. Punkt 9 wniosku. W tym przypadku w obliczeniach wykorzystujemy współczynniki przewodności cieplnej materiałów  W dla warunków pracy B, (dla warunków pracy na mokro), które otrzymuje się ze wzoru (2.5). Mamy:

Do zapraw wapienno-cementowych

γ 0 = 1700 kg/m 3,

 W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),

μ=0,098 mg/(m·hPa);

Do murów z pustaków ceramicznych na zaprawie cementowo-piaskowej

γ 0 = 1400 kg/m 3,

 W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),

μ=0,16 mg/(m·hPa);

Do zaprawy cementowej

γ 0 = 1800 kg/m 3,

 W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),

μ=0,09 mg/(m·hPa).

Opór przenikania ciepła ściany bez izolacji jest równy

R o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m2°C/W.

W obecności otworów okiennych tworzących pochyłości ścian przyjmuje się współczynnik równomierności termicznej ścian ceglanych o grubości 510 mm R = 0,74.

Wówczas zmniejszony opór przenikania ciepła ścian budynku, określony wzorem (2.7), jest równy

R R o =0,74·1,08=0,80 m 2 ·°С/W.

Uzyskana wartość jest znacznie niższa od standardowej wartości oporu przenikania ciepła, dlatego konieczne jest wykonanie zewnętrznej izolacji termicznej i późniejsze tynkowanie zaprawy tynkarskiej masami ochronno-dekoracyjnymi wzmocnionymi siatką z włókna szklanego.

Aby termoizolacja mogła wyschnąć, warstwa tynku wierzchniego musi być paroprzepuszczalna, tj. porowaty o niskiej gęstości. Wybieramy porowatą zaprawę cementowo-perlitową, która ma następujące właściwości:

γ 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).

Całkowity opór przenikania ciepła dodanych warstw izolacji termicznej R t i okładzina gipsowa R w nie powinno być mniejsze

R t + R w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m2°C/W.

Wstępnie (po późniejszym wyjaśnieniu) przyjmujemy grubość okładziny tynkowej na 10 mm, wówczas jej odporność na przenikanie ciepła jest równa

R w =0,01/0,15=0,067 m2°C/W.

W przypadku stosowania do izolacji termicznej płyt z wełny mineralnej firmy SA „Mineral Wool” Facade Butts  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  W =0,045 W/(m°C) będzie wynosić grubość warstwy izolacji termicznej

δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.

Płyty Rockwool są dostępne w grubościach od 40 do 160 mm w odstępach co 10 mm. Przyjmujemy standardową grubość izolacji termicznej 150 mm. W ten sposób płyty zostaną ułożone w jednej warstwie.

Sprawdzanie zgodności z wymaganiami dotyczącymi oszczędzania energii. Schemat konstrukcyjny ściany pokazano na ryc. 1. Charakterystykę warstw ściany oraz całkowity opór ściany na przenikanie ciepła bez uwzględnienia paroizolacji podano w tabeli. 2.1.

Tabela 2.1

Charakterystyka warstw ścian icałkowity opór ściany przy przenikaniu ciepła

Opór przenikania ciepła ścian budynku po ociepleniu będzie wynosić:

R o = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m2°C/W.

Biorąc pod uwagę współczynnik równomierności cieplnej ścian zewnętrznych ( R= 0,74) uzyskujemy obniżony opór przenikania ciepła

R o R= 4,48 0,74 = 3,32 m2°C/W.

Otrzymana wartość R o R= 3,32 przekracza normę R wymaganie=3,23, ponieważ rzeczywista grubość płyt termoizolacyjnych jest większa niż obliczona. Ta pozycja spełnia pierwszy wymóg SNiP 23-02-2003 dotyczący oporu cieplnego ściany - R o ≥ R wymaganie .

Weryfikacja zgodności z wymaganiami dotsanitarne, higieniczne i komfortowe warunki wewnętrzne. Obliczona różnica pomiędzy temperaturą powietrza wewnętrznego a temperaturą powierzchni ściany wewnętrznej Δ T 0 jest

Δ T 0 =N(T wew – T wew)/(R o R ·α wew)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7°С.

Według SNiP 23.02.2003 w przypadku ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych dozwolona jest różnica temperatur nie większa niż 4,0 ºС. Zatem drugi warunek (Δ T 0 ≤Δ T N) zrobione.

P
sprawdźmy trzeci warunek ( τ wew >T dorastał), tj. Czy przy projektowej temperaturze zewnętrznej możliwa jest kondensacja wilgoci na wewnętrznej powierzchni ściany? T wew= -29°C. Temperatura powierzchni wewnętrznej τ wew strukturę otaczającą (bez wtrąceń przewodzących ciepło) określa się ze wzoru

τ wew = T wew –Δ T 0 =20–1,7=18,3°C.

Ciśnienie pary wodnej w pomieszczeniach mi wew równy

W trakcie eksploatacji budynku zarówno przegrzanie, jak i zamarznięcie są niepożądane. Obliczenia termotechniczne, które są nie mniej ważne niż obliczenie wydajności, wytrzymałości, odporności ogniowej i trwałości, pozwolą określić złoty środek.

W oparciu o standardy inżynierii cieplnej, charakterystykę klimatyczną, przepuszczalność pary i wilgoci dobierane są materiały do ​​​​budowy konstrukcji otaczających. W artykule przyjrzymy się, jak wykonać to obliczenie.

Wiele zależy od właściwości termicznych stałych osłon budynku. Obejmuje to wilgotność elementów konstrukcyjnych i wskaźniki temperatury, które wpływają na obecność lub brak kondensacji na wewnętrznych przegrodach i sufitach.

Obliczenia pokażą, czy stabilna charakterystyka temperatury i wilgotności zostanie utrzymana w temperaturach dodatnich i ujemnych. Lista tych cech obejmuje również taki wskaźnik, jak ilość ciepła utraconego przez przegrodę budynku w okresie zimnym.

Nie można rozpocząć projektowania bez posiadania wszystkich tych danych. Na ich podstawie dobierana jest grubość ścian i stropów oraz kolejność warstw.

Według przepisów GOST 30494-96 wartości temperatury w pomieszczeniu. Średnio jest to 21⁰. Jednocześnie wilgotność względna musi utrzymywać się w komfortowym zakresie, który wynosi średnio 37%. Największa prędkość ruchu mas powietrza wynosi 0,15 m/s

Obliczenia termotechniczne mają na celu określenie:

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

Podstawową zasadą jest zachowanie równowagi różnicy wskaźników temperatury atmosfery wewnętrznych konstrukcji ogrodzeń i posesji. Jeśli nie będzie to przestrzegane, ciepło będzie pochłaniane przez te powierzchnie, a temperatura wewnątrz pozostanie bardzo niska.

Zmiany przepływu ciepła nie powinny znacząco wpływać na temperaturę wewnętrzną. Ta cecha nazywa się odpornością na ciepło.

Wykonując obliczenia termiczne, określa się optymalne granice (minimalne i maksymalne) wymiarów ścian i grubości sufitów. Gwarantuje to eksploatację budynku przez długi czas, zarówno bez skrajnego zamarznięcia konstrukcji, jak i przegrzania.

Opcje wykonywania obliczeń

Aby wykonać obliczenia ciepła, potrzebne są parametry początkowe.

Zależą od wielu cech:

1. Przeznaczenie budynku i jego rodzaj.
2. Orientacje pionowych konstrukcji otaczających względem kierunków kardynalnych.
3. Parametry geograficzne przyszłego domu.
4. Kubatura budynku, liczba kondygnacji, powierzchnia.
5. Rodzaje i wymiary otworów drzwiowych i okiennych.
6. Rodzaj ogrzewania i jego parametry techniczne.
7. Liczba stałych mieszkańców.
8. Materiały na konstrukcje ogrodzeń pionowych i poziomych.
9. Sufity na piętrze.
10. Urządzenia do dostarczania ciepłej wody.
11. Rodzaj wentylacji.

Przy obliczeniach brane są również pod uwagę inne cechy konstrukcyjne konstrukcji. Przepuszczalność powietrza otaczających konstrukcji nie powinna przyczyniać się do nadmiernego wychłodzenia wnętrza domu i zmniejszać właściwości ochrony termicznej elementów.

Straty ciepła spowodowane są także zawilgoceniem ścian, co dodatkowo wiąże się z zawilgoceniem, co negatywnie wpływa na trwałość budynku.

W procesie obliczeniowym określa się przede wszystkim dane termotechniczne materiałów budowlanych, z których wykonane są elementy obudowy budynku. Dodatkowo określa się obniżony opór przenikania ciepła oraz zgodność z jego wartością normatywną.

Wzory do wykonywania obliczeń

Straty ciepła z domu można podzielić na dwie główne części: straty przez przegrodę budynku i straty spowodowane eksploatacją. Ponadto straty ciepła powstają podczas odprowadzania ciepłej wody do kanalizacji.

Dla materiałów, z których zbudowane są otaczające konstrukcje, należy znaleźć wartość wskaźnika przewodności cieplnej Kt (W/m x stopień). Znajdują się one w odpowiednich podręcznikach.

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

Najłatwiejszym sposobem określenia wielkości strat ciepła jest zsumowanie przepływów ciepła przez otaczające konstrukcje, które faktycznie tworzą ten budynek

Kierując się tą metodologią, biorą pod uwagę fakt, że materiały tworzące konstrukcję mają inną strukturę. Bierze się również pod uwagę, że przepływający przez nie strumień ciepła ma różną specyfikę.

Dla każdej indywidualnej konstrukcji straty ciepła określa się według wzoru:

Q = (A/R) x dT

• A - powierzchnia w m².
• R - odporność konstrukcji na przenikanie ciepła.
• dT - różnica temperatur pomiędzy zewnętrzem a wnętrzem. Należy go określić dla najzimniejszego okresu 5 dni.

Wykonując obliczenia w ten sposób, możesz uzyskać wynik tylko dla najzimniejszego okresu pięciu dni. Całkowitą utratę ciepła dla całej pory zimnej określa się biorąc pod uwagę parametr dT, biorąc pod uwagę nie najniższą temperaturę, ale średnią.

Stopień absorpcji i wymiany ciepła zależy od wilgotności klimatu panującego w danym regionie. Z tego powodu w obliczeniach wykorzystuje się mapy wilgotności.

Jest na to wzór:

Szer. = ((Q + Qв) x 24 x N)/1000

W nim N jest czasem trwania okresu grzewczego w dniach.

Wady obliczania powierzchni

Obliczenia na podstawie wskaźnika powierzchni nie są zbyt dokładne. Tutaj nie są brane pod uwagę takie parametry, jak klimat, wskaźniki temperatury, zarówno minimalne, jak i maksymalne, oraz wilgotność. Z powodu zignorowania wielu ważnych punktów obliczenia obarczone są znacznymi błędami.

Często próbując je pokryć, projekt zawiera „rezerwę”.

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

1. Jeśli wysokość ogrodzeń pionowych wynosi do trzech metrów, a na jednej powierzchni znajdują się nie więcej niż dwa otwory, wynik lepiej pomnożyć przez 100 W.
2. Jeśli w projekcie przewidziano balkon, dwa okna lub loggię, pomnóż moc przez średnio 125 W.
3. Gdy lokal ma charakter przemysłowy lub magazynowy stosuje się mnożnik 150 W.
4. Jeśli grzejniki znajdują się w pobliżu okien, ich wydajność projektowa wzrasta o 25%.

Wzór na pole to:

Q=S x 100 (150) szer.

Tutaj Q to komfortowy poziom ciepła w budynku, S to ogrzewana powierzchnia w m². Liczby 100 lub 150 oznaczają konkretną ilość energii cieplnej zużytej do ogrzania 1 m².

Straty wentylacyjne w domu

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

Wnikanie zimnego powietrza do domu odbywa się poprzez wentylację nawiewną. Wentylacja wyciągowa pomaga w ucieczce ciepłego powietrza. Rekuperator-wymiennik ciepła ogranicza straty poprzez wentylację. Nie pozwala na ucieczkę ciepła wraz z powietrzem wychodzącym, a podgrzewa napływające strumienie powietrza

Przewiduje się, że powietrze wewnątrz budynku zostanie całkowicie odnowione w ciągu godziny. Budynki budowane według normy DIN mają ściany z paroizolacją, więc tutaj współczynnik wymiany powietrza przyjmuje się jako dwa.

Istnieje wzór określający utratę ciepła przez system wentylacyjny:

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

Tutaj symbole mają następujące znaczenie:

1. Qв - utrata ciepła.
2. V to objętość pomieszczenia w mᶾ.
3. P - gęstość powietrza. przyjmuje się, że jego wartość wynosi 1,2047 kg/mᶾ.
4. Kv - kurs wymiany powietrza.
5. C - pojemność cieplna właściwa. Jest ono równe 1005 J/kg x C.

Na podstawie wyników tych obliczeń można określić moc generatora ciepła systemu grzewczego. Jeśli wartość mocy jest zbyt wysoka, może być wyjściem z sytuacji. Przyjrzyjmy się kilku przykładom domów wykonanych z różnych materiałów.

Przykład obliczeń termotechnicznych nr 1

Obliczmy budynek mieszkalny położony w regionie klimatycznym 1 (Rosja), podokręgu 1B. Wszystkie dane pochodzą z tabeli 1 SNiP 23-01-99. Najniższa temperatura zaobserwowana w ciągu pięciu dni z prawdopodobieństwem 0,92 to tн = -22⁰С.

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

Straty ciepła w domu są najważniejszym punktem na etapie projektowania. Wybór materiałów budowlanych i izolacji zależy od wyników obliczeń. Nie ma strat zerowych, ale trzeba starać się, aby były one jak najbardziej celowe

Postawiono warunek, że temperatura w pomieszczeniach domu powinna wynosić 22⁰. Dom ma dwie kondygnacje i ściany o grubości 0,5 m. Jego wysokość wynosi 7 m, wymiary w rzucie to 10 x 10 m. Materiał pionowych konstrukcji otaczających to ciepła ceramika. Dla niego współczynnik przewodzenia ciepła wynosi 0,16 W/m x C.

Jako izolację zewnętrzną zastosowano wełnę mineralną o grubości 5 cm. Wartość Kt dla niego wynosi 0,04 W/m x C. Liczba otworów okiennych w domu wynosi 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 mkw. m x C/W. W drugim - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 mkw. m x C/W. Ogólnie rzecz biorąc, dla pionowej przegrody budynku: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 mkw. m x C/W.

Ponieważ utrata ciepła jest wprost proporcjonalna do powierzchni otaczających konstrukcji, obliczamy powierzchnię ścian:

A = 10 x 4 x 7 – 15 x 2,5 = 242,5 m²

Teraz możesz określić straty ciepła przez ściany:

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

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

Jeśli piwnica pod podłogą pierwszego piętra jest ogrzewana, podłoga nie wymaga izolacji. Nadal lepiej jest wyłożyć ściany piwnicy izolacją, aby ciepło nie uciekało do gruntu.

Oznaczanie strat poprzez wentylację

Aby uprościć obliczenia, nie biorą pod uwagę grubości ścian, ale po prostu określają objętość powietrza w środku:

V = 10x10x7 = 700 mᶾ.

Przy współczynniku wymiany powietrza Kv = 2 straty ciepła będą wynosić:

Qв = (700 x 2): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 20776 W.

Jeżeli Kv = 1:

Qв = (700 x 1): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 10358 W.

Obrotowe i płytowe wymienniki ciepła zapewniają skuteczną wentylację budynków mieszkalnych. Wydajność tego pierwszego jest wyższa, sięga 90%.

Przykład obliczeń termotechnicznych nr 2

Należy obliczyć straty przez ścianę ceglaną o grubości 51 cm. Jest ona izolowana warstwą wełny mineralnej o grubości 10 cm. Na zewnątrz – 18⁰, wewnątrz – 22⁰. Wymiary ściany to 2,7 m wysokości i 4 m długości. Jedyna zewnętrzna ściana pomieszczenia skierowana jest na południe, nie ma tam drzwi zewnętrznych.

Dla cegły współczynnik przewodzenia ciepła Kt = 0,58 W/m°C, dla wełny mineralnej – 0,04 W/m°C. Odporność termiczna:

R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 m2 m x C/W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 mkw. m x C/W. Ogólnie dla pionowej przegrody budynku: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 mkw. m x C/W.

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

Straty ciepła przez ścianę:

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

Aby obliczyć straty przez okna, stosuje się ten sam wzór, ale ich opór cieplny z reguły jest wskazany w paszporcie i nie trzeba go obliczać.

W termoizolacji domu okna są „słabym ogniwem”. Traci się przez nie dość duża część ciepła. Wielowarstwowe okna z podwójnymi szybami, folie odbijające ciepło, podwójne ramy zmniejszą straty, ale nawet to nie pomoże całkowicie uniknąć utraty ciepła

Jeżeli dom posiada okna energooszczędne o wymiarach 1,5 x 1,5 m² skierowane na północ, a opór cieplny wynosi 0,87 m2°C/W, to straty będą wynosić:

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

Przykład obliczeń termotechnicznych nr 3

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

R = 0,22: 0,15 = 1,47 m² x ⁰С/W.

Najniższa temperatura pięciodniowego okresu wynosi -18⁰, dla komfortu w domu temperatura jest ustawiona na 21⁰. Różnica wyniesie 39⁰. W oparciu o powierzchnię 120 m² wynik będzie następujący:

Qс = 120 x 39: 1,47 = 3184 W.

Dla porównania określmy straty domu murowanego. Współczynnik dla cegły silikatowej wynosi 0,72.

R = 0,22: 0,72 = 0,306 m² x ⁰С/W.
Qс = 120 x 39: 0,306 = 15294 W.

W tych samych warunkach dom drewniany jest bardziej ekonomiczny. Cegła piaskowo-wapienna w ogóle nie nadaje się tutaj do budowy ścian.

Drewniana konstrukcja ma wysoką pojemność cieplną. Jego otaczające konstrukcje utrzymują komfortową temperaturę przez długi czas. Mimo to nawet dom z bali wymaga izolacji i lepiej to zrobić zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz

Przykład obliczenia ciepła nr 4

Dom zostanie zbudowany w regionie moskiewskim. Do obliczeń wzięto ścianę z bloków piankowych. Sposób stosowania izolacji. Wykończenie konstrukcji stanowi obustronny tynk. Jego struktura jest wapieniowo-piaskowa.

Styropian ma gęstość 24 kg/mᶾ.

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

• tynk - 0,01 m;
• pianka betonowa - 0,2 m;
• styropian ekspandowany - 0,065 m.

Zadanie polega na znalezieniu wymaganego i rzeczywistego oporu przenikania ciepła. Wymagany Rtr określa się poprzez podstawienie wartości w wyrażeniu:

Rtr=a x GSOP+b

gdzie GOSP to stopieńodniowy sezonu grzewczego, aib to współczynniki wzięte z tabeli nr 3 Kodeksu Przepisów 50.13330.2012. Ponieważ budynek ma charakter mieszkalny, a wynosi 0,00035, b = 1,4.

GSOP jest obliczany przy użyciu wzoru zaczerpniętego z tego samego SP:

GOSP = (tv – tot) x zot.

W tym wzorze tв = 20⁰, tоt = -2,2⁰, zоt - 205 to okres grzewczy w dniach. Stąd:

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

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

Korzystając z tabeli nr 2 SP50.13330.2012 określić współczynniki przewodzenia ciepła dla każdej warstwy ściany:

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

Całkowity warunkowy opór przenoszenia ciepła Ro jest równy sumie rezystancji wszystkich warstw. Oblicza się go za pomocą wzoru:

Podstawiając wartości otrzymamy: R® arb. = 2,54 m2°C/W. Rф wyznacza się poprzez pomnożenie Ro przez współczynnik r równy 0,9:

Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x °C/W.

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

Istnieje wiele usług komputerowych, które przyspieszają i upraszczają obliczenia.

Obliczenia termiczne są bezpośrednio powiązane z definicją. Z polecanego przez nas artykułu dowiesz się, co to jest i jak znaleźć jego znaczenie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wykonywanie obliczeń termotechnicznych za pomocą kalkulatora online:

Prawidłowe obliczenia termotechniczne:

Właściwe obliczenia termotechniczne pozwolą ocenić skuteczność izolacji zewnętrznych elementów domu i określić moc niezbędnego sprzętu grzewczego.

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

Prosimy o pozostawienie komentarzy, zadawanie pytań i zamieszczanie zdjęć związanych z tematem artykułu w bloku poniżej. Opowiedz nam, w jaki sposób obliczenia termotechniczne pomogły Ci w wyborze urządzeń grzewczych o wymaganej mocy lub systemie izolacji. Możliwe, że Twoje informacje będą przydatne dla osób odwiedzających witrynę.

Jeśli planujesz budowę
mały murowany domek, to na pewno będziesz mieć pytania: „Który
jaką grubość powinna mieć ściana?”, „Czy potrzebujesz izolacji?”, „Po której stronie ją położyć?”
izolacja? itp. i tak dalej.

W tym artykule spróbujemy
zrozumieć to i odpowiedzieć na wszystkie Twoje pytania.

Obliczenia termiczne
potrzebna jest przede wszystkim otaczająca struktura, aby dowiedzieć się, która
grubość powinna być twoją ścianą zewnętrzną.

Najpierw musisz zdecydować, ile
piętra będą w Twoim budynku i na tej podstawie dokonywane są obliczenia
konstrukcji otaczających według nośności (nie w tym artykule).

Według tego obliczenia ustalamy
liczba cegieł w murze twojego budynku.

Na przykład okazało się, że są to 2 gliny
cegły bez pustek, długość cegły 250 mm,
grubość zaprawy 10 mm, łącznie 510 mm (gęstość cegły 0,67
Przyda nam się to później). Zdecydowałeś się pokryć zewnętrzną powierzchnię
płytki licowe o grubości 1 cm (należy sprawdzić przy zakupie).
gęstość), a powierzchnia wewnętrzna to zwykły tynk o grubości warstwy 1,5
cm, nie zapomnij również sprawdzić jego gęstości. Łącznie 535 mm.

Aby budynek nie
zawalił się, to z pewnością wystarczy, ale niestety w większości miast
Rosyjskie zimy są mroźne i dlatego takie ściany zamarzną. I tak jak nie
Ściany zamarzły, potrzebna była kolejna warstwa izolacji.

Obliczana jest grubość warstwy izolacji
w następujący sposób:

1. Musisz pobrać SNiP w Internecie
II 3-79* —
„Inżynieria cieplna budownictwa” i SNiP 23-01-99 - „Klimatologia budownictwa”.

2. Otwarta konstrukcja SNiP
klimatologii, znajdź swoje miasto w tabeli 1* i spójrz na wartość na skrzyżowaniu
kolumna „Temperatura powietrza w najzimniejszym pięciodniowym okresie, °C, bezpieczeństwo
0,98" i linie z Twoim miastem. Na przykład dla miasta Penza t n = -32 o C.

3. Szacunkowa temperatura powietrza w pomieszczeniu
Brać

t w = 20 o C.

Współczynnik przenikania ciepła dla ścian wewnętrznychA cal = 8,7 W/m 2˚С

Współczynnik przenikania ciepła dla ścian zewnętrznych w warunkach zimowychA n = 23 W/m2·˚С

Standardowa różnica temperatur pomiędzy temperaturą wewnętrzną
powietrze i temperatura wewnętrznej powierzchni otaczających konstrukcjiΔ tn = 4 o C.

4. Dalej
wyznaczyć wymagany opór przenikania ciepła korzystając ze wzoru #G0 (1a) z techniki grzewczej budynków
GSOP = (t in - t from.trans.) z from.trans. , GSOP=(20+4,5)·207=507,15 (dla miasta
Penzy).

Korzystając ze wzoru (1) obliczamy:

(gdzie sigma jest bezpośrednią grubością
materiału i gęstości lambda. Ipotraktowałem to jako izolację
pianka poliuretanowapanele o gęstości 0,025)

Przyjmujemy, że grubość izolacji wynosi 0,054 m.

Zatem grubość ścianki będzie wynosić:

D = D 1 + D 2 + D 3 + D 4 =

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

Nadszedł sezon remontowy. Drapałem się po głowie: jak zrobić dobre naprawy za mniejsze pieniądze. Nie ma żadnych myśli o kredycie. Poleganie wyłącznie na istniejących...

Zamiast odkładać kapitalny remont z roku na rok, możesz się do niego przygotować, aby przetrwać go z umiarem...

Najpierw musisz usunąć wszystko, co pozostało ze starej firmy, która tam pracowała. Łamiemy sztuczną partycję. Potem wszystko zdzieramy...

Celem obliczeń termotechnicznych jest obliczenie grubości izolacji dla danej grubości części nośnej ściany zewnętrznej, która spełnia wymagania sanitarno-higieniczne i warunki oszczędzania energii. Inaczej mówiąc, mamy ściany zewnętrzne o grubości 640 mm z cegły silikatowej i będziemy je ocieplać styropianem, ale nie wiemy, jaką grubość izolacji wybrać, aby zachować zgodność ze standardami budowlanymi.

Obliczenia termotechniczne zewnętrznej ściany budynku przeprowadzane są zgodnie z SNiP II-3-79 „Inżynieria cieplna budynków” i SNiP 23-01-99 „Klimatologia budynków”.

Tabela 1

Wskaźniki właściwości cieplnych zastosowanych materiałów budowlanych (wg SNiP II-3-79*)

1-tynk wewnętrzny (zaprawa cementowo-piaskowa) - 20 mm

Ściana 2-ceglana (cegła silikatowa) - 640 mm

3-izolacja (styropian)

Tynk 4-cienkowarstwowy (warstwa dekoracyjna) - 5 mm

Podczas wykonywania obliczeń termotechnicznych przyjęto normalny reżim wilgotności w pomieszczeniu - warunki pracy („B”) zgodnie z SNiP II-3-79 t.1 i załącznikiem. 2, tj. Bierzemy przewodność cieplną materiałów użytych w kolumnie „B”.

Obliczmy wymagany opór przenikania ciepła ogrodzenia, biorąc pod uwagę warunki sanitarne, higieniczne i komfortowe, korzystając ze wzoru:

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

gdzie t in to projektowa temperatura powietrza wewnętrznego °C, przyjęta zgodnie z GOST 12.1.1.005-88 i normami projektowymi

odpowiednie budynki i budowle przyjmujemy równe +22 ° C dla budynków mieszkalnych zgodnie z dodatkiem 4 do SNiP 2.08.01-89;

t n – szacunkowa temperatura powietrza zewnętrznego w zimie, °C, równa średniej temperaturze najzimniejszego pięciodniowego okresu, z prawdopodobieństwem 0,92 według SNiP 23-01-99 dla miasta Jarosławia przyjmuje się równą -31 °C ;

n – współczynnik przyjęty zgodnie z SNiP II-3-79* (tabela 3*) w zależności od położenia zewnętrznej powierzchni konstrukcji otaczającej w stosunku do powietrza zewnętrznego i przyjmuje się, że jest on równy n=1;

Δ t n - norma i różnica temperatur między temperaturą powietrza wewnętrznego a temperaturą wewnętrznej powierzchni otaczającej konstrukcji - ustala się zgodnie z SNiP II-3-79* (tabela 2*) i przyjmuje się jako Δ t n = 4,0°C;

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

Wyznaczmy stopieńodniowy okresu grzewczego korzystając ze wzoru:

GSOP= (t in – t z.trans.)*z z.trans. (2)

gdzie t jest takie samo jak we wzorze (1);

t od.per - średnia temperatura, °C, w okresie, w którym średnia dzienna temperatura powietrza jest niższa lub równa 8 °C zgodnie z SNiP 23-01-99;

z from.per - czas trwania, dni, okresu, w którym średnia dzienna temperatura powietrza jest niższa lub równa 8 °C zgodnie z SNiP 23-01-99;

GSOP=(22-(-4))*221=5746°C*dzień.

Określmy zmniejszony opór wymiany ciepła Ro tr zgodnie z warunkami oszczędzania energii zgodnie z wymaganiami SNiP II-3-79* (tabela 1b*) oraz warunkami sanitarnymi, higienicznymi i komfortowymi. Wartości pośrednie określa się poprzez interpolację.

Tabela 2

Opór przenikania ciepła otaczających konstrukcji (wg SNiP II-3-79*)

Za największą z obliczonych wcześniej wartości przyjmujemy opór przenikania ciepła otaczających konstrukcji R(0):

R0 tr = 1,52< R 0 тр = 3,41, следовательно R 0 тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R 0 .

Napiszmy równanie do obliczenia rzeczywistego oporu przenikania ciepła R 0 konstrukcji obudowy ze wzoru zgodnego z podanym schematem obliczeniowym i wyznaczmy grubość δ x warstwy projektowej obudowy z warunku:

R 0 = 1/α n + Σδ i/ λ ja + δ x/ λ x + 1/α in = R 0

gdzie δ i jest grubością poszczególnych warstw ogrodzenia inną niż obliczona w m;

λ i – współczynniki przewodzenia ciepła poszczególnych warstw ogrodzenia (z wyjątkiem warstwy projektowej) w (W/m*°C) przyjmuje się zgodnie z SNiP II-3-79* (załącznik nr 3*) - do tego obliczenia tabela 1;

δ x – grubość warstwy projektowej ogrodzenia zewnętrznego w m;

λ x – współczynnik przewodzenia ciepła warstwy projektowej ogrodzenia zewnętrznego w (W/m*°C) przyjmuje się zgodnie z SNiP II-3-79* (Załącznik 3*) - do tego obliczenia tabela 1;

α in - współczynnik przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni otaczających konstrukcji przyjmuje się zgodnie z SNiP II-3-79* (Tabela 4*) i przyjmuje się, że jest równy α in = 8,7 W/m 2 *°C.

α n - współczynnik przenikania ciepła (dla warunków zimowych) zewnętrznej powierzchni konstrukcji otaczającej przyjmuje się zgodnie z SNiP II-3-79* (Tabela 6*) i przyjmuje się, że jest równy α n = 23 W/m 2 *° C.

Opór cieplny przegród budowlanych z kolejno ułożonymi warstwami jednorodnymi należy wyznaczać jako sumę oporów cieplnych poszczególnych warstw.

Dla ścian zewnętrznych i stropów grubość warstwy termoizolacyjnej ogrodzenia δ x oblicza się z warunku, że wartość rzeczywistego zredukowanego oporu przenikania ciepła otaczającej konstrukcji R 0 nie może być mniejsza niż wartość znormalizowana R 0 tr , obliczona według wzoru (2):

R 0 ≥ R 0 tr

Rozwijając wartość R 0, otrzymujemy:

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

Na tej podstawie określamy minimalną wartość grubości warstwy termoizolacyjnej

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

δx = 0,10 m

Uwzględniamy grubość izolacji (styropian) δ x = 0,10 m

Określ rzeczywisty opór przenikania ciepła obliczone konstrukcje obudowy R 0, biorąc pod uwagę przyjętą grubość warstwy termoizolacyjnej 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

R0 = 3,43 (m2*°C)/W

Stan R 0 ≥ R 0 tr zaobserwowano, R0 = 3,43 (m2*°C)/W ≥ R0 tr =3,41 (m2*°C)/W

Podstawowym zadaniem budownictwa jest stworzenie komfortowych warunków do życia lub pracy. Znaczna część terytorium naszego kraju położona jest na północnych szerokościach geograficznych o zimnym klimacie. Dlatego utrzymanie komfortowej temperatury w budynkach jest zawsze ważne. Wraz z rosnącymi taryfami za energię, na pierwszy plan wysuwa się zmniejszenie zużycia energii na ogrzewanie.

Charakterystyka klimatyczna

Wybór konstrukcji ścian i dachu zależy przede wszystkim od warunków klimatycznych panujących na terenie budowy. Aby je określić, należy zapoznać się z SP131.13330.2012 „Klimatologia budynków”. W obliczeniach wykorzystywane są następujące wartości:

• temperaturę najzimniejszego pięciodniowego okresu z prawdopodobieństwem 0,92 oznaczono jako Tn;
• średnia temperatura, oznaczona Thot;
• czas trwania, oznaczony jako ZOT.

Na przykładzie Murmańska wartości mają następujące wartości:

• Tn=-30 stopni;
• Tot=-3,4 stopnia;
• ZOT=275 dni.

Ponadto konieczne jest ustawienie szacunkowej temperatury w pomieszczeniu telewizyjnym; określa się ją zgodnie z GOST 30494-2011. W przypadku mieszkań możesz wziąć TV = 20 stopni.

Aby wykonać obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji, najpierw oblicz wartość GSOP (stopniodnia okresu grzewczego):
GSOP = (Tv - Razem) x ZOT.
W naszym przykładzie GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Podstawowe wskaźniki

Aby prawidłowo wybrać materiały przegród budowlanych, należy określić, jakie powinny mieć właściwości termiczne. Zdolność substancji do przewodzenia ciepła charakteryzuje się jej przewodnością cieplną, oznaczoną grecką literą l (lambda) i mierzoną w W/(m x st.). Zdolność konstrukcji do zatrzymywania ciepła charakteryzuje się oporem na przenikanie ciepła R i jest równy stosunkowi grubości do przewodności cieplnej: R = d/l.

Jeżeli konstrukcja składa się z kilku warstw, rezystancję oblicza się dla każdej warstwy, a następnie sumuje.

Opór przenikania ciepła jest głównym wskaźnikiem konstrukcji zewnętrznej. Jego wartość musi przekraczać wartość standardową. Wykonując obliczenia termotechniczne przegród zewnętrznych budynku, musimy określić uzasadniony ekonomicznie skład ścian i dachu.

Wartości przewodności cieplnej

O jakości izolacji termicznej decyduje przede wszystkim przewodność cieplna. Każdy certyfikowany materiał poddawany jest badaniom laboratoryjnym, w wyniku których ustalana jest ta wartość dla warunków pracy „A” lub „B”. W naszym kraju większość regionów odpowiada warunkom operacyjnym „B”. Przy wykonywaniu obliczeń termotechnicznych przegród zewnętrznych należy stosować tę wartość. Wartości przewodności cieplnej są podane na etykiecie lub w paszporcie materiału, ale jeśli nie są dostępne, można skorzystać z wartości referencyjnych z Kodeksu postępowania. Wartości dla najpopularniejszych materiałów podano poniżej:

• Mur z cegły zwykłej - 0,81 W (m x st.).
• Cegła piaskowo-wapienna - 0,87 W (m x st.).
• Gazobeton i pianka (gęstość 800) - 0,37 W (m x st.).
• Drewno iglaste - 0,18 W (m x st.).
• Ekstrudowana pianka polistyrenowa - 0,032 W (m x st.).
• Płyty z wełny mineralnej (gęstość 180) - 0,048 W (m x st.).

Standardowa wartość oporu przenoszenia ciepła

Obliczona wartość oporu przenikania ciepła nie powinna być mniejsza od wartości bazowej. Wartość podstawową ustala się zgodnie z Tabelą 3 SP50.13330.2012 „Budynki”. Tabela określa współczynniki do obliczania podstawowych wartości oporu przenoszenia ciepła wszystkich otaczających konstrukcji i typów budynków. Kontynuując rozpoczęte obliczenia termotechniczne konstrukcji otaczających, przykład obliczeń można przedstawić w następujący sposób:

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

Obliczenia termotechniczne zewnętrznej konstrukcji obudowy wykonywane są dla wszystkich konstrukcji zamykających obieg „ciepły” – podłogi na gruncie lub stropu podziemnego pomieszczenia technicznego, ścian zewnętrznych (w tym okien i drzwi), pokrycia zespolonego lub stropu nieogrzewane poddasze. Obliczenia należy również wykonać dla konstrukcji wewnętrznych, jeśli różnica temperatur w sąsiednich pomieszczeniach jest większa niż 8 stopni.

Obliczenia termiczne ścian

Większość ścian i sufitów ma konstrukcję wielowarstwową i niejednorodną. Obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji wielowarstwowych są następujące:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
gdzie n to parametry n-tej warstwy.

Jeśli weźmiemy pod uwagę ścianę z cegły otynkowanej, otrzymamy następujący projekt:

• zewnętrzna warstwa tynku o grubości 3 cm, przewodność cieplna 0,93 W (m x st.);
• mur z cegły pełnej 64 cm, przewodność cieplna 0,81 W (m x st.);
• wewnętrzna warstwa tynku ma grubość 3 cm, przewodność cieplna 0,93 W (m x st.).

Wzór na obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji jest następujący:

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

Uzyskana wartość jest znacznie mniejsza od wcześniej ustalonej wartości bazowej oporu przenikania ciepła ścian budynku mieszkalnego w Murmańsku wynoszącej 3,65 (m x st./W). Ściana nie spełnia wymogów prawnych i wymaga izolacji. Do izolacji ściany stosujemy grubość 150 mm i przewodność cieplną 0,048 W (m x st.).

Po wybraniu systemu izolacji należy wykonać weryfikacyjne obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji. Przykładowe obliczenie podano poniżej:

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

Otrzymana obliczona wartość jest większa od wartości bazowej - 3,65 (m x st./W), izolowana ściana spełnia wymagania norm.

Obliczanie podłóg i połączonych pokryć odbywa się w podobny sposób.

Obliczenia termotechniczne podłóg mających kontakt z gruntem

Często w domach prywatnych lub budynkach użyteczności publicznej przeprowadza się je na ziemi. Opór przenikania ciepła takich podłóg nie jest znormalizowany, ale przynajmniej konstrukcja podłóg nie powinna pozwalać na występowanie rosy. Obliczanie konstrukcji stykających się z podłożem przeprowadza się w następujący sposób: podłogi dzieli się na paski (strefy) o szerokości 2 metrów, zaczynając od zewnętrznej granicy. Takich stref są maksymalnie trzy, pozostały obszar należy do strefy czwartej. Jeżeli konstrukcja podłogi nie zapewnia skutecznej izolacji, przyjmuje się, że opór przenikania ciepła stref jest następujący:

• 1 strefa - 2,1 (m x stopień/W);
• Strefa 2 – 4,3 (m x stopień/W);
• Strefa 3 – 8,6 (m x stopień/W);
• Strefa 4 - 14,3 (m x stopień/szer.).

Łatwo zauważyć, że im powierzchnia podłogi jest dalej od ściany zewnętrznej, tym większy jest jej opór przenikaniu ciepła. Dlatego często ograniczają się do ocieplenia obwodu podłogi. W tym przypadku opór przenikania ciepła izolowanej konstrukcji jest dodawany do oporów przenikania ciepła strefy.
Obliczenie oporu przenikania ciepła podłogi należy uwzględnić w ogólnych obliczeniach inżynierii cieplnej otaczających konstrukcji. Rozważymy przykład obliczenia podłóg na ziemi poniżej. Weźmy powierzchnię podłogi 10 x 10 równą 100 metrom kwadratowym.

• Powierzchnia pierwszej strefy będzie wynosić 64 metry kwadratowe.
• Powierzchnia drugiej strefy będzie wynosić 32 metry kwadratowe.
• Powierzchnia strefy 3 będzie wynosić 4 metry kwadratowe.

Średnia wartość oporu przenoszenia ciepła podłogi nad gruntem:
Rpol = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x stopień/W).

Po ociepleniu podłogi na obwodzie płytą styropianową o grubości 5 cm i szerokości 1 metra otrzymujemy średnią wartość oporu przenikania ciepła:

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

Należy zauważyć, że w ten sposób obliczane są nie tylko podłogi, ale także konstrukcje ścian stykające się z gruntem (ściany podłogi wpuszczanej, ciepła piwnica).

Obliczenia termiczne drzwi

Nieco inaczej oblicza się podstawową wartość oporu przenikania ciepła drzwi wejściowych. Aby to obliczyć, należy najpierw obliczyć opór przenikania ciepła ściany według kryterium sanitarno-higienicznego (bez rosy):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).

Tutaj DTn jest różnicą temperatur pomiędzy wewnętrzną powierzchnią ściany a temperaturą powietrza w pomieszczeniu, określoną zgodnie z Kodeksem Przepisów, a dla mieszkania wynosi 4,0.
ab jest współczynnikiem przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni ściany, według SP wynosi 8,7.
Za podstawową wartość drzwi przyjmuje się 0,6xРst.

Dla wybranego projektu drzwi konieczne jest wykonanie weryfikacyjnych obliczeń termotechnicznych otaczających je konstrukcji. Przykład obliczenia drzwi wejściowych:

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

Ta obliczona wartość będzie odpowiadać drzwiom izolowanym płytą z wełny mineralnej o grubości 5 cm. Jej opór przenikania ciepła będzie wynosić R=0,05 / 0,048=1,04 (m x stopień/W), czyli będzie większy od obliczonego.

Kompleksowe wymagania

Obliczenia ścian, podłóg lub pokryć przeprowadza się w celu weryfikacji element po elemencie wymagań norm. Zestaw zasad ustanawia również kompleksowy wymóg charakteryzujący jakość izolacji wszystkich otaczających konstrukcji jako całości. Wartość ta nazywana jest „specyficzną charakterystyką zabezpieczenia termicznego”. Żadne obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji nie mogą być wykonane bez ich sprawdzenia. Poniżej podano przykład kalkulacji dla wspólnego przedsięwzięcia.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, czyli mniej niż znormalizowana wartość 0,52. W tym przypadku powierzchnię i objętość przyjmuje się dla domu o wymiarach 10 x 10 x 2,5 m. Opory przenikania ciepła są równe wartościom podstawowym.

Wartość znormalizowaną określa się zgodnie z SP w zależności od ogrzewanej objętości domu.

Oprócz złożonego wymogu sporządzenia paszportu energetycznego przeprowadza się również obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji; przykład przygotowania paszportu znajduje się w załączniku SP50.13330.2012.

Współczynnik jednolitości

Wszystkie powyższe obliczenia mają zastosowanie do konstrukcji jednorodnych. Co w praktyce jest dość rzadkie. Aby uwzględnić niejednorodności zmniejszające opór przenikania ciepła, wprowadza się współczynnik korygujący jednorodność termiczną - r. Uwzględnia zmianę oporów przenikania ciepła wprowadzaną przez otwory okienne i drzwiowe, narożniki zewnętrzne, wtrącenia niejednorodne (np. nadproża, belki, pasy wzmacniające) itp.

Obliczenie tego współczynnika jest dość skomplikowane, dlatego w uproszczonej formie można zastosować przybliżone wartości z literatury przedmiotu. Na przykład dla muru - 0,9, paneli trójwarstwowych - 0,7.

Skuteczna izolacja

Wybierając system docieplenia domu, łatwo zauważyć, że spełnienie współczesnych wymagań w zakresie ochrony termicznej bez zastosowania skutecznej izolacji jest prawie niemożliwe. Tak więc, jeśli użyjesz tradycyjnych cegieł glinianych, będziesz potrzebować muru o grubości kilku metrów, co nie jest ekonomicznie wykonalne. Jednocześnie niska przewodność cieplna nowoczesnych izolacji na bazie styropianu lub wełny skalnej pozwala ograniczyć się do grubości 10-20 cm.

Na przykład, aby osiągnąć podstawową wartość oporu przenoszenia ciepła wynoszącą 3,65 (m x stopień/W), będziesz potrzebować:

• mur ceglany o grubości 3 m;
• mur z bloczków piankowych 1,4 m;
• izolacja z wełny mineralnej 0,18 m.