Primjer termotehničkog proračuna vanjskog zida. Toplinski tehnički proračun konstrukcija: što je to i kako se provodi Toplinski tehnički proračun četveroslojnog vanjskog zida

Ako ćete graditi
mala zidana kućica, onda ćete naravno imati pitanja: „Što
zid treba biti debeo?”, “Trebam li izolaciju?”, “Koju stranu staviti
grijač? itd. itd.

U ovom ćemo članku pokušati
shvatiti i odgovoriti na sva vaša pitanja.

Toplinskotehnički proračun
ogradna struktura je potrebna, prije svega, kako bi se saznalo koji
debljina bi trebala biti vaš vanjski zid.

Prvo morate odlučiti koliko
katova će biti u vašoj zgradi i ovisno o tome se vrši izračun
ogradne konstrukcije prema nosivost(nije u ovom članku).

Na temelju ovog izračuna utvrđujemo
broj cigli u zidu vaše zgrade.

Na primjer, ispalo je 2 gline
opeke bez šupljina, duljina opeke 250 mm,
debljina morta 10 mm, ukupno 510 mm (gustoća opeke 0,67
kasnije će nam biti od koristi). Odlučili ste prekriti vanjsku površinu
pločice za oblaganje debljine 1 cm (pri kupnji se svakako informirajte
gustoća), a unutarnja površina običnom žbukom debljine sloja 1,5
cm, također ne zaboravite saznati njegovu gustoću. Ukupno 535 mm.

Da bi se zgrada
urušio, naravno, dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i stoga će se takvi zidovi smrznuti. I ne da
zidovi su zamrznuti, treba još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacijskog sloja
na sljedeći način:

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

2. Otvaramo SNiP konstrukciju
klimatologije i pronađite svoj grad u tablici 1 *, te pogledajte vrijednost na raskrižju
stupac "Temperatura zraka najhladnijeg petodnevnog razdoblja, ° S, sigurnost
0,98" i žice s vašim gradom. Za grad Penza, na primjer, t n \u003d -32 o C.

3. Projektirana temperatura zrak u zatvorenom prostoru
uzeti

t in = 20 o C.

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

Koeficijent prolaza topline za vanjske zidove u zimskim uvjetimaa n \u003d 23 W / m 2 ˚S

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

4. Dalje
određujemo potrebni otpor prijenosu topline prema formuli # G0 (1a) iz građevinske toplinske tehnike
GSOP = (t in - t od.per.) z od.per , GSOP=(20+4,5) 207=507,15 (za grad
Penza).

Prema formuli (1) izračunavamo:

(gdje je sigma izravno debljina
materijala i lambda gustoće. JA SAMuzeo kao grijač
poliuretanska pjenaploče gustoće 0,025)

Uzimamo debljinu izolacije jednaku 0,054 m.

Dakle, debljina stijenke će biti:

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

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

Stigla je sezona popravaka. Razbio sam glavu: kako napraviti dobar popravak za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjajući se samo na postojeće...

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

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

Da bi stan bio topao u najjačim mrazevima, potrebno je odabrati pravi sustav toplinske izolacije - za to se provodi izračun toplinske tehnike vanjski zid.Rezultat proračuna pokazuje koliko je učinkovita stvarna ili predviđena metoda izolacije.

Kako napraviti toplinski proračun vanjskog zida

Prvo morate pripremiti početne podatke. Sljedeći čimbenici utječu na parametar dizajna:

• klimatsko područje u kojem se kuća nalazi;
• namjena prostora je stambena zgrada, industrijska zgrada, bolnica;
• način rada zgrade - sezonski ili tijekom cijele godine;
• prisutnost u dizajnu otvora vrata i prozora;
• unutarnja vlažnost zraka, razlika unutarnje i vanjske temperature;
• broj katova, karakteristike katova.

Nakon prikupljanja i snimanja početnih informacija određuju se koeficijenti toplinske vodljivosti Građevinski materijal od kojih je zid napravljen. Stupanj apsorpcije i prijenosa topline ovisi o tome koliko je vlažna klima. U tom smislu, za izračun koeficijenata, karte vlage sastavljene za Ruska Federacija. Nakon toga, sve numeričke vrijednosti potrebne za izračun unose se u odgovarajuće formule.

Toplinski tehnički proračun vanjskog zida, primjer za zid od pjenastog betona

Kao primjer, izračunavaju se svojstva toplinske zaštite zida od pjenastih blokova, izoliranog ekspandiranim polistirenom gustoće od 24 kg / m3 i obostrano ožbukanog vapneno-pješčanim mortom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka provode se na temelju pravila gradnje. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%; ).
Svrha toplinskotehničkog proračuna vanjskog zida je određivanje potrebnog (Rtr) i stvarnog (Rf) otpora prijenosu topline.
Plaćanje

1. Prema tablici 1 SP 53.13330.2012, u danim uvjetima, režim vlažnosti se pretpostavlja normalnim. Tražena vrijednost Rtr nalazi se formulom:
   Rtr=a GSOP+b,
   gdje su a, b uzeti prema tablici 3 SP 50.13330.2012. Za stambenu zgradu i vanjski zid a = 0,00035; b = 1,4.
   GSOP - stupanj-dani razdoblja grijanja, nalaze se prema formuli (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tin-tot)zot,
   gdje je tv \u003d 20O C; tot prosječna vanjska temperatura tijekom sezone grijanja, prema tablici 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zot = 205 dana (trajanje sezone grijanja prema istoj tablici).
   Zamjenom tabličnih vrijednosti nalaze se: GSOP = 4551O C * dan; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Prema tablici 2 SP50.13330.2012 za normalnu vlažnost odabrani su koeficijenti toplinske vodljivosti svakog sloja "kolebe": λB1=0,81W/(m°C), λB2=0,26W/(m°C), λB3= 0,041W/(m°C), λB4=0,81W/(m°C).
   Prema formuli E.6 SP 50.13330.2012 određuje se uvjetni otpor prijenosu topline:
   R0cond=1/αint+δn/λn+1/αext.
   gdje je αext \u003d 23 W / (m2 ° S) iz klauzule 1 tablice 6 SP 50.13330.2012 za vanjske zidove.
   Zamjenom brojeva dobivate R0usl = 2,54 m2 ° C / W. Pročišćava se pomoću koeficijenta r ​​= 0,9, koji ovisi o homogenosti konstrukcija, prisutnosti rebara, armature, hladnih mostova:
   Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

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

Termotehnički proračun vanjskog zida, program pojednostavljuje proračune

Jednostavni računalni servisi ubrzavaju računalne procese i traženje potrebnih koeficijenata. Vrijedno je upoznati se s najpopularnijim programima.

1. "TeReMok". Upisuju se početni podaci: vrsta zgrade (stambena), unutarnja temperatura 20O, režim vlažnosti - normalan, područje stanovanja - Moskva. U sljedećem prozoru otvara se izračunata vrijednost standardnog otpora prijenosu topline - 3,13 m2 * ° C / W.
   Na temelju izračunatog koeficijenta provodi se termotehnički proračun vanjskog zida od pjenastih blokova (600 kg / m3), izoliranog ekstrudiranom polistirenskom pjenom Flurmat 200 (25 kg / m3) i ožbukanog cementno-vapnenim mortom. Odaberite iz izbornika prave materijale, odlažući njihovu debljinu (blok pjene - 200 mm, žbuka - 20 mm), ostavljajući ćeliju s debljinom izolacije nepopunjenom.
   Pritiskom na tipku "Izračun" dobiva se željena debljina sloja toplinske izolacije - 63 mm. Pogodnost programa ne uklanja njegov nedostatak: ne uzima u obzir različitu toplinsku vodljivost zidanog materijala i morta. Hvala autoru može se reći na ovoj adresi http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program nudi stranica http://rascheta.net/. Njegova razlika od prethodne usluge je da se sve debljine postavljaju neovisno. U proračun se uvodi koeficijent toplinskotehničke homogenosti r. Odabire se iz tablice: za pjenaste betonske blokove s armaturom žice u horizontalnim spojevima r = 0,9.
   Nakon popunjavanja polja, program izdaje izvješće o stvarnom stanju toplinski otpor odabrani dizajn, zadovoljava li klimatske uvjete. Osim toga, niz izračuna je opremljen formulama, normativnim izvorima i međuvrijednostima.

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

Tijekom rada zgrade nepoželjni su i pregrijavanje i smrzavanje. Određivanje zlatne sredine omogućit će izračun toplinske tehnike, što nije manje važno od izračuna učinkovitosti, čvrstoće, otpornosti na vatru, trajnosti.

Na temelju standarda toplinske tehnike, klimatskih karakteristika, propusnosti pare i vlage, provodi se izbor materijala za izgradnju ogradnih konstrukcija. Kako izvršiti ovaj izračun, razmotrit ćemo u članku.

Mnogo ovisi o značajkama toplinskog inženjerstva kapitalnih ograda zgrade. Ovo je vlažnost konstruktivni elementi, i indikatori temperature koji utječu na prisutnost ili odsutnost kondenzata na unutarnjim pregradama i stropovima.

Izračun će pokazati hoće li se održavati stabilne karakteristike temperature i vlažnosti pri pozitivnim i temperatura ispod nule. Popis ovih karakteristika također uključuje takav pokazatelj kao što je količina topline koju je omotnica zgrade izgubila tijekom hladnog razdoblja.

Ne možete početi projektirati bez svih ovih podataka. Na temelju njih odaberite debljinu zidova i stropova, redoslijed slojeva.

Prema propisu GOST 30494-96 vrijednosti temperature u zatvorenom prostoru. U prosjeku je 21⁰. U isto vrijeme, relativna vlažnost mora biti unutar ugodnih granica, a to je u prosjeku 37%. Najveća brzina kretanja mase zraka - 0,15 m / s

Toplinski tehnički proračun ima za cilj odrediti:

1. Jesu li izvedbe identične navedenim zahtjevima u pogledu toplinske zaštite?
2. Je li ugodna mikroklima unutar zgrade tako potpuno osigurana?
3. Je li osigurana optimalna toplinska zaštita konstrukcija?

Glavno načelo je održavanje ravnoteže razlike u temperaturnim pokazateljima atmosfere unutarnjih struktura ograda i prostorija. Ako se to ne poštuje, te će površine apsorbirati toplinu, a unutrašnja temperatura će ostati vrlo niska.

Na unutarnju temperaturu ne bi trebale značajno utjecati promjene protoka topline. Ova karakteristika se naziva otpornost na toplinu.

Izvođenjem toplinskog proračuna određuju se optimalne granice (minimalne i maksimalne) dimenzija zidova, stropova u debljini. Ovo je jamstvo dugotrajnog rada zgrade, bez ekstremnog smrzavanja konstrukcija i pregrijavanja.

Parametri za izvođenje proračuna

Za izračun topline potrebni su početni parametri.

Ovise o nizu karakteristika:

1. Namjena građevine i njezina vrsta.
2. Orijentacija okomitih ogradnih konstrukcija u odnosu na smjer kardinalnih točaka.
3. Geografski parametri budućeg doma.
4. Volumen zgrade, broj etaža, površina.
5. Vrste i dimenzijski podaci otvora za vrata i prozore.
6. Vrsta grijanja i njegovi tehnički parametri.
7. Broj stalnih stanovnika.
8. Materijal vertikalnih i horizontalnih zaštitnih konstrukcija.
9. Stropovi gornjeg kata.
10. Objekti tople vode.
11. Vrsta ventilacije.

Uzeti u obzir u obračunu i drugo značajke dizajna građevine. Zračna propusnost ovojnica zgrade ne bi trebala pridonijeti pretjeranom hlađenju unutar kuće i smanjiti karakteristike toplinske zaštite elemenata.

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

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

Formule za izračun

Gubitak topline izgubljene iz kuće može se podijeliti u dva glavna dijela: gubici kroz ovojnice zgrade i gubici uzrokovani radom. Osim toga, toplina se gubi prilikom resetiranja Topla voda u kanalizacijski sustav.

Za materijale od kojih su izrađene ograde, potrebno je pronaći vrijednost indeksa toplinske vodljivosti Kt (W / m x stupanj). Oni se nalaze u relevantnim referentnim knjigama.

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

Dimenzije toplinskih gubitaka najlakše je odrediti zbrajanjem toplinskih tokova kroz ovojnicu zgrade, koji tu zgradu zapravo tvore.

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

Za svaku pojedinu strukturu gubitak topline određuje se formulom:

Q = (A/R) x dT

• A je površina u m².
• R je otpor konstrukcije na prijenos topline.
• dT je temperaturna razlika između vanjske i unutarnje. Mora se odrediti za najhladnije 5-dnevno razdoblje.

Ovakvim izračunom možete dobiti rezultat samo za najhladnije petodnevno razdoblje. Ukupni gubitak topline za cijelu hladnu sezonu određuje se uzimajući u obzir parametar dT, uzimajući u obzir temperaturu koja nije najniža, već prosječna.

Opseg apsorpcije topline, kao i prijenos topline, ovisi o vlažnosti klime u regiji. Zbog toga se u izračunima koriste karte vlage.

Za to postoji formula:

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

U njemu je N trajanje razdoblja grijanja u danima.

Nedostaci izračunavanja po površini

Izračun na temelju indeksa površine nije baš precizan. Ne uzima u obzir takav parametar kao što su klima, indikatori temperature, minimalni i maksimalni, vlažnost. Zbog zanemarivanja mnogih važnih točaka, izračun ima značajne pogreške.

Često pokušavajući ih blokirati, projekt predviđa "marginu".

Ako se ipak za izračun odabere ova metoda, potrebno je uzeti u obzir sljedeće nijanse:

1. S okomitom visinom ograde do tri metra i ne više od dva otvora na jednoj površini, bolje je pomnožiti rezultat sa 100 vata.
2. Ako projekt uključuje balkon, dva prozora ili lođu, oni se množe s prosječno 125 vata.
3. Kada su prostorije industrijske ili skladišne, koristi se multiplikator od 150 vata.
4. U slučaju radijatora koji se nalaze u blizini prozora, njihov projektirani kapacitet se povećava za 25%.

Formula površine je:

Q=S x 100 (150) W.

Ovdje je Q ugodna razina topline u zgradi, S je površina s grijanjem u m². Brojevi 100 ili 150 su specifična vrijednost toplinske energije utrošene za grijanje 1 m².

Gubici kroz ventilaciju kuće

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

Prodor hladnog zraka u kuću provodi se kroz opskrbna ventilacija. Ispušna ventilacija promiče brigu topli zrak. Smanjuje gubitke kroz ventilacijski izmjenjivač topline-rekuperator. Ne dopušta toplinu da pobjegne zajedno s odlaznim zrakom, a zagrijava dolazne tokove

Predviđena je potpuna obnova zraka u objektu za jedan sat. Zgrade izgrađene prema DIN standardu imaju zidove s parnom branom, pa se ovdje stupanj izmjene zraka uzima jednak dva.

Postoji formula kojom se određuje gubitak topline kroz ventilacijski sustav:

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

Ovdje simboli znače sljedeće:

1. Qw - gubitak topline.
2. V je obujam prostorije u mᶾ.
3. P - gustoća zraka. njegova vrijednost je jednaka 1,2047 kg/mᶾ.
4. Kv - učestalost izmjene zraka.
5. C je specifični toplinski kapacitet. Jednaka je 1005 J / kg x C.

Na temelju rezultata ovog izračuna moguće je odrediti snagu generatora topline sistem grijanja. U slučaju previsoke vrijednosti snage, izlaz iz situacije može biti. Razmotrite nekoliko primjera za kuće izrađene od različitih materijala.

Primjer proračuna toplinske tehnike br.1

Izračunajte stambenu zgradu koja se nalazi u 1 klimatsko područje(Rusija), potpodručje 1B. Svi podaci preuzeti su iz tablice 1 SNiP 23-01-99. Najniža temperatura promatrana pet dana sa sigurnošću od 0,92 - tn = -22⁰S.

U skladu sa SNiP-om, razdoblje grijanja (zop) traje 148 dana. Prosječna temperatura tijekom razdoblja grijanja pri prosječnoj dnevnoj temperaturi zraka na ulici je 8⁰ - tot = -2,3⁰. Vanjska temperatura unutra sezona grijanja- tht = -4,4⁰.

Gubitak topline kod kuće najvažniji je trenutak u fazi njegovog dizajna. Izbor građevinskog materijala i izolacije također ovisi o rezultatima izračuna. Ne postoje nulti gubici, ali morate težiti da oni budu što svrsishodniji.

Uvjet je propisan da se u prostorijama kuće mora osigurati temperatura od 22⁰. Kuća ima dva kata i zidove debljine 0,5 m. Visina je 7 m, tlocrtne dimenzije su 10 x 10 m. Materijal vertikalnih ogradnih konstrukcija je topla keramika. Za nju je koeficijent toplinske vodljivosti 0,16 W / m x C.

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

Gubitak topline kroz zidove

Prije svega, toplinski otpor mora se definirati kao keramički zid, i grijač. U prvom slučaju, R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 sq. m x C/Š. U drugom - R2 \u003d 0,05: 0,04 \u003d 1,25 četvornih metara. m x C/Š. Općenito, za okomitu ovojnicu zgrade: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 sq. m x C/Š.

Budući da su gubici topline izravno proporcionalni površini ovojnice zgrade, izračunavamo površinu zidova:

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

Sada možete odrediti gubitak topline kroz zidove:

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

Na sličan način izračunavaju se gubici topline kroz vodoravne ograde. Na kraju se sumiraju svi rezultati.

Ako se podrum ispod poda prvog kata grije, pod se ne smije izolirati. Još je bolje zidove podruma obložiti izolacijom tako da toplina ne ide u zemlju.

Određivanje gubitaka ventilacijom

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

V \u003d 10x10x7 \u003d 700 mᶾ.

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

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

Ako je Kv = 1:

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

Učinkovito prozračivanje stambenih zgrada osiguravaju rotacijski i pločasti izmjenjivači topline. Učinkovitost prvog je veća, doseže 90%.

Primjer proračuna toplinske tehnike br. 2

Potrebno je izračunati gubitke kroz zid od opeke debljine 51 cm Izoliran je slojem od 10 cm. mineralna vuna. Izvana - 18⁰, iznutra - 22⁰. Dimenzije zida - 2,7 m visine i 4 m duljine. Jedini vanjski zid prostorije je orijentiran prema jugu, vanjska vrata Ne.

Za ciglu, koeficijent toplinske vodljivosti je Kt = 0,58 W / mºS, za mineralnu vunu - 0,04 W / mºS. Toplinska otpornost:

R1 \u003d 0,51: 0,58 \u003d 0,879 sq. m x C/Š. R2 \u003d 0,1: 0,04 \u003d 2,5 sq. m x C/Š. Općenito, za okomitu ograđenu strukturu: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 sq. m x C/Š.

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

Gubitak topline kroz zid:

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

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

U toplinskoj izolaciji kuće prozori su “najslabija karika”. Kroz njih prolazi mnogo topline. Višeslojni dvostruki prozori, filmovi koji reflektiraju toplinu, dvostruki okviri smanjit će gubitke, ali čak ni to neće pomoći u potpunom izbjegavanju gubitka topline.

Ako su prozori u kući dimenzija 1,5 x 1,5 m² energetski štedljivi, orijentirani prema sjeveru, a toplinski otpor je 0,87 m2 ° C / W, tada će gubici biti:

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

Primjer proračuna toplinske tehnike br.3

Izvršimo toplinski proračun drvene građevine od trupaca s fasadom podignutom od borovih trupaca debljine sloja 0,22 m. Koeficijent za ovaj materijal je K = 0,15. U ovoj situaciji gubitak topline će biti:

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

Najviše niske temperature pet dana - -18⁰, za udobnost u kući, temperatura je postavljena na 21⁰. Razlika će biti 39⁰. Na temelju površine od 120 m², rezultat će biti:

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

Usporedbe radi, definiramo gubitke kuća od cigli. Koeficijent za silikatna opeka - 0,72.

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

pod istim uvjetima drvena kuća ekonomičnije. Silikatna opeka za izgradnju zidova uopće nije prikladna.

Drvena konstrukcija ima visok toplinski kapacitet. Njegove zatvorene strukture dugo zadržavaju ugodnu temperaturu. Ipak, čak i drvenu kuću treba izolirati i bolje je to učiniti iznutra i izvana.

Primjer proračuna topline br. 4

Kuća će se graditi u moskovskoj regiji. Za izračun je uzet zid od pjenastih blokova. Kako se postavlja izolacija? Završna obrada konstrukcije - obostrana žbuka. Struktura mu je vapneno-pješčana.

Ekspandirani polistiren ima gustoću od 24 kg/mᶾ.

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

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

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

Rtr=a x GSOP+b

gdje je GOSP stupanj-dan sezone grijanja, a i b koeficijenti preuzeti iz tablice br. 3 Kodeksa pravila 50.13330.2012. Budući da je zgrada stambena, a je 0,00035, b = 1,4.

GSOP se izračunava prema formuli preuzetoj iz istog zajedničkog pothvata:

GOSP \u003d (kositar - ukupno) x zot.

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

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

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

Pomoću tablice br. 2 SP50.13330.2012 odredite koeficijente toplinske vodljivosti za svaki sloj zida:

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

Ukupni uvjetni otpor prijelazu topline Ro jednak je zbroju otpora svih slojeva. Izračunava se po formuli:

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

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

Rezultat obvezuje na promjenu dizajna elementa za zatvaranje, budući da je stvarni toplinski otpor manji od izračunatog.

Postoje mnoge računalne usluge koje ubrzavaju i pojednostavljuju izračune.

Proračuni toplinskog inženjerstva izravno su povezani s definicijom. Što je to i kako pronaći njegovo značenje saznat ćete iz članka koji preporučamo.

Zaključci i koristan video na tu temu

Izvođenje proračuna toplinske tehnike pomoću online kalkulatora:

Točan toplinski proračun:

Kompetentni izračun toplinske tehnike omogućit će vam procjenu učinkovitosti izolacije vanjskih elemenata kuće, određivanje snage potrebne opreme za grijanje.

Kao rezultat toga, možete uštedjeti na kupnji materijala i uređaji za grijanje. Bolje je unaprijed znati hoće li se oprema nositi s grijanjem i klimatizacijom zgrade nego kupiti sve nasumično.

Ostavite komentare, postavite pitanja, objavite fotografije na temu članka u bloku ispod. Recite nam kako vam je izračun toplinske tehnike pomogao odabrati opremu za grijanje potrebne snage ili izolacijski sustav. Moguće je da će vaši podaci biti korisni posjetiteljima stranice.

Svrha termotehničkog proračuna je izračunati debljinu izolacije za zadanu debljinu nosivog dijela vanjskog zida, koja zadovoljava sanitarno-higijenske zahtjeve i uvjete uštede energije. Drugim riječima, imamo vanjske zidove debljine 640 mm od silikatnih opeka i namjeravamo ih izolirati polistirenskom pjenom, ali ne znamo koju debljinu izolacije treba odabrati da bi bili u skladu s građevinskim propisima.

Proračun toplinske tehnike vanjskog zida zgrade provodi se u skladu s SNiP II-3-79 "Građevinska toplinska tehnika" i SNiP 23-01-99 "Građevinska klimatologija".

stol 1

Toplinska izvedba upotrijebljenih građevinskih materijala (prema SNiP II-3-79*)

1-unutarnja žbuka (cementno-pješčani mort) - 20 mm

Zid od 2 opeke (silikatna opeka) - 640 mm

3-izolacija (polistirenska pjena)

4-tankoslojna žbuka (dekorativni sloj) - 5 mm

Prilikom izvođenja proračuna toplinske tehnike usvojen je normalan režim vlažnosti u prostorijama - radni uvjeti ("B") u skladu sa SNiP II-3-79 v.1 i adj. 2, tj. toplinska vodljivost korištenih materijala uzima se prema koloni "B".

Izračunavamo potrebni otpor prijenosa topline ograde, uzimajući u obzir sanitarne i higijenske i ugodnim uvjetima prema formuli:

R 0 tr \u003d (t in - t n) * n / Δ t n * α in (1)

gdje je t in projektirana temperatura unutarnjeg zraka °S, uzeta u skladu s GOST 12.1.1.005-88 i standardima dizajna

relevantne zgrade i građevine, prihvaćamo jednake +22 ° C za stambene zgrade u skladu s Dodatkom 4 SNiP 2.08.01-89;

t n je procijenjena zimska temperatura vanjskog zraka, °S, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja, uz sigurnost od 0,92 prema SNiP 23-01-99 za grad Yaroslavl uzima se jednaka - 31°S;

n je koeficijent prihvaćen prema SNiP II-3-79* (tablica 3*) ovisno o položaju vanjska površina ogradne konstrukcije u odnosu na vanjski zrak i uzima se jednakim n=1;

Δ t n - normativna i temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine zatvorene konstrukcije - postavlja se prema SNiP II-3-79 * (tablica 2 *) i uzima se jednako Δ t n \ u003d 4,0 ° S;

R 0 tr \u003d (22- (-31)) * 1 / 4,0 * 8,7 \u003d 1,52

Stupanj-dan razdoblja grijanja određujemo formulom:

GSOP \u003d (t in - t od.per) * z od.per. (2)

gdje je t u - isto kao u formuli (1);

t od.per - prosječna temperatura, ° C, razdoblja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka ispod ili jednakom 8 ° C prema SNiP 23-01-99;

z od.per - trajanje, dani, razdoblja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka ispod ili jednakom 8 ° C prema SNiP 23-01-99;

GSOP \u003d (22-(-4)) * 221 \u003d 5746 ° C * dan.

Odredimo smanjeni otpor prijenosu topline Ro tr prema uvjetima uštede energije u skladu sa zahtjevima SNiP II-3-79* (tablica 1b*) i sanitarno-higijenskim i ugodnim uvjetima. Međuvrijednosti se određuju interpolacijom.

tablica 2

Otpornost prijenosa topline zatvorenih konstrukcija (prema SNiP II-3-79*)

Otpor na prijenos topline zatvorenih konstrukcija R(0) uzima se kao najveća od ranije izračunatih vrijednosti:

R 0 tr \u003d 1,52< R 0 тр = 3,41, следовательно R 0 тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R 0 .

Napišemo jednadžbu za izračun stvarnog otpora prijenosa topline R 0 ogradne konstrukcije koristeći formulu u skladu s danom projektnom shemom i odredimo debljinu δ x proračunskog sloja ograde iz uvjeta:

R 0 \u003d 1 / α n + Σδ i / λ i + δ x / λ x + 1 / α u \u003d R 0

gdje je δ i debljina pojedinih slojeva ograde, osim proračunske, u m;

λ i - koeficijenti toplinske vodljivosti pojedinih slojeva ograde (osim izračunatog sloja) u (W / m * ° C) uzimaju se prema SNiP II-3-79 * (Dodatak 3 *) - za ovu proračunsku tablicu 1 ;

δ x - debljina projektiranog sloja vanjske ograde, m;

λ x - koeficijent toplinske vodljivosti izračunatog sloja vanjske ograde u (W / m * ° C) uzimaju se prema SNiP II-3-79 * (Dodatak 3 *) - za ovu proračunsku tablicu 1;

α in - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ogradnih konstrukcija uzima se prema SNiP II-3-79 * (tablica 4 *) i uzima se jednak α in \u003d 8,7 W / m 2 * ° S.

α n - koeficijent prolaza topline (za zimski uvjeti) vanjska površina ograđene konstrukcije uzima se prema SNiP II-3-79 * (tablica 6 *) i uzima se jednakom α n = 23 W / m 2 * ° S.

Toplinski otpor ovojnice zgrade s uzastopno postavljenim homogenim slojevima treba odrediti kao zbroj toplinskih otpora pojedinih slojeva.

Za vanjske zidove i stropove debljina toplinsko-izolacijskog sloja ograde δ x izračunava se iz uvjeta da vrijednost stvarnog reduciranog otpora prijenosu topline ogradne konstrukcije R 0 ne smije biti manja od normalizirane vrijednosti R 0 tr izračunate formulom (2):

R 0 ≥ R 0 tr

Proširujući vrijednost R 0 , dobivamo:

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

Na temelju toga određujemo minimalnu vrijednost debljine toplinsko-izolacijskog sloja

δ x \u003d 0,041 * (3,41 - 0,115 - 0,022 - 0,74 - 0,005 - 0,043)

δx = 0,10 m

Uzimamo u obzir debljinu izolacije (polistirenska pjena) δ x = 0,10 m

Odredite stvarni otpor prijenosu topline proračunske ogradne konstrukcije R 0, uzimajući u obzir prihvaćenu debljinu toplinsko-izolacijskog sloja 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 \u003d 3,43 (m 2 * ° C) / W

Stanje R 0 ≥ R 0 tr promatrano, R 0 = 3,43 (m 2 * ° C) / W ≥ R 0 tr \u003d 3,41 (m 2 * ° C) / W

Stvaranje ugodnih uvjeta za život ili radna aktivnost je primarni cilj izgradnje. Značajan dio teritorija naše zemlje nalazi se u sjevernim geografskim širinama s hladnom klimom. Stoga je održavanje ugodne temperature u zgradama uvijek važno. Rastom tarifa energenata dolazi do izražaja smanjenje potrošnje energije za grijanje.

Karakteristike klime

Izbor zidne i krovne konstrukcije ovisi prvenstveno o klimatskim uvjetima građevinsko područje. Za njihovo određivanje potrebno je obratiti se na SP131.13330.2012 "Građevinska klimatologija". U izračunima se koriste sljedeće količine:

• temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92 označena je s Tn;
• prosječna temperatura, označena s Tot;
• trajanje, označava se ZOT.

Na primjeru za Murmansk, vrijednosti imaju sljedeće vrijednosti:

• Tn=-30 stupnjeva;
• Tot=-3,4 stupnja;
• ZOT=275 dana.

Osim toga, potrebno je postaviti projektnu temperaturu unutar prostorije Tv, određuje se u skladu s GOST 30494-2011. Za stanovanje možete uzeti TV \u003d 20 stupnjeva.

Da biste izvršili izračun toplinske tehnike ogradnih konstrukcija, unaprijed izračunajte vrijednost GSOP (stupnjev-dan razdoblja grijanja):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
U našem primjeru, GSOP \u003d (20 - (-3,4)) x 275 \u003d 6435.

Glavne karakteristike

Za pravi izbor materijala ograđujućih konstrukcija, potrebno je odrediti koje toplinske karakteristike trebaju imati. Sposobnost tvari da provodi toplinu karakterizirana je njezinom toplinskom vodljivošću, koja se označava grčkim slovom l (lambda) i mjeri se u W / (m x stupnjeva). Sposobnost konstrukcije da zadrži toplinu karakterizira njezina otpornost na prijenos topline R i jednaka je omjeru debljine i toplinske vodljivosti: R = d/l.

Ako se struktura sastoji od nekoliko slojeva, otpor se izračunava za svaki sloj i zatim zbraja.

Glavni pokazatelj je otpor prijenosa topline vanjska struktura. Njegova vrijednost mora biti veća od standardne vrijednosti. Pri izvođenju toplinskotehničkog proračuna ovojnice zgrade moramo utvrditi ekonomski opravdan sastav zidova i krovišta.

Vrijednosti toplinske vodljivosti

Kvaliteta toplinske izolacije određena je prvenstveno toplinskom vodljivošću. Svaki certificirani materijal podvrgava se laboratorijskim ispitivanjima, na temelju kojih se ova vrijednost utvrđuje za radne uvjete "A" ili "B". Za našu zemlju većina regija odgovara uvjetima rada "B". Prilikom izvođenja proračuna toplinske tehnike ograđujućih konstrukcija kuće, treba koristiti ovu vrijednost. Vrijednosti toplinske vodljivosti navedene su na naljepnici ili u putovnici materijala, ali ako nisu dostupne, možete koristiti referentne vrijednosti iz Kodeksa prakse. Vrijednosti za najpopularnije materijale dane su u nastavku:

• Obična cigla - 0,81 W (m x stupanj).
• Zidanje od silikatne opeke - 0,87 W (m x stupanj).
• Plin i pjenasti beton (gustoća 800) - 0,37 W (m x stupnjeva).
• Crnogorično drvo - 0,18 W (m x stupanj).
• Ekstrudirana polistirenska pjena - 0,032 W (m x stupnjeva).
• Ploče od mineralne vune (gustoća 180) - 0,048 W (m x stupnjeva).

Standardna vrijednost otpora prijenosu topline

Izračunata vrijednost otpora prijenosu topline ne smije biti manja od osnovne vrijednosti. Bazna vrijednost određena je prema tablici 3 SP50.13330.2012 "građevine". Tablica definira koeficijente za izračun osnovnih vrijednosti otpora prijenosa topline za sve zatvorene konstrukcije i vrste zgrada. Nastavljajući započeti toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija, primjer proračuna može se prikazati na sljedeći način:

• Rsten \u003d 0,00035x6435 + 1,4 \u003d 3,65 (m x deg / W).
• Rpocr \u003d 0,0005x6435 + 2,2 \u003d 5,41 (m x deg / W).
• Rcherd \u003d 0,00045x6435 + 1,9 \u003d 4,79 (m x deg / W).
• Rockna \u003d 0,00005x6435 + 0,3 \u003d x deg / W).

Termotehnički proračun vanjske ogradne konstrukcije izvodi se za sve konstrukcije koje zatvaraju "toplu" konturu - pod na tlu ili pod tehničkog podzemlja, vanjske zidove (uključujući prozore i vrata), kombinirani pokrov ili pod negrijanog tavana. Također, izračun se mora izvršiti za unutarnje strukture, ako je temperaturna razlika u susjednim prostorijama veća od 8 stupnjeva.

Toplinskotehnički proračun zidova

Većina zidova i stropova je višeslojna i heterogena u svom dizajnu. Termotehnički proračun zatvorenih konstrukcija višeslojne konstrukcije je sljedeći:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
gdje su n parametri n-tog sloja.

Ako uzmemo u obzir ožbukani zid od opeke, dobivamo sljedeći dizajn:

• vanjski sloj žbuke debljine 3 cm, toplinske vodljivosti 0,93 W (m x stup.);
• zidanje od pune glinene opeke 64 cm, toplinske vodljivosti 0,81 W (m x stup.);
• unutarnji sloj žbuke debljine 3 cm, toplinske vodljivosti 0,93 W (m x st.).

Formula za termotehnički proračun zatvorenih konstrukcija je sljedeća:

R \u003d 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 0,85 (m x stupnjeva / W).

Dobivena vrijednost znatno je manja od ranije utvrđene osnovne vrijednosti otpora prolazu topline zidova stambene zgrade u Murmansku 3,65 (m x deg/W). Zid ne zadovoljava zakonske zahtjeve i treba ga izolirati. Za zidnu izolaciju koristimo debljinu od 150 mm i toplinsku vodljivost od 0,048 W (m x stup.).

Nakon odabira izolacijskog sustava potrebno je izvršiti verifikacijski termotehnički proračun ogradnih konstrukcija. Primjer izračuna prikazan je u nastavku:

R \u003d 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 3,97 (m x stupanj / W).

Dobivena izračunata vrijednost veća je od osnovne vrijednosti - 3,65 (m x deg / W), izolirani zid zadovoljava zahtjeve standarda.

Izračun preklapanja i kombiniranih obloga provodi se na sličan način.

Toplinskotehnički proračun podova u kontaktu s tlom

Često se u privatnim kućama ili javnim zgradama izvode na tlu. Otpornost na prijenos topline takvih podova nije standardizirana, ali u najmanju ruku konstrukcija podova ne smije dopustiti ispadanje rose. Proračun konstrukcija u kontaktu s tlom provodi se na sljedeći način: podovi su podijeljeni u trake (zone) širine 2 metra, počevši od vanjske granice. Dodijeljene su do tri takve zone, preostala površina pripada četvrtoj zoni. Ako podna konstrukcija ne osigurava učinkovitu izolaciju, tada se otpor prijenosu topline zona uzima kako slijedi:

• 1 zona - 2,1 (m x stupanj / W);
• zona 2 - 4,3 (m x stupanj / W);
• zona 3 - 8,6 (m x stupnjeva / W);
• 4 zona - 14,3 (m x stupnjeva / W).

Lako je vidjeti da što je površina poda udaljenija od vanjskog zida, to je veća njegova otpornost na prijenos topline. Stoga su često ograničeni na zagrijavanje perimetra poda. U ovom slučaju, otpor prijenosu topline izolirane konstrukcije dodaje se otporu prijenosa topline zone.
Proračun otpornosti na prijenos topline poda mora biti uključen u cjelokupni proračun toplinske tehnike ogradnih konstrukcija. U nastavku će se razmotriti primjer izračuna podova na tlu. Uzmimo površinu poda 10 x 10, jednaku 100 četvornih metara.

• Površina 1 zone bit će 64 m2.
• Površina zone 2 bit će 32 m2.
• Površina 3. zone bit će 4 m2.

Prosječna vrijednost otpora prijenosu topline poda na tlu:
Rpol \u003d 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 2,6 (m x deg / W).

Izvođenjem izolacije perimetra poda polistirenskom pjenastom pločom debljine 5 cm, trakom širine 1 metar, dobivamo prosječnu vrijednost otpora prijenosu topline:

Rpol \u003d 100 / (32 / 2,1 + 32 / (2,1 + 0,05 / 0,032) + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 4,09 (m x deg / W).

Važno je napomenuti da se na ovaj način ne izračunavaju samo podovi, već i konstrukcije zidova u kontaktu s tlom (zidovi udubljenog poda, topli podrum).

Termotehnički proračun vrata

Osnovna vrijednost otpora prijenosu topline izračunava se nešto drugačije ulazna vrata. Da biste ga izračunali, prvo morate izračunati otpor prijenosa topline zida prema sanitarno-higijenskom kriteriju (ne rošenje):
Rst \u003d (Tv - Tn) / (DTn x av).

Ovdje je DTN temperaturna razlika između unutarnje površine zida i temperature zraka u prostoriji, određena Kodeksom pravila i za stanovanje je 4,0.
av - koeficijent prolaza topline unutarnje površine zida, prema zajedničkom ulaganju je 8,7.
Osnovna vrijednost vrata je jednaka 0,6xRst.

Za odabrani dizajn vrata potrebno je izvršiti kontrolni termotehnički proračun ogradnih konstrukcija. Primjer izračuna ulaznih vrata:

Rdv \u003d 0,6 x (20-(-30)) / (4 x 8,7) \u003d 0,86 (m x stupnjeva / W).

Ova izračunata vrijednost će odgovarati vratima izoliranim pločom od mineralne vune debljine 5 cm.

Složeni zahtjevi

Proračuni zidova, poda ili krova izvode se kako bi se provjerili zahtjevi propisa za svaki element. Skup pravila također uspostavlja potpuni zahtjev koji karakterizira kvalitetu izolacije svih zatvorenih konstrukcija u cjelini. Ta se vrijednost naziva "specifična karakteristika toplinske zaštite". Niti jedan termotehnički proračun ogradnih konstrukcija ne može bez njegove provjere. Primjer izračuna SP-a prikazan je u nastavku.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, što je manje od normalizirane vrijednosti od 0,52. U ovom slučaju, površina i volumen se uzimaju za kuću dimenzija 10 x 10 x 2,5 m. Otpori prijenosa topline jednaki su osnovnim vrijednostima.

Normalizirana vrijednost se određuje u skladu sa zajedničkim ulaganjem, ovisno o grijanom volumenu kuće.

Osim složenog zahtjeva, za izradu energetske putovnice provodi se i toplinskotehnički proračun ovojnica zgrade, primjer izdavanja putovnice dat je u prilogu SP50.13330.2012.

Koeficijent ujednačenosti

Svi gornji proračuni primjenjivi su za homogene strukture. Što je u praksi prilično rijetko. Kako bi se uzele u obzir nehomogenosti koje smanjuju otpor prijenosu topline, uvodi se korekcijski faktor za toplinskotehničku uniformnost, r. Uzima u obzir promjenu otpora prijenosu topline koju unose prozor i vrata, vanjski kutovi, nehomogeni uključci (na primjer, nadvoji, grede, armaturni pojasevi) itd.

Izračun ovog koeficijenta prilično je kompliciran, stoga u pojednostavljenom obliku možete koristiti približne vrijednosti iz referentne literature. Na primjer, za zidanje opekom- 0,9, troslojne ploče - 0,7.

Učinkovita izolacija

Prilikom odabira sustava izolacije doma lako se uvjeriti da je gotovo nemoguće zadovoljiti suvremene zahtjeve toplinske zaštite bez upotrebe učinkovite izolacije. Dakle, ako koristite tradicionalnu glinenu opeku, trebat će vam zidanje debljine nekoliko metara, što nije ekonomski isplativo. Međutim, niska toplinska vodljivost moderni grijači na bazi ekspandiranog polistirena ili kamene vune omogućuje vam da se ograničite na debljine od 10-20 cm.

Na primjer, da biste postigli osnovnu vrijednost otpora prijenosu topline od 3,65 (m x deg/W), trebate:

• zid od opeke debljine 3 m;
• zidanje od pjenastih betonskih blokova 1,4 m;
• izolacija od mineralne vune 0,18 m.