Топлинно изчисление на стената. Изчисляване на топлопроводимостта на стената. Топлотехническо изчисление на вилата

Стените на сградите ни предпазват от вятър, валежи и често служат като носещи конструкции на покрива. И все пак Главна функциястените, като ограждащи конструкции, трябва да предпазват човек от неудобни температури (предимно ниски) на въздуха на околното пространство.

Термотехническото изчисление на стената определя необходимите дебелини на слоевете на използваните материали, осигурявайки топлоизолацияпомещения от гледна точка на осигуряване на комфортни санитарно-хигиенни условия за престой на човек в сградата и изискванията на законодателството за енергоспестяване.

Колкото по-здрави са изолирани стените, толкова по-ниски са бъдещите експлоатационни разходи за отопление на сградата, но в същото време, толкова по-големи са разходите за закупуване на материали по време на строителството. Доколко е разумно да се изолират ограждащи конструкции, зависи от очаквания живот на сградата, целите, преследвани от строителния инвеститор, и се разглежда на практика във всеки случай поотделно.

Санитарно-хигиенните изисквания определят минималното допустимо съпротивление на топлопреминаване на стенните секции, което може да осигури комфорт в помещението. Тези изисквания трябва да бъдат спазени при проектирането и строителството! Осигуряването на изисквания за пестене на енергия ще позволи на вашия проект не само да премине проверката и да изисква допълнителни еднократни разходи по време на строителството, но също така ще осигури намаляване на допълнителните разходи за отопление по време на работа.

Топлотехническо изчисление в Excel на многослойна стена.

Включете MS Excel и започнете да преглеждате примера топлотехническо изчислениестени на строяща се сграда в района - Москва.

Преди да започнете работа, изтеглете: SP 23-101-2004, SP 131. 13330.2012 и SP 50.13330.2012. Всички горепосочени кодекси за практика са свободно достъпни в Интернет.

В изчисления файл на Excel, в бележките към клетките със стойности на параметрите се предоставя информация откъде трябва да бъдат взети тези стойности и се посочват не само номерата на документите, но и често номерата на таблиците и дори колони.

Като се имат предвид размерите и материалите на стенните слоеве, ние ще го проверим за съответствие със санитарните и хигиенните стандарти и стандартите за пестене на енергия, както и ще изчислим изчислените температури на границите на слоевете.

Първоначални данни:

1…7. Фокусирайки се върху връзките в бележките към клетки D4-D10, попълнете първата част на таблицата с първоначалните данни за вашия регион на строителство.

8…15. Във втората част на изходните данни в клетки D12-D19 въвеждаме параметрите на слоевете външна стенаса дебелините и коефициентите на топлопроводимост.

Можете да поискате стойностите на коефициентите на топлопроводимост на материалите от продавачите, да намерите връзките в бележките към клетки D13, D15, D17, D19 или просто да потърсите в мрежата.

В този пример:

първият слой е гипсова обшивка (суха мазилка) с плътност 1050 kg / m 3;

вторият слой е тухлена зидария от обикновена глинена тухла (1800 kg / m 3) върху циментово-шлаков разтвор;

третият слой са плочи от минерална вата от каменни влакна (25-50 kg/m3);

четвъртият слой е полимерциментова мазилка с мрежа от фибростъкло.

Резултати:

Ще извършим топлинно инженерно изчисление на стената въз основа на предположението, че материалите, използвани в конструкцията, запазват топлоинженерната еднородност в посоката на разпространение топлинен поток.

Изчислението се извършва по формулите по-долу:

16. GSOP=( t време- t n sr)* З

17. R0ъъъtr=0,00035* GSOP+1,4

Формулата е приложима за топлинно изчисление на стени жилищни сгради, детски и лечебни заведения. За сгради с друго предназначение коефициентите "0,00035" и "1,4" във формулата трябва да бъдат избрани по различен начин съгласно таблица 3 от SP 50.13330.2012.

18. Р0str=( t време- t nr)/( Δ тв* α в )

19. Р 0 =1/ α в +δ 1 / λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 / λ 3 +δ 4 / λ 4 +1/ α n

Трябва да бъдат изпълнени следните условия: Р 0 > Р0str и Р 0 > Р0etr .

Ако първото условие не е изпълнено, клетката D24 автоматично ще се запълни с червено, сигнализирайки на потребителя, че избраната структура на стената не може да се използва. Ако само второто условие не е изпълнено, клетката D24 ще бъде оцветена розово. Когато изчисленото съпротивление на топлопреминаване е по-голямо от стандартните стойности, клетка D24 е оцветена в светло жълто.

20.т 1 = тvr — (тvr — тnr )/ Р 0 *1/α инча

21.т 2 = тvr — (тvr — тnr )/ Р 0 *(1/α в +δ 1 /λ1)

22.т 3 = тvr — (тvr — тnr )/ Р 0 *(1/α в +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2)

23.т 4 = тvr — (тvr — тnr )/ Р 0 *(1/α в +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 /λ 3)

24.т 5 = тvr — (тvr — тnr )/ Р 0 *(1/α в +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 /λ 3 +δ 4 /λ 4)

Термотехническото изчисление на стената в Excel е завършено.

Важна забележка.

Въздухът около нас съдържа вода. Колкото по-висока е температурата на въздуха, толкова голямо количествое в състояние да задържа влагата.

При 0˚С и 100% относителна влажност влажният ноемврийски въздух по нашите ширини съдържа едно кубичен метърпо-малко от 5 грама вода. В същото време горещият въздух в пустинята Сахара при +40˚С и само 30% относителна влажност, изненадващо, задържа 3 пъти повече вода вътре - повече от 15 g/m3.

Охлаждайки и ставайки по-студен, въздухът не може да задържи количеството влага вътре в себе си, което би могъл в по-загрято състояние. В резултат на това въздухът изхвърля капки влага върху хладните вътрешни повърхности на стените. За да предотвратите това на закрито, при проектирането на секцията на стената трябва да се гарантира, че росата не пада върху вътрешните повърхности на стените.

Тъй като средната относителна влажност на въздуха в жилищните помещения е 50 ... 60%, точката на оросяване при температура на въздуха + 22˚С е + 11 ... 14˚С. В нашия пример температурата вътрешна повърхностстени +20,4˚С гарантира невъзможност за образуване на роса.

Но росата може при достатъчна хигроскопичност на материалите да се образува вътре в слоевете на стената и особено по границите на слоевете! Замръзвайки, водата се разширява и разрушава материалите на стените.

В горния пример точката с температура 0˚С се намира вътре в изолационния слой и е достатъчно близо до външната повърхност на стената. В този момент на диаграмата в началото на статията е отбелязано жълто, температурата променя стойността си от положителна на отрицателна. Оказва се, че тухлената зидария никога през живота си няма да бъде под влиянието на отрицателни температури. Това ще помогне да се гарантира издръжливостта на стените на сградата.

Ако разменим втория и третия слой в примера - изолираме стената отвътре, ще получим не една, а две граници на слоя в областта на отрицателни температури и полузамръзнала тухлена зидария. Убедете се в това, като извършите термично изчисление на стената. Предложените изводи са очевидни.

С уважение към творчеството на автора питам Изтегли изчислителен файлслед абонамент към обявите на статии в прозореца, разположен в горната част на страницата или в прозореца в края на статията!

Необходимо е да се определи дебелината на изолацията в трислойна тухлена външна стена в жилищна сграда, разположена в Омск. Структура на стената: вътрешен слой - тухлена зидария от обикновени глинени тухли с дебелина 250 mm и плътност 1800 kg / m 3, външен слой- тухлена зидария от облицовъчна тухладебелина 120 mm и плътност 1800 kg/m 3 ; разположени между външния и вътрешния слой ефективна изолацияот експандиран полистирол с плътност 40 kg / m 3; външният и вътрешният слой са свързани помежду си с гъвкави връзки от фибростъкло с диаметър 8 mm, разположени на стъпка от 0,6 m.

1. Изходни данни

Предназначението на сградата е жилищна сграда

Строителна зона - Омск

Приблизителна температура на въздуха в помещението т междун= плюс 20 0 С

Приблизителна външна температура текст= минус 37 0 С

Прогнозна влажност на въздуха в помещенията - 55%

2. Определяне на нормализираното съпротивление на топлопреминаване

Определя се съгласно таблица 4 в зависимост от градус-дни на отоплителния период. градуси дни на отоплителния период, D d , °С×ден,определя се по формула 1, на базата на средната външна температура и продължителността на отоплителния период.

Според SNiP 23-01-99 * определяме, че в Омск средната външна температура на отоплителния период е равна на: t ht \u003d -8,4 0 С, продължителност на отоплителния период z ht = 221 дниСтойността на градусов ден на отоплителния период е:

Г г = (т междун - tht) z ht \u003d (20 + 8,4) × 221 = 6276 0 C ден.

Според табл. 4. нормализирано съпротивление на топлопреминаване регвъншни стени за жилищни сгради, отговарящи на стойността D d = 6276 0 С денсе равнява Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C / W.

3. Избор конструктивно решениевъншна стена

Конструктивното решение на външната стена е предложено в задачата и представлява трислойна ограда с вътрешен слой от тухлена зидарияс дебелина 250 мм, с външен слой тухлена зидария с дебелина 120 мм, между външния и вътрешния слой има изолация от пенополистирол. Външният и вътрешният слой са свързани помежду си с гъвкави връзки от фибростъкло с диаметър 8 mm, разположени на стъпки от 0,6 m.

4. Определяне на дебелината на изолацията

Дебелината на изолацията се определя по формула 7:

d ut \u003d (R reg./r - 1 / a int - d kk / l kk - 1 / a ext) × l ut

където рег. – нормализирана устойчивост на топлопреминаване, m 2 0 C / W; r- коефициент на топлотехническа еднородност; a intе коефициентът на топлопреминаване на вътрешната повърхност, W / (m 2 × ° C); вътрешене коефициентът на топлопреминаване на външната повърхност, W / (m 2 × ° C); d kk- дебелината на тухлената зидария, м; l kk- изчисленият коефициент на топлопроводимост на тухлена зидария, W/(m×°С); l ut- изчисленият коефициент на топлопроводимост на изолацията, W/(m×°С).

Нормализираното съпротивление на топлопреминаване се определя: R reg = 3,60 m 2 0 C / W.

Коефициентът на термична еднородност за тухлена трислойна стена с гъвкави връзки от фибростъкло е около r=0,995, и може да не се вземат предвид при изчисленията (за информация - ако се използват стоманени гъвкави връзки, тогава коефициентът на еднородност на топлотехниката може да достигне 0,6-0,7).

Коефициентът на топлопреминаване на вътрешната повърхност се определя от табл. 7 a int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Коефициентът на топлопреминаване на външната повърхност се взема съгласно таблица 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Общата дебелина на тухлената зидария е 370 мм или 0,37 м.

Проектните коефициенти на топлопроводимост на използваните материали се определят в зависимост от условията на работа (A или B). Условията на работа се определят в следната последователност:

Според таблицата 1 определя режима на влажност на помещенията: тъй като изчислената температура на вътрешния въздух е +20 0 С, изчислената влажност е 55%, режимът на влажност на помещенията е нормален;

Съгласно Приложение Б (карта на Руската федерация) определяме, че град Омск се намира в суха зона;

Според таблицата 2, в зависимост от зоната на влажност и режима на влажност на помещенията, определяме, че условията на работа на ограждащите конструкции са НО.

ап. D определя коефициентите на топлопроводимост за работни условия A: за експандиран полистирол GOST 15588-86 с плътност 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° С); за тухлена зидария от обикновени глинени тухли върху циментово-пясъчен разтвор с плътност 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° С).

Заменете всичко определени ценностивъв формула 7 и изчислете минималната дебелина на изолацията от експандиран полистирол:

d ut \u003d (3,60 - 1 / 8,7 - 0,37 / 0,7 - 1/23) × 0,041 = 0,1194 m

Закръгляме получената стойност в голяма странас точност 0,01 m: d ut = 0,12 m.Извършваме изчисление за проверка съгласно формула 5:

R 0 \u003d (1 / a i + d kk / l kk + d ut / l ut + 1 / a e)

R 0 = (1 / 8,7 + 0,37 / 0,7 + 0,12 / 0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 C / W

5. Ограничаване на температурата и кондензацията на влага по вътрешната повърхност на обвивката на сградата

Δt o, °С, между температурата на вътрешния въздух и температурата на вътрешната повърхност на ограждащата конструкция не трябва да надвишава нормализираните стойности Δtn, °С, установено в таблица 5 и дефинирано, както следва

Δt o = n(t int – текст)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) = 1,8 0 C, т.е. по-малко от Δt n , = 4,0 0 C, определено от таблица 5.

Заключение: tдебелина на изолацията от пенополистирол в трислойна тухлена стенае 120 мм. В същото време съпротивлението на топлопреминаване на външната стена R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, което е по-голямо от нормализираното съпротивление на топлопреминаване рег. \u003d 3,60 m 2 0 C / Wна 0,01 m 2 0 C/W.Приблизителна температурна разлика Δt o, °С, между температурата на вътрешния въздух и температурата на вътрешната повърхност на ограждащата конструкция не надвишава стандартната стойност Δtn,.

Пример за топлотехническо изчисление на полупрозрачни ограждащи конструкции

Полупрозрачните ограждащи конструкции (прозорци) се избират по следния метод.

Номинална устойчивост на топлопреминаване регопределя се съгласно таблица 4 от SNiP 23-02-2003 (колона 6) в зависимост от градус-дни на отоплителния период Г г. Въпреки това, видът на сградата и Г гса взети както в предишния пример за топлотехнически изчисления на непрозрачни ограждащи конструкции. В нашия случай Г г = 6276 0 От дни,след това за прозореца на жилищна сграда Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m 2 0 C / W.

Изборът на полупрозрачни конструкции се извършва според стойността на намаленото съпротивление на топлопреминаване R o r, получени в резултат на сертификационни тестове или съгласно Приложение L на Кодекса на правилата. Ако намаленото съпротивление на топлопреминаване на избраната полупрозрачна структура R o r, повече или равно рег, то този дизайн отговаря на изискванията на нормите.

заключение:за жилищна сграда в град Омск приемаме дограма в PVC подвързия със стъклопакет с твърдо селективно покритие и запълване на междустъкленото пространство с аргон R около r \u003d 0,65 m 2 0 C / WПовече ▼ R reg = 0,61 m 2 0 C / W.

ЛИТЕРАТУРА

SNiP 23-02-2003. Топлинна защита на сгради.
SP 23-101-2004. Дизайн на термична защита.
SNiP 23-01-99*. Строителна климатология.
SNiP 31-01-2003. Жилищни многоквартирни сгради.
SNiP 2.08.02-89 *. Обществени сгради и конструкции.

Топлината в къщата директно зависи от много фактори, включително дебелината на изолацията. Колкото по-дебел е, толкова по-добре къщата ви ще бъде защитена от студ и замръзване и толкова по-малко ще плащате за отопление.

Изчислете цената на 1м2 и 1м3 изолация в пакет и ще видите, че е изгодно да изолирате къщата си с минерална вата на базата на кварц ISOVER. Спестените пари могат да бъдат изразходвани за изолация на дома ви с друг слой минерална вата на кварцова основа, като по този начин ще направите дома ви по-топъл, повишете неговия рейтинг на енергийна ефективност и намалите сметките за отопление.

В Русия само ISOVER произвежда както базалтова вата от скали, така и естествена изолация на кварцова основа за изолация на частни къщи, летни вили, апартаменти и други сгради. Затова сме готови да предложим собствен материал за всеки дизайн.

За да разберете най-добрия начин за изолация на къща, трябва да вземете предвид няколко фактора:

- Климатични особености на района, в който се намира къщата.
- Видът на конструкцията, която трябва да бъде изолирана.
- Вашият бюджет и разбиране дали искате най-много Най-доброто решение, изолация с оптимално съотношение цена-качество или просто базово решение.

Минералната вата ISOVER на базата на кварц се характеризира с повишена еластичност, така че няма да имате нужда от крепежни елементи или допълнителни греди. И най-важното, поради стабилността и еластичността на формата, няма студени мостове, съответно топлината няма да напусне къщата и можете да забравите за замръзването на стените веднъж завинаги.

Искате ли стените да не замръзват и топлината винаги да остава в къщата? Обърнете внимание на 2 основни характеристики на изолацията на стените:

1. КОЕФИЦИЕНТ ТОПЛИНАПРОВОДИМОСТ

2. СТАБИЛНОСТ НА ФОРМАТА

Разберете кой материал ISOVER да изберете, за да направите дома си по-топъл и да плащате до 67% по-малко сметки за отопление. С помощта на калкулатора ISOVER ще можете да изчислите вашата полза.

Колко изолация и каква дебелина ви трябва за вашия дом?
- Колко струва и къде е по-изгодно да се купи нагревател?
- Колко пари ще спестявате месечно и годишно за парно заради изолация?
- Колко по-топло ще стане къщата ви с ISOVER?
- Как да подобрим енергийната ефективност на конструкциите?

При определяне на необходимостта от допълнителна изолация на къща е важно да се знаят топлинните загуби на нейните конструкции, по-специално. Онлайн калкулатор за топлопроводимост на стената ще ви помогне да правите изчисления бързо и точно.

Във връзка с

Защо имате нужда от изчисление

Топлопроводимост даден елементсгради - свойството на сградата да провежда топлина през единица от своята площ с температурна разлика между вътре и извън помещението от 1 градус. С.

Топлотехническото изчисление на ограждащите конструкции, извършено от гореспоменатата услуга, е необходимо за следните цели:

за избор отоплително оборудванеи вида на системата, която позволява не само да се компенсират топлинните загуби, но и да се създаде комфортна температура вътре в жилищните помещения;
да се определи необходимостта от допълнителна изолация на сградата;
при проектирането и изграждането на нова сграда да изберете материал за стена, който осигурява най-малка загуба на топлина при определени климатични условия;
за създаване на закрито комфортна температуране само през отоплителния период, но и през лятото в горещо време.

Внимание!Изпълнение независимо топлотехнически изчислениястенни конструкции, използвайте методите и данните, описани в такива нормативни документи, като SNiP II 03 79 "Строителна топлотехника" и SNiP 23-02-2003 "Термична защита на сгради".

От какво зависи топлопроводимостта?

Преносът на топлина зависи от фактори като:

Материалът, от който е построена сградата различни материалисе различават по способността си да провеждат топлина. Да, бетон различни видоветухли допринасят за голяма загуба на топлина. Напротив, поцинкованите трупи, греди, пяна и газови блокове с по-малка дебелина имат по-ниска топлопроводимост, което гарантира запазване на топлината вътре в помещението и много по-ниски разходи за изолация и отопление на сградата.
Дебелина на стената - отколкото дадена стойностповече, толкова по-малко топлопреминаване се осъществява през неговата дебелина.
Влажност на материала - колкото по-голямо е съдържанието на влага в суровината, от която е издигната конструкцията, толкова повече тя провежда топлина и толкова по-бързо се срутва.
Наличието на въздушни пори в материала - пълните с въздух пори предотвратяват ускорената загуба на топлина. Ако тези пори са пълни с влага, топлинните загуби се увеличават.
Наличието на допълнителна изолация - облицована със слой изолация отвън или вътре в стената по отношение на топлинните загуби, има стойности многократно по-ниски от неизолираните.

В строителството, наред с топлопроводимостта на стените, такава характеристика като топлинно съпротивление (R) е широко разпространена. Изчислява се, като се вземат предвид следните показатели:

коефициент на топлопроводимост на материала на стената (λ) (W/m×0С);
дебелина на конструкцията (h), (m);
наличието на нагревател;
съдържание на влага на материала (%).

Колкото по-ниска е стойността на термичното съпротивление, толкова повече стената е подложена на топлинни загуби.

Термотехническото изчисление на ограждащите конструкции според тази характеристика се извършва по следната формула:

R=h/λ; (m2×0С/W)

Пример за изчисляване на термичното съпротивление:

Първоначални данни:

носещата стена е от суха борова дървесина с дебелина 30 см (0,3 м);
коефициент на топлопроводимост е 0,09 W/m×0С;
изчисление на резултата.

По този начин топлинното съпротивление на такава стена ще бъде:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

Стойностите, получени в резултат на изчислението, се сравняват с нормативните в съответствие със SNiP II 03 79. В същото време се взема предвид такъв показател като градус-ден от периода, през който продължава отоплителния сезон сметка.

Ако получената стойност е равна или по-голяма от стандартната стойност, тогава материалът и дебелината на стенните конструкции са избрани правилно. В противен случай сградата трябва да бъде изолирана, за да се постигне нормативна стойност.

При наличие на нагревател, неговото топлинно съпротивление се изчислява отделно и се обобщава със същата стойност на материала на основната стена. Също така, ако материалът на конструкцията на стената има висока влажност, приложете подходящия коефициент на топлопроводимост.

За по-точно изчисляване на топлинното съпротивление на този дизайн към получения резултат се добавят подобни стойности на прозорците и вратите, обърнати към улицата.

Валидни стойности

При извършване на топлоинженерно изчисление на външната стена се взема предвид и районът, в който ще се намира къщата:

За южните районис топли зимии малки температурни разлики, е възможно да се изграждат стени с малка дебелина от материали със средна степен на топлопроводимост - единично и двойно изпечени керамика и глина и с висока плътност. Дебелината на стените за такива региони може да бъде не повече от 20 см.
В същото време за северните районипо-целесъобразно и рентабилно е да се изграждат ограждащи стенни конструкции със средна и голяма дебелина от материали с висока термична устойчивост - трупи, газ и пенобетон със средна плътност. За такива условия се издигат стенни конструкции с дебелина до 50–60 cm.
За региони с умерен и редуващ се климат температурен режимпрез зимата са подходящи с висока и средна термична устойчивост - газ и пенобетон, дървен материал, среден диаметър. При такива условия дебелината на ограждащите конструкции на стените, като се вземат предвид нагревателите, е не повече от 40–45 cm.

Важно!Топлинното съпротивление на стенните конструкции се изчислява най-точно от калкулатора на топлинните загуби, който отчита района, в който се намира къщата.

Пренос на топлина от различни материали

Един от основните фактори, влияещи върху топлопроводимостта на стената, е строителният материал, от който е изградена. Тази зависимост се обяснява с нейната структура. Така че материалите с ниска плътност имат най-ниска топлопроводимост, при които частиците са подредени доста свободно и има голям бройпори и кухини, пълни с въздух. Те включват различни видове дървесина, лек порест бетон - пяна, газ, шлакобетон, както и кухи силикатни тухли.

Материалите с висока топлопроводимост и ниско термично съпротивление включват различни видове тежък бетон, монолитен силикатна тухла. Тази особеност се обяснява с факта, че частиците в тях са разположени много близо една до друга, без кухини и пори. Това допринася за по-бърз топлопренос в дебелината на стената и голяма загуба на топлина.

Таблица. Коефициенти на топлопроводимост строителни материали(SNiP II 03 79)

Изчисляване на сандвич структура

Термотехническото изчисление на външната стена, състояща се от няколко слоя, се извършва, както следва:

съгласно описаната по-горе формула се изчислява стойността на топлинното съпротивление на всеки от слоевете на "стенната торта";
стойностите на тази характеристика на всички слоеве се сумират, като се получава общото термично съпротивление на многослойната структура на стената.

Въз основа на тази техника е възможно да се изчисли дебелината. За да направите това, е необходимо да се умножи топлинното съпротивление, което липсва до нормата, по коефициента на топлопроводимост на изолацията - в резултат на това ще се получи дебелината на изолационния слой.

С помощта на програмата TeReMOK топлотехническото изчисление се извършва автоматично. За да може калкулаторът за топлопроводимост на стената да извърши изчисления, в него трябва да бъдат въведени следните първоначални данни:

вид сграда - жилищна, промишлена;
материал за стена;
дебелина на конструкцията;
регион;
необходимата температура и влажност вътре в сградата;
наличие, вид и дебелина на изолацията.

Полезно видео: как да изчислите независимо топлинните загуби в къщата

По този начин топлотехническото изчисление на ограждащите конструкции е много важно както за строяща се къща, така и за сграда, която вече е построена от дълго време. В първия случай правилното изчисление на топлината ще спести от отопление, във втория случай ще помогне да се избере оптималната изолация по отношение на дебелината и състава.

Изчислението на топлотехниката ви позволява да определите минималната дебелина на обвивките на сградата, така че да няма случаи на прегряване или замръзване по време на експлоатацията на сградата.

Ограждащите конструктивни елементи на отопляеми обществени и жилищни сгради, с изключение на изискванията за стабилност и здравина, издръжливост и огнеустойчивост, икономичност и архитектурен дизайн, трябва да отговарят преди всичко на стандартите за топлотехника. Ограждащите елементи се избират в зависимост от дизайнерското решение, климатичните характеристики на строителната площ, физични свойства, влажност и температурни условия в сградата, както и в съответствие с изискванията за устойчивост на топлопреминаване, въздухопропускливост и паропропускливост.

Какъв е смисълът на изчислението?

Ако при изчисляване на цената на бъдеща сграда, само якостни характеристики, тогава, разбира се, цената ще бъде по-малка. Това обаче е видима икономия: впоследствие много повече пари ще бъдат изразходвани за отопление на стаята.
Правилно подбраните материали ще създадат оптимален микроклимат в стаята.
При планиране на отоплителна система е необходимо и топлинно инженерно изчисление. За да бъде системата рентабилна и ефективна, е необходимо да имате разбиране за реални възможностисграда.

Топлинни изисквания

Важно е външните конструкции да отговарят на следните топлинни изисквания:

Имаха достатъчно топлозащитни свойства. С други думи, не е възможно да се допусне прегряване на помещенията през лятото и прекомерни топлинни загуби през зимата.
Разликата в температурата на въздуха между вътрешните елементи на оградите и помещенията не трябва да бъде по-висока от стандартната стойност. В противен случай може да възникне прекомерно охлаждане на човешкото тяло чрез топлинно излъчване към тези повърхности и кондензация на влага от вътрешния въздушен поток върху ограждащите конструкции.
В случай на промяна в топлинния поток, температурните колебания вътре в помещението трябва да са минимални. Това свойство се нарича топлоустойчивост.
Важно е херметичността на оградите да не предизвиква силно охлаждане на помещенията и да не влошава топлозащитните свойства на конструкциите.
Оградите трябва да имат нормален режим на влажност. Тъй като преовлажняването на оградите увеличава загубата на топлина, причинява влага в помещението и намалява издръжливостта на конструкциите.

За да могат конструкциите да отговарят на горните изисквания, те извършват термично изчисление, а също така изчисляват топлоустойчивостта, паропропускливостта, въздухопропускливостта и преноса на влага съгласно изискванията на нормативната документация.

Термотехнически качества

От топлинните характеристики на външните конструктивни елементи на сградите зависи:

Режим на влажност на конструктивните елементи.
температура вътрешни структурикоето гарантира, че няма конденз по тях.
Постоянна влажност и температура в помещенията, както през студения, така и през топлия сезон.
Количеството топлина, загубено от сграда зимен периодвреме.

И така, въз основа на всичко по-горе, топлоинженерното изчисление на конструкциите се счита за важен етап в процеса на проектиране на сгради и конструкции, както граждански, така и промишлени. Проектирането започва с избора на конструкции - тяхната дебелина и последователност на слоевете.

Задачи на топлотехнически изчисления

И така, топлотехническото изчисление на ограждащите конструктивни елементи се извършва, за да:

Съответствие на конструкциите със съвременните изисквания за топлинна защита на сгради и конструкции.
Обезпечение по време на закрити зоникомфортен микроклимат.
Осигуряване на оптимална термична защита на оградите.

Основни параметри за изчисление

За да се определи консумацията на топлина за отопление, както и да се направи топлотехническо изчисление на сградата, е необходимо да се вземат предвид много параметри, които зависят от следните характеристики:

Предназначение и вид на сградата.
Географско местоположение на сградата.
Ориентацията на стените към кардиналните точки.
Размери на конструкциите (обем, площ, етажност).
Вид и размери на прозорци и врати.
Характеристики на отоплителната система.
Броят на хората в сградата по едно и също време.
Материалът на стените, пода и тавана на последния етаж.
Наличието на система за топла вода.
Видове вентилационни системи.
Друго характеристики на дизайнасгради.

Топлотехнически изчисления: програма

Към днешна дата са разработени много програми, които ви позволяват да направите това изчисление. По правило изчислението се извършва въз основа на методологията, посочена в нормативната и техническата документация.

Тези програми ви позволяват да изчислите следното:

Термична устойчивост.
Загуби на топлина през конструкции (таван, под, отвори за врати и прозорци и стени).
Количеството топлина, необходимо за загряване на проникващия въздух.
Избор на секционни (биметални, чугунени, алуминиеви) радиатори.
Избор на панелни стоманени радиатори.

Топлотехническо изчисление: пример за изчисление за външни стени

За изчислението е необходимо да се определят следните основни параметри:

t в \u003d 20 ° C е температурата на въздушния поток вътре в сградата, която се взема за изчисляване на оградите според минималните стойности на най-много оптимална температурасъответната сграда и конструкция. Приема се в съответствие с GOST 30494-96.

Съгласно изискванията на GOST 30494-96, влажността в помещението трябва да бъде 60%, в резултат на което в помещението ще бъде осигурен нормален режим на влажност.
В съответствие с Приложение Б на SNiPa 23-02-2003, зоната на влажност е суха, което означава, че условията на работа на оградите са А.
t n \u003d -34 ° C е температурата на външния въздушен поток през зимния период, която се взема според SNiP въз основа на най-студения петдневен период, който има сигурност 0,92.
Z ot.per = 220 дни - това е продължителността на отоплителния период, който се взема според SNiP, докато средната дневна температура заобикаляща среда≤ 8°C.
Т от.пер. = -5,9 °C е температурата на околната среда (средна) през отоплителния период, която е приета съгласно SNiP, при дневна температура на околната среда ≤ 8 °C.

Първоначални данни

В този случай ще се извърши топлотехническото изчисление на стената, за да се определи оптималната дебелина на панелите и топлоизолационния материал за тях. Сандвич панелите ще се използват като външни стени (TU 5284-001-48263176-2003).

Комфортни условия

Помислете как се извършва топлинното инженерно изчисление на външната стена. Първо трябва да изчислите необходимото съпротивление на топлопреминаване, като се съсредоточите върху комфортните и санитарни условия:

R 0 tr \u003d (n × (t in - t n)) : (Δt n × α in), където

n = 1 е коефициент, който зависи от позицията на външните конструктивни елементи спрямо външния въздух. Трябва да се вземе съгласно SNiP 23-02-2003 от таблица 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C е нормализираната температурна разлика между вътрешната повърхност на конструкцията и вътрешния въздух. Приема се според данните на SNiP от таблица 5.

α в \u003d 8,7 W / m 2 ° C е топлопреминаването на вътрешните ограждащи конструкции. Данните са взети от таблица 5, според SNiP.

Заместваме данните във формулата и получаваме:

R 0 tr \u003d (1 × (20 - (-34)) : (4,5 × 8,7) = 1,379 m 2 ° C / W.

Условия за пестене на енергия

При извършване на топлинно инженерно изчисление на стената, въз основа на условията за пестене на енергия, е необходимо да се изчисли необходимото съпротивление на топлопреминаване на конструкциите. Определя се от GSOP (градус на отопление-ден, °C) по следната формула:

GSOP = (t in - t от.пер.) × Z от.пер, където

t in е температурата на въздушния поток вътре в сградата, °C.

Z от.пер. и т от.пер. е продължителността (дни) и температурата (°C) на периода, който има средна дневна температуравъздух ≤ 8 °C.

По този начин:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Въз основа на условията за пестене на енергия определяме R 0 tr чрез интерполация съгласно SNiP от таблица 4:

R 0 tr \u003d 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) = 2,909 (m 2 ° C / W)

R 0 = 1/ α в + R 1 + 1/ α n, където

d е дебелината на топлоизолацията, m.

l = 0,042 W/m°C е топлопроводимостта на плочата от минерална вата.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C е топлопреминаването на външни конструктивни елементи, взети съгласно SNiP.

R 0 \u003d 1 / 8,7 + d / 0,042 + 1/23 = 0,158 + d / 0,042.

Дебелина на изолацията

Дебелина топлоизолационен материалсе определя въз основа на факта, че R 0 \u003d R 0 tr, докато R 0 tr се взема при условията на пестене на енергия, по този начин:

2,909 = 0,158 + d/0,042, откъдето d = 0,116 m.

Избираме марката сандвич панели по каталог с оптимална дебелина на топлоизолационния материал: DP 120, докато общата дебелина на панела трябва да бъде 120 мм. Топлотехническото изчисление на сградата като цяло се извършва по подобен начин.

Необходимостта от извършване на изчислението

Проектирани на базата на компетентно изпълнено изчисление на топлотехниката, обвивките на сградата могат да намалят разходите за отопление, чиято цена редовно се увеличава. Освен това запазването на топлината се счита за важна екологична задача, тъй като е пряко свързано с намаляване на разхода на гориво, което води до намаляване на въздействието на негативните фактори върху околната среда.

Освен това си струва да се помни, че неправилно изпълнената топлоизолация може да доведе до преовлажняване на конструкциите, което ще доведе до образуване на мухъл по повърхността на стените. Образуването на мухъл от своя страна ще доведе до разваляне интериорна декорация(отлепване на тапети и боя, разрушаване на слоя мазилка). В особено напреднали случаи може да се наложи радикална намеса.

Често строителни фирмиса склонни да използват в дейността си съвременни технологиии материали. Само специалист може да разбере необходимостта от използване на един или друг материал, както поотделно, така и в комбинация с други. Изчислението на топлотехниката ще помогне да се определят най-оптималните решения, които ще осигурят издръжливост на конструктивните елементи и минимални финансови разходи.