Toplinski proračun zida. Proračun toplinske vodljivosti zida Termotehnički proračun vikendice

Zidovi zgrada nas štite od vjetra, oborina i često služe kao nosive konstrukcije za krov. I još uvijek glavna funkcija zidovi, kao ogradne konstrukcije, moraju zaštititi osobu od neugodnih temperatura (uglavnom niskih) zraka okolnog prostora.

Termotehničkim proračunom zida određuju se potrebne debljine slojeva korištenih materijala, osiguravajući toplinska izolacija prostor u smislu osiguravanja ugodnih sanitarno-higijenskih uvjeta za boravak osobe u zgradi i zahtjevima zakonodavstva o uštedi energije.

Što su zidovi čvršći izolirani, to su niži budući operativni troškovi grijanja zgrade, ali su u isto vrijeme veći trošak nabave materijala tijekom izgradnje. U kojoj mjeri je razumno izolirati ogradne konstrukcije ovisi o očekivanom vijeku trajanja građevine, ciljevima koje želi investitor gradnje, a u praksi se razmatra u svakom slučaju pojedinačno.

Sanitarno-higijenski zahtjevi određuju minimalni dopušteni otpor prijenosa topline zidnih dijelova koji mogu pružiti udobnost u prostoriji. Ovi zahtjevi moraju biti ispunjeni tijekom projektiranja i izgradnje! Osiguravanje zahtjeva za uštedom energije omogućit će vašem projektu ne samo da prođe ispitivanje i zahtijeva dodatne jednokratne troškove tijekom izgradnje, već će također osigurati smanjenje daljnjih troškova grijanja tijekom rada.

Termotehnički proračun višeslojnog zida u Excelu.

Uključite MS Excel i počnite pregledavati primjer termotehnički proračun zidovi zgrade u izgradnji u regiji - Moskva.

Prije početka rada preuzmite: SP 23-101-2004, SP 131. 13330.2012 i SP 50.13330.2012. Svi gore navedeni Kodeksi ponašanja su besplatno dostupni na Internetu.

U izračunatoj Excel datoteci, u bilješkama uz ćelije s vrijednostima parametara, daju se informacije o tome odakle te vrijednosti treba uzeti, a ne samo da su naznačeni brojevi dokumenata, već često i brojevi tablica, pa čak i stupaca.

S obzirom na dimenzije i materijale zidnih slojeva, provjerit ćemo je li usklađenost sa sanitarno-higijenskim standardima i standardima za uštedu energije, a također ćemo izračunati izračunate temperature na granicama slojeva.

Početni podaci:

1…7. Usredotočujući se na veze u bilješkama na ćelije D4-D10, popunite prvi dio tablice s početnim podacima za vašu građevinsku regiju.

8…15. U drugom dijelu početnih podataka u ćelije D12-D19 unosimo parametre slojeva vanjski zid su debljine i koeficijenti toplinske vodljivosti.

Možete zatražiti vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti materijala od prodavača, pronaći poveznice u bilješkama na ćelije D13, D15, D17, D19 ili jednostavno pretražiti web.

U ovom primjeru:

prvi sloj su gipsane obloge (suha žbuka) gustoće od 1050 kg / m 3;

drugi sloj je cigla od čvrste glinene obične opeke (1800 kg / m 3) na malteru od cementne troske;

treći sloj su ploče od mineralne vune od kamenih vlakana (25-50 kg/m3);

četvrti sloj je polimercementna žbuka s mrežicom od stakloplastike.

Rezultati:

Termotehnički proračun zida izvršit ćemo na temelju pretpostavke da materijali korišteni u konstrukciji zadržavaju toplinsku ujednačenost u smjeru širenja protok topline.

Izračun se provodi prema sljedećim formulama:

16. GSOP=( t vrijeme- t n sr)* Z

17. R0uhtr=0,00035* GSOP+1,4

Formula je primjenjiva za toplinski proračun zidova stambene zgrade, dječje i medicinske ustanove. Za građevine druge namjene koeficijente "0,00035" i "1,4" u formuli treba birati drugačije prema tablici 3 SP 50.13330.2012.

18. R0str=( t vrijeme- t br)/( Δ tu* α u )

19. R 0 =1/ α u +δ 1 / λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 / λ 3 +δ 4 / λ 4 +1/ α n

Moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: R 0 > R0str i R 0 > R0etr .

Ako prvi uvjet nije ispunjen, tada će se ćelija D24 automatski napuniti crvenom bojom, signalizirajući korisniku da se odabrana zidna struktura ne može koristiti. Ako samo drugi uvjet nije ispunjen, tada će ćelija D24 biti obojena ružičasta. Kada je izračunati otpor prijenosa topline veći od standardnih vrijednosti, ćelija D24 je svijetložuta.

20.t 1 = tvr — (tvr — tbr )/ R 0 *1/α in

21.t 2 = tvr — (tvr — tbr )/ R 0 *(1/α u +δ 1 /λ1)

22.t 3 = tvr — (tvr — tbr )/ R 0 *(1/α u +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2)

23.t 4 = tvr — (tvr — tbr )/ R 0 *(1/α u +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 /λ 3 )

24.t 5 = tvr — (tvr — tbr )/ R 0 *(1/α u +δ 1 /λ 1 +δ 2 /λ2+δ 3 /λ 3 +δ 4 /λ 4)

Termotehnički proračun zida u Excelu je završen.

Važna nota.

Zrak oko nas sadrži vodu. Što je temperatura zraka viša, to velika količina u stanju je zadržati vlagu.

Pri 0˚S i 100% relativnoj vlažnosti, vlažni studeni zrak u našim geografskim širinama sadrži jedan metar kubni manje od 5 grama vode. Istodobno, vrući zrak u pustinji Sahare na +40˚S i samo 30% relativne vlažnosti, iznenađujuće, zadržava 3 puta više vode unutra - više od 15 g/m3.

Hladi se i postaje hladniji, zrak ne može zadržati u sebi količinu vlage koju bi mogao u zagrijanijem stanju. Kao rezultat, zrak baca kapljice vlage na hladne unutarnje površine zidova. Kako se to ne bi dogodilo u zatvorenom prostoru, prilikom projektiranja dijela zida treba paziti da rosa ne pada na unutarnje površine zidova.

Budući da je prosječna relativna vlažnost zraka u stambenim prostorijama 50 ... 60%, točka rosišta pri temperaturi zraka od + 22˚S iznosi +11 ... 14˚S. U našem primjeru temperatura unutarnja površina zidovi +20,4˚S osigurava nemogućnost stvaranja rose.

Ali rosa se može, uz dovoljnu higroskopnost materijala, stvarati unutar slojeva zida i, posebno, na granicama slojeva! Smrzavanje, voda se širi i uništava materijale zidova.

U gornjem primjeru, točka s temperaturom od 0˚S nalazi se unutar izolacijskog sloja i dovoljno je blizu vanjske površine zida. U ovom trenutku na dijagramu na početku članka označeno žuta boja, temperatura mijenja svoju vrijednost iz pozitivne u negativnu. Ispada da cigla nikada u životu neće biti pod utjecajem negativne temperature. To će pomoći osigurati trajnost zidova zgrade.

Ako zamijenimo drugi i treći sloj u primjeru - izoliramo zid iznutra, dobit ćemo ne jednu, već dvije granice sloja u području negativnih temperatura i napola smrznute cigle. Uvjerite se u to izvođenjem toplinskog proračuna zida. Predloženi zaključci su očigledni.

Poštujući rad autora pitati preuzimanje datoteka proračunska datotekanakon pretplate na najave članaka u prozorčiću koji se nalazi na vrhu stranice ili u prozorčiću na kraju članka!

Potrebno je odrediti debljinu izolacije u troslojnom vanjskom zidu od opeke u stambenoj zgradi koja se nalazi u Omsku. Konstrukcija zida: unutarnji sloj - cigla od obične glinene opeke debljine 250 mm i gustoće 1800 kg / m 3, vanjski sloj- cigla iz obložena cigla debljina 120 mm i gustoća 1800 kg/m 3 ; nalazi između vanjskog i unutarnjeg sloja učinkovita izolacija od ekspandiranog polistirena gustoće od 40 kg / m 3; vanjski i unutarnji slojevi međusobno su povezani fleksibilnim sponama od stakloplastike promjera 8 mm, smještene u koraku od 0,6 m.

1. Početni podaci

Namjena objekta je stambena zgrada

Područje izgradnje - Omsk

Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru t int= plus 20 0 C

Procijenjena vanjska temperatura tekst= minus 37 0 S

Procijenjena vlažnost unutarnjeg zraka - 55%

2. Određivanje normaliziranog otpora prijenosu topline

Određuje se prema tablici 4. ovisno o stupnjevima-danima ogrjevnog razdoblja. Stupanj-dani perioda grijanja, D d , °S×dan, određena formulom 1, na temelju prosječne vanjske temperature i trajanja razdoblja grijanja.

Prema SNiP 23-01-99 * utvrđujemo da je u Omsku prosječna vanjska temperatura razdoblja grijanja jednaka: t ht \u003d -8,4 0 S, trajanje razdoblja grijanja z ht = 221 dan Vrijednost stupnja-dana razdoblja grijanja je:

Dd = (t int - tht) z ht \u003d (20 + 8,4) × 221 \u003d 6276 0 C dan.

Prema tablici. 4. normalizirani otpor prijenosu topline Reg vanjski zidovi za stambene zgrade odgovaraju vrijednosti D d = 6276 0 S dan jednaki Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00035 × 6276 + 1,4 \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

3. Izbor konstruktivno rješenje vanjski zid

U zadatku je predloženo konstruktivno rješenje vanjskog zida i to je troslojna ograda s unutarnjim slojem od zidanje od cigle debljine 250 mm, s vanjskim slojem opeke debljine 120 mm, između vanjskog i unutarnjeg sloja nalazi se izolacija od polistirenske pjene. Vanjski i unutarnji slojevi međusobno su povezani fleksibilnim vezicama od stakloplastike promjera 8 mm, koje se nalaze u koracima od 0,6 m.

4. Određivanje debljine izolacije

Debljina izolacije određena je formulom 7:

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

gdje Reg. – normalizirana otpornost na prijenos topline, m 2 0 C/W; r- koeficijent ujednačenosti toplinske tehnike; a int je koeficijent prijenosa topline unutarnje površine, W / (m 2 × ° C); ekst je koeficijent prijenosa topline vanjske površine, W / (m 2 × ° C); d kk- debljina opeke, m; l kk- izračunati koeficijent toplinske vodljivosti opeke, W/(m×°S); l ut- izračunati koeficijent toplinske vodljivosti izolacije, W/(m×°S).

Normalizirani otpor prijenosu topline određuje se: R reg \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

Koeficijent toplinske ujednačenosti za troslojni zid od opeke s fleksibilnim vezama od stakloplastike je oko r=0,995, i ne može se uzeti u obzir u izračunima (za informaciju - ako se koriste čelične fleksibilne veze, tada koeficijent ujednačenosti toplinske tehnike može doseći 0,6-0,7).

Koeficijent prolaza topline unutarnje površine određen je iz tablice. 7 a int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Koeficijent prijenosa topline vanjske površine uzima se prema tablici 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Ukupna debljina opeke je 370 mm ili 0,37 m.

Projektni koeficijenti toplinske vodljivosti korištenih materijala određuju se ovisno o radnim uvjetima (A ili B). Radni uvjeti određuju se sljedećim redoslijedom:

Prema tablici 1 odrediti režim vlažnosti prostora: budući da je procijenjena temperatura unutarnjeg zraka +20 0 C, izračunata vlažnost iznosi 55%, režim vlažnosti prostora je normalan;

Prema Dodatku B (karta Ruske Federacije) utvrđujemo da se grad Omsk nalazi u suhoj zoni;

Prema tablici 2 , ovisno o zoni vlažnosti i režimu vlažnosti prostora, utvrđujemo da su uvjeti rada ogradnih konstrukcija ALI.

App. D odrediti koeficijente toplinske vodljivosti za radne uvjete A: za ekspandirani polistiren GOST 15588-86 gustoće od 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° C); za zidanje od obične glinene cigle na cementno-pješčanom mortu gustoće 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° C).

Zamijenite sve određene vrijednosti u formulu 7 i izračunajte minimalnu debljinu izolacije od ekspandiranog polistirena:

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

Dobivenu vrijednost zaokružujemo u velika strana s točnošću od 0,01 m: d ut = 0,12 m. Provodimo verifikacijski izračun prema formuli 5:

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

R 0 \u003d (1 / 8,7 + 0,37 / 0,7 + 0,12 / 0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 C / W

5. Ograničenje temperature i kondenzacije vlage na unutarnjoj površini ovojnice zgrade

Δt o, °S, između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine ograđene konstrukcije ne smije prelaziti normalizirane vrijednosti Δtn, °S, utvrđeno u tablici 5, i definirano kako slijedi

Δt o = n(t int – tekst)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) \u003d 1,8 0 C, tj. manje od Δt n , = 4,0 0 C, određeno iz tablice 5.

Zaključak: t debljina izolacije od pjenastog polistirena u troslojnoj zid od cigli je 120 mm. Istodobno, otpor prijenosa topline vanjskog zida R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, što je veće od normaliziranog otpora prijenosu topline Reg. \u003d 3,60 m 2 0 C / W na 0,01 m 2 0 C/W. Procijenjena temperaturna razlika Δt o, °S, između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine ogradne konstrukcije ne prelazi standardnu ​​vrijednost Δtn,.

Primjer termotehničkog proračuna prozirnih ogradnih konstrukcija

Prozirne ogradne konstrukcije (prozori) odabiru se prema sljedećoj metodi.

Nazivna otpornost na prijenos topline Reg određeno prema tablici 4 SNiP 23-02-2003 (stupac 6) ovisno o stupnju-danima razdoblja grijanja Dd. Međutim, vrsta zgrade i Dd uzimaju se kao u prethodnom primjeru toplinskotehničkog proračuna neprozirnih ogradnih konstrukcija. U našem slučaju Dd = 6276 0 Od dana, zatim za prozor stambene zgrade Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00005 × 6276 + 0,3 \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

Izbor prozirnih struktura provodi se prema vrijednosti smanjenog otpora prijenosu topline R o r, dobivenih kao rezultat certifikacijskih testova ili prema Dodatku L Kodeksa pravila. Ako je smanjen otpor prijenosa topline odabrane prozirne strukture R o r, više ili jednako Reg, tada ovaj dizajn zadovoljava zahtjeve normi.

Zaključak: za stambenu zgradu u gradu Omsku prihvaćamo prozore u PVC uvezu s dvostrukim staklima od stakla s tvrdim selektivnim premazom i punjenjem međustaklenog prostora argonom R oko r \u003d 0,65 m 2 0 C / W više R reg \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

KNJIŽEVNOST

1. SNiP 23-02-2003. Toplinska zaštita zgrada.
2. SP 23-101-2004. Dizajn toplinske zaštite.
3. SNiP 23-01-99 *. Građevinska klimatologija.
4. SNiP 31-01-2003. Stambene višestambene zgrade.
5. SNiP 2.08.02-89 *. Javne zgrade i građevine.

Toplina u kući izravno ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući debljinu izolacije. Što je deblji, to će vaša kuća biti bolje zaštićena od hladnoće i smrzavanja, a manje ćete plaćati grijanje.

Izračunajte cijenu 1m2 i 1m3 izolacije u pakiranju i vidjet ćete da je isplativo izolirati svoju kuću mineralnom vunom na bazi ISOVER kvarca. Ušteđeni novac možete potrošiti na izolaciju vašeg doma s još jednim slojem mineralne vune na bazi kvarca, čime će vaš dom učiniti toplijim, povećati njegovu energetsku učinkovitost i smanjiti račune za grijanje.

U Rusiji samo ISOVER proizvodi bazaltnu vunu od stijena i prirodnu izolaciju na bazi kvarca za izolaciju privatnih kuća, vikendica, stanova i drugih zgrada. Stoga smo spremni ponuditi vlastiti materijal za svaki dizajn.

Da biste razumjeli najbolji način izolacije kuće, morate uzeti u obzir nekoliko čimbenika:

- Klimatske značajke regije u kojoj se kuća nalazi.
- Vrsta konstrukcije koju treba izolirati.
- Vaš proračun i razumijevanje želite li najviše Najbolja odluka, izolacija s optimalnim omjerom cijene i kvalitete ili samo osnovno rješenje.

ISOVER mineralnu vunu na bazi kvarca karakterizira povećana elastičnost, tako da vam neće biti potrebni nikakvi pričvršćivači niti dodatne grede. I što je najvažnije, zbog stabilnosti i elastičnosti oblika, nema hladnih mostova, odnosno toplina neće napustiti kuću i možete zaboraviti na smrzavanje zidova jednom zauvijek.

Želite li da se zidovi ne smrzavaju i da toplina uvijek ostane u kući? Obratite pažnju na 2 ključne karakteristike zidne izolacije:

1. KOEFICIJENT TOPLINEPROVODLJIVOST

2. STABILNOST OBLIKA

Saznajte koji ISOVER materijal odabrati kako bi vaš dom bio topliji i platili do 67% manje račune za grijanje. Uz pomoć ISOVER kalkulatora moći ćete izračunati svoju korist.

Koliko izolacije i koje debljine trebate za vaš dom?
- Koliko to košta i gdje je isplativije kupiti grijač?
- Koliko ćete mjesečno i godišnje uštedjeti na grijanju zbog izolacije?
- Koliko će vaša kuća postati toplija s ISOVER-om?
- Kako poboljšati energetsku učinkovitost građevina?

Prilikom utvrđivanja potrebe za dodatnom izolacijom kuće, posebno je važno znati gubitak topline njezinih konstrukcija. Mrežni kalkulator toplinske vodljivosti zidova pomoći će vam da brzo i točno izvršite izračune.

U kontaktu s

Zašto vam treba izračun

Toplinska vodljivost zadanog elementa zgrade - svojstvo zgrade da provodi toplinu kroz jedinicu svoje površine s temperaturnom razlikom između unutarnje i vanjske prostorije od 1 stupnjeva. S.

Toplotehnički proračun ogradnih konstrukcija koji obavlja gore navedena služba nužan je za sljedeće svrhe:

• za odabir oprema za grijanje i vrsta sustava koji omogućuje ne samo nadoknadu gubitka topline, već i stvaranje ugodne temperature unutar stambenih prostorija;
• utvrditi potrebu za dodatnom izolacijom zgrade;
• pri projektiranju i izgradnji nove zgrade odabrati zidni materijal koji osigurava najmanji gubitak topline u određenim klimatskim uvjetima;
• za stvaranje u zatvorenom prostoru ugodna temperatura ne samo tijekom razdoblja grijanja, već i ljeti po vrućem vremenu.

Pažnja! Izvođenje samostalno termotehnički proračuni zidnih konstrukcija, koristite metode i podatke opisane u takvim normativni dokumenti, kao SNiP II 03 79 "Građevinska toplinska tehnika" i SNiP 23-02-2003 "Toplinska zaštita zgrada".

O čemu ovisi toplinska vodljivost?

Prijenos topline ovisi o čimbenicima kao što su:

• Materijal od kojeg je zgrada izgrađena razni materijali razlikuju se po sposobnosti provođenja topline. Da, beton različite vrste cigle doprinose velikom gubitku topline. Naprotiv, pocinčani trupci, grede, pjenasti i plinski blokovi, s manjom debljinom, imaju nižu toplinsku vodljivost, što osigurava očuvanje topline unutar prostorije i znatno niže troškove za izolaciju i grijanje zgrade.
• Debljina stijenke - nego zadanu vrijednost više, manji prijenos topline dolazi kroz njegovu debljinu.
• Vlažnost materijala - što je veći sadržaj vlage u sirovini od koje je konstrukcija podignuta, to više provodi toplinu i brže se urušava.
• Prisutnost zračnih pora u materijalu - pore ispunjene zrakom sprječavaju ubrzani gubitak topline. Ako su te pore ispunjene vlagom, povećava se gubitak topline.
• Prisutnost dodatne izolacije - obložene slojem izolacije izvan ili unutar zida u smislu gubitka topline, imaju vrijednosti višestruko manje od neizoliranih.

U građevinarstvu je, uz toplinsku vodljivost zidova, široko rasprostranjena karakteristika kao što je toplinski otpor (R). Izračunava se uzimajući u obzir sljedeće pokazatelje:

• koeficijent toplinske vodljivosti materijala zida (λ) (W/m×0S);
• debljina konstrukcije (h), (m);
• prisutnost grijača;
• sadržaj vlage materijala (%).

Što je vrijednost toplinskog otpora niža, to je zid više podložan gubitku topline.

Termotehnički proračun ogradnih konstrukcija prema ovoj karakteristici izvodi se prema sljedećoj formuli:

R=h/λ; (m2×0S/W)

Primjer izračuna toplinskog otpora:

Početni podaci:

• nosivi zid je od suhog borovog drveta debljine 30 cm (0,3 m);
• koeficijent toplinske vodljivosti je 0,09 W/m×0S;
• izračun rezultata.

Dakle, toplinski otpor takvog zida bit će:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0S/W

Vrijednosti dobivene kao rezultat izračuna uspoređuju se s normativnim u skladu sa SNiP II 03 79. Istodobno se uzima u obzir takav pokazatelj kao stupanj-dan razdoblja tijekom kojeg se sezona grijanja nastavlja račun.

Ako je dobivena vrijednost jednaka ili veća od standardne vrijednosti, tada su materijal i debljina zidnih konstrukcija odabrani ispravno. Inače, zgradu treba izolirati kako bi se postigla normativna vrijednost.

U prisutnosti grijača, njegov se toplinski otpor izračunava zasebno i sažima s istom vrijednošću materijala glavnog zida. Također, ako materijal zidne konstrukcije ima visoka vlažnost zraka, primijeniti odgovarajući koeficijent toplinske vodljivosti.

Za točniji izračun toplinskog otpora ovog dizajna, dobivenom rezultatu dodaju se slične vrijednosti prozora i vrata okrenutih prema ulici.

Valjane vrijednosti

Prilikom izvođenja proračuna toplinske tehnike vanjskog zida uzima se u obzir i regija u kojoj će se kuća nalaziti:

• Za južnim krajevima s tople zime i malim temperaturnim razlikama moguće je graditi zidove male debljine od materijala prosječnog stupnja toplinske vodljivosti - od keramike i gline pečene jednostruko i dvostruko, te velike gustoće. Debljina zidova za takve regije ne može biti veća od 20 cm.
• Istovremeno za sjeverne regije svrsishodnije je i isplativije graditi ogradne zidne konstrukcije srednje i velike debljine od materijala visoke toplinske otpornosti - trupaca, plinobetona i pjenastog betona srednje gustoće. Za takve se uvjete podižu zidne konstrukcije debljine do 50-60 cm.
• Za regije s umjerenom klimom i naizmjeničnom temperaturni režim zimi su prikladni s visokim i srednjim toplinskim otporom - plin i pjenasti beton, drvo srednjeg promjera. U takvim uvjetima, debljina zidnih ogradnih konstrukcija, uzimajući u obzir grijače, nije veća od 40-45 cm.

Važno! Toplinski otpor zidnih konstrukcija najtočnije se izračunava kalkulatorom toplinskih gubitaka, koji uzima u obzir regiju u kojoj se kuća nalazi.

Prijenos topline raznih materijala

Jedan od glavnih čimbenika koji utječu na toplinsku vodljivost zida je građevinski materijal od kojeg je izgrađen. Ova ovisnost se objašnjava njegovom strukturom. Dakle, materijali male gustoće imaju najnižu toplinsku vodljivost, u kojima su čestice raspoređene prilično labavo i postoji veliki broj pore i praznine ispunjene zrakom. To uključuje razne vrste drva, lagani porozni beton - pjenu, plin, beton od troske, kao i šuplje silikatne opeke.

Materijali visoke toplinske vodljivosti i niske toplinske otpornosti uključuju različite vrste teškog betona, monolitnog silikatna cigla. Ova se značajka objašnjava činjenicom da se čestice u njima nalaze vrlo blizu jedna drugoj, bez šupljina i pora. To pridonosi bržem prijenosu topline u debljini zida i velikom gubitku topline.

Stol. Koeficijenti toplinske vodljivosti Građevinski materijal(SNiP II 03 79)

Proračun sendvič strukture

Termotehnički proračun vanjskog zida, koji se sastoji od nekoliko slojeva, provodi se na sljedeći način:

• prema gore opisanoj formuli izračunava se vrijednost toplinskog otpora svakog od slojeva "zidne torte";
• vrijednosti ove karakteristike svih slojeva se zbrajaju, čime se dobiva ukupni toplinski otpor višeslojne strukture zida.

Na temelju ove tehnike moguće je izračunati debljinu. Da biste to učinili, potrebno je pomnožiti toplinski otpor koji nedostaje normi s koeficijentom toplinske vodljivosti izolacije - kao rezultat toga dobit će se debljina izolacijskog sloja.

Uz pomoć programa TeReMOK termotehnički proračun se izvodi automatski. Da bi zidni kalkulator toplinske vodljivosti izvršio izračune, potrebno je u njega unijeti sljedeće početne podatke:

• vrsta zgrade - stambena, industrijska;
• zidni materijal;
• debljina konstrukcije;
• regija;
• potrebna temperatura i vlažnost unutar zgrade;
• prisutnost, vrsta i debljina izolacije.

Korisni video: kako samostalno izračunati gubitak topline u kući

Stoga je termotehnički proračun ogradnih konstrukcija vrlo važan kako za kuću u izgradnji, tako i za zgradu koja je već dugo izgrađena. U prvom slučaju, ispravan izračun topline uštedjet će na grijanju, u drugom slučaju pomoći će odabiru izolacije koja je optimalna po debljini i sastavu.

Izračun toplinske tehnike omogućuje vam određivanje minimalne debljine ovojnica zgrade kako ne bi došlo do pregrijavanja ili smrzavanja tijekom rada zgrade.

Ograđeni konstruktivni elementi grijanih javnih i stambenih zgrada, s izuzetkom zahtjeva stabilnosti i čvrstoće, trajnosti i vatrootpornosti, ekonomičnosti i arhitektonskog oblikovanja, prvenstveno moraju zadovoljavati termotehničke standarde. Elementi ograde odabiru se ovisno o projektnom rješenju, klimatskim karakteristikama građevinskog područja, fizikalna svojstva, vlažnosti i temperaturnih uvjeta u zgradi, kao i u skladu sa zahtjevima otpornosti na prijenos topline, propusnosti zraka i paropropusnosti.

Koje je značenje izračuna?

1. Ako se pri izračunu cijene buduće zgrade samo karakteristike čvrstoće, tada će, naravno, trošak biti manji. Međutim, to je vidljiva ušteda: kasnije će se mnogo više novca potrošiti na grijanje prostorije.
2. Pravilno odabrani materijali stvorit će optimalnu mikroklimu u sobi.
3. Prilikom planiranja sustava grijanja potreban je i izračun toplinske tehnike. Da bi sustav bio isplativ i učinkovit, potrebno je imati razumijevanje stvarne prilike zgrada.

Toplinski zahtjevi

Važno je da vanjske konstrukcije zadovoljavaju sljedeće toplinske zahtjeve:

• Imali su dovoljna svojstva zaštite od topline. Drugim riječima, nemoguće je dopustiti pregrijavanje prostora ljeti, a prekomjerne gubitke topline zimi.
• Razlika u temperaturi zraka između unutarnjih elemenata ograde i prostora ne smije biti veća od standardne vrijednosti. U suprotnom može doći do prekomjernog hlađenja ljudskog tijela toplinskim zračenjem na te površine i kondenzacije vlage unutarnjeg strujanja zraka na ogradnim konstrukcijama.
• U slučaju promjene protoka topline, fluktuacije temperature unutar prostorije trebaju biti minimalne. Ovo svojstvo se naziva otpornost na toplinu.
• Važno je da zračna nepropusnost ograda ne uzrokuje snažno hlađenje prostora i ne pogoršava svojstva toplinske zaštite konstrukcija.
• Ograde moraju imati normalan režim vlažnosti. Budući da zalijevanje ograda povećava gubitak topline, uzrokuje vlagu u prostoriji i smanjuje trajnost konstrukcija.

Kako bi konstrukcije zadovoljile gore navedene zahtjeve, provode toplinski proračun, a također izračunavaju otpornost na toplinu, paropropusnost, propusnost zraka i prijenos vlage prema zahtjevima regulatorne dokumentacije.

Termotehničke kvalitete

Od toplinskih karakteristika vanjskih konstruktivnih elemenata zgrada ovisi:

• Režim vlage konstrukcijskih elemenata.
• Temperatura unutarnje strukturešto osigurava da na njima nema kondenzacije.
• Stalna vlažnost i temperatura u prostorijama, kako u hladnoj tako iu toploj sezoni.
• Količina topline koju zgrada gubi zimsko razdoblje vrijeme.

Dakle, na temelju svega navedenog, toplinski proračun konstrukcija smatra se važnom fazom u procesu projektiranja zgrada i građevina, kako civilnih tako i industrijskih. Projektiranje počinje odabirom struktura - njihove debljine i slijeda slojeva.

Zadaci termotehničkog proračuna

Dakle, toplinskotehnički proračun ogradnih konstrukcijskih elemenata provodi se kako bi se:

1. Usklađenost konstrukcija sa suvremenim zahtjevima za toplinsku zaštitu zgrada i građevina.
2. Kolateral tijekom zatvoreni prostori ugodna mikroklima.
3. Osiguravanje optimalne toplinske zaštite ograda.

Osnovni parametri za izračun

Za određivanje potrošnje topline za grijanje, kao i za izradu toplinskog proračuna zgrade, potrebno je uzeti u obzir mnoge parametre koji ovise o sljedećim karakteristikama:

• Namjena i vrsta građevine.
• Geografski položaj zgrade.
• Orijentacija zidova na kardinalne točke.
• Dimenzije objekata (volumen, površina, katnost).
• Vrsta i veličina prozora i vrata.
• Karakteristike sustava grijanja.
• Broj ljudi u zgradi u isto vrijeme.
• Materijal zidova, poda i stropa posljednje etaže.
• Prisutnost sustava tople vode.
• Vrsta ventilacijskih sustava.
• Ostalo značajke dizajna građevine.

Termotehnički proračun: program

Do danas su razvijeni mnogi programi koji vam omogućuju da napravite ovaj izračun. Izračun se u pravilu provodi na temelju metodologije utvrđene u regulatornoj i tehničkoj dokumentaciji.

Ovi programi vam omogućuju da izračunate sljedeće:

• Toplinska otpornost.
• Gubitak topline kroz konstrukcije (strop, pod, otvori vrata i prozora, zidovi).
• Količina topline potrebna za zagrijavanje zraka koji se infiltrira.
• Izbor sekcijskih (bimetalnih, lijevano željeznih, aluminijskih) radijatora.
• Izbor panelnih čeličnih radijatora.

Termotehnički proračun: primjer proračuna vanjskih zidova

Za izračun je potrebno odrediti sljedeće glavne parametre:

• t u \u003d 20 ° C je temperatura strujanja zraka unutar zgrade, koja se uzima za izračunavanje ograda prema minimalnim vrijednostima naj optimalna temperatura relevantna zgrada i struktura. Prihvaća se u skladu s GOST 30494-96.

• Prema zahtjevima GOST 30494-96, vlažnost u prostoriji treba biti 60%, kao rezultat toga, u prostoriji će biti osiguran normalan režim vlažnosti.
• U skladu s Dodatkom B SNiPa 23-02-2003, zona vlažnosti je suha, što znači da su radni uvjeti ograda A.
• t n \u003d -34 ° C je temperatura protoka vanjskog zraka u zimskom razdoblju, koja se uzima prema SNiP-u na temelju najhladnijeg petodnevnog razdoblja, koje ima sigurnost od 0,92.
• Z ot.per = 220 dana - to je trajanje razdoblja grijanja, koje se uzima prema SNiP-u, dok je prosječna dnevna temperatura okoliš≤ 8°C.
• T od.per. = -5,9 °C je temperatura okoline (prosjek) tijekom razdoblja grijanja, koja je prihvaćena prema SNiP-u, pri dnevnoj temperaturi okoline ≤ 8 °C.

Početni podaci

U tom slučaju će se provesti termotehnički proračun zida kako bi se odredila optimalna debljina panela i toplinski izolacijski materijal za njih. Sendvič paneli će se koristiti kao vanjski zidovi (TU 5284-001-48263176-2003).

Udobni uvjeti

Razmotrite kako se izvodi termotehnički izračun vanjskog zida. Prvo morate izračunati potrebnu otpornost prijenosa topline, usredotočujući se na udobne i sanitarne uvjete:

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

n = 1 je faktor koji ovisi o položaju vanjskih konstrukcijskih elemenata u odnosu na vanjski zrak. Treba ga uzeti prema SNiP 23-02-2003 iz tablice 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C je normalizirana temperaturna razlika između unutarnje površine strukture i unutarnjeg zraka. Prihvaćeno prema podacima SNiP-a iz tablice 5.

α u \u003d 8,7 W / m 2 ° C je prijenos topline unutarnjih ograđenih konstrukcija. Podaci su preuzeti iz tablice 5, prema SNiP-u.

Zamjenjujemo podatke u formuli i dobivamo:

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

Uvjeti uštede energije

Prilikom izvođenja termotehničkog proračuna zida, na temelju uvjeta uštede energije, potrebno je izračunati potrebnu otpornost konstrukcija na prijenos topline. Određuje se GSOP-om (stupanj-dan, °C) pomoću sljedeće formule:

GSOP = (t in - t od.per.) × Z od.per, gdje

t in je temperatura strujanja zraka unutar zgrade, °C.

Z od.per. i t iz.per. je trajanje (dani) i temperatura (°C) razdoblja koje ima prosječna dnevna temperatura zraka ≤ 8 °C.

Tako:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Na temelju uvjeta uštede energije određujemo R 0 tr interpolacijom prema SNiP-u iz tablice 4:

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

R 0 = 1/ α u + R 1 + 1/ α n, gdje je

d je debljina toplinske izolacije, m.

l = 0,042 W/m°C je toplinska vodljivost ploče od mineralne vune.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C je prijenos topline vanjskih strukturnih elemenata, uzet prema SNiP-u.

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

Debljina izolacije

Debljina toplinski izolacijski materijal određuje se na temelju činjenice da je R 0 \u003d R 0 tr, dok se R 0 tr uzima pod uvjetima uštede energije, dakle:

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

Marku sendvič panela odabiremo prema katalogu s optimalnom debljinom toplinski izolacijskog materijala: DP 120, dok ukupna debljina panela treba biti 120 mm. Na sličan način provodi se toplinski proračun zgrade u cjelini.

Potreba za izračunom

Projektirane na temelju kompetentno izvedenog proračuna toplinske tehnike, ovojnice zgrade mogu smanjiti troškove grijanja čiji se trošak redovito povećava. Osim toga, očuvanje topline smatra se važnim ekološkim zadatkom, jer je izravno povezano sa smanjenjem potrošnje goriva, što dovodi do smanjenja utjecaja negativnih čimbenika na okoliš.

Osim toga, vrijedno je zapamtiti da nepravilno izvedena toplinska izolacija može dovesti do zalijevanja struktura, što će rezultirati stvaranjem plijesni na površini zidova. Formiranje plijesni, zauzvrat, će dovesti do kvarenja uređenje interijera(ljuštenje tapeta i boje, uništavanje sloja žbuke). U posebno naprednim slučajevima može biti potrebna radikalna intervencija.

Često građevinske tvrtke nastoje koristiti u svojim aktivnostima moderne tehnologije i materijala. Samo stručnjak može razumjeti potrebu korištenja jednog ili drugog materijala, kako zasebno, tako iu kombinaciji s drugima. To je izračun toplinske tehnike koji će pomoći u određivanju najoptimalnijih rješenja koja će osigurati trajnost strukturnih elemenata i minimalne financijske troškove.