Calcolo termico del pavimento online. Esempio di calcolo termotecnico di una parete esterna

Il calore in casa dipende direttamente da molti fattori, incluso lo spessore dell'isolamento. Più è spesso, meglio la tua casa sarà protetta dal freddo e dal gelo e meno pagherai per il riscaldamento.

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Per capire il modo migliore per isolare una casa, è necessario considerare diversi fattori:

- Caratteristiche climatiche della regione in cui si trova la casa.
- Il tipo di struttura da coibentare.
- Il tuo budget e capire se vuoi di più La decisione migliore, isolamento con un ottimo rapporto qualità-prezzo o solo una soluzione di base.

La lana minerale ISOVER a base di quarzo è caratterizzata da una maggiore elasticità, quindi non avrai bisogno di elementi di fissaggio o travi aggiuntive. E, soprattutto, a causa della stabilità e dell'elasticità della forma, non ci sono ponti freddi, rispettivamente, il calore non lascerà la casa e puoi dimenticare una volta per tutte il congelamento delle pareti.

Vuoi che le pareti non si congelino e che il calore rimanga sempre in casa? Prestare attenzione a 2 caratteristiche chiave dell'isolamento delle pareti:

1. COEFFICIENTE DI CALORECONDUCIBILITA'

2. STABILITÀ DELLA FORMA

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Di quanto isolamento e che spessore hai bisogno per la tua casa?
- Quanto costa e dove è più vantaggioso acquistare una stufa?
- Quanti soldi risparmierai mensilmente e annualmente sul riscaldamento grazie all'isolamento?
- Quanto sarà più calda la tua casa con ISOVER?
- Come migliorare l'efficienza energetica delle strutture?

Molto tempo fa, gli edifici e le strutture venivano costruiti senza pensare alle qualità termoconduttive delle strutture che lo circondano. In altre parole, le pareti erano semplicemente spesse. E se ti capitasse di trovarti in vecchie case mercantili, allora potresti notare che i muri esterni di queste case sono fatti di mattone di ceramica, il cui spessore è di circa 1,5 metri. Questo spessore muro di mattoni fornito e fornisce tuttora un soggiorno abbastanza confortevole delle persone in queste case anche nelle gelate più forti.

Al momento, tutto è cambiato. E ora non è economicamente redditizio rendere le pareti così spesse. Pertanto, sono stati inventati materiali che possono ridurlo. Uno di loro: riscaldatori e blocchi di silicato di gas. Grazie a questi materiali, ad esempio, lo spessore muratura può essere ridotto fino a 250 mm.

Ora pareti e soffitti sono spesso costituiti da 2 o 3 strati, uno dei quali è un materiale buono proprietà di isolamento termico. E per determinare lo spessore ottimale di questo materiale, viene eseguito un calcolo termico e viene determinato il punto di rugiada.

Come viene effettuato il calcolo per determinare il punto di rugiada, puoi trovare nella pagina successiva. Qui, il calcolo dell'ingegneria del calore verrà considerato utilizzando un esempio.

Documenti normativi obbligatori

Per il calcolo, avrai bisogno di due SNiP, una joint venture, un GOST e un'indennità:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). " Protezione termica edifici". Versione aggiornata del 2012.
• SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Climatologia delle costruzioni". Edizione aggiornata dal 2012.
• SP 23-101-2004. "Progettazione di protezione termica degli edifici".
• GOST 30494-96 (sostituito da GOST 30494-2011 dal 2011). "Edifici residenziali e pubblici. Parametri del microclima indoor".
• Beneficio. PER ESEMPIO. Malyavin "Perdita di calore dell'edificio. Guida di riferimento".

Parametri calcolati

Nel processo di esecuzione di un calcolo termotecnico, vengono determinati:

• caratteristiche termiche materiali da costruzione strutture di chiusura;
• ridotta resistenza al trasferimento di calore;
• conformità di questa resistenza ridotta al valore standard.

Esempio. Calcolo dell'ingegneria termica di una parete a tre strati senza intercapedine d'aria

Dati iniziali

1. Il clima della zona e il microclima della stanza

Area di costruzione: Nizhny Novgorod.

Scopo dell'immobile: residenziale.

L'umidità relativa calcolata dell'aria interna dalla condizione di assenza di condensa sulle superfici interne delle recinzioni esterne è - 55% (SNiP 23-02-2003 p.4.3. Tabella 1 per condizioni di umidità normali).

La temperatura dell'aria ottimale nel soggiorno in periodo freddo anni t int = 20°C (GOST 30494-96 Tabella 1).

Temperatura esterna stimata testo, determinato dalla temperatura del periodo di cinque giorni più freddo con una sicurezza di 0,92 = -31 ° С (SNiP 23-01-99 tabella 1 colonna 5);

La durata del periodo di riscaldamento con una temperatura esterna media giornaliera di 8°С è pari a z ht = 215 giorni (SNiP 23-01-99 tabella 1 colonna 11);

La temperatura esterna media durante il periodo di riscaldamento t ht = -4,1 °C (SNiP 23-01-99 tabella. 1 colonna 12).

2. Costruzione del muro

Il muro è composto dai seguenti strati:

• Mattone decorativo (besser) spessore 90 mm;
• isolamento (pannello in lana minerale), nella figura il suo spessore è indicato dal segno "X", poiché si troverà nel processo di calcolo;
• mattone di silicato spessore 250 mm;
• intonaco (malta complessa), uno strato aggiuntivo per ottenere un'immagine più obiettiva, poiché la sua influenza è minima, ma c'è.

3. Caratteristiche termofisiche dei materiali

Nella tabella sono riassunti i valori delle caratteristiche dei materiali.

Nota (*): Queste caratteristiche possono essere trovate anche dai produttori di materiali per l'isolamento termico.

Calcolo

4. Determinazione dello spessore dell'isolamento

Per calcolare lo spessore dello strato termoisolante, è necessario determinare la resistenza al trasferimento di calore della struttura avvolgente in base ai requisiti norme sanitarie e risparmio energetico.

4.1. Determinazione della norma di protezione termica in funzione della condizione di risparmio energetico

Determinazione dei gradi-giorno del periodo di riscaldamento secondo la clausola 5.3 di SNiP 23-02-2003:

D d = ( t int - tht) z ht = (20 + 4.1)215 = 5182°С×giorno

Nota: anche i giorni di laurea hanno la designazione - GSOP.

Il valore normativo della ridotta resistenza al trasferimento di calore deve essere assunto non inferiore ai valori normalizzati determinati da SNIP 23-02-2003 (Tabella 4) a seconda del grado-giorno dell'area di costruzione:

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

dove: Dd - grado-giorno del periodo di riscaldamento a Nizhny Novgorod,

aeb - coefficienti presi secondo la tabella 4 (se SNiP 23-02-2003) o secondo la tabella 3 (se SP 50.13330.2012) per le pareti Palazzo residenziale(colonna 3).

4.1. Determinazione della norma di protezione termica in base alle condizioni igienico-sanitarie

Nel nostro caso è considerato un esempio, poiché questo indicatore è calcolato per edifici industriali con eccesso di calore sensibile superiore a 23 W/m 3 e edifici destinati al funzionamento stagionale (in autunno o primavera), nonché edifici con un temperatura dell'aria interna stimata di 12 ° С e inferiore alla resistenza data al trasferimento di calore delle strutture che racchiudono (ad eccezione di quelle traslucide).

Determinazione della resistenza normativa (massima ammissibile) al trasferimento di calore in base alle condizioni igienico-sanitarie (formula 3 SNiP 23-02-2003):

dove: n \u003d 1 - coefficiente tratto dalla tabella 6 per muro esterno;

t int = 20°C - valore dal dato iniziale;

t ext \u003d -31 ° С - valore dai dati iniziali;

Δt n \u003d 4 ° С - la differenza di temperatura normalizzata tra la temperatura dell'aria interna e la temperatura della superficie interna dell'involucro edilizio, viene presa secondo la tabella 5 in questo caso per le pareti esterne degli edifici residenziali;

α int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° С) - coefficiente di trasmissione del calore della superficie interna dell'involucro edilizio, preso secondo la tabella 7 per le pareti esterne.

4.3. Tasso di protezione termica

Dai calcoli precedenti per la resistenza al trasferimento di calore richiesta, scegliamo R req dalla condizione di risparmio energetico e denotalo ora R tr0 \u003d 3.214 m 2 × °С/W .

5. Determinazione dello spessore dell'isolamento

Per ogni strato di una data parete è necessario calcolare la resistenza termica utilizzando la formula:

dove: δi - spessore dello strato, mm;

λ i - coefficiente calcolato di conducibilità termica del materiale dello strato W/(m × °С).

1 strato ( mattone decorativo): R 1 \u003d 0,09 / 0,96 \u003d 0,094 m 2 × °С/W .

3° strato (mattone di silicato): R 3 = 0,25 / 0,87 = 0,287 m 2 × °С/W .

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

Determinazione della resistenza termica minima consentita (richiesta). materiale termoisolante(formula 5.6 E.G. Malyavin "Perdita di calore dell'edificio. Manuale di riferimento"):

dove: R int = 1/α int = 1/8.7 - resistenza al trasferimento di calore sulla superficie interna;

R ext \u003d 1/α ext \u003d 1/23 - resistenza al trasferimento di calore sulla superficie esterna, α ext viene presa secondo la tabella 14 per le pareti esterne;

ΣR i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - la somma delle resistenze termiche di tutti gli strati della parete senza strato di isolamento, determinata tenendo conto dei coefficienti di conducibilità termica dei materiali presi nella colonna A o B (colonne 8 e 9 della tabella D1 SP 23-101-2004) in in base alle condizioni di umidità della parete, m 2 ° С /W

Lo spessore dell'isolamento è (formula 5.7):

dove: λut - coefficiente di conducibilità termica del materiale isolante, W/(m°C).

Determinazione della resistenza termica della parete a condizione che lo spessore totale dell'isolamento sia di 250 mm (formula 5.8):

dove: ΣR t, i - la somma delle resistenze termiche di tutti gli strati della recinzione, compreso lo strato isolante, dello spessore strutturale accettato, m 2 ·°С / W.

Dal risultato ottenuto si può concludere che

R 0 \u003d 3,503 m 2 × °С/W> R tr0 = 3.214 m 2 × °С/W→ si seleziona quindi lo spessore dell'isolante giusto.

Influenza del traferro

Nel caso in cui in una muratura a tre strati, lana minerale, lana di vetro o altro isolamento delle lastre, è necessario installare uno strato ventilato tra la muratura esterna e l'isolante. Lo spessore di questo strato dovrebbe essere di almeno 10 mm e preferibilmente di 20-40 mm. È necessario per drenare l'isolamento, che si bagna dalla condensa.

Questo strato d'aria non è uno spazio chiuso, quindi, se è presente nel calcolo, è necessario tenere conto dei requisiti della clausola 9.1.2 della SP 23-101-2004, ovvero:

a) strati strutturali situati tra il traferro e superficie esterna(nel nostro caso, questo è un mattone decorativo (besser)), non vengono presi in considerazione nel calcolo dell'ingegneria del calore;

b) sulla superficie della struttura prospiciente lo strato ventilato dall'aria esterna si deve assumere il coefficiente di scambio termico α ext = 10,8 W/(m°C).

Nota: l'influenza del traferro viene presa in considerazione, ad esempio, nel calcolo termotecnico delle finestre con doppi vetri in plastica.

Creazione condizioni confortevoli per vivere o attività lavorativaè l'obiettivo primario della costruzione. Una parte significativa del territorio del nostro paese si trova in latitudini settentrionali con un clima freddo. Pertanto, il mantenimento temperatura confortevole negli edifici è sempre rilevante. Con l'aumento delle tariffe energetiche, viene in primo piano la riduzione dei consumi energetici per il riscaldamento.

Caratteristiche climatiche

La scelta della costruzione di pareti e tetti dipende principalmente dalle condizioni climatiche dell'area di costruzione. Per determinarli è necessario fare riferimento a SP131.13330.2012 "Climatologia delle costruzioni". Nei calcoli vengono utilizzate le seguenti grandezze:

• la temperatura del periodo di cinque giorni più freddo con un titolo di 0,92 è indicata con Tn;
• temperatura media, indicata con Tot;
• durata, indicata ZOT.

Nell'esempio di Murmansk, i valori hanno i seguenti valori:

• Tn=-30 gradi;
• Tot=-3,4 gradi;
• ZOT=275 giorni.

Inoltre, è necessario impostare la temperatura di progetto all'interno della stanza Tv, determinata secondo GOST 30494-2011. Per l'alloggio, puoi prendere la TV \u003d 20 gradi.

Per eseguire un calcolo termotecnico delle strutture di chiusura, precalcolare il valore del GSOP (grado giorno del periodo di riscaldamento):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
Nel nostro esempio, GSOP \u003d (20 - (-3,4)) x 275 \u003d 6435.

Indicatori di base

Per giusta scelta materiali delle strutture che racchiudono, è necessario determinare quali caratteristiche termiche dovrebbero avere. La capacità di una sostanza di condurre il calore è caratterizzata dalla sua conduttività termica, indicata Lettera greca l (lambda) e si misura in W / (m x gradi). La capacità di una struttura di trattenere il calore è caratterizzata dalla sua resistenza al trasferimento di calore R ed è pari al rapporto tra lo spessore e la conducibilità termica: R = d/l.

Se la struttura è composta da più strati, la resistenza viene calcolata per ogni strato e poi sommata.

La resistenza al trasferimento di calore è l'indicatore principale struttura esterna. Il suo valore deve superare valore normativo. Quando si esegue un calcolo termotecnico dell'involucro edilizio, è necessario determinare la composizione economicamente giustificata delle pareti e del tetto.

Valori di conducibilità termica

La qualità dell'isolamento termico è determinata principalmente dalla conduttività termica. Ogni materiale certificato passa ricerca di laboratorio, per cui tale valore viene determinato per le condizioni operative "A" o "B". Per il nostro paese, la maggior parte delle regioni corrisponde alle condizioni operative "B". Quando si esegue un calcolo termotecnico delle strutture che racchiudono una casa, è necessario utilizzare questo valore. I valori di conducibilità termica sono indicati sull'etichetta o nel passaporto materiale, ma se non sono disponibili è possibile utilizzare i valori di riferimento del Codice di condotta. Di seguito sono riportati i valori per i materiali più diffusi:

• Muratura ordinaria - 0,81 W (m x gradi).
• Muratura in mattoni di silicato - 0,87 W (m x gradi).
• Gas e calcestruzzo espanso (densità 800) - 0,37 W (m x gradi).
• Legna conifere- 0,18 W (m x gradi).
• Schiuma di polistirene estruso - 0,032 W (m x gradi).
• Lastre di lana minerale (densità 180) - 0,048 W (m x gradi).

Valore standard di resistenza al trasferimento di calore

Il valore calcolato della resistenza al trasferimento di calore non deve essere inferiore a valore di base. Il valore di base è determinato secondo la tabella 3 SP50.13330.2012 "edifici". La tabella definisce i coefficienti per il calcolo dei valori di base della resistenza al trasferimento di calore per tutte le strutture e le tipologie edilizie. Continuando il calcolo termotecnico avviato delle strutture di recinzione, un esempio di calcolo può essere presentato come segue:

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

Il calcolo termotecnico della struttura esterna di recinzione viene eseguito per tutte le strutture che chiudono il contorno "caldo" - il pavimento a terra o il pavimento del sottosuolo tecnico, le pareti esterne (compresi serramenti), la copertura combinata o il pavimento del sottotetto non riscaldato. Inoltre, il calcolo deve essere effettuato per strutture interne se la differenza di temperatura nelle stanze adiacenti è superiore a 8 gradi.

Calcolo termotecnico delle pareti

La maggior parte delle pareti e dei soffitti sono multistrato ed eterogenei nel loro design. Il calcolo termotecnico delle strutture di chiusura di una struttura multistrato è il seguente:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
dove n sono i parametri dell'ennesimo strato.

Se consideriamo un muro intonacato in mattoni, otteniamo il seguente design:

• strato esterno di intonaco spesso 3 cm, conducibilità termica 0,93 W (m x gradi);
• muratura in mattoni pieni di argilla 64 cm, conducibilità termica 0,81 W (m x gradi);
• strato interno di intonaco di 3 cm di spessore, conducibilità termica 0,93 W (m x gradi).

La formula per il calcolo termotecnico delle strutture di chiusura è la seguente:

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

Il valore ottenuto è significativamente inferiore al valore base precedentemente determinato della resistenza al trasferimento di calore delle pareti di un edificio residenziale a Murmansk 3,65 (m x gradi/W). Il muro non soddisfa requisiti normativi e ha bisogno di essere riscaldato. Per l'isolamento delle pareti utilizziamo uno spessore di 150 mm e una conducibilità termica di 0,048 W (m x gradi).

Dopo aver scelto il sistema di isolamento, è necessario eseguire una verifica termotecnica di calcolo delle strutture di recinzione. Di seguito è riportato un esempio di calcolo:

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

Il valore calcolato risultante è maggiore del valore base - 3,65 (m x gradi / W), la parete isolata soddisfa i requisiti degli standard.

Analogamente viene effettuato il calcolo delle sovrapposizioni e delle coperture combinate.

Calcolo termotecnico di solai a contatto con il suolo

Spesso nelle case private o negli edifici pubblici i pavimenti dei primi piani sono realizzati a terra. La resistenza al trasferimento di calore di tali pavimenti non è standardizzata, ma come minimo il progetto dei pavimenti non deve consentire la fuoriuscita di rugiada. Il calcolo delle strutture a contatto con il suolo si effettua come segue: i solai sono suddivisi in fasce (zone) larghe 2 metri, a partire dal confine esterno. Sono assegnate fino a tre di queste zone, l'area rimanente appartiene alla quarta zona. Se la struttura del pavimento non prevede un isolamento efficace, la resistenza al trasferimento di calore delle zone viene presa come segue:

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

È facile vedere che più lontano è l'area del pavimento muro esterno, maggiore è la sua resistenza al trasferimento di calore. Pertanto, si limitano spesso a riscaldare il perimetro del pavimento. In questo caso, la resistenza al trasferimento di calore della struttura coibentata viene sommata alla resistenza al trasferimento di calore della zona.
Il calcolo della resistenza al trasferimento di calore del pavimento deve essere incluso nel calcolo termotecnico complessivo delle strutture di recinzione. Di seguito verrà considerato un esempio di calcolo dei piani a terra. Prendiamo la superficie calpestabile 10 x 10, pari a 100 mq.

• L'area di 1 zona sarà di 64 mq.
• L'area della zona 2 sarà di 32 mq.
• L'area della 3a zona sarà di 4 mq.

Il valore medio della resistenza al trasferimento di calore del pavimento al suolo:
Rpol \u003d 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 2,6 (m x gradi / W).

Dopo aver coibentato il perimetro del pavimento con una lastra di polistirene espanso di 5 cm di spessore, con una fascia larga 1 metro, otteniamo il valore medio di resistenza allo scambio termico:

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

È importante notare che non solo i pavimenti vengono calcolati in questo modo, ma anche le strutture delle pareti a contatto con il suolo (pareti di un pavimento incassato, un caldo seminterrato).

Calcolo termotecnico delle porte

Il valore di base della resistenza al trasferimento di calore è calcolato in modo leggermente diverso porte d'ingresso. Per calcolarlo, dovrai prima calcolare la resistenza al trasferimento di calore della parete secondo il criterio sanitario e igienico (non rugiada):
Rst \u003d (Tv - Tn) / (DTn x av).

Qui DTN è la differenza di temperatura tra la superficie interna della parete e la temperatura dell'aria nella stanza, determinata dal Codice delle Regole e per le abitazioni è 4,0.
av - il coefficiente di scambio termico della superficie interna del muro, secondo la joint venture, è 8,7.
Il valore base delle porte è preso pari a 0.6xRst.

Per il progetto della porta prescelto, è necessario eseguire un calcolo termotecnico di verifica delle strutture di chiusura. Un esempio di calcolo della porta d'ingresso:

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

Questo valore di progetto corrisponderà a una porta isolata con un pannello in lana minerale di 5 cm di spessore.

Requisiti complessi

I calcoli di pareti, pavimenti o tetti vengono eseguiti per verificare i requisiti elemento per elemento delle normative. L'insieme delle regole stabilisce anche un requisito completo che caratterizza la qualità dell'isolamento di tutte le strutture di recinzione nel suo insieme. Questo valore è chiamato "caratteristica di schermatura termica specifica". Non un singolo calcolo termotecnico delle strutture di chiusura può fare a meno della sua verifica. Di seguito viene mostrato un esempio di calcolo SP.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, che è inferiore al valore normalizzato di 0,52. In questo caso, l'area e il volume sono presi per una casa con dimensioni di 10 x 10 x 2,5 m Le resistenze di trasferimento del calore sono uguali ai valori di base.

Il valore normalizzato è determinato secondo la joint venture, a seconda del volume riscaldato della casa.

Oltre al complesso obbligo, per la redazione del passaporto energetico viene effettuato anche il calcolo termotecnico degli involucri edilizi, di cui in appendice a SP50.13330.2012 è riportato un esempio di passaporto.

Coefficiente di uniformità

Tutti i calcoli di cui sopra sono applicabili per strutture omogenee. Cosa abbastanza rara in pratica. Per tenere conto delle disomogeneità che riducono la resistenza al trasferimento di calore, viene introdotto un fattore di correzione per l'uniformità dell'ingegneria termica, r. Tiene conto della variazione della resistenza al trasferimento di calore introdotta dalla finestra e porte, angoli esterni, inclusioni disomogenee (ad esempio architravi, travi, nastri di armatura), ecc.

Il calcolo di questo coefficiente è piuttosto complicato, quindi, in forma semplificata, puoi utilizzare valori approssimativi ​dalla letteratura di riferimento. Ad esempio, per la muratura - 0,9, pannelli a tre strati - 0,7.

Isolamento efficace

Quando si sceglie un sistema di isolamento domestico, è facile assicurarsi che i moderni requisiti di protezione termica siano soddisfatti senza l'uso isolamento efficace quasi impossibile. Quindi, se si utilizza un mattone di argilla tradizionale, sarà necessaria una muratura di diversi metri di spessore, il che non è economicamente fattibile. Allo stesso tempo, la bassa conduttività termica del moderno isolamento a base di polistirene espanso o lana di roccia permette di limitarsi a spessori di 10-20 cm.

Ad esempio, per ottenere un valore di resistenza al trasferimento di calore di base di 3,65 (m x gradi/W), avresti bisogno di:

• muro di mattoni di 3 m di spessore;
• muratura da blocchi di cemento espanso 1,4 m;
• isolamento in lana minerale 0,18 m.

Per tenere la casa al caldo al massimo molto freddo, è necessario scegliere il giusto sistema di isolamento termico - per questo viene eseguito un calcolo termotecnico della parete esterna Il risultato dei calcoli mostra quanto sia efficace il metodo di isolamento effettivo o previsto.

Come fare un calcolo termico della parete esterna

Per prima cosa devi preparare i dati iniziali. Sul parametro di progettazione influenzato dai seguenti fattori:

• la regione climatica in cui si trova la casa;
• la destinazione dei locali è un edificio residenziale, un edificio industriale, un ospedale;
• modalità di funzionamento dell'edificio - stagionale o tutto l'anno;
• la presenza nella progettazione di aperture di porte e finestre;
• umidità interna, la differenza tra la temperatura interna ed esterna;
• numero di piani, caratteristiche del piano.

Dopo aver raccolto e registrato le informazioni iniziali, vengono determinati i coefficienti di conducibilità termica dei materiali da costruzione di cui è composta la parete. Il grado di assorbimento e trasferimento di calore dipende da quanto è umido il clima. A tal proposito, per calcolare i coefficienti, vengono compilate le mappe di umidità Federazione Russa. Successivamente, tutti i valori numerici necessari per il calcolo vengono inseriti nelle formule appropriate.

Calcolo dell'ingegneria termica della parete esterna, un esempio per una parete in cemento espanso

A titolo di esempio si calcolano le proprietà di schermatura termica di una parete realizzata con blocchi di schiuma, isolata con polistirene espanso con densità di 24 kg/m3 e intonacata su entrambi i lati con malta di calce e sabbia. I calcoli e la selezione dei dati tabulari vengono effettuati sulla base di regole edilizie. Dati iniziali: area di costruzione - Mosca; umidità relativa - 55%, temperatura media in casa tv = 20O C. Lo spessore di ogni strato è impostato: δ1, δ4=0,01 m (intonaco), δ2=0,2 m (calcestruzzo espanso), δ3=0,065 m (polistirene espanso "SP Radoslav" ).
Lo scopo del calcolo termotecnico della parete esterna è determinare la resistenza richiesta (Rtr) ed effettiva (Rf) al trasferimento di calore.
Calcolo

1. Secondo la tabella 1 di SP 53.13330.2012, in determinate condizioni, il regime di umidità si presume normale. Il valore richiesto di Rtr si trova dalla formula:
   Rtr=a GSOP+b,
   dove a, b sono presi secondo la tabella 3 di SP 50.13330.2012. Per un edificio residenziale e un muro esterno, a = 0,00035; b = 1,4.
   GSOP - gradi-giorno del periodo di riscaldamento, si trovano secondo la formula (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tin-tot)zot,
   dove tv \u003d 20O C; tot è la temperatura media esterna durante la stagione di riscaldamento, secondo la Tabella 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zot = 205 giorni (durata stagione di riscaldamento secondo la stessa tabella).
   Sostituendo i valori tabulari, trovano: GSOP = 4551O C * giorno; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Secondo la tabella 2 SP50.13330.2012 per umidità normale scegliere i coefficienti di conducibilità termica di ogni strato della "torta": λB1=0.81W/(m°C), λB2=0.26W/(m°C), λB3=0.041W/(m°C), λB4= 0,81 W/ (m°C).
   Secondo la formula E.6 di SP 50.13330.2012, viene determinata la resistenza condizionata al trasferimento di calore:
   R0cond=1/αint+δn/λn+1/αest.
   dove αext \u003d 23 W / (m2 ° С) dalla clausola 1 della tabella 6 di SP 50.13330.2012 per pareti esterne.
   Sostituendo i numeri, si ottiene R0usl = 2,54 m2 °C/W. Si affina utilizzando il coefficiente r = 0,9, che dipende dall'omogeneità delle strutture, dalla presenza di nervature, armature, ponti freddi:
   Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/O.

Il risultato ottenuto mostra che la resistenza termica effettiva è inferiore a quella richiesta, quindi il progetto della parete deve essere riconsiderato.

Calcolo termotecnico della parete esterna, il programma semplifica i calcoli

Semplici servizi informatici velocizzano i processi di calcolo e la ricerca dei coefficienti richiesti. Vale la pena familiarizzare con i programmi più popolari.

1. "TeReMok". Vengono inseriti i dati iniziali: tipo di edificio (residenziale), temperatura interna 20O, regime di umidità - normale, area di residenza - Mosca. Nella finestra successiva, si apre il valore calcolato della resistenza standard al trasferimento di calore - 3,13 m2 * ° C / W.
   Sulla base del coefficiente calcolato viene effettuato un calcolo termotecnico della parete esterna in blocchi di schiuma (600 kg/m3), coibentati con polistirene espanso estruso Flurmat 200 (25 kg/m3) e intonacati con malta cementizia. Scegli dal menu i materiali giusti, abbattendone lo spessore (blocco di schiuma - 200 mm, intonaco - 20 mm), lasciando vuota la cella con lo spessore dell'isolante.
   Premendo il pulsante "Calcolo", si ottiene lo spessore desiderato dello strato isolante termico - 63 mm. La comodità del programma non elimina il suo svantaggio: non tiene conto della diversa conducibilità termica del materiale in muratura e della malta. Grazie all'autore si può dire a questo indirizzo http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Il secondo programma è offerto dal sito http://rascheta.net/. La sua differenza rispetto al servizio precedente è che tutti gli spessori sono impostati in modo indipendente. Nel calcolo viene introdotto il coefficiente di omogeneità termotecnica r. È selezionato dalla tabella: per blocchi di cemento espanso con armatura a filo in giunti orizzontali r = 0,9.
   Dopo aver compilato i campi, il programma emette un rapporto sull'effettiva resistenza termica del progetto selezionato, se soddisfa condizioni climatiche. Inoltre, viene fornita una sequenza di calcoli con formule, fonti normative e valori intermedi.

Quando si costruisce una casa o si eseguono lavori di isolamento termico, è importante valutare l'efficacia dell'isolamento del muro esterno: un calcolo termico eseguito in modo indipendente o con l'aiuto di uno specialista consente di farlo in modo rapido e preciso.

Quando si determina la necessità di un isolamento aggiuntivo di una casa, è importante conoscere in particolare la perdita di calore delle sue strutture. Un calcolatore di conducibilità termica da parete online ti aiuterà a fare calcoli in modo rapido e preciso.

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Perché hai bisogno di un calcolo

Conduttività termica dato elemento edifici - la proprietà di un edificio di condurre il calore attraverso un'unità della sua area con una differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno della stanza di 1 gradi. INSIEME A.

Il calcolo termotecnico delle strutture di recinzione effettuato dal servizio di cui sopra è necessario per le seguenti finalità:

• per la selezione apparecchiature di riscaldamento e il tipo di impianto che permette non solo di compensare le dispersioni di calore, ma anche di creare una temperatura confortevole all'interno degli alloggi;
• determinare la necessità di un ulteriore isolamento dell'edificio;
• quando si progetta e si costruisce un nuovo edificio, selezionare un materiale per pareti che fornisca la minor dispersione di calore in determinate condizioni climatiche;
• per creare una temperatura confortevole all'interno non solo durante il periodo di riscaldamento, ma anche in estate quando fa caldo.

Attenzione! Performance indipendente calcoli termotecnici strutture murarie, utilizzare i metodi e i dati descritti in tali documenti normativi, come SNiP II 03 79 "Ingegneria termica delle costruzioni" e SNiP 23-02-2003 "Protezione termica degli edifici".

Da cosa dipende la conducibilità termica?

Il trasferimento di calore dipende da fattori quali:

• Il materiale con cui è costruito l'edificio vari materiali differiscono nella loro capacità di condurre il calore. Sì, concreto diversi tipi i mattoni contribuiscono a una grande perdita di calore. Al contrario, tronchi zincati, travi, blocchi di schiuma e gas, con uno spessore inferiore, hanno una conduttività termica inferiore, che garantisce la conservazione del calore all'interno della stanza e costi molto inferiori per l'isolamento e il riscaldamento dell'edificio.
• Spessore della parete - di dato valore più, minore è il trasferimento di calore attraverso il suo spessore.
• Umidità del materiale: maggiore è il contenuto di umidità della materia prima da cui è eretta la struttura, più conduce il calore e più velocemente crolla.
• La presenza di pori d'aria nel materiale: i pori pieni d'aria prevengono la perdita di calore accelerata. Se questi pori sono pieni di umidità, la perdita di calore aumenta.
• La presenza di un isolamento aggiuntivo - rivestito con uno strato di isolamento esterno o interno al muro in termini di dispersione termica, ha valori molte volte inferiori rispetto a quelli non isolati.

Nelle costruzioni, insieme alla conducibilità termica delle pareti, si è diffusa una caratteristica come la resistenza termica (R). Viene calcolato tenendo conto dei seguenti indicatori:

• coefficiente di conducibilità termica del materiale della parete (λ) (W/m×0С);
• spessore di costruzione (h), (m);
• la presenza di un riscaldatore;
• contenuto di umidità del materiale (%).

Più basso è il valore della resistenza termica, più la parete è soggetta a dispersioni termiche.

Il calcolo termotecnico delle strutture di recinzione secondo questa caratteristica viene eseguito secondo la seguente formula:

R=h/λ; (m2×0С/W)

Esempio di calcolo della resistenza termica:

Dati iniziali:

• la parete portante è in legno di pino secco di 30 cm (0,3 m) di spessore;
• il coefficiente di conducibilità termica è 0,09 W/m×0С;
• calcolo del risultato.

Pertanto, la resistenza termica di un tale muro sarà:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

I valori ottenuti a seguito del calcolo vengono confrontati con quelli normativi secondo SNiP II 03 79. Allo stesso tempo, viene preso in considerazione un indicatore come il grado-giorno del periodo durante il quale continua la stagione di riscaldamento account.

Se il valore ottenuto è uguale o maggiore del valore standard, il materiale e lo spessore delle strutture murarie vengono selezionati correttamente. In caso contrario, l'edificio dovrebbe essere isolato per raggiungere il valore standard.

In presenza di un riscaldatore, la sua resistenza termica viene calcolata separatamente e riassunta con lo stesso valore del materiale della parete principale. Inoltre, se il materiale della struttura del muro ha alta umidità, applicare il coefficiente di conducibilità termica appropriato.

Per un calcolo più accurato della resistenza termica di questo progetto, al risultato ottenuto vengono aggiunti valori simili di finestre e porte che si affacciano sulla strada.

Valori validi

Quando si esegue un calcolo termotecnico del muro esterno, viene presa in considerazione anche la regione in cui si troverà la casa:

• Per le regioni meridionali con inverni caldi e piccole differenze di temperatura, è possibile costruire pareti di piccolo spessore con materiali con un grado medio di conducibilità termica - ceramica e argilla cotta in singolo e doppio e ad alta densità. Lo spessore delle pareti per tali regioni non può superare i 20 cm.
• Allo stesso tempo per regioni settentrionaliè più conveniente ed economico costruire strutture murarie di medio e grande spessore con materiali ad alta resistenza termica: tronchi, gas e calcestruzzo espanso di media densità. Per tali condizioni vengono erette strutture murarie fino a 50-60 cm di spessore.
• Per le regioni con clima temperato e alternato regime di temperatura in inverno sono adatti con alta e media resistenza termica - gas e calcestruzzo espanso, legno, diametro medio. In tali condizioni, lo spessore delle strutture che racchiudono le pareti, tenendo conto dei riscaldatori, non supera i 40-45 cm.

Importante! La resistenza termica delle strutture murarie viene calcolata in modo più accurato dal calcolatore della perdita di calore, che tiene conto della regione in cui si trova la casa.

Trasferimento di calore di vari materiali

Uno dei principali fattori che influenzano la conducibilità termica del muro è il materiale da costruzione con cui è costruito. Questa dipendenza è spiegata dalla sua struttura. Quindi, i materiali a bassa densità hanno la conduttività termica più bassa, in cui le particelle sono disposte abbastanza liberamente e c'è un gran numero di pori e vuoti pieni d'aria. Questi includono vari tipi di legno, calcestruzzo poroso leggero: schiuma, gas, calcestruzzo di scorie e mattoni cavi di silicato.

I materiali con un'elevata conduttività termica e una bassa resistenza termica includono vari tipi di calcestruzzo pesante, mattoni di silicato monolitico. Questa caratteristica è spiegata dal fatto che le particelle in esse contenute si trovano molto vicine l'una all'altra, senza vuoti e pori. Ciò contribuisce a un trasferimento di calore più rapido nello spessore della parete e a una grande perdita di calore.

Tavolo. Coefficienti di conducibilità termica dei materiali da costruzione (SNiP II 03 79)

Calcolo di una struttura sandwich

Il calcolo termotecnico della parete esterna, costituita da più strati, si effettua come segue:

• secondo la formula sopra descritta si calcola il valore della resistenza termica di ciascuno degli strati del "wall cake";
• i valori di questa caratteristica di tutti gli strati vengono sommati, ottenendo la totale resistenza termica della struttura multistrato muraria.

Sulla base di questa tecnica è possibile calcolare lo spessore. Per fare ciò, è necessario moltiplicare la resistenza termica mancante alla norma per il coefficiente di conducibilità termica dell'isolamento - di conseguenza, si otterrà lo spessore dello strato isolante.

Con l'ausilio del programma TeReMOK, il calcolo termotecnico viene eseguito in automatico. Affinché il calcolatore della conducibilità termica della parete esegua i calcoli, è necessario inserire i seguenti dati iniziali:

• tipologia di edificio - residenziale, industriale;
• materiale della parete;
• spessore di costruzione;
• regione;
• temperatura e umidità richieste all'interno dell'edificio;
• presenza, tipo e spessore dell'isolamento.

Video utile: come calcolare autonomamente la perdita di calore in casa

Pertanto, il calcolo termotecnico delle strutture di recinzione è molto importante sia per una casa in costruzione che per un edificio già costruito da molto tempo. Nel primo caso, il corretto calcolo del calore farà risparmiare sul riscaldamento, nel secondo caso aiuterà a scegliere l'isolamento ottimale per spessore e composizione.