Calculul termic al peretelui. Calculul conductibilității termice a peretelui Calculul termotehnic al cabanei

Pereții clădirilor ne protejează de vânt, precipitații și servesc adesea ca structuri portante pentru acoperiș. Și totuși functie principala pereții, ca structuri de închidere, sunt de a proteja o persoană de temperaturile incomode (în mare parte scăzute) ale aerului din spațiul înconjurător.

Calculul termotehnic al peretelui determină grosimile necesare ale straturilor de materiale utilizate, prevăzând izolație termică spații în ceea ce privește asigurarea condițiilor sanitare și igienice confortabile pentru ca o persoană să poată sta în clădire și cerințele legislației privind economisirea energiei.

Cu cât pereții sunt mai rezistenți, cu atât costurile viitoare de exploatare pentru încălzirea clădirii sunt mai mici, dar, în același timp, cu atât costul achiziționării materialelor în timpul construcției este mai mare. În ce măsură este rezonabilă izolarea structurilor de închidere depinde de durata de viață estimată a clădirii, de obiectivele urmărite de investitorul în construcții și este luată în considerare în practică în fiecare caz individual.

Cerințele sanitare și igienice determină rezistența minimă admisă la transferul de căldură a secțiunilor de perete care pot oferi confort în cameră. Aceste cerințe trebuie îndeplinite în timpul proiectării și construcției! Asigurarea cerințelor de economisire a energiei va permite proiectului dumneavoastră nu numai să treacă examenul și să necesite costuri suplimentare unice în timpul construcției, dar va oferi și o reducere a costurilor suplimentare de încălzire în timpul funcționării.

Calculul termotehnic în Excel al unui perete multistrat.

Porniți MS Excel și începeți să revizuiți exemplul calculul termotehnic pereții unei clădiri în construcție în regiune - Moscova.

Înainte de a începe lucrul, descărcați: SP 23-101-2004, SP 131. 13330.2012 și SP 50.13330.2012. Toate codurile de practică de mai sus sunt disponibile gratuit pe Internet.

În fișierul Excel calculat, în notele la celulele cu valori ale parametrilor, sunt furnizate informații despre de unde ar trebui luate aceste valori și nu sunt indicate doar numerele documentului, ci și, adesea, numărul de tabele și chiar coloane.

Având în vedere dimensiunile și materialele straturilor de perete, îl vom verifica pentru respectarea standardelor sanitare și igienice și a standardelor de economisire a energiei și, de asemenea, vom calcula temperaturile calculate la limitele straturilor.

Date inițiale:

1…7. Concentrându-vă pe legăturile din notele către celulele D4-D10, completați prima parte a tabelului cu datele inițiale pentru regiunea dvs. de construcție.

8…15. În a doua parte a datelor inițiale din celulele D12-D19 introducem parametrii straturilor zidul exterior sunt grosimile și coeficienții conductivității termice.

Puteți solicita valorile coeficienților de conductivitate termică a materialelor de la vânzători, puteți găsi linkurile din note către celulele D13, D15, D17, D19 sau pur și simplu căutați pe Web.

În acest exemplu:

primul strat este plăci de înveliș din gips (gips uscat) cu o densitate de 1050 kg / m 3;

al doilea strat este zidărie din cărămidă obișnuită de lut solid (1800 kg / m 3) pe un mortar de zgură de ciment;

al treilea strat este plăci de vată minerală din fibră de piatră (25-50 kg/m3);

al patrulea strat este ipsos de ciment polimeric cu plasă din fibră de sticlă.

Rezultate:

Vom efectua calculul termotehnic al peretelui pornind de la ipoteza că materialele utilizate în construcție păstrează uniformitatea termică în direcția de propagare. flux de caldura.

Calculul se face după formulele de mai jos:

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

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

Formula este aplicabilă pentru calculul termic al pereților Cladiri rezidentiale, institutii pentru copii si medicale. Pentru clădirile în alte scopuri, coeficienții „0,00035” și „1,4” din formulă ar trebui să fie aleși diferit conform Tabelului 3 din SP 50.13330.2012.

18. R0str=( t timp- t nr)/( Δ tîn* α în )

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

Trebuie îndeplinite următoarele condiții: R 0 > R0str Și R 0 > R0etr .

Dacă prima condiție nu este îndeplinită, atunci celula D24 se va umple automat cu roșu, semnalând utilizatorului că structura de perete selectată nu poate fi utilizată. Dacă doar a doua condiție nu este îndeplinită, atunci celula D24 va fi colorată roz. Când rezistența calculată la transferul de căldură este mai mare decât valorile standard, celula D24 este colorată în galben deschis.

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

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

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

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

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

Calculul termotehnic al peretelui în Excel este finalizat.

Notă importantă.

Aerul din jurul nostru conține apă. Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât cantitate mare este capabil să rețină umiditatea.

La 0˚С și 100% umiditate relativă, aerul umed din noiembrie de la latitudinile noastre conține o metru cub mai puțin de 5 grame de apă. În același timp, aerul cald din Deșertul Sahara la +40˚С și doar 30% umiditate relativă, în mod surprinzător, reține de 3 ori mai multă apă în interior - mai mult de 15 g/m3.

Răcindu-se și devenind mai rece, aerul nu poate reține în interior cantitatea de umiditate pe care ar putea-o într-o stare mai încălzită. Ca rezultat, aerul aruncă picături de umezeală pe suprafețele interioare reci ale pereților. Pentru a preveni acest lucru în interior, atunci când proiectați secțiunea de perete, trebuie să vă asigurați că roua nu cade pe suprafețele interioare ale pereților.

Deoarece umiditatea relativă medie a aerului în spațiile rezidențiale este de 50 ... 60%, punctul de rouă la o temperatură a aerului de + 22˚С este de + 11 ... 14˚С. În exemplul nostru, temperatura suprafata interioara pereții +20,4˚С asigură imposibilitatea formării de rouă.

Dar roua se poate forma, cu suficientă higroscopicitate a materialelor, în interiorul straturilor peretelui și, mai ales, la limitele straturilor! Înghețând, apa se extinde și distruge materialele pereților.

În exemplul discutat mai sus, punctul cu o temperatură de 0˚С este situat în interiorul stratului de izolație și este suficient de aproape de suprafața exterioară a peretelui. În acest punct în diagrama de la începutul articolului marcat galben, temperatura își schimbă valoarea de la pozitiv la negativ. Se pare că zidăria nu va fi niciodată în viața sa sub influența temperaturi negative. Acest lucru va ajuta la asigurarea durabilității pereților clădirii.

Dacă schimbăm al doilea și al treilea strat din exemplu - izolăm peretele din interior, vom obține nu unul, ci două limite de straturi în zona temperaturilor negative și a cărămizii pe jumătate înghețate. Convinge-te de acest lucru efectuând un calcul termic al peretelui. Concluziile sugerate sunt evidente.

Respectarea operei autorului cere Descarca dosar de calculdupă abonament la anunturile articolelor in fereastra situata in partea de sus a paginii sau in fereastra de la finalul articolului!

Este necesar să se determine grosimea izolației într-un perete exterior de cărămidă cu trei straturi într-o clădire rezidențială situată în Omsk. Structura peretelui: strat interior - zidărie din cărămizi de lut obișnuite cu grosimea de 250 mm și densitatea 1800 kg / m 3, strat exterior- zidarie din caramida fatada grosime 120 mm si densitate 1800 kg/m 3 ; situat între straturile exterior și interior izolare eficientă din polistiren expandat cu o densitate de 40 kg/m 3; straturile exterior si interior sunt interconectate prin legaturi flexibile din fibra de sticla cu diametrul de 8 mm, situate la un pas de 0,6 m.

1. Date inițiale

Scopul clădirii este o clădire de locuit

Zona de construcție - Omsk

Temperatura estimată a aerului interior t int= plus 20 0 C

Temperatura exterioară estimată text= minus 37 0 C

Umiditatea estimată a aerului interior - 55%

2. Determinarea rezistenţei normalizate la transferul de căldură

Se determină conform tabelului 4 în funcție de gradele-zile perioadei de încălzire. Grade-zile ale perioadei de încălzire, D d , °С×zi, determinată prin formula 1, pe baza temperaturii medii exterioare și a duratei perioadei de încălzire.

Conform SNiP 23-01-99 * stabilim că în Omsk temperatura medie exterioară a perioadei de încălzire este: t ht \u003d -8,4 0 С, durata perioadei de încălzire z ht = 221 zile Valoarea grad-zi a perioadei de încălzire este:

D d = (t int - asta) z ht \u003d (20 + 8,4) × 221 \u003d 6276 0 C zi.

Conform Tabelului. 4. rezistență normalizată la transferul de căldură Reg pereti exteriori pentru cladiri de locuit corespunzator valorii D d = 6276 0 С zi egală Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00035 × 6276 + 1,4 \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

3. Alegere solutie constructiva zidul exterior

Soluția constructivă a peretelui exterior a fost propusă în sarcină și este un gard cu trei straturi cu un strat interior de zidărie 250 mm grosime, cu un strat exterior de caramida de 120 mm grosime, intre stratul exterior si interior exista o izolatie din polistiren spuma. Straturile exterior și interior sunt interconectate prin legături flexibile din fibră de sticlă cu un diametru de 8 mm, situate la trepte de 0,6 m.

4. Determinarea grosimii izolației

Grosimea izolației este determinată de formula 7:

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

Unde Reg. – rezistență normalizată la transferul de căldură, m 2 0 C/W; r- coeficient de uniformitate termică; un int este coeficientul de transfer de căldură al suprafeței interioare, W / (m 2 × ° C); o ext este coeficientul de transfer de căldură al suprafeței exterioare, W / (m 2 × ° C); d kk- grosimea zidăriei, m; eu kk- coeficientul de conductivitate termică calculat al zidăriei, W/(m×°С); l ut- coeficientul de conductivitate termică calculat al izolației, W/(m×°С).

Rezistența normalizată la transferul de căldură este determinată: R reg \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

Coeficientul de uniformitate termică pentru un perete din cărămidă cu trei straturi cu legături flexibile din fibră de sticlă este de aproximativ r=0,995, și pot să nu fie luate în considerare în calcule (cu titlu informativ - dacă se folosesc conexiuni flexibile din oțel, atunci coeficientul de uniformitate termică poate ajunge la 0,6-0,7).

Coeficientul de transfer de căldură al suprafeței interioare este determinat din tabel. 7 a int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Coeficientul de transfer de căldură al suprafeței exterioare este luat conform tabelului 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Grosimea totală a zidăriei este de 370 mm sau 0,37 m.

Coeficienții de proiectare ai conductibilității termice a materialelor utilizate se determină în funcție de condițiile de funcționare (A sau B). Condițiile de funcționare sunt determinate în următoarea secvență:

Conform tabelului 1 determinați regimul de umiditate al incintei: deoarece temperatura estimată a aerului din interior este de +20 0 С, umiditatea calculată este de 55%, regimul de umiditate al încăperii este normal;

Conform Anexei B (harta Federației Ruse), stabilim că orașul Omsk este situat într-o zonă uscată;

Conform tabelului 2, în funcție de zona de umiditate și de regimul de umiditate al incintei, determinăm că condițiile de funcționare ale structurilor de împrejmuire sunt DAR.

App. D determinați coeficienții de conductivitate termică pentru condițiile de funcționare A: pentru polistiren expandat GOST 15588-86 cu o densitate de 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° С); pentru zidărie din cărămizi de lut obișnuite pe un mortar de ciment-nisip cu o densitate de 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° С).

Înlocuiește totul anumite valoriîn formula 7 și calculați grosimea minimă a izolației din polistiren expandat:

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

Rotunjim valoarea rezultată în latura mare cu o precizie de 0,01 m: d ut = 0,12 m. Efectuăm un calcul de verificare conform formulei 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) \u003d 3,61 m 2 0 C / W

5. Limitarea temperaturii și a condensului de umezeală pe suprafața interioară a anvelopei clădirii

Δt o, °С, între temperatura aerului interior și temperatura suprafeței interioare a structurii de închidere nu trebuie să depășească valorile normalizate Δtn, °С, stabilite în tabelul 5 și definite după cum urmează

Δt o = n(t int – text)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) \u003d 1,8 0 C i.e. mai mic decât Δt n , = 4,0 0 C, determinat din tabelul 5.

Concluzie: t grosimea izolației din spumă de polistiren în trei straturi zid de cărămidă este de 120 mm. În același timp, rezistența la transferul de căldură a peretelui exterior R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, care este mai mare decât rezistența normalizată la transferul de căldură Reg. \u003d 3,60 m 2 0 C / V pe 0,01 m 2 0 O/V. Diferența de temperatură estimată Δt o, °С, între temperatura aerului interior și temperatura suprafeței interioare a structurii de închidere nu depășește valoarea standard Δtn,.

Exemplu de calcul termotehnic al structurilor de închidere translucide

Structurile de închidere translucide (ferestre) sunt selectate conform următoarei metode.

Rezistență nominală la transferul de căldură Reg determinat conform tabelului 4 din SNiP 23-02-2003 (coloana 6) in functie de gradele-zile ale perioadei de incalzire D d. Cu toate acestea, tipul de clădire și D d sunt luate ca în exemplul anterior de calcul termic al structurilor de închidere opace. În cazul nostru D d = 6276 0 Din zile, apoi pentru fereastra unui bloc de apartamente Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00005 × 6276 + 0,3 \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

Alegerea structurilor translucide se realizează în funcție de valoarea rezistenței reduse la transferul de căldură R o r, obținută în urma testelor de certificare sau conform Anexei L din Codul de reguli. Dacă rezistența redusă la transferul de căldură a structurii translucide selectate R o r, mai mult sau egal Reg, atunci acest design satisface cerințele normelor.

Ieșire: pentru o clădire rezidențială din orașul Omsk, acceptăm ferestre din PVC cu geamuri termopan din sticlă cu un strat selectiv dur și umplerea spațiului inter-sticlă cu argon R aproximativ r \u003d 0,65 m 2 0 C / W Mai mult R reg \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

LITERATURĂ

1. SNiP 23-02-2003. Protecția termică a clădirilor.
2. SP 23-101-2004. Design de protecție termică.
3. SNiP 23-01-99*. Climatologia clădirii.
4. SNiP 31-01-2003. Clădiri de locuințe cu mai multe apartamente.
5. SNiP 2.08.02-89 *. Clădiri și structuri publice.

Căldura din casă depinde direct de mulți factori, inclusiv de grosimea izolației. Cu cât este mai groasă, cu atât casa ta va fi mai bine protejată de frig și îngheț și cu atât vei plăti mai puțin pentru încălzire.

Calculați costul de 1m2 și 1m3 de izolație la pachet și veți vedea că este profitabil să vă izoleți casa cu vată minerală pe bază de cuarț ISOVER. Banii economisiți pot fi cheltuiți pentru izolarea casei dvs. cu un alt strat de vată minerală pe bază de cuarț, făcând astfel locuința mai caldă, mărind eficiența energetică și reducând facturile la încălzire.

În Rusia, numai ISOVER produce atât vată bazaltică din roci, cât și izolație naturală pe bază de cuarț pentru izolarea caselor private, cabanelor de vară, apartamentelor și altor clădiri. Prin urmare, suntem pregătiți să oferim propriul nostru material pentru fiecare design.

Pentru a înțelege cel mai bun mod de a izola o casă, trebuie să luați în considerare mai mulți factori:

- Caracteristicile climatice ale regiunii în care se află casa.
- Tipul structurii de izolat.
- Bugetul dvs. și înțelegerea dacă doriți cel mai mult cea mai bună soluție, izolatie cu un raport optim pret-calitate sau doar o solutie de baza.

Vata minerala ISOVER pe baza de cuart se caracterizeaza printr-o elasticitate crescuta, astfel incat nu veti avea nevoie de elemente de fixare sau grinzi suplimentare. Și cel mai important, datorită stabilității și elasticității formei, nu există punți reci, respectiv, căldura nu va părăsi casa și puteți uita de înghețarea pereților odată pentru totdeauna.

Vrei ca peretii sa nu inghete si caldura ramane mereu in casa? Acordați atenție a 2 caracteristici cheie ale izolației pereților:

1. CĂLDURĂ COEFICIENȚĂCONDUCTIVITATE

2. STABILITATEA FORMELOR

Aflați ce material ISOVER să alegeți pentru a vă face casa mai caldă și pentru a plăti cu până la 67% mai puține facturi la încălzire. Cu ajutorul calculatorului ISOVER îți vei putea calcula beneficiul.

Câtă izolație și ce grosime ai nevoie pentru casa ta?
- Cât costă și unde este mai rentabil să cumperi un încălzitor?
- Câți bani veți economisi lunar și anual la încălzire datorită izolației?
- Cât de mult se încălzește casa ta cu ISOVER?
- Cum să îmbunătățim eficiența energetică a structurilor?

Atunci când se determină necesitatea unei izolații suplimentare a unei case, este important să se cunoască pierderile de căldură ale structurilor acesteia, în special. Un calculator online de conductivitate termică de perete vă va ajuta să faceți calcule rapid și precis.

In contact cu

De ce ai nevoie de un calcul

Conductivitate termică element dat clădiri - proprietatea unei clădiri de a conduce căldura printr-o unitate a zonei sale cu o diferență de temperatură între interiorul și exteriorul încăperii de 1 grad. DIN.

Calculul de inginerie termică a structurilor de închidere efectuat de serviciul menționat mai sus este necesar în următoarele scopuri:

• pentru selecție echipamente de incalzireși tipul de sistem care permite nu numai compensarea pierderilor de căldură, ci și crearea unei temperaturi confortabile în interiorul spațiilor de locuit;
• pentru a determina necesitatea izolației suplimentare a clădirii;
• atunci când proiectați și construiți o nouă clădire pentru a selecta un material de perete care oferă cea mai mică pierdere de căldură în anumite condiții climatice;
• pentru a crea interior temperatura confortabila nu numai în perioada de încălzire, ci și vara pe vreme caldă.

Atenţie! Performanță independentă calcule termotehnice structuri de perete, utilizați metodele și datele descrise în astfel de documente normative, ca SNiP II 03 79 „Inginerie termică în construcții” și SNiP 23-02-2003 „Protecția termică a clădirilor”.

De ce depinde conductivitatea termică?

Transferul de căldură depinde de factori precum:

• Materialul din care este construită clădirea diverse materiale diferă prin capacitatea lor de a conduce căldura. Da, beton tipuri diferite cărămizile contribuie la o pierdere mare de căldură. Dimpotriva, bustenii galvanizati, grinzile, blocurile de spuma si gaz, cu o grosime mai mica, au o conductivitate termica mai scazuta, ceea ce asigura pastrarea caldurii in interiorul incaperii si costuri mult mai mici pentru izolarea si incalzirea cladirii.
• Grosimea peretelui - decât valoare dată mai mult, cu atât mai puțin transferul de căldură are loc prin grosimea sa.
• Umiditatea materialului - cu cât conținutul de umiditate al materiei prime din care este ridicată structura este mai mare, cu atât conduce mai mult căldura și se prăbușește mai repede.
• Prezența porilor de aer în material - porii umpluți cu aer previn pierderea accelerată de căldură. Dacă acești pori sunt umpluți cu umiditate, pierderea de căldură crește.
• Prezența izolației suplimentare - căptușită cu un strat de izolație în exterior sau în interiorul peretelui în ceea ce privește pierderile de căldură, au valori de multe ori mai mici decât cele neizolate.

În construcții, împreună cu conductivitatea termică a pereților, o caracteristică precum rezistența termică (R) a devenit larg răspândită. Se calculează luând în considerare următorii indicatori:

• coeficientul de conductivitate termică a materialului peretelui (λ) (W/m×0С);
• grosimea construcției (h), (m);
• prezența unui încălzitor;
• conținutul de umiditate al materialului (%).

Cu cât valoarea rezistenței termice este mai mică, cu atât peretele este supus pierderilor de căldură.

Calculul termotehnic al structurilor de închidere conform acestei caracteristici se realizează după următoarea formulă:

R=h/λ; (m2×0С/W)

Exemplu de calcul al rezistenței termice:

Date inițiale:

• peretele portant este din cherestea uscată de pin de 30 cm (0,3 m) grosime;
• coeficientul de conductivitate termică este de 0,09 W/m×0С;
• calculul rezultatului.

Astfel, rezistența termică a unui astfel de perete va fi:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

Valorile obținute în urma calculului sunt comparate cu cele normative în conformitate cu SNiP II 03 79. În același timp, este luat în considerare un astfel de indicator precum gradul-zi al perioadei în care continuă sezonul de încălzire. cont.

Dacă valoarea obținută este egală sau mai mare decât valoarea standard, atunci materialul și grosimea structurilor de perete sunt selectate corect. În caz contrar, clădirea ar trebui să fie izolată pentru a realiza valoare normativă.

În prezența unui încălzitor, rezistența sa termică este calculată separat și rezumată cu aceeași valoare a materialului principal al peretelui. De asemenea, dacă materialul structurii peretelui are umiditate crescută, aplicați coeficientul corespunzător de conductivitate termică.

Pentru un calcul mai precis al rezistenței termice a acestui design, la rezultatul obținut se adaugă valori similare ale ferestrelor și ușilor cu vedere la stradă.

Valori valide

Atunci când se efectuează un calcul termic al peretelui exterior, se ia în considerare și regiunea în care va fi amplasată casa:

• Pentru regiunile sudice din ierni caldeși mici diferențe de temperatură, se pot construi pereți de grosime mică din materiale cu un grad mediu de conductivitate termică - ceramică și argilă arsă simple și duble și de mare densitate. Grosimea pereților pentru astfel de regiuni nu poate depăși 20 cm.
• În același timp pentru regiunile nordice este mai convenabil și mai rentabil să construiești structuri de pereți de închidere de grosime medie și mare din materiale cu rezistență termică ridicată - bușteni, gaz și beton spumos de densitate medie. În astfel de condiții, se ridică structuri de perete de până la 50–60 cm grosime.
• Pentru regiunile cu clima temperata si alternanta regim de temperatură iarna sunt potrivite cu rezistenta termica mare si medie - beton la gaz si spuma, cherestea, diametru mediu. În astfel de condiții, grosimea structurilor de închidere a pereților, ținând cont de încălzitoare, nu depășește 40-45 cm.

Important! Rezistența termică a structurilor de perete este calculată cel mai precis de către calculatorul de pierderi de căldură, care ia în considerare regiunea în care se află casa.

Transfer de căldură din diverse materiale

Unul dintre principalii factori care afectează conductivitatea termică a peretelui este materialul de construcție din care este construit. Această dependență se explică prin structura sa. Deci, materialele cu o densitate scăzută au cea mai scăzută conductivitate termică, în care particulele sunt dispuse destul de liber și există un numar mare de pori și goluri umplute cu aer. Acestea includ diferite tipuri de lemn, beton ușor poros - spumă, gaz, beton de zgură, precum și cărămizi goale de silicat.

Materialele cu conductivitate termică ridicată și rezistență termică scăzută includ diferite tipuri de beton greu, monolit caramida de silicat. Această caracteristică se explică prin faptul că particulele din ele sunt situate foarte aproape unele de altele, fără goluri și pori. Acest lucru contribuie la un transfer mai rapid de căldură în grosimea peretelui și la o pierdere mare de căldură.

Masa. Coeficienți de conductivitate termică materiale de construcții(SNiP II 03 79)

Calculul unei structuri sandwich

Calculul termotehnic al peretelui exterior, format din mai multe straturi, se efectuează după cum urmează:

• conform formulei descrise mai sus, se calculează valoarea rezistenței termice a fiecăruia dintre straturile „tortei de perete”;
• se adună valorile acestei caracteristici a tuturor straturilor, obținându-se rezistența termică totală a structurii multistrat de perete.

Pe baza acestei tehnici, este posibil să se calculeze grosimea. Pentru a face acest lucru, este necesar să înmulțiți rezistența termică care lipsește la normă cu coeficientul de conductivitate termică a izolației - ca urmare, se va obține grosimea stratului de izolație.

Cu ajutorul programului TeReMOK, calculul termotehnic se realizează automat. Pentru ca calculatorul de conductivitate termică a peretelui să efectueze calcule, este necesar să introduceți următoarele date inițiale în el:

• tip de clădire - rezidențială, industrială;
• material de perete;
• grosimea construcției;
• regiune;
• temperatura și umiditatea necesară în interiorul clădirii;
• prezența, tipul și grosimea izolației.

Video util: cum se calculează independent pierderea de căldură în casă

Astfel, calculul termotehnic al structurilor de împrejmuire este foarte important atât pentru o casă în construcție, cât și pentru o clădire care este deja construită de mult timp. În primul caz, calcularea corectă a căldurii va economisi la încălzire, în al doilea caz, va ajuta la alegerea izolației optime ca grosime și compoziție.

Calculul de inginerie termică vă permite să determinați grosimea minimă a anvelopelor clădirii, astfel încât să nu existe cazuri de supraîncălzire sau îngheț în timpul funcționării clădirii.

Elementele structurale de închidere ale clădirilor publice și rezidențiale încălzite, cu excepția cerințelor de stabilitate și rezistență, durabilitate și rezistență la foc, economie și design arhitectural, trebuie să îndeplinească în primul rând standardele de inginerie termică. Elementele de închidere sunt selectate în funcție de soluția de proiectare, de caracteristicile climatologice ale zonei clădirii, proprietăți fizice, condițiile de umiditate și temperatură din clădire, precum și în conformitate cu cerințele de rezistență la transfer de căldură, permeabilitate la aer și permeabilitate la vapori.

Care este sensul calculului?

1. Dacă, la calcularea costului unei clădiri viitoare, numai caracteristici de rezistență, atunci, desigur, costul va fi mai mic. Cu toate acestea, aceasta este o economie vizibilă: ulterior, se vor cheltui mult mai mulți bani pentru încălzirea camerei.
2. Materialele selectate în mod corespunzător vor crea un microclimat optim în cameră.
3. Atunci când planificați un sistem de încălzire, este necesar și un calcul termic. Pentru ca sistemul să fie rentabil și eficient, este necesar să se înțeleagă oportunități reale clădire.

Cerințe termice

Este important ca structurile exterioare să respecte următoarele cerințe termice:

• Au avut suficiente proprietăți de protecție termică. Cu alte cuvinte, este imposibil să se permită supraîncălzirea spațiilor vara și pierderile excesive de căldură iarna.
• Diferența de temperatură a aerului dintre elementele interioare ale gardurilor și încăperii nu trebuie să fie mai mare decât valoarea standard. În caz contrar, poate apărea o răcire excesivă a corpului uman prin radiația de căldură pe aceste suprafețe și condensarea umidității a fluxului de aer intern pe structurile de închidere.
• În cazul unei modificări a fluxului de căldură, fluctuațiile de temperatură în interiorul încăperii ar trebui să fie minime. Această proprietate se numește rezistență la căldură.
• Este important ca etanșeitatea la aer a gardurilor să nu provoace răcirea puternică a spațiilor și să nu înrăutățească proprietățile de protecție termică ale structurilor.
• Gardurile trebuie să aibă un regim normal de umiditate. Deoarece îndesarea gardurilor mărește pierderea de căldură, provoacă umiditate în cameră și reduce durabilitatea structurilor.

Pentru ca structurile să îndeplinească cerințele de mai sus, ele efectuează un calcul termic și, de asemenea, calculează rezistența la căldură, permeabilitatea la vapori, permeabilitatea aerului și transferul de umiditate în conformitate cu cerințele documentației de reglementare.

Calități termotehnice

Din caracteristicile termice ale elementelor structurale exterioare ale clădirilor depinde:

• Regimul de umiditate al elementelor structurale.
• Temperatura structuri interne care asigură că nu există condens pe ele.
• Umiditate și temperatură constantă în incintă, atât în ​​sezonul rece, cât și în sezonul cald.
• Cantitatea de căldură pierdută de o clădire perioada de iarna timp.

Deci, pe baza tuturor celor de mai sus, calculul termic al structurilor este considerat o etapă importantă în procesul de proiectare a clădirilor și structurilor, atât civile, cât și industriale. Proiectarea începe cu alegerea structurilor - grosimea lor și secvența straturilor.

Sarcini de calcul termic

Deci, calculul de inginerie termică a elementelor structurale de închidere este efectuat pentru a:

1. Conformitatea structurilor cu cerințele moderne de protecție termică a clădirilor și structurilor.
2. Colateral în timpul zone interioare microclimat confortabil.
3. Asigurarea protectiei termice optime a gardurilor.

Parametrii de bază pentru calcul

Pentru a determina consumul de căldură pentru încălzire, precum și pentru a face un calcul termic al clădirii, este necesar să se țină cont de mulți parametri care depind de următoarele caracteristici:

• Scopul și tipul clădirii.
• Amplasarea geografică a clădirii.
• Orientarea pereților către punctele cardinale.
• Dimensiunile structurilor (volum, suprafață, număr de etaje).
• Tipul și dimensiunea ferestrelor și ușilor.
• Caracteristicile sistemului de incalzire.
• Numărul de persoane din clădire în același timp.
• Materialul pereților, podelei și tavanului ultimului etaj.
• Prezența unui sistem de apă caldă.
• Tipul sistemelor de ventilație.
• Alte caracteristici de proiectare cladiri.

Calcul termic: program

Până în prezent, au fost dezvoltate multe programe care vă permit să faceți acest calcul. De regulă, calculul se efectuează pe baza metodologiei prevăzute în documentația de reglementare și tehnică.

Aceste programe vă permit să calculați următoarele:

• Rezistenta termica.
• Pierderi de căldură prin structuri (tavan, podea, deschideri pentru uși și ferestre și pereți).
• Cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea aerului infiltrat.
• Selecție de radiatoare secționale (bimetalice, fontă, aluminiu).
• Selecția radiatoarelor cu panou din oțel.

Calcul termotehnic: exemplu de calcul pentru pereți exteriori

Pentru calcul, este necesar să se determine următorii parametri principali:

• t în \u003d 20 ° C este temperatura fluxului de aer din interiorul clădirii, care este luată pentru a calcula gardurile în funcție de valorile minime ale celor mai temperatura optima clădirea și structura relevante. Este acceptat în conformitate cu GOST 30494-96.

• În conformitate cu cerințele GOST 30494-96, umiditatea din cameră ar trebui să fie de 60%, ca urmare, un regim normal de umiditate va fi asigurat în cameră.
• În conformitate cu Anexa B din SNiPa 23-02-2003, zona de umiditate este uscată, ceea ce înseamnă că condițiile de funcționare ale gardurilor sunt A.
• t n \u003d -34 ° C este temperatura fluxului de aer exterior în perioada de iarnă, care este luată conform SNiP pe baza celei mai reci perioade de cinci zile, care are o securitate de 0,92.
• Z ot.per = 220 de zile - aceasta este durata perioadei de încălzire, care este luată conform SNiP, în timp ce temperatura medie zilnică mediu inconjurator≤ 8°C.
• T din.per. = -5,9 °C este temperatura ambientală (medie) în perioada de încălzire, care este acceptată conform SNiP, la o temperatură ambientală zilnică ≤ 8 °C.

Datele inițiale

În acest caz, se va efectua calculul termotehnic al peretelui pentru a determina grosimea optimă a panourilor și materialul termoizolant pentru acestea. Panourile sandwich vor fi folosite ca pereți exteriori (TU 5284-001-48263176-2003).

Condiții confortabile

Luați în considerare modul în care se efectuează calculul de inginerie termică a peretelui exterior. Mai întâi trebuie să calculați rezistența necesară la transferul de căldură, concentrându-vă pe condițiile confortabile și sanitare:

R 0 tr \u003d (n × (t în - t n)): (Δt n × α în), unde

n = 1 este un factor care depinde de poziţia elementelor structurale exterioare în raport cu aerul exterior. Ar trebui luată conform SNiP 23-02-2003 din Tabelul 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C este diferența de temperatură normalizată dintre suprafața internă a structurii și aerul interior. Acceptat conform datelor SNiP din tabelul 5.

α în \u003d 8,7 W / m 2 ° C este transferul de căldură al structurilor interne de închidere. Datele sunt preluate din tabelul 5, conform SNiP.

Inlocuim datele din formula si obtinem:

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

Condiții de economisire a energiei

Atunci când se efectuează un calcul termic al peretelui, pe baza condițiilor de economisire a energiei, este necesar să se calculeze rezistența necesară la transferul de căldură a structurilor. Se determină prin GSOP (grad de încălzire-zi, °C) folosind următoarea formulă:

GSOP = (t în - t din.per.) × Z din.per, unde

t in este temperatura fluxului de aer din interiorul clădirii, °C.

Z din.per. iar t din.per. este durata (zile) și temperatura (°C) perioadei având temperatura medie zilnică aer ≤ 8 °C.

În acest fel:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Pe baza condițiilor de economisire a energiei, determinăm R 0 tr prin interpolare conform SNiP din tabelul 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 în + R 1 + 1/ α n, unde

d este grosimea izolației termice, m.

l = 0,042 W/m°C este conductivitatea termică a plăcii de vată minerală.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C este transferul de căldură al elementelor structurale externe, luate conform SNiP.

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

Grosimea izolației

Grosime material termoizolant se determină pe baza faptului că R 0 \u003d R 0 tr, în timp ce R 0 tr este luat în condițiile economisirii energiei, astfel:

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

Selectăm marca de panouri sandwich conform catalogului cu grosimea optimă a materialului termoizolant: DP 120, în timp ce grosimea totală a panoului trebuie să fie de 120 mm. Calculul termic al clădirii în ansamblu se realizează într-un mod similar.

Necesitatea efectuării calculului

Proiectate pe baza unui calcul de inginerie termică executat cu competență, anvelopele clădirii pot reduce costurile de încălzire, al căror cost crește în mod regulat. În plus, conservarea căldurii este considerată o sarcină importantă de mediu, deoarece este direct legată de o scădere a consumului de combustibil, ceea ce duce la o scădere a impactului factorilor negativi asupra mediului.

În plus, merită să ne amintim că izolarea termică efectuată necorespunzător poate duce la îmbinarea cu apă a structurilor, ceea ce va duce la formarea mucegaiului pe suprafața pereților. Formarea mucegaiului, la rândul său, va duce la deteriorare decoratiune interioara(decojirea tapetului și a vopselei, distrugerea stratului de ipsos). În cazuri deosebit de avansate, poate fi necesară o intervenție radicală.

De multe ori firme de constructii tind să le folosească în activitățile lor tehnologii moderne si materiale. Doar un specialist poate înțelege necesitatea de a folosi unul sau altul material, atât separat, cât și în combinație cu altele. Este calculul de inginerie termică care va ajuta la determinarea celor mai optime soluții care vor asigura durabilitatea elementelor structurale și costuri financiare minime.