Toplotni izračun stene. Izračun toplotne prevodnosti stene Termotehnični izračun koče

Stene stavb nas ščitijo pred vetrom, padavinami in pogosto služijo kot nosilne konstrukcije za streho. In še vedno glavna funkcija stene, kot ograjene konstrukcije, je zaščititi osebo pred neprijetnimi temperaturami (večinoma nizkimi) zraka okoliškega prostora.

S termotehničnim izračunom stene se določijo zahtevane debeline plasti uporabljenih materialov, ki zagotavljajo toplotna izolacija prostore v smislu zagotavljanja udobnih sanitarnih in higienskih pogojev za bivanje osebe v stavbi in zahtev zakonodaje o varčevanju z energijo.

Močneje kot so stene izolirane, nižji so bodoči obratovalni stroški za ogrevanje objekta, hkrati pa večji so stroški nabave materiala med gradnjo. V kolikšni meri je smiselno izolirati ogradne konstrukcije, je odvisno od pričakovane življenjske dobe objekta, ciljev, ki jih zasleduje investitor gradnje, in se v praksi upošteva v vsakem primeru posebej.

Sanitarne in higienske zahteve določajo najmanjšo dovoljeno odpornost na prenos toplote stenskih odsekov, ki lahko zagotovijo udobje v prostoru. Te zahteve morajo biti izpolnjene že med projektiranjem in gradnjo! Zagotavljanje zahtev za varčevanje z energijo bo vašemu projektu omogočilo, da ne bo le prestal pregled in zahteva dodatne enkratne stroške med gradnjo, temveč bo zagotovilo tudi zmanjšanje nadaljnjih stroškov ogrevanja med obratovanjem.

Termotehnični izračun večplastne stene v Excelu.

Vklopite MS Excel in začnite pregledovati primer termotehnični izračun stene stavbe v gradnji v regiji - Moskva.

Pred začetkom dela prenesite: SP 23-101-2004, SP 131. 13330.2012 in SP 50.13330.2012. Vsi zgornji kodeksi ravnanja so prosto dostopni na internetu.

V izračunani Excelovi datoteki so v opombah k celicam z vrednostmi parametrov podane informacije o tem, od kod je treba te vrednosti vzeti, in niso navedene samo številke dokumentov, ampak pogosto tudi številke tabel in celo stolpci.

Glede na dimenzije in materiale stenskih plasti bomo preverili skladnost s sanitarno-higienskimi standardi in standardi varčevanja z energijo ter izračunali tudi izračunane temperature na mejah plasti.

Začetni podatki:

1…7. Če se osredotočite na povezave v opombah do celic D4-D10, izpolnite prvi del tabele z začetnimi podatki za vašo gradbeno regijo.

8…15. V drugem delu začetnih podatkov v celice D12-D19 vnesemo parametre plasti zunanja stena so debeline in koeficienti toplotne prevodnosti.

Od prodajalcev lahko zahtevate vrednosti koeficientov toplotne prevodnosti materialov, poiščete povezave v opombah do celic D13, D15, D17, D19 ali preprosto poiščete po spletu.

V tem primeru:

prvi sloj so mavčne obloge (suhi omet) z gostoto 1050 kg / m 3;

druga plast je opeka iz trdne glinene navadne opeke (1800 kg / m 3) na malti iz cementne žlindre;

tretji sloj so plošče iz mineralne volne iz kamnitih vlaken (25-50 kg/m3);

četrti sloj je polimercementni omet z mrežico iz steklenih vlaken.

Rezultati:

Toplotehnični izračun stene bomo izvedli ob predpostavki, da materiali, uporabljeni pri konstrukciji, ohranijo toplotno inženirsko enotnost v smeri širjenja toplotni tok.

Izračun se izvede po spodnjih formulah:

16. GSOP=( t čas- t n sr)* Z

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

Formula je uporabna za toplotni izračun sten stanovanjske stavbe, otroške in zdravstvene ustanove. Za zgradbe za druge namene je treba koeficienta "0,00035" in "1,4" v formuli izbrati drugače v skladu s tabelo 3 SP 50.13330.2012.

18. R0str=( t čas- t št)/( Δ tv* α v )

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

Izpolnjeni morajo biti naslednji pogoji: R 0 > R0str in R 0 > R0etr .

Če prvi pogoj ni izpolnjen, se celica D24 samodejno napolni z rdečo, kar uporabniku signalizira, da izbrane stenske strukture ni mogoče uporabiti. Če le drugi pogoj ni izpolnjen, bo celica D24 obarvana roza. Ko je izračunani upor prenosa toplote večji od standardnih vrednosti, je celica D24 obarvana svetlo rumeno.

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

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

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

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

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

Termotehnični izračun stene v Excelu je končan.

Pomembna opomba.

Zrak okoli nas vsebuje vodo. Višja kot je temperatura zraka, velika količina je sposoben zadržati vlago.

Pri 0˚С in 100 % relativni vlažnosti vlažen novembrski zrak na naših zemljepisnih širinah vsebuje eno kubični meter manj kot 5 gramov vode. Hkrati vroč zrak v puščavi Sahara pri +40˚С in le 30% relativne vlažnosti presenetljivo zadrži v notranjosti 3-krat več vode - več kot 15 g/m3.

Ko se ohlaja in postaja hladnejši, zrak v sebi ne more zadržati takšne količine vlage, kot bi jo lahko v bolj segretem stanju. Posledično zrak vrže kapljice vlage na hladne notranje površine sten. Da se to ne bi zgodilo v zaprtih prostorih, je treba pri oblikovanju stenskega dela zagotoviti, da rosa ne pada na notranje površine sten.

Ker je povprečna relativna vlažnost zraka v stanovanjskih prostorih 50 ... 60%, je rosišče pri temperaturi zraka + 22˚С + 11 ... 14˚С. V našem primeru je temperatura notranja površina stene +20,4˚С zagotavlja nemožnost rosenja.

Toda rosa se lahko ob zadostni higroskopnosti materialov tvori znotraj plasti stene in še posebej na mejah plasti! Zmrzovanje se voda razširi in uniči materiale sten.

V zgornjem primeru se točka s temperaturo 0˚С nahaja znotraj izolacijske plasti in je dovolj blizu zunanje površine stene. Na tej točki v diagramu na začetku članka je označeno rumena, temperatura spremeni svojo vrednost iz pozitivne v negativno. Izkazalo se je, da opeka nikoli v življenju ne bo pod vplivom negativne temperature. To bo pomagalo zagotoviti vzdržljivost sten stavbe.

Če v primeru zamenjamo drugo in tretjo plast - steno izoliramo od znotraj, bomo na območju negativnih temperatur in napol zmrznjene opeke dobili ne eno, ampak dve plastni meji. O tem se prepričajte z izvedbo toplotnega izračuna stene. Predlagani sklepi so očitni.

Spoštovanje avtorskega dela vprašaj Prenesi datoteko za izračunpo naročnini na objave člankov v oknu, ki se nahaja na vrhu strani ali v oknu na koncu članka!

Potrebno je določiti debelino izolacije v troslojni opečni zunanji steni v stanovanjski stavbi v Omsku. Struktura stene: notranja plast - opeka iz navadnih glinenih opek debeline 250 mm in gostote 1800 kg / m 3, Zunanji sloj- opeka iz obrnjena opeka debelina 120 mm in gostota 1800 kg/m 3 ; ki se nahaja med zunanjo in notranjo plastjo učinkovita izolacija iz ekspandiranega polistirena z gostoto 40 kg / m 3; zunanja in notranja plast sta med seboj povezana s prožnimi vezmi iz steklenih vlaken s premerom 8 mm, ki se nahajajo v koraku 0,6 m.

1. Začetni podatki

Namen objekta je stanovanjski objekt

Gradbeno območje - Omsk

Ocenjena temperatura zraka v zaprtih prostorih t int= plus 20 0 C

Ocenjena zunanja temperatura besedilo= minus 37 0 C

Ocenjena vlažnost zraka v zaprtih prostorih - 55%

2. Določanje normalizirane odpornosti proti prenosu toplote

Določi se v skladu s tabelo 4 glede na stopinjske dni ogrevalnega obdobja. Stopinjski dnevi ogrevalnega obdobja, D d , °С×dan, določeno s formulo 1, na podlagi povprečne zunanje temperature in trajanja ogrevalne dobe.

V skladu s SNiP 23-01-99 * ugotavljamo, da je v Omsku povprečna zunanja temperatura ogrevalnega obdobja enaka: t ht \u003d -8,4 0 С, trajanje ogrevalne dobe z ht = 221 dni Vrednost stopinj na dan ogrevalnega obdobja je:

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

Glede na tabelo. 4. normalizirana odpornost proti prenosu toplote Reg zunanje stene za stanovanjske stavbe, ki ustrezajo vrednosti D d = 6276 0 С dan enaka Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C / W.

3. Izbira konstruktivna rešitev zunanja stena

V nalogi je bila predlagana konstruktivna rešitev zunanje stene in je trislojna ograja z notranjo plastjo zidanje debeline 250 mm, z zunanjo plastjo opeke debeline 120 mm, med zunanjim in notranjim slojem je izolacija iz polistirenske pene. Zunanji in notranji sloj sta med seboj povezani s fleksibilnimi vezicami iz steklenih vlaken s premerom 8 mm, ki se nahajajo v korakih 0,6 m.

4. Določanje debeline izolacije

Debelina izolacije je določena s formulo 7:

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

kje Reg. – normalizirana odpornost na prenos toplote, m 2 0 C/W; r- koeficient toplotne enotnosti; a int je koeficient toplotne prehodnosti notranje površine, W / (m 2 × ° C); ekst je koeficient toplotne prehodnosti zunanje površine, W / (m 2 × ° C); d kk- debelina opeke, m; l kk- izračunani koeficient toplotne prevodnosti opeke, W/(m×°С); l ut- izračunani koeficient toplotne prevodnosti izolacije, W/(m×°С).

Normalizirana odpornost proti prenosu toplote se določi: R reg = 3,60 m 2 0 C / W.

Koeficient toplotne enakomernosti za opečno trislojno steno s gibljivimi vezmi iz steklenih vlaken je približno r = 0,995, in se morda ne upošteva pri izračunih (za informacijo - če se uporabljajo jeklene gibke povezave, lahko koeficient enakomernosti toplotne tehnike doseže 0,6-0,7).

Koeficient toplotne prehodnosti notranje površine je določen iz tabele. 7 a int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Koeficient toplotne prehodnosti zunanje površine se vzame v skladu s tabelo 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Skupna debelina opeke je 370 mm ali 0,37 m.

Projektni koeficienti toplotne prevodnosti uporabljenih materialov se določijo glede na pogoje delovanja (A ali B). Pogoji delovanja se določijo v naslednjem zaporedju:

Glede na tabelo 1 določite režim vlažnosti prostorov: ker je ocenjena temperatura zraka v zaprtih prostorih +20 0 С, je izračunana vlažnost 55 %, je režim vlažnosti v prostorih normalen;

Glede na dodatek B (zemljevid Ruske federacije) ugotavljamo, da se mesto Omsk nahaja v suhem območju;

Glede na tabelo 2 , glede na območje vlažnosti in vlažni režim prostorov ugotovimo, da so pogoji delovanja ogradnih konstrukcij AMPAK.

App. D določite koeficiente toplotne prevodnosti za delovne pogoje A: za ekspandirani polistiren GOST 15588-86 z gostoto 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° С); za opeko iz navadnih glinenih opek na cementno-peščeni malti z gostoto 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° С).

Zamenjajte vse določene vrednosti v formulo 7 in izračunajte najmanjšo debelino izolacije iz ekspandiranega polistirena:

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

Dobljeno vrednost zaokrožimo velika stran z natančnostjo 0,01 m: d ut = 0,12 m. Izvedemo verifikacijski izračun po 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. Omejitev temperature in kondenzacije vlage na notranji površini ovoja stavbe

Δt o, °С, med temperaturo notranjega zraka in temperaturo notranje površine ograje ne sme presegati normaliziranih vrednosti Δtn, °С, določeno v tabeli 5 in opredeljeno kot sledi

Δt o = n(t int – besedilo)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) \u003d 1,8 0 C t.j. manj kot Δt n , = 4,0 0 C, določeno iz tabele 5.

Zaključek: t debelina izolacije iz penastega polistirena v treh slojih zid je 120 mm. Hkrati je odpornost proti prenosu toplote zunanje stene R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, kar je večje od normalizirane odpornosti na prenos toplote Reg. \u003d 3,60 m 2 0 C / W na 0,01 m 2 0 C/W. Ocenjena temperaturna razlika Δt o, °С, med temperaturo notranjega zraka in temperaturo notranje površine ograje ne presega standardne vrednosti Δtn,.

Primer termotehničnega izračuna prosojnih ogradnih konstrukcij

Prosojne ograjene konstrukcije (okna) so izbrane po naslednji metodi.

Nazivna odpornost na prenos toplote Reg določeno v skladu s tabelo 4 SNiP 23-02-2003 (stolpec 6), odvisno od stopinj-dnevov ogrevalnega obdobja D d. Vendar pa vrsta stavbe in D d so vzeti kot v prejšnjem primeru toplotnotehničnega izračuna neprozornih ogradnih konstrukcij. V našem primeru D d = 6276 0 Od dni, potem za okno stanovanjske hiše Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00005 × 6276 + 0,3 \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

Izbira prosojnih struktur se izvaja glede na vrednost zmanjšane odpornosti proti prenosu toplote R o r, pridobljeno kot rezultat certifikacijskih testov ali v skladu z Dodatkom L Kodeksa pravil. Če je zmanjšana odpornost proti prenosu toplote izbrane prosojne strukture R o r, več ali enako Reg, potem ta zasnova izpolnjuje zahteve norm.

zaključek: za stanovanjsko stavbo v mestu Omsk sprejemamo okna v PVC vezavi z dvojno zasteklitvijo iz stekla s trdo selektivno prevleko in zapolnitvijo medstekelnega prostora z argonom R približno r \u003d 0,65 m 2 0 C / W več R reg = 0,61 m 2 0 C / W.

LITERATURA

1. SNiP 23-02-2003. Toplotna zaščita stavb.
2. SP 23-101-2004. Zasnova toplotne zaščite.
3. SNiP 23-01-99 *. Gradbena klimatologija.
4. SNiP 31-01-2003. Stanovanjske večstanovanjske stavbe.
5. SNiP 2.08.02-89 *. Javne zgradbe in strukture.

Toplota v hiši je neposredno odvisna od številnih dejavnikov, vključno z debelino izolacije. Debelejša kot je, bolje bo vaša hiša zaščitena pred mrazom in zmrzovanjem, manj boste plačali za ogrevanje.

Izračunajte stroške 1m2 in 1m3 izolacije v paketu in videli boste, da je donosno izolirati svojo hišo z mineralno volno na osnovi kremena ISOVER. Prihranjeni denar lahko porabite za izolacijo vašega doma z drugo plastjo mineralne volne na osnovi kremena, s čimer naredite vaš dom toplejši, povečate njegovo energijsko učinkovitost in zmanjšate račune za ogrevanje.

V Rusiji samo ISOVER proizvaja tako bazaltno volno iz kamnin kot naravno izolacijo na osnovi kremena za izolacijo zasebnih hiš, poletnih koč, stanovanj in drugih zgradb. Zato smo za vsak dizajn pripravljeni ponuditi lasten material.

Če želite razumeti najboljši način za izolacijo hiše, morate upoštevati več dejavnikov:

- Podnebne značilnosti regije, v kateri se hiša nahaja.
- Vrsta konstrukcije, ki jo je treba izolirati.
- Vaš proračun in razumevanje, ali želite največ Najboljša odločitev, izolacija z optimalnim razmerjem med ceno in kakovostjo ali le osnovna rešitev.

Za mineralno volno ISOVER na osnovi kremena je značilna povečana elastičnost, zato ne boste potrebovali nobenih pritrdilnih elementov ali dodatnih nosilcev. In kar je najpomembneje, zaradi stabilnosti oblike in elastičnosti ni hladnih mostov, torej toplota ne bo zapustila hiše in enkrat za vselej lahko pozabite na zmrzovanje sten.

Želite, da stene ne zmrznejo in toplota vedno ostane v hiši? Bodite pozorni na 2 ključni značilnosti izolacije sten:

1. KOEFICIENT TOPLOTEPREVODNOST

2. STABILNOST OBLIKE

Ugotovite, kateri material ISOVER izbrati, da bo vaš dom toplejši in plačate do 67 % manj računov za ogrevanje. S pomočjo kalkulatorja ISOVER boste lahko izračunali svojo ugodnost.

Koliko izolacije in kakšno debelino potrebujete za vaš dom?
- Koliko stane in kje je bolj donosno kupiti grelec?
- Koliko denarja boste mesečno in letno prihranili pri ogrevanju zaradi izolacije?
- Koliko toplejša bo vaša hiša z ISOVERjem?
- Kako izboljšati energetsko učinkovitost konstrukcij?

Pri ugotavljanju potrebe po dodatni izolaciji hiše je pomembno poznati predvsem toplotne izgube njenih konstrukcij. Spletni kalkulator toplotne prevodnosti sten vam bo pomagal hitro in natančno izvesti izračune.

V stiku z

Zakaj potrebujete izračun

Toplotna prevodnost dani element zgradbe - lastnost stavbe, da prevaja toploto skozi enoto svojega območja s temperaturno razliko med notranjo in zunanjo sobo 1 stopinjo. Z.

Toplotnotehnični izračun ogradnih konstrukcij, ki ga izvede zgoraj omenjena služba, je potreben za naslednje namene:

• za izbor oprema za ogrevanje in vrsta sistema, ki omogoča ne le kompenzacijo toplotnih izgub, temveč tudi ustvarjanje udobne temperature v bivalnih prostorih;
• ugotoviti potrebo po dodatni izolaciji stavbe;
• pri načrtovanju in gradnji nove stavbe izbrati stenski material, ki zagotavlja najmanj toplotne izgube v določenih podnebnih razmerah;
• za ustvarjanje v zaprtih prostorih udobna temperatura ne samo v ogrevalnem obdobju, ampak tudi poleti v vročem vremenu.

Pozor! Izvajanje neodvisno termotehnični izračuni zidnih konstrukcij, uporabite metode in podatke, opisane v takih normativni dokumenti, kot SNiP II 03 79 "Gradbena toplotna tehnika" in SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb".

Od česa je odvisna toplotna prevodnost?

Prenos toplote je odvisen od dejavnikov, kot so:

• Material, iz katerega je zgrajena stavba različni materiali se razlikujejo po sposobnosti prevajanja toplote. Ja, beton različne vrste opeke prispevajo k veliki izgubi toplote. Nasprotno, pocinkani hlodi, tramovi, penasti in plinski bloki z manjšo debelino imajo nižjo toplotno prevodnost, kar zagotavlja ohranjanje toplote v prostoru in veliko nižje stroške za izolacijo in ogrevanje stavbe.
• Debelina stene - kot dano vrednost več, manjši je prenos toplote skozi njegovo debelino.
• Vlažnost materiala - večja kot je vsebnost vlage v surovini, iz katere je konstrukcija postavljena, bolj prevaja toploto in hitreje se zruši.
• Prisotnost zračnih por v materialu – z zrakom napolnjene pore preprečujejo pospešeno izgubo toplote. Če so te pore napolnjene z vlago, se izguba toplote poveča.
• Prisotnost dodatne izolacije - obložene s plastjo izolacije zunaj ali znotraj stene glede na toplotne izgube, imajo vrednosti večkrat manjše od neizoliranih.

V gradbeništvu je poleg toplotne prevodnosti sten postala razširjena takšna značilnost, kot je toplotna upornost (R). Izračuna se ob upoštevanju naslednjih kazalnikov:

• koeficient toplotne prevodnosti materiala stene (λ) (W/m×0С);
• debelina konstrukcije (h), (m);
• prisotnost grelnika;
• vsebnost vlage v materialu (%).

Nižja kot je vrednost toplotne upornosti, bolj je stena izpostavljena toplotnim izgubam.

Termotehnični izračun ogradnih konstrukcij po tej značilnosti se izvede po naslednji formuli:

R=h/λ; (m2×0С/W)

Primer izračuna toplotne odpornosti:

Začetni podatki:

• nosilna stena je iz suhega borovega lesa debeline 30 cm (0,3 m);
• koeficient toplotne prevodnosti je 0,09 W/m×0С;
• izračun rezultata.

Tako bo toplotna upornost takšne stene:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

Vrednosti, dobljene kot rezultat izračuna, se primerjajo z normativnimi v skladu s SNiP II 03 79. Hkrati se upošteva tak kazalnik, kot je stopinjski dan obdobja, v katerem se ogrevalna sezona nadaljuje. račun.

Če je dobljena vrednost enaka ali večja od standardne vrednosti, sta material in debelina stenskih konstrukcij izbrana pravilno. V nasprotnem primeru je treba stavbo izolirati normativno vrednost.

V prisotnosti grelnika se njegova toplotna upornost izračuna ločeno in povzame z enako vrednostjo materiala glavne stene. Tudi, če ima material stenske konstrukcije visoka vlažnost, uporabite ustrezen koeficient toplotne prevodnosti.

Za natančnejši izračun toplotne odpornosti te zasnove se dobljenemu rezultatu dodajo podobne vrednosti oken in vrat, ki gledajo na ulico.

Veljavne vrednosti

Pri izvajanju toplotnotehničnega izračuna zunanje stene se upošteva tudi območje, v katerem bo hiša:

• Za južne regije z tople zime in majhnih temperaturnih razlikah je mogoče zgraditi stene majhne debeline iz materialov s povprečno stopnjo toplotne prevodnosti - keramične in gline žgane enojne in dvojne ter visoke gostote. Debelina sten za takšne regije ne sme biti večja od 20 cm.
• Hkrati za severne regije bolj smotrno in stroškovno učinkovito je graditi ogradne stenske konstrukcije srednje in velike debeline iz materialov z visoko toplotno odpornostjo - hlodov, plinskega in pene betona srednje gostote. Za takšne razmere se postavijo stenske konstrukcije debeline do 50–60 cm.
• Za regije z zmernim podnebjem in izmenično temperaturni režim pozimi so primerni z visoko in srednje toplotno odpornostjo - plin in pena beton, les, srednji premer. V takih pogojih debelina stenskih ogradnih konstrukcij ob upoštevanju grelnikov ni večja od 40–45 cm.

Pomembno! Najbolj natančen izračun toplotne odpornosti stenskih konstrukcij je kalkulator toplotnih izgub, ki upošteva regijo, kjer se hiša nahaja.

Prenos toplote različnih materialov

Eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na toplotno prevodnost stene, je gradbeni material, iz katerega je zgrajena. Ta odvisnost je razložena z njeno strukturo. Torej imajo materiali z nizko gostoto najnižjo toplotno prevodnost, pri katerih so delci razporejeni precej ohlapno in obstaja veliko število pore in praznine napolnjene z zrakom. Sem spadajo različne vrste lesa, lahki porozni beton - pena, plin, žlindra beton, pa tudi votle silikatne opeke.

Materiali z visoko toplotno prevodnostjo in nizko toplotno odpornostjo vključujejo različne vrste težkega betona, monolitnega silikatna opeka. Ta lastnost je razložena z dejstvom, da se delci v njih nahajajo zelo blizu drug drugemu, brez praznin in por. To prispeva k hitrejšemu prenosu toplote v debelini stene in velikim toplotnim izgubam.

Tabela. Koeficienti toplotne prevodnosti gradbeni materiali(SNiP II 03 79)

Izračun sendvič strukture

Termotehnični izračun zunanje stene, sestavljen iz več plasti, se izvede na naslednji način:

• po zgoraj opisani formuli se izračuna vrednost toplotne upornosti vsake od plasti "stenske torte";
• vrednosti te lastnosti vseh slojev se seštejejo, tako da dobimo skupno toplotno odpornost večplastne stenske strukture.

Na podlagi te tehnike je mogoče izračunati debelino. Če želite to narediti, je potrebno toplotno upornost, ki manjka do norme, pomnožiti s koeficientom toplotne prevodnosti izolacije - posledično bo dosežena debelina izolacijskega sloja.

S pomočjo programa TeReMOK se termotehnični izračun izvede samodejno. Da bi stenski kalkulator toplotne prevodnosti izvedel izračune, je treba vanj vnesti naslednje začetne podatke:

• vrsta stavbe - stanovanjska, industrijska;
• stenski material;
• debelina konstrukcije;
• regija;
• zahtevana temperatura in vlažnost v stavbi;
• prisotnost, vrsta in debelina izolacije.

Uporaben video: kako samostojno izračunati toplotne izgube v hiši

Tako je termotehnični izračun ogradnih konstrukcij zelo pomemben tako za hišo v gradnji kot za objekt, ki je že dolgo zgrajen. V prvem primeru bo pravilen izračun toplote prihranil pri ogrevanju, v drugem primeru bo pomagal izbrati izolacijo, ki je optimalna glede na debelino in sestavo.

Izračun toplotne tehnike vam omogoča, da določite najmanjšo debelino ovojov stavbe, tako da med obratovanjem stavbe ni primerov pregrevanja ali zmrzovanja.

Ograjni konstrukcijski elementi ogrevanih javnih in stanovanjskih stavb morajo z izjemo zahtev stabilnosti in trdnosti, vzdržljivosti in požarne odpornosti, gospodarnosti in arhitekturne zasnove izpolnjevati predvsem toplotnotehnične standarde. Ogradni elementi so izbrani glede na oblikovno rešitev, klimatske značilnosti območja stavbe, fizične lastnosti, vlažnosti in temperaturnih razmer v stavbi ter v skladu z zahtevami glede odpornosti na prenos toplote, prepustnosti zraka in paroprepustnosti.

Kaj je pomen izračunavanja?

1. Če pri izračunu stroškov bodoče stavbe le lastnosti trdnosti, potem bodo seveda stroški nižji. Vendar pa je to viden prihranek: kasneje bo za ogrevanje prostora porabljenega veliko več denarja.
2. Pravilno izbrani materiali bodo ustvarili optimalno mikroklimo v prostoru.
3. Pri načrtovanju ogrevalnega sistema je potreben tudi toplotnotehnični izračun. Da bi bil sistem stroškovno učinkovit in učinkovit, ga je treba razumeti resnične priložnosti stavbe.

Toplotne zahteve

Pomembno je, da zunanje konstrukcije izpolnjujejo naslednje toplotne zahteve:

• Imeli so zadostne lastnosti toplotne zaščite. Z drugimi besedami, poleti je nemogoče dovoliti pregrevanje prostorov, pozimi pa prevelike toplotne izgube.
• Razlika v temperaturi zraka med notranjimi elementi ograj in prostorov ne sme biti višja od standardne vrednosti. V nasprotnem primeru lahko pride do prekomernega hlajenja človeškega telesa s toplotnim sevanjem na te površine in kondenzacije vlage iz notranjega zračnega toka na ograjenih konstrukcijah.
• V primeru spremembe toplotnega toka naj bodo temperaturna nihanja v prostoru minimalna. Ta lastnost se imenuje toplotna odpornost.
• Pomembno je, da zrakotesnost ograj ne povzroči močnega hlajenja prostorov in ne poslabša toplotno zaščitnih lastnosti konstrukcij.
• Ograje morajo imeti običajen režim vlažnosti. Ker premočenje ograj poveča toplotne izgube, povzroči vlago v prostoru in zmanjša vzdržljivost konstrukcij.

Da bi konstrukcije izpolnjevale zgornje zahteve, opravijo toplotni izračun, izračunajo pa tudi toplotno odpornost, paroprepustnost, prepustnost zraka in prenos vlage v skladu z zahtevami regulativne dokumentacije.

Termotehnične lastnosti

Od toplotnih lastnosti zunanjih konstrukcijskih elementov stavb je odvisno:

• Vlažnostni režim konstrukcijskih elementov.
• Temperatura notranje strukture kar zagotavlja, da na njih ni kondenza.
• Stalna vlažnost in temperatura v prostorih, tako v hladnem kot v topli sezoni.
• Količina toplote, ki jo izgubi zgradba zimsko obdobječas.

Torej, na podlagi vsega zgoraj navedenega, se toplotnotehnični izračun konstrukcij šteje za pomembno stopnjo v procesu načrtovanja stavb in objektov, tako civilnih kot industrijskih. Oblikovanje se začne z izbiro struktur - njihove debeline in zaporedja plasti.

Naloge termotehničnega izračuna

Torej se toplotnotehnični izračun ograjenih konstrukcijskih elementov izvede, da se:

1. Skladnost konstrukcij s sodobnimi zahtevami za toplotno zaščito stavb in objektov.
2. Zavarovanje med notranjih prostorih udobna mikroklima.
3. Zagotavljanje optimalne toplotne zaščite ograj.

Osnovni parametri za izračun

Za določitev porabe toplote za ogrevanje, pa tudi za toplotnotehnični izračun stavbe, je treba upoštevati številne parametre, ki so odvisni od naslednjih značilnosti:

• Namen in vrsta stavbe.
• Geografska lokacija stavbe.
• Usmeritev sten na kardinalne točke.
• Dimenzije konstrukcij (prostornina, površina, število nadstropij).
• Vrsta in velikost oken in vrat.
• Značilnosti ogrevalnega sistema.
• Število ljudi v stavbi hkrati.
• Material sten, tal in stropa zadnjega nadstropja.
• Prisotnost sistema tople vode.
• Vrste prezračevalnih sistemov.
• Drugo oblikovne značilnosti zgradbe.

Toplotehnični izračun: program

Do danes je bilo razvitih veliko programov, ki vam omogočajo ta izračun. Praviloma se izračun izvede na podlagi metodologije, določene v regulativni in tehnični dokumentaciji.

Ti programi vam omogočajo izračun naslednjega:

• Toplotna odpornost.
• Izgube toplote skozi konstrukcije (strop, tla, vratne in okenske odprtine ter stene).
• Količina toplote, potrebna za segrevanje infiltriranega zraka.
• Izbira sekcijskih (bimetalnih, litoželezni, aluminijastih) radiatorjev.
• Izbira panelnih jeklenih radiatorjev.

Termotehnični izračun: primer izračuna za zunanje stene

Za izračun je potrebno določiti naslednje glavne parametre:

• t v \u003d 20 ° C je temperatura zračnega toka znotraj stavbe, ki se vzame za izračun ograj glede na minimalne vrednosti najbolj optimalna temperatura ustrezne zgradbe in strukture. Sprejeto je v skladu z GOST 30494-96.

• V skladu z zahtevami GOST 30494-96 mora biti vlažnost v prostoru 60%, posledično bo v prostoru zagotovljen normalen režim vlažnosti.
• V skladu z dodatkom B SNiPa 23-02-2003 je območje vlažnosti suho, kar pomeni, da so pogoji delovanja ograj A.
• t n \u003d -34 ° C je temperatura zunanjega pretoka zraka v zimskem obdobju, ki se vzame po SNiP na podlagi najhladnejšega petdnevnega obdobja, ki ima varnost 0,92.
• Z ot.per = 220 dni - to je trajanje ogrevalnega obdobja, ki se vzame po SNiP, medtem ko je povprečna dnevna temperatura okolje≤ 8°C.
• T od.per. = -5,9 °C je temperatura okolice (povprečna) v ogrevalnem obdobju, ki je sprejeta po SNiP, pri dnevni temperaturi okolja ≤ 8 °C.

Začetni podatki

V tem primeru se izvede termotehnični izračun stene, da se določi optimalna debelina plošč in toplotnoizolacijski material zanje. Kot zunanje stene bodo uporabljene sendvič plošče (TU 5284-001-48263176-2003).

Udobni pogoji

Razmislite, kako se izvaja toplotnotehnični izračun zunanje stene. Najprej morate izračunati zahtevano odpornost prenosa toplote, pri čemer se osredotočite na udobne in sanitarne pogoje:

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

n = 1 je faktor, ki je odvisen od položaja zunanjih konstrukcijskih elementov glede na zunanji zrak. Jemati ga je treba v skladu s SNiP 23-02-2003 iz tabele 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C je normalizirana temperaturna razlika med notranjo površino konstrukcije in notranjim zrakom. Sprejeto v skladu s podatki SNiP iz tabele 5.

α v \u003d 8,7 W / m 2 ° C je prenos toplote notranjih ograjenih konstrukcij. Podatki so vzeti iz tabele 5 v skladu s SNiP.

Podatke nadomestimo v formuli in dobimo:

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

Pogoji varčevanja z energijo

Pri izvajanju toplotnotehničnega izračuna stene, ki temelji na pogojih varčevanja z energijo, je treba izračunati zahtevano odpornost konstrukcij na prenos toplote. Določi ga GSOP (stopnja ogrevanja na dan, °C) z uporabo naslednje formule:

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

t in je temperatura zračnega toka v zgradbi, °C.

Z od.per. in t iz.per. je trajanje (dni) in temperatura (°C) obdobja povprečna dnevna temperatura zrak ≤ 8 °C.

Takole:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Na podlagi pogojev varčevanja z energijo določimo R 0 tr z interpolacijo po SNiP iz tabele 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 in + R 1 + 1/ α n, kjer je

d je debelina toplotne izolacije, m.

l = 0,042 W/m°C je toplotna prevodnost plošče iz mineralne volne.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C je prenos toplote zunanjih konstrukcijskih elementov, vzet v skladu s SNiP.

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

Debelina izolacije

Debelina toplotnoizolacijski material se določi na podlagi dejstva, da je R 0 \u003d R 0 tr, medtem ko je R 0 tr vzet pod pogoji varčevanja z energijo, tako:

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

Izberemo blagovno znamko sendvič plošč po katalogu z optimalno debelino toplotnoizolacijskega materiala: DP 120, skupna debelina plošče pa mora biti 120 mm. Na podoben način se izvede toplotnotehnični izračun stavbe kot celote.

Potreba po izvedbi izračuna

Zasnovani na podlagi kompetentno izvedenega toplotnotehničnega izračuna, lahko ovoji stavbe zmanjšajo stroške ogrevanja, katerih stroški se redno povečujejo. Poleg tega se ohranjanje toplote šteje za pomembno okoljsko nalogo, saj je neposredno povezano z zmanjšanjem porabe goriva, kar vodi do zmanjšanja vpliva negativnih dejavnikov na okolje.

Poleg tega je treba spomniti, da lahko nepravilno izvedena toplotna izolacija povzroči premočenje konstrukcij, kar bo povzročilo nastanek plesni na površini sten. Nastajanje plesni pa bo povzročilo kvarjenje notranja dekoracija(luščenje ozadja in barve, uničenje ometne plasti). V posebej naprednih primerih bo morda potrebna radikalna intervencija.

pogosto gradbena podjetja uporabljajo pri svojih dejavnostih sodobne tehnologije in materiali. Samo strokovnjak lahko razume potrebo po uporabi enega ali drugega materiala, tako ločeno kot v kombinaciji z drugimi. Izračun toplotne tehnike bo pomagal določiti najbolj optimalne rešitve, ki bodo zagotovile trajnost konstrukcijskih elementov in minimalne finančne stroške.