Termisk beräkning av väggen. Beräkning av väggens värmeledningsförmåga Termoteknisk beräkning av stugan

Byggnadernas väggar skyddar oss från vind, nederbörd och fungerar ofta som bärande konstruktioner för taket. Och fortfarande huvudfunktion väggar, som omslutande strukturer, är för att skydda en person från obekväma temperaturer (för det mesta låga) av luften i det omgivande utrymmet.

Den termotekniska beräkningen av väggen bestämmer de erforderliga tjocklekarna på lagren av de använda materialen, vilket ger värmeisolering lokaler när det gäller att tillhandahålla bekväma sanitära och hygieniska förhållanden för en person att vistas i byggnaden och kraven i lagstiftningen om energibesparing.

Ju starkare väggarna är isolerade, desto lägre blir framtida driftskostnader för uppvärmning av byggnaden, men samtidigt, desto större kostnad för inköp av material under byggnationen. I vilken utsträckning det är rimligt att isolera omslutande konstruktioner beror på byggnadens förväntade livslängd, de mål som bygginvesteraren eftersträvar och beaktas i praktiken i varje enskilt fall.

Sanitära och hygieniska krav bestämmer det lägsta tillåtna värmeöverföringsmotståndet för väggsektioner som kan ge komfort i rummet. Dessa krav måste uppfyllas vid projektering och konstruktion! Överensstämmelse med energibesparingskrav gör att ditt projekt inte bara klarar undersökningen och kräver ytterligare engångskostnader under konstruktionen, utan ger också en minskning av ytterligare uppvärmningskostnader under drift.

Termoteknisk beräkning i Excel av en flerskiktsvägg.

Slå på MS Excel och börja granska exemplet termoteknisk beräkning väggarna i en byggnad under uppförande i regionen - Moskva.

Innan du börjar arbeta, ladda ner: SP 23-101-2004, SP 131. 13330.2012 och SP 50.13330.2012. Alla ovanstående uppförandekoder är fritt tillgängliga på Internet.

I den beräknade Excel-filen, i anteckningarna till cellerna med parametervärden, ges information om var dessa värden ska tas ifrån, och inte bara dokumentnumren anges utan också, ofta, antalet tabeller och t.o.m. kolumner.

Med tanke på vägglagrens dimensioner och material kommer vi att kontrollera att det överensstämmer med sanitära och hygieniska standarder och energisparstandarder, och även beräkna de beräknade temperaturerna vid lagrens gränser.

Initial data:

1…7. Fokusera på länkarna i anteckningarna till cellerna D4-D10, fyll i den första delen av tabellen med de initiala uppgifterna för din byggregion.

8…15. I den andra delen av de initiala uppgifterna i cellerna D12-D19 anger vi parametrarna för lagren yttre väggär tjockleken och koefficienterna för värmeledningsförmåga.

Du kan begära värden för värmeledningskoefficienterna för material från säljare, hitta länkarna i anteckningarna till cellerna D13, D15, D17, D19 eller helt enkelt söka på webben.

I det här exemplet:

det första lagret är gipsmantelskivor (torr gips) med en densitet på 1050 kg / m 3;

det andra lagret är tegelverk av vanlig lera av fast tegel (1800 kg / m 3) på en cementslaggmortel;

det tredje lagret är mineralullsplattor gjorda av stenfiber (25-50 kg/m3);

det fjärde lagret är polymercementgips med glasfibernät.

Resultat:

Vi kommer att utföra den termiska tekniska beräkningen av väggen baserat på antagandet att materialen som används i konstruktionen behåller värmeteknisk enhetlighet i utbredningsriktningen värmeflöde.

Beräkningen utförs enligt formlerna nedan:

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

17. R0ehtr=0,00035* GSOP+1,4

Formeln är tillämplig för termisk beräkning av väggar bostadshus, barn- och medicinska institutioner. För byggnader för andra ändamål bör koefficienterna "0,00035" och "1,4" i formeln väljas annorlunda enligt tabell 3 i SP 50.13330.2012.

18. R0str=( t tid- t nr)/( Δ ti* α in )

19. R 0 =1/ α i +δ 1 / λ 1+δ 2 /λ2+δ 3 / λ3+δ 4 /A4 +1/a n

Följande villkor måste uppfyllas: R 0 > R0str och R 0 > R0etr .

Om det första villkoret inte är uppfyllt, kommer cell D24 automatiskt att fyllas med rött, vilket signalerar till användaren att den valda väggstrukturen inte kan användas. Om endast det andra villkoret inte är uppfyllt, kommer cell D24 att färgas rosa. När det beräknade värmeöverföringsmotståndet är större än standardvärdena färgas cell D24 ljusgul.

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

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

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

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

24.t 5 = tvr — (tvr — tnr )/ R 0 *(1/α i +δ 1 /λ 1+δ 2 /λ2+δ 3 /λ3+δ 4 /λ 4 )

Den termotekniska beräkningen av väggen i Excel är klar.

Viktig notering.

Luften omkring oss innehåller vatten. Ju högre lufttemperatur, desto stor kvantitet den kan hålla kvar fukt.

Vid 0˚С och 100 % relativ luftfuktighet innehåller den fuktiga novemberluften på våra breddgrader en kubikmeter mindre än 5 gram vatten. Samtidigt håller den varma luften i Saharaöknen vid +40˚С och endast 30% relativ luftfuktighet, överraskande nog, 3 gånger mer vatten inne - mer än 15 g/m3.

Genom att kyla ner och bli kallare kan luften inte hålla kvar den mängd fukt inuti den som den skulle kunna i ett mer uppvärmt tillstånd. Som ett resultat kastar luften ut droppar av fukt på väggarnas svala inre ytor. För att förhindra att detta sker inomhus bör man vid utformning av väggsektionen se till att dagg inte faller på väggarnas inre ytor.

Eftersom den genomsnittliga relativa luftfuktigheten i bostäder är 50 ... 60%, är daggpunkten vid en lufttemperatur på + 22˚С + 11 ... 14˚С. I vårt exempel, temperaturen inre yta väggar +20,4˚С säkerställer omöjligheten av daggbildning.

Men dagg kan, med tillräcklig hygroskopicitet av material, bildas inuti väggens skikt och speciellt vid gränserna för skikten! Fryser, vattnet expanderar och förstör väggarnas material.

I exemplet ovan är punkten med en temperatur på 0˚С belägen inuti isoleringsskiktet och är tillräckligt nära väggens yttre yta. Vid denna punkt i diagrammet i början av artikeln markerade gul, ändrar temperaturen sitt värde från positivt till negativt. Det visar sig att murverk aldrig i sitt liv kommer att påverkas av negativa temperaturer. Detta kommer att bidra till att säkerställa hållbarheten hos byggnadens väggar.

Om vi ​​byter ut det andra och det tredje lagret i exemplet - vi isolerar väggen från insidan, kommer vi att få inte en, utan två lagergränser i området med negativa temperaturer och halvfrusen tegel. Övertyga dig själv om detta genom att utföra en termisk beräkning av väggen. De föreslagna slutsatserna är uppenbara.

Respektera författarens arbete fråga ladda ner beräkningsfilefter prenumeration till meddelanden om artiklar i fönstret som finns längst upp på sidan eller i fönstret i slutet av artikeln!

Det krävs att bestämma tjockleken på isoleringen i en yttervägg i tre lager tegel i ett bostadshus i Omsk. Väggkonstruktion: inre lager - murverk av vanliga lertegelstenar 250 mm tjocka och 1800 kg / m 3 densitet, yttre lager- murverk från motstående tegel tjocklek 120 mm och densitet 1800 kg/m 3 ; ligger mellan det yttre och det inre lagret effektiv isolering från expanderad polystyren med en densitet på 40 kg / m 3; de yttre och inre skikten är sammankopplade med flexibla glasfiberband med en diameter på 8 mm, placerade i ett steg på 0,6 m.

1. Inledande data

Ändamålet med byggnaden är ett bostadshus

Byggområde - Omsk

Uppskattad inomhuslufttemperatur t int= plus 20 0 С

Beräknad utomhustemperatur text= minus 37 0 С

Uppskattad luftfuktighet inomhus - 55 %

2. Bestämning av det normaliserade motståndet mot värmeöverföring

Den bestäms enligt tabell 4 beroende på uppvärmningsperiodens graddagar. Uppvärmningsperiodens graddagar, D d , °С×dag, bestäms av formel 1, baserat på den genomsnittliga utomhustemperaturen och uppvärmningsperiodens varaktighet.

Enligt SNiP 23-01-99 * bestämmer vi att i Omsk är den genomsnittliga utomhustemperaturen för uppvärmningsperioden lika med: t ht \u003d -8,4 0 С, uppvärmningsperiodens längd z ht = 221 dagar Graddagsvärdet för uppvärmningsperioden är:

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

Enligt tabell. 4. normaliserat motstånd mot värmeöverföring Rreg ytterväggar för bostadshus motsvarande värdet D d = 6276 0 С dag lika Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00035 × 6276 + 1,4 \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

3. Val konstruktiv lösning yttre vägg

Den konstruktiva lösningen av ytterväggen föreslogs i uppgiften och är ett treskiktsstängsel med ett inre lager av murverk 250 mm tjock, med ett yttre skikt av murverk 120 mm tjockt, mellan ytter- och innerskikt finns en polystyrenskumisolering. De yttre och inre skikten är sammankopplade med flexibla glasfiberband med en diameter på 8 mm, placerade i steg om 0,6 m.

4. Bestämma tjockleken på isoleringen

Tjockleken på isoleringen bestäms av formel 7:

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

var Rreg. – normaliserat motstånd mot värmeöverföring, m20 C/W; r- koefficient för värmeteknisk enhetlighet; en intär värmeöverföringskoefficienten för den inre ytan, W/(m2x°C); en extär värmeöverföringskoefficienten för den yttre ytan, W/(m2x°C); d kk- tegelverkets tjocklek, m; l kk- den beräknade koefficienten för värmeledningsförmåga för tegelverk, W/(m×°С); l ut- den beräknade koefficienten för värmeledningsförmåga för isoleringen, W/(m×°С).

Det normaliserade motståndet mot värmeöverföring bestäms: R reg \u003d 3,60 m 2 0 C / W.

Den termiska likformighetskoefficienten för en tegelvägg i tre lager med flexibla bindningar i glasfiber är ca r=0,995, och får inte beaktas i beräkningarna (för information - om flexibla anslutningar av stål används, kan koefficienten för värmeteknisk enhetlighet nå 0,6-0,7).

Värmeöverföringskoefficienten för den inre ytan bestäms från tabell. 7 en int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Värmeöverföringskoefficienten för den yttre ytan tas enligt tabell 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Tegelverkets totala tjocklek är 370 mm eller 0,37 m.

Designkoefficienterna för värmeledningsförmågan för de använda materialen bestäms beroende på driftsförhållandena (A eller B). Driftförhållandena bestäms i följande ordning:

Enligt tabellen 1 bestäm lokalernas fuktighetsregim: eftersom den beräknade temperaturen på inomhusluften är +20 0 С, är den beräknade luftfuktigheten 55%, lokalens fuktighetsregimen är normal;

Enligt bilaga B (karta över Ryska federationen) bestämmer vi att staden Omsk ligger i en torr zon;

Enligt tabellen 2 , beroende på fuktighetszonen och lokalernas fuktighetsregim, bestämmer vi att driftsförhållandena för de omslutande strukturerna är MEN.

App. D bestämmer värmeledningskoefficienterna för driftsförhållanden A: för expanderad polystyren GOST 15588-86 med en densitet på 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° С); för murverk från vanliga lertegel på en cement-sandbruk med en densitet på 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° С).

Ersätt allt vissa värden i formel 7 och beräkna minimitjockleken på den expanderade polystyrenisoleringen:

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

Vi rundar av det resulterande värdet in stora sidan med en noggrannhet på 0,01 m: d ut = 0,12 m. Vi utför en verifieringsberäkning enligt formel 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. Begränsning av temperatur och fuktkondensering på insidan av byggnadsskalet

Δt o, °С, mellan temperaturen på den inre luften och temperaturen på den inre ytan av den omslutande strukturen bör inte överstiga de normaliserade värdena Δtn, °С, fastställt i tabell 5, och definierat enligt följande

Δt o = n(t int – text)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) \u003d 1,8 0 C d.v.s. mindre än Δt n = 4,0 0 C, bestämt från tabell 5.

Slutsats: t tjocklek av skum polystyren isolering i en tre-lagers tegelväggär 120 mm. Samtidigt värmeöverföringsmotståndet hos ytterväggen R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, vilket är större än det normaliserade motståndet mot värmeöverföring Rreg. \u003d 3,60 m 2 0 C / W på 0,01 m 2 0 C/W. Beräknad temperaturskillnad Δt o, °С, mellan temperaturen på den inre luften och temperaturen på den inre ytan av den omslutande strukturen inte överstiger standardvärdet Δtn,.

Exempel på termoteknisk beräkning av genomskinliga omslutande konstruktioner

Genomskinliga omslutande strukturer (fönster) väljs enligt följande metod.

Nominell motståndskraft mot värmeöverföring Rreg bestäms enligt tabell 4 i SNiP 2003-02-23 (kolumn 6) beroende på uppvärmningsperiodens graddagar D d. Men typen av byggnad och D d tas som i det föregående exemplet på värmeteknisk beräkning av ogenomskinliga omslutande strukturer. I vårat fall D d = 6276 0 Från dagar, sedan för fönstret i ett hyreshus Rreg \u003d a D d + b \u003d 0,00005 × 6276 + 0,3 \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

Valet av genomskinliga strukturer utförs enligt värdet av det minskade motståndet mot värmeöverföring R o r, erhållen som ett resultat av certifieringstester eller enligt bilaga L till regelkoden. Om den reducerade värmeöverföringsmotståndet hos den valda genomskinliga strukturen R o r, mer eller lika Rreg, då uppfyller denna design kraven i normerna.

Slutsats: för ett bostadshus i staden Omsk accepterar vi fönster i PVC-bindning med tvåglasfönster gjorda av glas med en hård selektiv beläggning och fyller mellanglasutrymmet med argon R ca r \u003d 0,65 m 2 0 C / W Mer R reg \u003d 0,61 m 2 0 C / W.

LITTERATUR

1. SNiP 2003-02-23. Termiskt skydd av byggnader.
2. SP 23-101-2004. Termisk skyddsdesign.
3. SNiP 23-01-99*. Byggnadsklimatologi.
4. SNiP 2003-01-31. Flerbostadshus för bostäder.
5. SNiP 2.08.02-89 *. Offentliga byggnader och strukturer.

Värmen i huset beror direkt på många faktorer, inklusive tjockleken på isoleringen. Ju tjockare den är, desto bättre skyddas ditt hus från kyla och frysning, och desto mindre betalar du för uppvärmning.

Räkna ut kostnaden för 1m2 och 1m3 isolering i en förpackning så ser du att det är lönsamt att isolera ditt hus med mineralull baserad på ISOVER-kvarts. Pengarna som sparas kan spenderas på att isolera ditt hem med ytterligare ett lager kvartsbaserad mineralull, och på så sätt göra ditt hem varmare, öka dess energieffektivitet och sänka uppvärmningskostnaderna.

I Ryssland är det bara ISOVER som producerar både basaltull från stenar och kvartsbaserad naturlig isolering för isolering av privata hus, sommarstugor, lägenheter och andra byggnader. Därför är vi redo att erbjuda vårt eget material för varje design.

För att förstå det bästa sättet att isolera ett hus måste du överväga flera faktorer:

- Klimategenskaper i regionen där huset ligger.
- Vilken typ av struktur som ska isoleras.
– Din budget och förståelse för om du vill ha det mesta Det bästa beslutet, isolering med ett optimalt pris-kvalitetsförhållande eller bara en baslösning.

ISOVER mineralull baserad på kvarts kännetecknas av ökad elasticitet, så du behöver inga fästelement eller ytterligare balkar. Och viktigast av allt, på grund av formstabilitet och elasticitet, finns det inga köldbryggor, respektive värmen kommer inte att lämna huset och du kan glömma frysningen av väggarna en gång för alla.

Vill du att väggarna inte ska frysa och att värmen alltid finns kvar i huset? Var uppmärksam på 2 nyckelegenskaper hos väggisolering:

1. KOEFFICIENT VÄRMELEDNINGSFÖRMÅGA

2. FORM STABILITET

Ta reda på vilket ISOVER-material du ska välja för att göra ditt hem varmare och betala upp till 67 % mindre värmeräkningar. Med hjälp av ISOVER-kalkylatorn kommer du att kunna beräkna din nytta.

Hur mycket isolering och vilken tjocklek behöver du för ditt hem?
– Hur mycket kostar det och var är det mer lönsamt att köpa en värmare?
– Hur mycket pengar kommer du att spara månadsvis och årligen på uppvärmning på grund av isolering?
- Hur mycket varmare blir ditt hus med ISOVER?
- Hur kan man förbättra energieffektiviteten i strukturer?

När man bestämmer behovet av ytterligare isolering av ett hus är det viktigt att känna till värmeförlusten i dess strukturer, i synnerhet. En webbräknare för värmeledningsförmåga för väggar hjälper dig att göra beräkningar snabbt och exakt.

I kontakt med

Varför behöver du en beräkning

Värmeledningsförmåga givet element byggnader - egenskapen hos en byggnad att leda värme genom en enhet av dess yta med en temperaturskillnad mellan inuti och utanför rummet på 1 grader. MED.

Den värmetekniska beräkningen av omslutande strukturer som utförs av tjänsten som nämns ovan är nödvändig för följande ändamål:

• för urval uppvärmningsutrustning och typen av system som inte bara gör det möjligt att kompensera för värmeförlust, utan också för att skapa en behaglig temperatur inuti bostaden;
• för att bestämma behovet av ytterligare isolering av byggnaden;
• vid design och konstruktion av en ny byggnad för att välja ett väggmaterial som ger minst värmeförlust under vissa klimatförhållanden;
• att skapa inomhus behaglig temperatur inte bara under uppvärmningsperioden, utan även på sommaren i varmt väder.

Uppmärksamhet! Uppträder självständigt termotekniska beräkningar väggkonstruktioner, använda de metoder och data som beskrivs i sådana normativa dokument, som SNiP II 03 79 "Byggvärmeteknik" och SNiP 23-02-2003 "Termiskt skydd av byggnader".

Vad beror värmeledningsförmågan på?

Värmeöverföring beror på faktorer som:

• Materialet som byggnaden är byggd av olika material skiljer sig i deras förmåga att leda värme. Ja, betong olika sorter tegel bidrar till en stor värmeförlust. Tvärtom, galvaniserade stockar, balkar, skum och gasblock, med en mindre tjocklek, har lägre värmeledningsförmåga, vilket säkerställer bevarandet av värme inne i rummet och mycket lägre kostnader för isolering och uppvärmning av byggnaden.
• Väggtjocklek - än givet värde mer, desto mindre värmeöverföring sker genom dess tjocklek.
• Materialets fuktighet - ju större fukthalten är i råmaterialet från vilken strukturen är uppförd, desto mer leder den värme och desto snabbare kollapsar den.
• Närvaron av luftporer i materialet - luftfyllda porer förhindrar accelererad värmeförlust. Om dessa porer är fyllda med fukt ökar värmeförlusten.
• Närvaron av ytterligare isolering - fodrad med ett lager av isolering utanför eller inuti väggen när det gäller värmeförlust, har värden många gånger mindre än oisolerade.

I konstruktionen, tillsammans med väggarnas värmeledningsförmåga, har en sådan egenskap som värmemotstånd (R) blivit utbredd. Den beräknas med hänsyn till följande indikatorer:

• koefficient för värmeledningsförmåga hos väggmaterialet (λ) (W/m×0С);
• konstruktionstjocklek (h), (m);
• närvaron av en värmare;
• materialets fukthalt (%).

Ju lägre termiskt motståndsvärde, desto mer utsätts väggen för värmeförlust.

Den termotekniska beräkningen av omslutande strukturer enligt denna egenskap utförs enligt följande formel:

R=h/A; (m2×0С/W)

Exempel på termisk resistansberäkning:

Initial data:

• den bärande väggen är gjord av torrt furuvirke 30 cm (0,3 m) tjockt;
• termisk konduktivitetskoefficient är 0,09 W/m×0С;
• resultatberäkning.

Således kommer det termiska motståndet för en sådan vägg att vara:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

Värdena som erhålls som ett resultat av beräkningen jämförs med de normativa i enlighet med SNiP II 03 79. Samtidigt tas en sådan indikator som graddagen för den period under vilken uppvärmningssäsongen fortsätter in i konto.

Om det erhållna värdet är lika med eller större än standardvärdet, väljs materialet och tjockleken på väggstrukturerna korrekt. Annars bör byggnaden isoleras för att uppnå normativt värde.

I närvaro av en värmare beräknas dess termiska motstånd separat och sammanfattas med samma värde för huvudväggsmaterialet. Även om materialet i väggstrukturen har hög luftfuktighet, tillämpa lämplig värmeledningskoefficient.

För en mer exakt beräkning av den termiska resistansen för denna design läggs liknande värden för fönster och dörrar mot gatan till det erhållna resultatet.

Giltiga värden

När man utför en värmeteknisk beräkning av ytterväggen, beaktas också regionen där huset kommer att ligga:

• För södra regionerna med varma vintrar och små temperaturskillnader är det möjligt att bygga väggar med liten tjocklek från material med en genomsnittlig grad av värmeledningsförmåga - keramik och lerbränd enkel och dubbel, och med hög densitet. Tjockleken på väggarna för sådana regioner kan inte vara mer än 20 cm.
• Samtidigt för nordliga regioner det är mer ändamålsenligt och kostnadseffektivt att bygga omslutande väggkonstruktioner av medelstor och stor tjocklek av material med hög termisk motståndskraft - stockar, gas- och skumbetong med medeldensitet. För sådana förhållanden uppförs väggkonstruktioner upp till 50–60 cm tjocka.
• För regioner med tempererat klimat och omväxlande temperaturregim på vintern är de lämpliga med hög och medelhög termisk motståndskraft - gas- och skumbetong, timmer, medeldiameter. Under sådana förhållanden är tjockleken på väggomslutande strukturer, med hänsyn till värmare, inte mer än 40–45 cm.

Viktig! Den mest exakta beräkningen av det termiska motståndet hos väggkonstruktioner är värmeförlustkalkylatorn, som tar hänsyn till regionen där huset ligger.

Värmeöverföring av olika material

En av huvudfaktorerna som påverkar väggens värmeledningsförmåga är byggmaterialet från vilket den är byggd. Detta beroende förklaras av dess struktur. Så material med låg densitet har den lägsta värmeledningsförmågan, där partiklarna är ganska löst anordnade och det finns Ett stort antal porer och hålrum fyllda med luft. Dessa inkluderar olika typer av trä, lätt porös betong - skum, gas, slaggbetong, såväl som ihåliga silikattegelstenar.

Material med hög värmeledningsförmåga och lågt värmemotstånd inkluderar olika typer av tung betong, monolitisk silikat tegel. Denna funktion förklaras av det faktum att partiklarna i dem är belägna mycket nära varandra, utan hålrum och porer. Detta bidrar till snabbare värmeöverföring i väggens tjocklek och en stor värmeförlust.

Tabell. Värmeledningskoefficienter byggmaterial(SNiP II 03 79)

Beräkning av en sandwichstruktur

Den termotekniska beräkningen av ytterväggen, som består av flera lager, utförs enligt följande:

• enligt formeln som beskrivs ovan beräknas värdet på termisk motstånd för vart och ett av lagren i "väggkakan";
• Värdena för denna egenskap för alla skikt läggs samman, vilket ger den totala termiska resistansen hos väggens flerskiktsstruktur.

Baserat på denna teknik är det möjligt att beräkna tjockleken. För att göra detta är det nödvändigt att multiplicera det termiska motståndet som saknas till normen med isoleringens värmeledningskoefficient - som ett resultat kommer tjockleken på isoleringsskiktet att erhållas.

Med hjälp av programmet TeReMOK utförs den termotekniska beräkningen automatiskt. För att väggens värmeledningsförmåga ska kunna utföra beräkningar är det nödvändigt att ange följande initiala data i den:

• typ av byggnad - bostäder, industri;
• väggmaterial;
• konstruktionstjocklek;
• område;
• erforderlig temperatur och fuktighet inuti byggnaden;
• närvaro, typ och tjocklek av isolering.

Användbar video: hur man självständigt beräknar värmeförlusten i huset

Således är den termotekniska beräkningen av omslutande strukturer mycket viktig både för ett hus under uppförande och för en byggnad som redan har byggts under lång tid. I det första fallet kommer den korrekta värmeberäkningen att spara på uppvärmning, i det andra fallet hjälper det att välja den isolering som är optimal när det gäller tjocklek och sammansättning.

Termisk teknisk beräkning gör att du kan bestämma minsta tjocklek på byggnadskuvert så att det inte finns några fall av överhettning eller frysning under driften av byggnaden.

Omslutande konstruktionselement av uppvärmda offentliga byggnader och bostadshus, med undantag för kraven på stabilitet och styrka, hållbarhet och brandmotstånd, ekonomi och arkitektonisk utformning, måste i första hand uppfylla termisk teknisk standard. Omslutande element väljs beroende på designlösningen, klimatologiska egenskaper hos byggnadsområdet, fysikaliska egenskaper, luftfuktighet och temperaturförhållanden i byggnaden, samt i enlighet med kraven på motstånd mot värmeöverföring, luftgenomsläpplighet och ånggenomsläpplighet.

Vad är meningen med beräkning?

1. Om, vid beräkning av kostnaden för en framtida byggnad, endast styrka egenskaper, då blir naturligtvis kostnaden lägre. Detta är dock en synlig besparing: därefter kommer mycket mer pengar att spenderas på att värma upp rummet.
2. Korrekt utvalda material kommer att skapa ett optimalt mikroklimat i rummet.
3. Vid planering av ett värmesystem är en värmeteknisk beräkning också nödvändig. För att systemet ska vara kostnadseffektivt och effektivt krävs att man har förståelse för verkliga möjligheter byggnad.

Termiska krav

Det är viktigt att de yttre strukturerna uppfyller följande termiska krav:

• De hade tillräckliga värmeavskärmande egenskaper. Med andra ord är det omöjligt att tillåta överhettning av lokalerna på sommaren och överdrivna värmeförluster på vintern.
• Lufttemperaturskillnaden mellan staketens inre delar och lokalerna bör inte vara högre än standardvärdet. Annars kan överdriven kylning av människokroppen genom värmestrålning till dessa ytor och fuktkondensering av det inre luftflödet på de omslutande strukturerna uppstå.
• Vid förändring av värmeflödet bör temperaturfluktuationerna inne i rummet vara minimala. Denna egenskap kallas värmebeständighet.
• Det är viktigt att stängslens lufttäthet inte orsakar stark kylning av lokalerna och inte försämrar konstruktionernas värmeavskärmande egenskaper.
• Staket måste ha en normal fuktighetsregim. Eftersom vattenloggning av staket ökar värmeförlusten, orsakar fukt i rummet och minskar hållbarheten hos strukturer.

För att strukturerna ska uppfylla ovanstående krav utför de en termisk beräkning och beräknar även värmebeständighet, ånggenomsläpplighet, luftgenomsläpplighet och fuktöverföring enligt kraven i regulatorisk dokumentation.

Termotekniska egenskaper

Från de termiska egenskaperna hos de yttre strukturella delarna av byggnader beror:

• Fukt regim av strukturella element.
• Temperatur inre strukturer vilket säkerställer att det inte blir kondens på dem.
• Konstant luftfuktighet och temperatur i lokalerna, både i den kalla och under den varma årstiden.
• Mängden värme som går förlorad av en byggnad vinterperiod tid.

Så, baserat på allt ovanstående, anses värmeteknisk beräkning av strukturer vara ett viktigt steg i processen att designa byggnader och strukturer, både civila och industriella. Design börjar med valet av strukturer - deras tjocklek och sekvens av lager.

Uppgifter för termoteknisk beräkning

Så den värmetekniska beräkningen av omslutande konstruktionselement utförs för att:

1. Överensstämmelse av strukturer med moderna krav för termiskt skydd av byggnader och strukturer.
2. Säkerhet under inomhusområden bekvämt mikroklimat.
3. Säkerställer optimalt termiskt skydd av staket.

Grundläggande parametrar för beräkning

För att bestämma värmeförbrukningen för uppvärmning, samt för att göra en värmeteknisk beräkning av byggnaden, är det nödvändigt att ta hänsyn till många parametrar som beror på följande egenskaper:

• Ändamål och typ av byggnad.
• Byggnadens geografiska läge.
• Väggarnas orientering mot kardinalpunkterna.
• Mått på konstruktioner (volym, yta, antal våningar).
• Typ och storlek på fönster och dörrar.
• Värmesystemets egenskaper.
• Antalet personer i byggnaden samtidigt.
• Materialet i väggarna, golvet och taket på sista våningen.
• Närvaron av ett varmvattensystem.
• Typ av ventilationssystem.
• Övrig design egenskaper byggnader.

Termisk teknisk beräkning: program

Hittills har många program utvecklats som låter dig göra denna beräkning. Som regel utförs beräkningen på grundval av den metod som anges i den föreskrivande och tekniska dokumentationen.

Dessa program låter dig beräkna följande:

• Termisk resistans.
• Värmeförlust genom strukturer (tak, golv, dörr- och fönsteröppningar och väggar).
• Mängden värme som krävs för att värma den infiltrerande luften.
• Val av sektionsradiatorer (bimetall, gjutjärn, aluminium).
• Val av panelstålradiatorer.

Termoteknisk beräkning: räkneexempel för ytterväggar

För beräkningen är det nödvändigt att bestämma följande huvudparametrar:

• t i \u003d 20 ° C är temperaturen på luftflödet inuti byggnaden, som tas för att beräkna staketen enligt minimivärdena av de mest optimal temperatur relevant byggnad och struktur. Det accepteras i enlighet med GOST 30494-96.

• Enligt kraven i GOST 30494-96 bör luftfuktigheten i rummet vara 60%, som ett resultat kommer en normal fuktighetsregim att tillhandahållas i rummet.
• I enlighet med bilaga B till SNiPa 2003-02-23 är fuktighetszonen torr, vilket innebär att stängslens driftsförhållanden är A.
• t n \u003d -34 ° C är temperaturen på utomhusluftflödet under vinterperioden, som tas enligt SNiP baserat på den kallaste femdagarsperioden, som har en säkerhet på 0,92.
• Z ot.per = 220 dagar - detta är varaktigheten av uppvärmningsperioden, som tas enligt SNiP, medan den genomsnittliga dagliga temperaturen miljö≤ 8°C.
• T från.per. = -5,9 °C är omgivningstemperaturen (genomsnittet) under uppvärmningsperioden, som accepteras enligt SNiP, vid en daglig omgivningstemperatur ≤ 8 °C.

Inledande data

I detta fall kommer den termotekniska beräkningen av väggen att utföras för att bestämma den optimala tjockleken på panelerna och det värmeisolerande materialet för dem. Sandwichpaneler kommer att användas som ytterväggar (TU 5284-001-48263176-2003).

Bekväma förhållanden

Tänk på hur den termiska tekniska beräkningen av ytterväggen utförs. Först måste du beräkna det nödvändiga värmeöverföringsmotståndet, med fokus på bekväma och sanitära förhållanden:

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

n = 1 är en faktor som beror på de yttre konstruktionselementens position i förhållande till uteluften. Det ska tas enligt SNiP 23-02-2003 från Tabell 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C är den normaliserade temperaturskillnaden mellan strukturens inre yta och inre luft. Godkänd enligt SNiP-data från tabell 5.

α i \u003d 8,7 W / m 2 ° C är värmeöverföringen av interna omslutande strukturer. Data hämtas från tabell 5, enligt SNiP.

Vi ersätter data i formeln och får:

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

Energisparförhållanden

När du utför en termisk beräkning av väggen, baserat på villkoren för energibesparing, är det nödvändigt att beräkna strukturernas erforderliga värmeöverföringsmotstånd. Den bestäms av GSOP (uppvärmningsgrad-dag, °C) med hjälp av följande formel:

GSOP = (t in - t from.per.) × Z from.per, där

t in är temperaturen på luftflödet inuti byggnaden, °C.

Z från.per. och t från.per. är varaktigheten (dagar) och temperatur (°C) för perioden med genomsnittlig dygnstemperatur luft ≤ 8 °C.

Således:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Baserat på villkoren för energibesparing bestämmer vi R 0 tr genom interpolation enligt SNiP från tabell 4:

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

Ro = 1/a in + R1 + 1/a n, där

d är tjockleken på värmeisoleringen, m.

l = 0,042 W/m°C är mineralullskivans värmeledningsförmåga.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C är värmeöverföringen av externa strukturella element, taget enligt SNiP.

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

Isoleringstjocklek

Tjocklek värmeisoleringsmaterial bestäms baserat på det faktum att R 0 \u003d R 0 tr, medan R 0 tr tas under förhållanden för energibesparing, således:

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

Vi väljer märket av sandwichpaneler enligt katalogen med den optimala tjockleken på det värmeisolerande materialet: DP 120, medan panelens totala tjocklek ska vara 120 mm. Den värmetekniska beräkningen av byggnaden som helhet utförs på liknande sätt.

Behovet av att utföra beräkningen

Konstruerade på basis av en kompetent utförd värmeteknisk beräkning, kan byggnadskuvert minska uppvärmningskostnaderna, vars kostnad ökar regelbundet. Dessutom anses värmebesparing vara en viktig miljöuppgift, eftersom den är direkt relaterad till en minskning av bränsleförbrukningen, vilket leder till en minskning av påverkan av negativa faktorer på miljön.

Dessutom är det värt att komma ihåg att felaktigt utförd värmeisolering kan leda till vattenloggning av strukturer, vilket kommer att resultera i bildandet av mögel på ytan av väggarna. Bildandet av mögel kommer i sin tur att leda till förstörelse heminredning(avskalning av tapeter och färg, förstörelse av gipsskiktet). I särskilt avancerade fall kan radikala ingrepp vara nödvändiga.

Ofta byggföretag tenderar att använda i sina aktiviteter modern teknik och material. Endast en specialist kan förstå behovet av att använda ett eller annat material, både separat och i kombination med andra. Det är den värmetekniska beräkningen som kommer att hjälpa till att bestämma de mest optimala lösningarna som säkerställer hållbarheten hos strukturella element och minimala ekonomiska kostnader.