حساب الهندسة الحرارية لجدار خارجي من الطوب. كيف يمكن عمل حساب هندسي حراري للجدران الخارجية لمبنى منخفض الارتفاع؟ الحساب الحراري للجدار الخارجي مع التحقق

مطلوب تحديد سمك العزل في جدار خارجي من ثلاث طبقات من الطوب في مبنى سكني يقع في أومسك. بناء الجدار: الطبقة الداخلية - البناء بالطوبمن الطوب الطيني العادي بسمك 250 مم وكثافة 1800 كجم / م 3 ، الطبقة الخارجية - الطوب من الطوب المواجه بسمك 120 مم وكثافة 1800 كجم / م 3 ؛ يوجد بين الطبقات الخارجية والداخلية عزل فعال مصنوع من البوليسترين الموسع بكثافة 40 كجم / م 3 ؛ ترتبط الطبقات الخارجية والداخلية ببعضها البعض بواسطة روابط مرنة من الألياف الزجاجية بقطر 8 مم ، وتقع على ارتفاع 0.6 متر.

1. البيانات الأولية

الغرض من المبنى هو بناء سكني

منطقة البناء - أومسك

تقدير درجة حرارة الهواء الداخلي ر int= زائد 20 0 درجة مئوية

تقدير درجة الحرارة الخارجية نص= ناقص 37 0 درجة مئوية

رطوبة الهواء الداخلي المقدرة - 55٪

2. تحديد المقاومة المقيسة لانتقال الحرارة

يتم تحديده وفقًا للجدول 4 اعتمادًا على أيام درجة فترة التسخين. أيام درجة التسخين ، D د ، ° С × يوم ،تحددها الصيغة 1 ، بناءً على متوسط ​​درجة الحرارة في الهواء الطلق ومدة فترة التسخين.

وفقًا لـ SNiP 23-01-99 * ، قررنا أن متوسط ​​درجة الحرارة الخارجية لفترة التسخين في أومسك يساوي: ر ht \ u003d -8.4 0 درجة مئوية، مدة فترة التسخين z ht = 221 يومًاقيمة درجة اليوم لفترة التسخين هي:

د د = (ر int - tht) z ht \ u003d (20 + 8.4) × 221 = 6276 0 C يوم.

حسب الجدول. 4. تطبيع المقاومة لانتقال الحرارة رريجالجدران الخارجية للمباني السكنية المقابلة للقيمة د د = 6276 0 درجة مئويةيساوي Rreg \ u003d a D d + b \ u003d 0.00035 × 6276 + 1.4 \ u003d 3.60 م 2 0 C / W.

3. الاختيار حل بناء الحائط الخارجي

تم اقتراح الحل البناء للجدار الخارجي في المهمة وهو عبارة عن سياج من ثلاث طبقات بطبقة داخلية من الطوب بسمك 250 مم ، وطبقة خارجية من الطوب بسمك 120 مم ، وعزل بوليسترين ممدد يقع بين الخارجي والداخلي طبقات. ترتبط الطبقات الخارجية والداخلية ببعضها البعض عن طريق روابط ألياف زجاجية مرنة بقطر 8 مم ، وتقع على ارتفاع 0.6 متر.

4. تحديد سماكة العازل

يتم تحديد سماكة العزل بالصيغة 7:

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

أين رريج. - مقاومة طبيعية لانتقال الحرارة ، م 2 0 ج / ث ؛ ص- معامل توحيد الهندسة الحرارية ؛ عدد صحيحهو معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي ، W / (م 2 × درجة مئوية) ؛ تحويلةهو معامل انتقال الحرارة للسطح الخارجي ، W / (م 2 × درجة مئوية) ؛ د ك ك- سمك الطوب ، م; ل ك ك- المعامل المحسوب للتوصيل الحراري لأعمال الطوب ، W / (م × درجة مئوية); ل- المعامل المحسوب للتوصيل الحراري للعزل ، W / (م × درجة مئوية).

يتم تحديد المقاومة الطبيعية لانتقال الحرارة: R reg \ u003d 3.60 m 2 0 C / W.

معامل التوحيد الحراري لجدار من ثلاث طبقات من الطوب مع روابط مرنة من الألياف الزجاجية حوالي ص = 0.995، وقد لا تؤخذ في الاعتبار في الحسابات (للحصول على معلومات - إذا تم استخدام وصلات مرنة من الصلب ، فيمكن أن يصل معامل توحيد الهندسة الحرارية إلى 0.6-0.7).

يتم تحديد معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي من الجدول. 7 كثافة العمليات = 8.7 واط / (م 2 × درجة مئوية).

يتم أخذ معامل نقل الحرارة للسطح الخارجي وفقًا للجدول 8 أ ه xt = 23 واط / (م 2 × درجة مئوية).

يبلغ السماكة الكلية للطوب 370 مم أو 0.37 م.

يتم تحديد معاملات التصميم للتوصيل الحراري للمواد المستخدمة اعتمادًا على ظروف التشغيل (أ أو ب). يتم تحديد ظروف التشغيل بالتسلسل التالي:

حسب الجدول 1 حدد نظام الرطوبة في المبنى: نظرًا لأن درجة الحرارة المقدرة للهواء الداخلي هي +20 0 درجة مئوية ، فإن الرطوبة المحسوبة هي 55 ٪ ، ونظام الرطوبة في المبنى طبيعي ؛

وفقًا للملحق B (خريطة الاتحاد الروسي) ، نحدد أن مدينة أومسك تقع في منطقة جافة ؛

حسب الجدول 2 ، اعتمادًا على منطقة الرطوبة ونظام الرطوبة في المبنى ، نحدد أن ظروف التشغيل للهياكل المرفقة أ.

برنامج. D تحديد معاملات التوصيل الحراري لظروف التشغيل أ: للبوليسترين الموسع GOST 15588-86 بكثافة 40 كجم / م 3 لتر \ u003d 0.041 واط / (م × درجة مئوية)؛ لأعمال الطوب من الطوب الطيني العادي على ملاط ​​رمل أسمنتي بكثافة 1800 كجم / م 3 ل ك ك = 0.7 واط / (م × درجة مئوية).

دعونا نستبدل جميع القيم المحددة في الصيغة 7 ونحسب الحد الأدنى لسماكة عازل رغوة البوليسترين:

د أوت \ u003d (3.60 - 1 / 8.7 - 0.37 / 0.7 - 1/23) × 0.041 = 0.1194 م

نقرب القيمة الناتجة إلى أقرب 0.01 م: د يوت = 0.12 م.نقوم بإجراء حساب التحقق وفقًا للصيغة 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 م 2 0 C / W

5. الحد من تكاثف درجة الحرارة والرطوبة على السطح الداخلي لغلاف المبنى

Δt o، ° С ، بين درجة حرارة الهواء الداخلي ودرجة حرارة السطح الداخلي للهيكل المحيط يجب ألا تتجاوز القيم الطبيعية Δtn، ° С ، المحددة في الجدول 5 ، ومعرفة على النحو التالي

Δt o = n (t int – نص)/(R 0 a int) \ u003d 1 (20 + 37) / (3.61 x 8.7) \ u003d 1.8 0 C أي أقل من Δt n ، = 4.0 0 C ، محدد من الجدول 5.

الخلاصة: ريبلغ سمك عازل البوليسترين الموسع في جدار من ثلاث طبقات من الطوب 120 مم. في نفس الوقت ، مقاومة انتقال الحرارة للجدار الخارجي R 0 \ u003d 3.61 م 2 0 C / W، وهو أكبر من المقاومة الطبيعية لانتقال الحرارة رريج. \ u003d 3.60 م 2 0 C / Wعلى 0.01 م 2 0 ج / ث.اختلاف درجة الحرارة المقدرة Δt o، ° С ، بين درجة حرارة الهواء الداخلي ودرجة حرارة السطح الداخلي للهيكل المحيط لا تتجاوز القيمة القياسية Δtn ،.

مثال على الحساب الحراري للتركيبات المغلقة الشفافة

يتم تحديد هياكل الإحاطة الشفافة (النوافذ) وفقًا للطريقة التالية.

المقاومة المقدرة لانتقال الحرارة رريجتم تحديده وفقًا للجدول 4 من SNiP 23-02-2003 (العمود 6) اعتمادًا على أيام الدرجة في فترة التسخين د د. ومع ذلك ، فإن نوع المبنى و د دمأخوذة كما في المثال السابق لحساب هندسة الحرارة للهياكل المغلقة غير الشفافة. في حالتنا هذه د د = 6276 0 من الايامثم لنافذة مبنى سكني Rreg \ u003d a D d + b \ u003d 0.00005 × 6276 + 0.3 \ u003d 0.61 م 2 0 C / W.

يتم اختيار الهياكل الشفافة وفقًا لقيمة المقاومة المنخفضة لنقل الحرارة ص ص، التي تم الحصول عليها نتيجة لاختبارات الشهادة أو وفقًا للملحق L من مدونة القواعد. إذا كانت مقاومة انتقال الحرارة المنخفضة للهيكل الشفاف المحدد ص صأو أكثر أو يساوي رريج، فإن هذا التصميم يلبي متطلبات المعايير.

خاتمة:بالنسبة لمبنى سكني في مدينة أومسك ، نقبل النوافذ من مادة PVC الملزمة بنوافذ زجاجية مزدوجة مصنوعة من الزجاج مع طلاء انتقائي صلب وملء الفراغ الزجاجي بالأرجون R حول r \ u003d 0.65 م 2 0 C / Wأكثر R reg \ u003d 0.61 م 2 0 C / W.

الأدب

1. SNiP 23-02-2003. الحماية الحرارية للمباني.
2. SP 23-101-2004. تصميم الحماية الحرارية.
3. SNiP 23-01-99 *. علم مناخ المبنى.
4. SNiP 31-01-2003. مباني سكنية متعددة الشقق.
5. SNiP 2.08.02-89 *. المباني والمنشآت العامة.

البيانات الأولية

مكان البناء - أومسك

ض ht = 221 يومًا

ر ht = -8.4 درجة مئوية.

رتحويلة = -37 درجة مئوية.

ركثافة العمليات = + 20 درجة مئوية ؛

رطوبة الهواء: = 55٪؛

ظروف تشغيل الهياكل المغلقة - ب. معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي للسياج أأنا nt \ u003d 8.7 واط / م 2 درجة مئوية.

أتحويلة = 23 واط / م 2 درجة مئوية.

يتم تلخيص البيانات الضرورية حول الطبقات الهيكلية للجدار للحساب الحراري في الجدول.

1. تحديد درجة-أيام فترة التسخين وفقًا للصيغة (2) SP 23-101-2004:

د د \ u003d (t int - t ht) ض ث \ u003d (20– (8.4)) 221 \ u003d 6276.40

2. القيمة المعيارية لمقاومة انتقال الحرارة للجدران الخارجية وفقًا للصيغة (1) SP 23-101-2004:

R reg \ u003d a D d + b \ u003d 0.00035 6276.40+ 1.4 \ u003d 3.6 m 2 ° C / W.

3. انخفاض المقاومة لانتقال الحرارة ر 0 ص الجدران الخارجية من الطوب مع عزل فعاليتم حساب المباني السكنية بالمعادلة

R 0 r = R 0 arb r ،

حيث R 0 conv - مقاومة انتقال الحرارة لجدران الطوب ، يتم تحديدها بشكل مشروط بواسطة الصيغ (9) و (11) دون مراعاة شوائب التوصيل الحراري ، m 2 · ° С / W ؛

R 0 r - مقاومة مخفضة لانتقال الحرارة ، مع مراعاة معامل الانتظام الحراري ص، وهو 0.74 بالنسبة للجدران.

يتم الحساب من شرط المساواة

لذلك،

R 0 مشروط = 3.6 / 0.74 = 4.86 م 2 درجة مئوية / واط

R 0 تحويل \ u003d R si + R k + R se

R k \ u003d R reg - (R si + R se) \ u003d 3.6- (1 / 8.7 + 1/23) \ u003d 3.45 م 2 ° C / W

4. المقاومة الحرارية الخارجية حائط طوبييمكن تمثيل البنية الطبقية كمجموع المقاومة الحرارية للطبقات الفردية ، أي

R إلى \ u003d R 1 + R 2 + R ut + R 4

5. تحديد المقاومة الحرارية للعزل:

R ut \ u003d R k + (R 1 + R 2 + R 4) \ u003d 3.45– (0.037 + 0.79) \ u003d 2.62 م 2 درجة مئوية / غربًا.

6. ابحث عن سماكة العازل:

ري

= R ut = 0.032 2.62 = 0.08 م.

نقبل سماكة العزل 100 مم.

سمك الجدار النهائي (510 + 100) = 610 مم.

نقوم بإجراء فحص مع مراعاة السماكة المقبولة للعزل:

R 0 r \ u003d r (R si + R 1 + R 2 + R ut + R 4 + R se) \ u003d 0.74 (1 / 8.7 + 0.037 + 0.79 + 0.10 / 0.032 + 1/23) \ u003d 4.1m 2 ° C / غرب.

حالة ر 0 ص \ u003d 4.1> \ u003d 3.6m 2 ° C / W يتم تنفيذه.

التحقق من الامتثال للمتطلبات الصحية والصحية

الحماية الحرارية للمباني

1. تحقق من الحالة :

∆ر = (ر int- رتحويلة) / ر 0r أكثافة العمليات = (20- (37)) / 4.1 8.7 = 1.60 درجة مئوية

حسب الجدول. 5SP 23-101-2004 ∆ رن = 4 درجة مئوية ، لذلك الشرط ∆ ر = 1,60< ∆رن = 4 درجة مئوية يتحقق.

2. تحقق من الحالة :

] = 20 – =

20 - 1.60 = 18.40 درجة مئوية

3. وفقًا للملحق Sp 23-101-2004 لدرجة حرارة الهواء الداخلي ركثافة العمليات = 20 درجة مئوية والرطوبة النسبية = 55٪ درجة حرارة نقطة الندى رد = 10.7 درجة مئوية ، لذلك الشرط τsi = 18.40> رد = إجراء.

خاتمة. يرضي الهيكل المحيط المتطلبات التنظيميةالحماية الحرارية للمبنى.

4.2 الحساب الحراري لسقف العلية.

البيانات الأولية

تحديد سماكة عازل أرضية العلية المكونة من عازل δ = 200 مم ، حاجز بخار ، بروفيسور. ملزمة

طابق العلية:

تغطية مجمعة:

مكان البناء - أومسك

طول فترة التسخين ض ht = 221 يومًا.

متوسط ​​درجة حرارة التصميم لفترة التسخين ر ht = -8.4 درجة مئوية.

درجة حرارة البرد خمسة أيام رتحويلة = -37 درجة مئوية.

تم إجراء الحساب لمبنى سكني من خمسة طوابق:

درجة حرارة الهواء الداخلي ركثافة العمليات = + 20 درجة مئوية ؛

رطوبة الهواء: = 55٪؛

نظام الرطوبة في الغرفة طبيعي.

ظروف تشغيل الهياكل المرفقة - ب.

معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي للسياج أأنا nt \ u003d 8.7 واط / م 2 درجة مئوية.

معامل انتقال الحرارة للسطح الخارجي للسياج أتحويلة = 12 واط / م 2 درجة مئوية.

اسم المادة Y 0، kg / m³ δ، m λ ، السيد، م 2 درجة مئوية / غرب

1. تحديد درجة-أيام فترة التسخين وفقًا للصيغة (2) SP 23-101-2004:

D d \ u003d (t int - t ht) z th \ u003d (20 -8.4) 221 \ u003d 6276.4 ° C يوم

2. تقنين قيمة المقاومة لانتقال الحرارة لأرضية العلية حسب الصيغة (1) SP 23-101-2004:

R reg \ u003d a D d + b ، حيث يتم تحديد a و b وفقًا للجدول 4 من SP 23-101-2004

R reg \ u003d a D d + b \ u003d 0.00045 6276.4+ 1.9 \ u003d 4.72 متر مربع ºС / W

3. يتم حساب الهندسة الحرارية من شرط أن المقاومة الحرارية الكلية R 0 تساوي R القياسي ، أي

4. من الصيغة (8) SP 23-100-2004 نحدد المقاومة الحرارية لغلاف المبنى R k (m² ºС / W)

ص ك \ u003d R ريج - (R si + R se)

Rreg = 4.72 م² ºС / W

R si \ u003d 1 / α int \ u003d 1 / 8.7 \ u003d 0.115 m² ºС / W

R حد ذاتها \ u003d 1 / α ext \ u003d 1/12 \ u003d 0.083 متر مربع ºС / W

R ك \ u003d 4.72– (0.115 + 0.083) \ u003d 4.52 م² ºС / W

5. يمكن تمثيل المقاومة الحرارية لغلاف المبنى (أرضية العلية) على أنها مجموع المقاومة الحرارية للطبقات الفردية:

R ك \ u003d R cb + R pi + R tss + R ut → R ut \ u003d R c + (R cb + R pi + R cs) \ u003d R c - (d / λ) \ u003d 4.52 - 0.29 \ u003d 4 23

6. باستخدام الصيغة (6) SP 23-101-2004 ، نحدد سمك الطبقة العازلة:

د ut = R ut λ ut = 4.23 0.032 = 0.14 م

7. نقبل سماكة الطبقة العازلة 150mm.

8. نعتبر المقاومة الحرارية الكلية R 0:

R 0 \ u003d 1 / 8.7 + 0.005 / 0.17 + 0.15 / 0.032 + 1/12 \ u003d 0.115 + 4.69 + 0.083 \ u003d 4.89m² ºС / W

R 0 ≥ R reg 4.89 ≥ 4.72 يفي بالمتطلبات

فحص الحالة

1. تحقق من استيفاء الشرط ∆t 0 ≤ ∆t n

يتم تحديد قيمة ∆t 0 بواسطة الصيغة (4) SNiP 23-02-2003:

∆t 0 = n (t int - t ext) / R 0 a int 6

∆t 0 = 1 (20 + 37) / 4.89 8.7 = 1.34 درجة مئوية

حسب الجدول. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 С ، وبالتالي ، فإن الشرط ∆t 0 ≤ ∆t n مستوفى.

2. تحقق من استيفاء الشرط τ > ر د

القيمة τ نحسب وفقًا للصيغة (25) SP 23-101-2004

tsi = ر int– [ن(ر int–نص)]/(را عدد صحيح)

τ = 20-1 (20 + 26) / 4.89 8.7 = 18.66 درجة مئوية

3. وفقًا للملحق R SP 23-01-2004 لدرجة حرارة الهواء الداخلي t int = +20 درجة مئوية والرطوبة النسبية φ = 55٪ درجة حرارة نقطة الندى t d = 10.7 درجة مئوية ، وبالتالي فإن الحالة τ > t د يتم تنفيذه.

خاتمة: أرضية العليةيفي بالمتطلبات التنظيمية.

مثال على الحساب الحراري للتقنيات المرفقة

1. البيانات الأولية

مهمة فنية.فيما يتعلق بنظام الحرارة والرطوبة غير المرضي للمبنى ، من الضروري عزل جدرانه و سقف منحدر. تحقيقا لهذه الغاية ، قم بإجراء حسابات المقاومة الحرارية ومقاومة الحرارة ونفاذية الهواء والبخار لغلاف المبنى مع تقييم إمكانية تكثف الرطوبة في سمك الأسوار. تحديد السماكة المطلوبة للطبقة العازلة للحرارة ، والحاجة إلى استخدام حواجز الرياح والبخار ، وترتيب الطبقات في الهيكل. تطوير حل تصميم يلبي متطلبات SNiP 23-02-2003 "الحماية الحرارية للمباني" لمغلفات المبنى. قم بإجراء الحسابات وفقًا لمجموعة القواعد الخاصة بتصميم وبناء SP 23-101-2004 "تصميم الحماية الحرارية للمباني".

الخصائص العامة للمبنى. يقع مبنى سكني من طابقين مع علية في القرية. منطقة سفيريتسا لينينغراد. المساحة الإجمالية للهياكل الخارجية المغلقة - 585.4 م 2 ؛ إجمالي مساحة الجدار 342.5 م 2 ؛ تبلغ المساحة الإجمالية للنوافذ 51.2 م 2 ؛ مساحة السطح - 386 م 2 ؛ ارتفاع الطابق السفلي - 2.4 م.

يشتمل المخطط الهيكلي للمبنى على جدران حاملة وأرضيات خرسانية مسلحة من ألواح متعددة الأجوف وسمك 220 مم وأساس خرساني. الجدران الخارجية مبنية من الطوب ومغطاة من الداخل والخارج بطبقة من الملاط يبلغ ارتفاعها حوالي 2 سم.

يحتوي سقف المبنى على هيكل تروس بسقف من الصلب ، مصنوع على طول الصندوق بخطوة 250 مم. العازل بسمك 100 مم مصنوع من ألواح الصوف المعدني الموضوعة بين العوارض الخشبية

المبنى مزود بتدفئة تخزين كهربائية حرارية ثابتة. القبو له غرض تقني.

المعلمات المناخية. وفقًا لـ SNiP 23-02-2003 و GOST 30494-96 ، نأخذ متوسط ​​درجة الحرارة المقدرة للهواء الداخلي يساوي

ر int= 20 درجة مئوية.

وفقًا لـ SNiP 23-01-99 ، نقبل:

1) درجة الحرارة المقدرة للهواء الخارجي في موسم البرد لظروف القرية. منطقة سفيريتسا لينينغراد

ر تحويلة= -29 درجة مئوية ؛

2) مدة فترة التسخين

ض ht= 228 يومًا ؛

3) معدل الحرارةالهواء الخارجي خلال فترة التدفئة

ر ht\ u003d -2.9 درجة مئوية.

معاملات انتقال الحرارة.يتم قبول قيم معامل انتقال الحرارة للسطح الداخلي للأسوار: للجدران والأرضيات والأسقف الملساء α int= 8.7 واط / (م 2 درجة مئوية).

يتم قبول قيم معامل انتقال الحرارة للسطح الخارجي للأسوار: للجدران والطلاء α تحويلة= 23 ؛ طوابق العلية α تحويلة= 12 واط / (م 2 درجة مئوية) ؛

مقاومة طبيعية لانتقال الحرارة.أيام درجة التسخين جي ديتم تحديدها من خلال الصيغة (1)

جي د= 5221 درجة مئوية في اليوم.

منذ القيمة جي ديختلف عن قيم الجدول ، القيمة القياسية ر مطلوبتحددها الصيغة (2).

وفقًا لـ SNiP 23-02-2003 لقيمة الدرجة التي تم الحصول عليها ، المقاومة الطبيعية لانتقال الحرارة ر مطلوب، م 2 درجة مئوية / ث ، هو:

للجدران الخارجية 3.23 ؛

أغطية وأسقف الممرات 4.81 ؛

تسييج فوق الطوابق السفلية غير المدفأة والأقبية 4.25 ؛

النوافذ و أبواب الشرفة 0,54.

2. الحساب الحراري للجدران الخارجية

2.1. مقاومة الجدران الخارجية لانتقال الحرارة

الجدران الخارجية مصنوعة من الطوب السيراميكي المجوف بسمك 510 مم. يتم تلبيس الجدران من الداخل بمدافع الهاون الأسمنت الجيري بسمك 20 مم ، من الخارج - بمدافع الهاون الأسمنتية بنفس السماكة.

خصائص هذه المواد - الكثافة γ 0 ، معامل التوصيل الحراري الجاف  0 ومعامل نفاذية البخار μ - مأخوذة من الجدول. البند 9 من التطبيق. في هذه الحالة ، في الحسابات نستخدم معاملات التوصيل الحراري للمواد  دبليولظروف التشغيل B ، (لظروف التشغيل الرطب) ، والتي يتم الحصول عليها بواسطة الصيغة (2.5). لدينا:

لمدافع الهاون الأسمنت الجيري

γ 0 \ u003d 1700 كجم / م 3 ،

 دبليو= 0.52 (1 + 0.168 4) = 0.87 واط / (م درجة مئوية) ،

μ = 0.098 mg / (m · h Pa) ؛

لأعمال الطوب من الطوب الخزفي المجوف على ملاط ​​الأسمنت والرمل

γ 0 = 1400 كجم / م 3 ،

 دبليو= 0.41 (1 + 0.207 2) = 0.58 واط / (م درجة مئوية) ،

μ = 0.16 mg / (m · h Pa) ؛

لمدافع الهاون الأسمنتية

γ 0 = 1800 كجم / م 3 ،

 دبليو= 0.58 (1 + 0.151 4) = 0.93 واط / (م درجة مئوية) ،

μ = 0.09 مجم / (م · ساعة باسكال).

مقاومة انتقال الحرارة للجدار بدون عزل هي

ر o \ u003d 1 / 8.7 + 0.02 / 0.87 + 0.51 / 0.58 + 0.02 / 0.93 + 1/23 \ u003d 1.08 م 2 درجة مئوية / غربًا.

في حالة وجود فتحات النوافذ التي تشكل منحدرات الجدار ، يتم أخذ معامل التوحيد الحراري لجدران الطوب ، بسمك 510 مم ص = 0,74.

ثم تكون المقاومة المنخفضة لانتقال الحرارة لجدران المبنى ، التي تحددها الصيغة (2.7) ، مساوية لـ

ر صس = 0.74 1.08 = 0.80 م 2 درجة مئوية / غرب.

القيمة التي تم الحصول عليها أقل بكثير من القيمة المعيارية لمقاومة انتقال الحرارة ، لذلك ، من الضروري تثبيت العزل الحراري الخارجي والجص اللاحق بتركيبات الجبس الواقية والزخرفية مع تقوية الألياف الزجاجية.

من أجل أن يجف العزل الحراري ، يجب أن تكون طبقة الجص التي تغطيها منفذة للبخار ، أي مسامية بكثافة منخفضة. نختار ملاط ​​أسمنتي - بيرلايت مسامي له الخصائص التالية:

γ 0 \ u003d 400 كجم / م 3 ،

 0 = 0.09 واط / (م درجة مئوية) ،

 دبليو= 0.09 (1 + 0.067 10) = 0.15 واط / (م درجة مئوية) ،

 \ u003d 0.53 مجم / (م · س · باسكال).

المقاومة الكلية لانتقال الحرارة للطبقات المضافة للعزل الحراري رر وبطانة الجص ريجب أن يكون w على الأقل

رر + رث = 3.23 / 0.74-1.08 = 3.28 م 2 درجة مئوية / غرب.

مبدئيًا (مع التوضيح اللاحق) ، نقبل سماكة بطانة الجص بمقدار 10 مم ، ثم تكون مقاومتها لانتقال الحرارة تساوي

رث = 0.01 / 0.15 = 0.067 م 2 درجة مئوية / غرب.

عند استخدامها للعزل الحراري لألواح الصوف المعدني المصنعة بواسطة CJSC Mineralnaya Vata ، ماركة Facade Butts  0 \ u003d 145 كجم / م 3 ،  0 \ u003d 0.033 ،  دبليو = 0.045 واط / (م ° C) سيكون سمك الطبقة العازلة للحرارة

δ = 0.045 (3.28-0.067) = 0.145 م.

ألواح الصوف الصخري متوفرة بسماكات من 40 إلى 160 مم بزيادات 10 مم. نقبل سماكة قياسية للعزل الحراري تبلغ 150 مم. وبالتالي ، سيتم وضع الألواح في طبقة واحدة.

التحقق من الامتثال لمتطلبات توفير الطاقة.يظهر مخطط حساب الجدار في الشكل. 1. خصائص طبقات الجدار والمقاومة الكلية للجدار لنقل الحرارة ، باستثناء حاجز البخار ، موضحة في الجدول. 2.1.

الجدول 2.1

توصيف طبقات الجدار والمقاومة الكلية للجدار لانتقال الحرارة

	مادة طبقة	الكثافة γ 0 ، كجم / م 3	سمك δ ، م	معامل تصميم التوصيل الحراري λ دبليو، W / (م · ك)	المقاومة المقدرة لانتقال الحرارة ر، م 2 درجة مئوية) / دبليو
	جص داخلي (ملاط اسمنت جيرى)
	جوفاء من الطوب السيراميك
	جص خارجي ( ملاط الاسمنت)
	الصوف المعدني العازل FACADE BATTS
	الجبس الواقي والزخرفي (ملاط البيرلايت الأسمنتي)

ستكون مقاومة انتقال الحرارة لجدران المبنى بعد العزل:

را = 1 / 8.7 + 4.32 + 1/23 = 4.48 م 2 درجة مئوية / غربًا.

مع مراعاة معامل التوحيد الهندسي الحراري للجدران الخارجية ( ص= 0.74) نحصل على مقاومة مخفضة لانتقال الحرارة

را ص= 4.48 0.74 = 3.32 م 2 درجة مئوية / غرب.

القيمة المستلمة را ص= 3.32 يتجاوز المعيار ر مطلوب= 3.23 ، نظرًا لأن السماكة الفعلية للوحات العازلة للحرارة أكبر من السماكة المحسوبة. يلبي هذا الموقف الشرط الأول لـ SNiP 23-02-2003 للمقاومة الحرارية للجدار - رس ≥ ر مطلوب .

التحقق من الامتثال لمتطلباتظروف صحية وصحية ومريحة في الغرفة.الفرق المقدر بين درجة حرارة الهواء الداخلي ودرجة حرارة السطح الداخلي للجدار Δ ر 0 هو

Δ ر 0 =ن(ر int – ر تحويلة)/(را ص ·α int) = 1.0 (20 + 29) / (3.32 8.7) = 1.7 درجة مئوية.

وفقًا لـ SNiP 23-02-2003 ، بالنسبة للجدران الخارجية للمباني السكنية ، يُسمح بفرق في درجة الحرارة لا يزيد عن 4.0 درجة مئوية. وهكذا فإن الشرط الثاني (Δ ر 0 ≤Δ ر ن) منتهي.

ص
تحقق من الشرط الثالث ( τ int >رنمت) ، أي هل من الممكن تكثيف الرطوبة على السطح الداخلي للجدار عند درجة الحرارة الخارجية المقدرة ر تحويلة\ u003d -29 درجة مئوية. درجة حرارة السطح الداخلي τ intيتم تحديد الهيكل المغلق (بدون تضمين موصل للحرارة) بواسطة الصيغة

τ int = ر int –Δ ر 0 \ u003d 20–1.7 \ u003d 18.3 درجة مئوية.

مرونة بخار الماء في الغرفة ه intمساوي ل

في الظروف المناخية لخطوط العرض الجغرافية الشمالية ، بالنسبة للبناة والمهندسين المعماريين ، يعد الحساب الحراري للمبنى الذي تم إجراؤه بشكل صحيح أمرًا بالغ الأهمية. ستوفر المؤشرات التي تم الحصول عليها المعلومات اللازمة للتصميم ، بما في ذلك المواد المستخدمة في البناء والعزل الإضافي والسقوف وحتى التشطيب.

بشكل عام ، يؤثر حساب الحرارة على عدة إجراءات:

• مراعاة المصممين عند التخطيط لموقع الغرف ، الجدرانوالأسوار
• إنشاء مشروع لنظام التدفئة ومرافق التهوية ؛
• اختيار مواد البناء
• تحليل ظروف تشغيل المبنى.

كل هذا مرتبط بقيم فردية تم الحصول عليها نتيجة لعمليات التسوية. في هذه المقالة سوف نخبرك بكيفية عمل حساب الهندسة الحرارية للجدار الخارجي للمبنى ، وكذلك إعطاء أمثلة على استخدام هذه التقنية.

مهام الإجراء

هناك عدد من الأهداف ذات صلة فقط بالمباني السكنية أو ، على العكس من ذلك ، المباني الصناعية ، ولكن معظم المشكلات التي يتعين حلها مناسبة لجميع المباني:

• الحفاظ على الظروف المناخية المريحة داخل الغرف. يشمل مصطلح "الراحة" كلاً من نظام التدفئة والظروف الطبيعية لتسخين سطح الجدران والأسقف واستخدام جميع مصادر الحرارة. نفس المفهوم يشمل نظام تكييف الهواء. بدون تهوية مناسبة ، خاصة في الإنتاج ، ستكون المباني غير مناسبة للعمل.
• توفير الكهرباء والموارد الأخرى للتدفئة. تحدث القيم التالية هنا:
  • السعة الحرارية النوعية للمواد والجلود المستخدمة ؛
  • المناخ خارج المبنى
  • قوة التسخين.

من غير الاقتصادي للغاية تركيب نظام تدفئة لن يتم استخدامه ببساطة إلى المدى الصحيح ، ولكن سيكون من الصعب تركيبه وصيانته باهظة الثمن. يمكن أن تعزى نفس القاعدة إلى مواد البناء باهظة الثمن.

الحساب الحراري - ما هو

يسمح لك حساب الحرارة بتعيين السماكة المثلى (حدين - الحد الأدنى والأقصى) لجدران الهياكل المرافقة والداعمة ، والتي ستضمن التشغيل على المدى الطويل دون تجميد وارتفاع درجة حرارة الأرضيات والقواطع. بمعنى آخر ، يسمح لك هذا الإجراء بحساب الحقيقي أو المفترض ، إذا تم تنفيذه في مرحلة التصميم ، الحمل الحراري للمبنى ، والذي يعتبر هو القاعدة.

يعتمد التحليل على البيانات التالية:

• تصميم الغرفة - وجود أقسام ، وعناصر عاكسة للحرارة ، وارتفاع السقف ، وما إلى ذلك ؛
• ميزات النظام المناخي في منطقة معينة - حدود درجات الحرارة القصوى والدنيا ، والاختلاف وسرعة التغيرات في درجات الحرارة ؛
• موقع الهيكل على النقاط الأساسية ، أي مع مراعاة الامتصاص حرارة الشمس، في أي وقت من اليوم تكون أقصى درجات التعرض للحرارة من الشمس ؛
• التأثيرات الميكانيكية والخصائص الفيزيائية لكائن المبنى ؛
• مؤشرات رطوبة الهواء ، وجود أو عدم وجود حماية للجدران من اختراق الرطوبة ، ووجود مواد مانعة للتسرب ، بما في ذلك تشريب مانع للتسرب ؛
• أعمال التهوية الطبيعية أو الاصطناعية ، ووجود "تأثير الاحتباس الحراري" ، ونفاذية البخار وأكثر من ذلك بكثير.

في الوقت نفسه ، يجب أن يتوافق تقييم هذه المؤشرات مع عدد من المعايير - مستوى مقاومة انتقال الحرارة ، ونفاذية الهواء ، وما إلى ذلك. دعونا نفكر فيها بمزيد من التفصيل.

متطلبات حساب الهندسة الحرارية للمباني والوثائق ذات الصلة

قامت هيئات التفتيش الحكومية التي تدير تنظيم وتنظيم البناء ، بالإضافة إلى التحقق من تنفيذ لوائح السلامة ، بتجميع SNiP No. 23-02-2003 ، الذي يوضح بالتفصيل معايير تنفيذ تدابير الحماية الحرارية للمباني.

تقترح الوثيقة الحلول الهندسيةمن شأنها أن تقدم أكثر استهلاك اقتصاديالطاقة الحرارية التي يتم إنفاقها على تدفئة المباني (السكنية أو الصناعية ، البلدية) خلال موسم التدفئة. تم تطوير هذه الإرشادات والمتطلبات فيما يتعلق بالتهوية وتحويل الهواء وموقع نقاط دخول الحرارة.

SNiP هو مشروع قانون على المستوى الفيدرالي. يتم تقديم الوثائق الإقليمية في شكل TSN - أكواد البناء الإقليمية.

ليست كل المباني تقع ضمن اختصاص هذه الخزائن. على وجه الخصوص ، لا يتم فحص المباني التي يتم تسخينها بشكل غير منتظم أو التي يتم تشييدها بالكامل بدون تدفئة وفقًا لهذه المتطلبات. حساب الحرارة الإلزامي للمباني التالية:

• سكني - خاص و المباني السكنية;
• العامة والبلدية - المكاتب والمدارس والمستشفيات ورياض الأطفال ، وما إلى ذلك ؛
• صناعية - مصانع ، اهتمامات ، مصاعد ؛
• زراعي - أي مباني مدفئة للأغراض الزراعية ؛
• التخزين - الحظائر والمستودعات.

يحتوي نص المستند على المعايير لجميع تلك المكونات التي تم تضمينها في التحليل الحراري.

متطلبات التصميم:

• العزل الحراري. هذا ليس فقط الحفاظ على الحرارة في موسم البرد والوقاية من انخفاض حرارة الجسم والتجميد ، ولكن أيضًا الحماية من ارتفاع درجة الحرارة في الصيف. لذلك ، يجب أن تكون العزلة متبادلة - منع التأثيرات من الخارج وعودة الطاقة من الداخل.
• القيمة المسموح بها لاختلاف درجات الحرارة بين الغلاف الجوي داخل المبنى والنظام الحراري لغلاف المبنى من الداخل. سيؤدي ذلك إلى تراكم التكثيف على الجدران وكذلك التأثير السلبيعلى صحة الناس في الغرفة.
• مقاومة الحرارة ، أي استقرار درجة الحرارة ، ومنع التغيرات المفاجئة في الهواء الساخن.
• التهوية. التوازن مهم هنا. فمن ناحية ، من المستحيل السماح للمبنى بأن يبرد بسبب انتقال الحرارة النشط ، ومن ناحية أخرى ، من المهم منع ظهور "تأثير الاحتباس الحراري". يحدث ذلك عند استخدام عزل اصطناعي "غير تنفس".
• عدم وجود رطوبة. الرطوبة العالية ليست سبب ظهور العفن فحسب ، بل هي أيضًا مؤشر على حدوث خسائر خطيرة في الطاقة الحرارية.

كيفية عمل حساب هندسي حراري لجدران المنزل - المعلمات الرئيسية

قبل الشروع في حساب الحرارة المباشر ، تحتاج إلى جمع معلومات مفصلة حول المبنى. سيتضمن التقرير ردودًا على العناصر التالية:

• الغرض من المبنى هو المباني السكنية أو الصناعية أو العامة ، لغرض معين.
• خط العرض الجغرافي للمنطقة حيث يقع الكائن أو سيتم تحديد موقعه.
• السمات المناخية للمنطقة.
• اتجاه الجدران إلى النقاط الأساسية.
• أبعاد هياكل الإدخالو إطارات النوافذ- ارتفاعها وعرضها ونفاذيتها ونوع النوافذ - خشبية ، بلاستيكية ، إلخ.
• قوة معدات التدفئة ، تصميم الأنابيب ، البطاريات.
• متوسط ​​عدد السكان أو الزوار ، العمال ، إذا كانت هذه مباني صناعية تقع داخل الجدران في وقت واحد.
• مواد البناء التي تصنع منها الأرضيات والأسقف وأي عناصر أخرى.
• وجود أو عدم وجود العرض ماء ساخن، نوع النظام المسؤول عن ذلك.
• مميزات التهوية بشبابيك طبيعية واصطناعية - فتحات تهوية وتكييف.
• تكوين المبنى بأكمله - عدد الطوابق ، والمساحة الإجمالية والفردية للمبنى ، وموقع الغرف.

عندما يتم جمع هذه البيانات ، يمكن للمهندس متابعة الحساب.

نقدم لك ثلاث طرق يستخدمها المتخصصون غالبًا. يمكنك أيضًا استخدام الطريقة المدمجة ، عندما يتم أخذ الحقائق من الاحتمالات الثلاثة.

متغيرات الحساب الحراري لإحاطة الهياكل

فيما يلي ثلاثة مؤشرات سيتم اعتبارها المؤشر الرئيسي:

• مساحة البناء من الداخل.
• حجم خارج
• معاملات متخصصة للتوصيل الحراري للمواد.

حساب الحرارة حسب المنطقة

ليست الطريقة الأكثر اقتصادا ، ولكنها الأكثر شيوعًا ، خاصة في روسيا. يتضمن حسابات بدائية تعتمد على مؤشر المنطقة. هذا لا يأخذ في الاعتبار المناخ ، النطاق ، قيم درجات الحرارة الدنيا والقصوى ، الرطوبة ، إلخ.

أيضًا ، لا تؤخذ المصادر الرئيسية لفقدان الحرارة في الاعتبار ، مثل:

• نظام التهوية - 30-40٪.
• منحدرات السقف - 10-25٪.
• النوافذ والأبواب - 15-25٪.
• الجدران - 20-30٪.
• الأرضية على الأرض - 5-10٪.

هذه الأخطاء ناتجة عن إهمال الأغلبية عناصر مهمةيؤدي إلى حقيقة أن حساب الحرارة نفسه يمكن أن يكون له خطأ كبير في كلا الاتجاهين. عادة ، يترك المهندسون "احتياطيًا" ، لذلك يتعين عليك تثبيت معدات التدفئة هذه التي لا يتم تنشيطها بالكامل أو تهدد بارتفاع درجة الحرارة الشديدة. ليس من غير المألوف أن يتم تثبيت نظام التدفئة وتكييف الهواء في نفس الوقت ، حيث لا يمكنهم حساب فقد الحرارة ومكاسب الحرارة بشكل صحيح.

استخدم المؤشرات "المجمعة". سلبيات هذا النهج:

• معدات ومواد التدفئة باهظة الثمن ؛
• مناخ داخلي غير مريح
• تركيب إضافيالتحكم الآلي في نظام درجة الحرارة;
• احتمال تجميد الجدران في الشتاء.

س = S * 100 واط (150 واط)

• Q هي كمية الحرارة المطلوبة لمناخ مريح في المبنى بأكمله ؛
• W S - منطقة ساخنة للغرفة ، م.

قيمة 100-150 واط هي مؤشر محدد لكمية الطاقة الحرارية المطلوبة لتسخين 1 متر.

إذا اخترت هذه الطريقة ، فعليك الانتباه إلى النصائح التالية:

• إذا كان ارتفاع الجدران (إلى السقف) لا يزيد عن ثلاثة أمتار ، وكان عدد النوافذ والأبواب لكل سطح هو 1 أو 2 ، فاضرب الناتج في 100 واط. عادةً ما تستخدم جميع المباني السكنية ، سواء الخاصة أو متعددة العائلات ، هذه القيمة.
• إذا كان التصميم يحتوي على فتحتين للنافذة أو شرفة ، لوجيا ، فإن الرقم يرتفع إلى 120-130 واط.
• بالنسبة للمباني الصناعية والمخازن ، يتم أخذ عامل 150 واط في كثير من الأحيان.
• عند اختيار السخانات (المشعات) ، إذا كانت موجودة بالقرب من النافذة ، فإن الأمر يستحق إضافة قوتها المتوقعة بنسبة 20-30 ٪.

حساب حراري لإحاطة الهياكل حسب حجم المبنى

عادة ما تستخدم هذه الطريقة للمباني التي يزيد ارتفاع الأسقف فيها عن 3 أمتار. هذه هي المنشآت الصناعية. الجانب السلبي لهذه الطريقة هو أن تحويل الهواء لا يؤخذ في الاعتبار ، أي حقيقة أن الجزء العلوي يكون دائمًا أكثر دفئًا من القاع.

س = V * 41 واط (34 واط)

• V هو الحجم الخارجي للمبنى بالمتر المكعب ؛
• 41 واط هي الكمية المحددة للحرارة المطلوبة لتسخين متر مكعب واحد من المبنى. إذا تم البناء باستخدام الحديث مواد بناء، فالمؤشر 34 واط.

• زجاج في النوافذ:
  • حزمة مزدوجة - 1 ؛
  • ملزم - 1.25.
• مواد العزل:
  • التطورات الحديثة الجديدة - 0.85 ؛
  • البناء بالطوب القياسي في طبقتين - 1 ؛
  • سمك الجدار الصغير - 1.30.
• درجة حرارة الهواء في الشتاء:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• نسبة النوافذ مقارنة بالسطح الكلي:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

كل هذه الأخطاء يمكن ويجب أن تؤخذ في الاعتبار ، ومع ذلك ، نادرًا ما يتم استخدامها في البناء الحقيقي.

مثال على حساب حراري لهياكل الإحاطة الخارجية للمبنى من خلال تحليل العزل المستخدم

إذا كنت تقوم ببناء مبنى سكني أو كوخ بمفردك ، فإننا نوصي بشدة بالتفكير في كل شيء بأدق التفاصيل من أجل توفير المال في نهاية المطاف وخلق مناخ مثالي بالداخل ، مما يضمن تشغيل المنشأة على المدى الطويل.

للقيام بذلك ، تحتاج إلى حل مشكلتين:

• قم بإجراء حساب الحرارة الصحيح ؛
• تركيب نظام تدفئة.

بيانات المثال:

• غرفة المعيشة الزاوية
• نافذة واحدة - 8.12 متر مربع ؛
• المنطقة - منطقة موسكو ؛
• سمك الجدار - 200 مم ؛
• المساحة وفقًا للمعايير الخارجية - 3000 * 3000.

من الضروري معرفة مقدار الطاقة اللازمة لتسخين 1 متر مربع من الغرفة. ستكون النتيجة Qsp = 70 W. إذا كان العزل (سمك الجدار) أقل ، فإن القيم تكون أيضًا أقل. يقارن:

• 100 مم - Qsp = 103 وات.
• 150 مم - Qsp = 81 وات.

سيؤخذ هذا المؤشر في الاعتبار عند وضع التدفئة.

برنامج تصميم نظام التدفئة

بمساعدة برامج الكمبيوتر من شركة ZVSOFT ، يمكنك حساب جميع المواد التي يتم إنفاقها على التدفئة ، وكذلك عمل تقرير تفصيلي مخطط الطابقالاتصالات مع عرض المشعات ، السعة الحرارية المحددة ، استهلاك الطاقة ، العقد.

تقدم الشركة CAD الأساسية لـ عمل التصميمأي تعقيد. في ذلك ، لا يمكنك تصميم نظام التدفئة فحسب ، بل يمكنك أيضًا الإنشاء رسم تخطيطي مفصللبناء البيت كله. يمكن تحقيق ذلك بسبب الوظائف الكبيرة وعدد الأدوات وكذلك العمل في مساحة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

يمكنك تثبيت وظيفة إضافية للبرنامج الأساسي. تم تصميم هذا البرنامج لتصميم جميع الأنظمة الهندسية ، بما في ذلك التدفئة. بمساعدة التتبع السهل للخط ووظيفة تخطيط الطبقات ، يمكنك تصميم العديد من الاتصالات في رسم واحد - إمدادات المياه والكهرباء وما إلى ذلك.

قبل بناء منزل ، قم بإجراء حساب حراري. سيساعدك هذا على عدم ارتكاب خطأ في اختيار المعدات وشراء مواد البناء والعزل.

يسمح لك حساب الهندسة الحرارية بتحديد الحد الأدنى لسماكة مغلفات المبنى بحيث لا توجد حالات ارتفاع درجة الحرارة أو التجميد أثناء تشغيل المبنى.

يجب أن تفي العناصر الهيكلية للمباني العامة والسكنية المدفئة ، باستثناء متطلبات الاستقرار والقوة والمتانة ومقاومة الحريق والاقتصاد والتصميم المعماري ، بمعايير الهندسة الحرارية بشكل أساسي. يتم اختيار العناصر المرفقة اعتمادًا على حل التصميم والخصائص المناخية لمنطقة البناء ، الخصائص الفيزيائيةوظروف الرطوبة ودرجة الحرارة في المبنى ، وكذلك وفقًا لمتطلبات مقاومة انتقال الحرارة ونفاذية الهواء ونفاذية البخار.

ما معنى الحساب؟

1. إذا تم أخذ خصائص القوة فقط في الاعتبار أثناء حساب تكلفة المبنى المستقبلي ، فمن الطبيعي أن تكون التكلفة أقل. ومع ذلك ، يعد هذا توفيرًا واضحًا: بعد ذلك ، سيتم إنفاق المزيد من الأموال على تدفئة الغرفة.
2. المواد المختارة بشكل صحيح ستخلق مناخًا محليًا مثاليًا في الغرفة.
3. عند التخطيط لنظام تدفئة ، من الضروري أيضًا حساب هندسة الحرارة. لكي يكون النظام فعالاً من حيث التكلفة وفعالاً ، من الضروري أن يكون لديك فهم للإمكانيات الحقيقية للمبنى.

المتطلبات الحرارية

من المهم أن تتوافق الهياكل الخارجية مع المتطلبات الحرارية التالية:

• كان لديهم خصائص كافية للحماية من الحرارة. بمعنى آخر ، لا ينبغي السماح به وقت الصيفارتفاع درجة حرارة المبنى ، وفي الشتاء - فقدان الحرارة المفرط.
• يجب ألا يكون فرق درجة حرارة الهواء بين العناصر الداخلية للأسوار والمباني أعلى من القيمة القياسية. خلاف ذلك ، قد يحدث تبريد مفرط لجسم الإنسان عن طريق الإشعاع الحراري لهذه الأسطح وتكثيف الرطوبة لتدفق الهواء الداخلي على الهياكل المحيطة.
• في حالة حدوث تغيير في تدفق الحرارة ، يجب أن تكون تقلبات درجات الحرارة داخل الغرفة ضئيلة. هذه الخاصية تسمى مقاومة الحرارة.
• من المهم ألا يتسبب ضيق الهواء في الأسوار في تبريد قوي للمباني ولا يؤدي إلى تفاقم خصائص الحماية من الحرارة للهياكل.
• يجب أن يكون للأسوار نظام رطوبة طبيعي. نظرًا لأن تشبع الأسوار بالمياه يزيد من فقد الحرارة ، ويسبب الرطوبة في الغرفة ، ويقلل من متانة الهياكل.

من أجل تلبية الهياكل للمتطلبات المذكورة أعلاه ، يقومون بإجراء حساب حراري ، وكذلك حساب مقاومة الحرارة ونفاذية البخار ونفاذية الهواء ونقل الرطوبة وفقًا لمتطلبات الوثائق التنظيمية.

الصفات الحرارية

من الخصائص الحرارية للعناصر الهيكلية الخارجية للمباني يعتمد:

• نظام الرطوبة للعناصر الهيكلية.
• درجة حرارة الهياكل الداخلية مما يضمن عدم وجود تكاثف عليها.
• ثبات الرطوبة ودرجة الحرارة في المبنى ، سواء في البرد أو في الموسم الدافئ.
• كمية الحرارة التي يفقدها المبنى فترة الشتاءوقت.

لذلك ، بناءً على كل ما سبق ، يعتبر حساب الهندسة الحرارية للهياكل مرحلة مهمة في عملية تصميم المباني والهياكل ، المدنية والصناعية. يبدأ التصميم باختيار الهياكل - سمكها وتسلسل طبقاتها.

مهام الحساب الحراري

لذلك ، يتم حساب هندسة الحرارة للعناصر الهيكلية المحيطة من أجل:

1. توافق الهياكل مع المتطلبات الحديثة للحماية الحرارية للمباني والمنشآت.
2. ضمان مناخ محلي مريح في الداخل.
3. ضمان الحماية الحرارية المثلى للأسوار.

المعلمات الأساسية للحساب

لتحديد استهلاك الحرارة للتدفئة ، وكذلك لإجراء حساب هندسة حرارية للمبنى ، من الضروري مراعاة العديد من المعلمات التي تعتمد على الخصائص التالية:

• الغرض ونوع المبنى.
• الموقع الجغرافي للمبنى.
• اتجاه الجدران إلى النقاط الأساسية.
• أبعاد الهياكل (الحجم والمساحة وعدد الطوابق).
• نوع وحجم النوافذ والأبواب.
• خصائص نظام التدفئة.
• عدد الأشخاص في المبنى في نفس الوقت.
• مادة الجدران والأرضية وسقف الطابق الأخير.
• وجود نظام الماء الساخن.
• نوع أنظمة التهوية.
• آخر ميزات التصميمالبنايات.

حساب الهندسة الحرارية: البرنامج

حتى الآن ، تم تطوير العديد من البرامج التي تسمح لك بإجراء هذا الحساب. كقاعدة عامة ، يتم الحساب على أساس المنهجية المنصوص عليها في الوثائق التنظيمية والفنية.

تسمح لك هذه البرامج بحساب ما يلي:

• المقاومة الحرارية.
• فقدان الحرارة من خلال الهياكل (السقف والأرضية وفتحات الأبواب والنوافذ والجدران).
• كمية الحرارة المطلوبة لتسخين الهواء المتسرب.
• اختيار المشعات المقطعية (ثنائية المعدن ، الحديد الزهر ، الألمنيوم).
• اختيار مشعات لوحة الصلب.

الحساب الحراري: مثال على حساب الجدران الخارجية

للحساب ، من الضروري تحديد المعلمات الرئيسية التالية:

• t in \ u003d 20 ° C هي درجة حرارة تدفق الهواء داخل المبنى ، والتي يتم أخذها لحساب الأسوار وفقًا للقيم الدنيا لمعظم درجة الحرارة المثلىالمبنى والهيكل المناسبين. يتم قبوله وفقًا لـ GOST 30494-96.

• وفقًا لمتطلبات GOST 30494-96 ، يجب أن تكون نسبة الرطوبة في الغرفة 60 ٪ ، ونتيجة لذلك ، سيتم توفير نظام رطوبة عادي في الغرفة.
• وفقًا للملحق B من SNiPa 23-02-2003 ، تكون منطقة الرطوبة جافة ، مما يعني أن ظروف تشغيل الأسوار هي A.
• t n \ u003d -34 ° C هي درجة حرارة تدفق الهواء الخارجي في فترة الشتاء ، والتي يتم أخذها وفقًا لـ SNiP استنادًا إلى أبرد فترة مدتها خمسة أيام ، والتي تتمتع بأمان يبلغ 0.92.
• Z ot.per = 220 يومًا - هذه هي مدة فترة التسخين ، والتي يتم أخذها وفقًا لـ SNiP ، بينما متوسط ​​درجة الحرارة اليومية بيئة≤ 8 درجة مئوية.
• تي من. لكل. = -5.9 درجة مئوية هي درجة الحرارة المحيطة (المتوسط) خلال فترة التسخين ، والتي يتم قبولها وفقًا لـ SNiP ، عند درجة حرارة محيطة يومية ≤ 8 درجة مئوية.

البيانات الأولية

في هذه الحالة ، سيتم إجراء الحساب الحراري للجدار من أجل تحديد السماكة المثلى للألواح والمواد العازلة للحرارة لها. سيتم استخدام الألواح العازلة كجدران خارجية (TU 5284-001-48263176-2003).

ظروف مريحة

ضع في اعتبارك كيفية إجراء حساب الهندسة الحرارية للجدار الخارجي. تحتاج أولاً إلى حساب مقاومة نقل الحرارة المطلوبة ، مع التركيز على الظروف المريحة والصحية:

R 0 tr \ u003d (n × (t in - t n)): (Δt n × α in) ، أين

n = 1 هو عامل يعتمد على موضع العناصر الهيكلية الخارجية بالنسبة للهواء الخارجي. يجب أن تؤخذ وفقًا لـ SNiP 23-02-2003 من الجدول 6.

Δt n \ u003d 4.5 درجة مئوية هو الفرق الطبيعي في درجة الحرارة بين السطح الداخلي للهيكل والهواء الداخلي. مقبولة وفقًا لبيانات SNiP من الجدول 5.

α in \ u003d 8.7 W / m 2 ° C هو نقل الحرارة للهياكل المغلقة الداخلية. البيانات مأخوذة من الجدول 5 ، وفقًا لـ SNiP.

نستبدل البيانات في الصيغة ونحصل على:

R 0 tr \ u003d (1 × (20 - (-34)): (4.5 × 8.7) \ u003d 1.379 م 2 درجة مئوية / دبليو.

شروط توفير الطاقة

عند إجراء حساب الهندسة الحرارية للجدار ، بناءً على ظروف توفير الطاقة ، من الضروري حساب مقاومة انتقال الحرارة المطلوبة للهياكل. يتم تحديده بواسطة GSOP (درجة التسخين اليوم ، درجة مئوية) باستخدام الصيغة التالية:

GSOP = (t in - t from.per.) × Z from.per، أين

t in هي درجة حرارة تدفق الهواء داخل المبنى ، درجة مئوية.

Z من. لكل. و t من. لكل. هي المدة (أيام) ودرجة الحرارة (درجة مئوية) للفترة مع متوسط ​​درجة حرارة الهواء اليومية ≤ 8 درجة مئوية.

هكذا:

GSOP = (20 - (-5.9)) × 220 = 5698.

بناءً على ظروف توفير الطاقة ، نحدد R 0 tr عن طريق الاستيفاء وفقًا لـ SNiP من الجدول 4:

R 0 tr \ u003d 2.4 + (3.0 - 2.4) × (5698-4000)) / (6000-4000)) \ u003d 2.909 (م 2 درجة مئوية / ث)

R 0 = 1 / α في + R 1 + 1 / α n ، أين

د هو سمك العزل الحراري ، م.

l = 0.042 W / m ° C هي الموصلية الحرارية للوح الصوف المعدني.

α n \ u003d 23 W / m 2 ° C هو نقل الحرارة للعناصر الهيكلية الخارجية ، وفقًا لـ SNiP.

R 0 \ u003d 1 / 8.7 + d / 0.042 + 1/23 \ u003d 0.158 + d / 0.042.

سماكة العزل

سماكة مواد العزل الحرارييتم تحديده بناءً على حقيقة أن R 0 \ u003d R 0 tr ، بينما R 0 tr مأخوذ في ظل ظروف توفير الطاقة ، وبالتالي:

2.909 = 0.158 + د / 0.042 ، حيث د = 0.116 م.

نختار ماركة الألواح العازلة من الكتالوج باستخدام السماكة المثلىمادة العزل الحراري: DP 120 ، بينما يجب أن يكون السماكة الكلية للوحة 120 مم. يتم تنفيذ حساب الهندسة الحرارية للمبنى ككل بطريقة مماثلة.

الحاجة إلى إجراء الحساب

تم تصميم مظاريف المباني على أساس حسابات هندسة الحرارة المنفذة بكفاءة ، ويمكن أن تقلل من تكاليف التدفئة ، والتي تتزايد تكلفتها بانتظام. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الحفاظ على الحرارة مهمة بيئية مهمة ، لأنه يرتبط ارتباطًا مباشرًا بانخفاض استهلاك الوقود ، مما يؤدي إلى انخفاض تأثير العوامل السلبية على البيئة.

بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن العزل الحراري الذي يتم إجراؤه بشكل غير صحيح يمكن أن يؤدي إلى تشبع الهياكل بالمياه ، مما يؤدي إلى تكوين قالب على سطح الجدران. يؤدي تكوين العفن بدوره إلى التلف الديكور الداخلي(تقشير ورق الحائط والطلاء ، إتلاف طبقة الجص). في الحالات المتقدمة بشكل خاص ، قد يكون التدخل الجذري ضروريًا.

غالباً شركات البناءتميل إلى استخدامها في أنشطتها التقنيات الحديثةوالمواد. يمكن للمتخصص فقط فهم الحاجة إلى استخدام مادة أو أخرى ، سواء بشكل منفصل أو بالاشتراك مع الآخرين. إن حساب هندسة الحرارة هو الذي سيساعد في تحديد أكثر الحلول المثلى، مما يضمن متانة العناصر الهيكلية وتقليل التكاليف المالية.