Termotehnički proračun s primjerom. Termotehnički proračun konstrukcija: šta je to i kako se izvodi

Da bi stan bio topao u najtežim mrazima, potrebno je odabrati pravi sistem toplinske izolacije - za to se vrši proračun toplinske tehnike vanjski zid.Rezultat proračuna pokazuje koliko je efektivna stvarna ili projektovana metoda izolacije.

Kako napraviti termički proračun vanjskog zida

Prvo morate pripremiti početne podatke. Sljedeći faktori utiču na parametar dizajna:

• klimatsko područje u kojem se kuća nalazi;
• namjena prostorija je stambena zgrada, industrijska zgrada, bolnica;
• način rada zgrade - sezonski ili cjelogodišnji;
• prisutnost u dizajnu otvora za vrata i prozore;
• unutrašnja vlažnost, razlika između unutrašnje i vanjske temperature;
• spratnost, karakteristike sprata.

Nakon prikupljanja i snimanja početnih informacija, određuju se koeficijenti toplinske provodljivosti građevinski materijal od kojeg je napravljen zid. Stepen apsorpcije i prijenosa topline ovisi o tome koliko je klima vlažna. S tim u vezi, za izračunavanje koeficijenata, sastavljene su karte vlage Ruska Federacija. Nakon toga, sve numeričke vrijednosti potrebne za izračun unose se u odgovarajuće formule.

Termotehnički proračun vanjskog zida, primjer zida od pjenastog betona

Kao primjer, izračunata su svojstva toplinske zaštite zida od pjenastih blokova, izoliranog ekspandiranim polistirenom gustoće 24 kg / m3 i obostrano ožbukanog krečno-pješčanim malterom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka vrše se na osnovu pravila građenja. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%, prosječna temperatura u kući tw = 20O C. Zadaju se debljine svakog sloja: δ1, δ4=0,01m (gips), δ2=0,2m (pjenasti beton), δ3=0,065m (ekspandirani polistiren "SP Radoslav").
cilj termotehnički proračun vanjskog zida je određivanje potrebne (Rtr) i stvarne (Rf) otpornosti na prijenos topline.
Kalkulacija

1. Prema tabeli 1 SP 53.13330.2012, pod datim uslovima, režim vlažnosti se smatra normalnim. Tražena vrijednost Rtr nalazi se po formuli:
   Rtr=a GSOP+b,
   gdje su a, b uzete prema tabeli 3 SP 50.13330.2012. Za stambenu zgradu i vanjski zid a = 0,00035; b = 1.4.
   GSOP - stepen-dani grejnog perioda, nalaze se prema formuli (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tin-tot)zot,
   gdje je tv \u003d 20O C; tot je prosječna vanjska temperatura tokom grijne sezone, prema tabeli 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zot = 205 dana (trajanje sezone grijanja prema istoj tabeli).
   Zamjenjujući tabelarne vrijednosti, nalaze: GSOP = 4551O C * dan; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Prema tabeli 2 SP50.13330.2012, za normalnu vlažnost zraka biraju se koeficijenti toplotne provodljivosti svakog sloja „pite“: C), λB4=0,81W/(m°C).
   Prema formuli E.6 iz SP 50.13330.2012 određuje se uslovni otpor prijenosu topline:
   R0kond=1/αint+δn/λn+1/αext.
   gdje je αext = 23 W / (m2 ° C) iz klauzule 1 tabele 6 SP 50.13330.2012 za vanjske zidove.
   Zamjenom brojeva dobije se R0usl = 2,54 m2 ° C / W. Rafinira se pomoću koeficijenta r ​​= 0,9, koji zavisi od homogenosti konstrukcija, prisutnosti rebara, armature, hladnih mostova:
   Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

Dobiveni rezultat pokazuje da je stvarni toplinski otpor manji od potrebnog, pa je potrebno preispitati dizajn zida.

Termotehnički proračun vanjskog zida, program pojednostavljuje proračune

Jednostavni računalni servisi ubrzavaju procese računanja i traženje potrebnih koeficijenata. Vrijedi se upoznati s najpopularnijim programima.

1. "TeReMok". Upisuju se početni podaci: tip zgrade (stambeni), unutrašnja temperatura 20O, režim vlažnosti - normalan, područje ​​​moskva. U sljedećem prozoru otvara se izračunata vrijednost standardnog otpora na prijenos topline - 3,13 m2 * ° C / W.
   Na osnovu izračunatog koeficijenta, vrši se termotehnički proračun vanjskog zida od pjenastih blokova (600 kg/m3), izoliranog ekstrudiranom polistirenskom pjenom Flurmat 200 (25 kg/m3) i malterisane cementno-krečnim malterom. Odaberite iz menija pravim materijalima, smanjujući njihovu debljinu (pjenasti blok - 200 mm, gips - 20 mm), ostavljajući ćeliju sa debljinom izolacije neispunjenom.
   Pritiskom na dugme "Izračun" dobija se željena debljina sloja toplotnog izolatora - 63 mm. Pogodnost programa ne eliminira njegov nedostatak: ne uzima u obzir različitu toplinsku provodljivost materijala za zidanje i maltera. Hvala autoru može se reći na ovoj adresi http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program nudi sajt http://rascheta.net/. Njegova razlika od prethodne usluge je u tome što se sve debljine postavljaju nezavisno. U proračun se uvodi koeficijent termotehničke homogenosti r. Odabire se iz tabele: za pjenaste betonske blokove sa žičanom armaturom u horizontalnim spojevima r = 0,9.
   Nakon popunjavanja polja, program izdaje izvještaj o tome šta je stvarno termička otpornost odabrani dizajn, bez obzira da li zadovoljava klimatske uslove. Pored toga, niz proračuna je obezbeđen sa formulama, normativnim izvorima i srednjim vrednostima.

Prilikom izgradnje kuće ili izvođenja radova na toplinskoj izolaciji važno je procijeniti učinkovitost izolacije vanjskog zida: toplinski proračun koji se izvodi samostalno ili uz pomoć stručnjaka omogućava vam da to učinite brzo i precizno.

Ako ćete graditi
mala vikendica od cigle, onda ćete naravno imati pitanja: „Šta
treba li zid biti debeo?“, „Da li mi treba izolacija?“, „Koju stranu staviti
grijač? itd. i tako dalje.

U ovom članku ćemo pokušati
shvatite i odgovorite na sva vaša pitanja.

Termotehnički proračun
ogradna konstrukcija je potrebna, prije svega, da bi se saznalo koja
debljina bi trebala biti vaš vanjski zid.

Prvo morate odlučiti koliko
spratova će biti u vašoj zgradi i u zavisnosti od toga se pravi obračun
omotači zgrada prema nosivosti (nije u ovom članku).

Na osnovu ovog proračuna utvrđujemo
broj cigli u zidovima vaše zgrade.

Na primjer, ispostavilo se 2 gline
cigle bez šupljina, dužina opeke 250 mm,
debljina maltera 10 mm, ukupno 510 mm (gustina opeke 0,67
će nam kasnije biti od koristi). Odlučili ste pokriti vanjsku površinu
obložne pločice, debljine 1 cm (pri kupovini obavezno saznajte
gustina), a unutrašnja površina običnim malterom, debljina sloja 1,5
cm, također ne zaboravite saznati njegovu gustinu. Ukupno 535 mm.

Da bi zgrada mogla
srušio, naravno, dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i zbog toga će takvi zidovi promrznuti. I ne da
zidovi su smrznuti, potreban je još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacionog sloja
na sljedeći način:

1. Na Internetu morate preuzeti SNiP
II 3-79* —
"Građevinska toplotna tehnika" i SNiP 23-01-99 - "Građevinska klimatologija".

2. Otvaramo SNiP konstrukciju
klimatologiju i pronađite svoj grad u tabeli 1*, i pogledajte vrijednost na raskrsnici
kolona „Temperatura vazduha najhladnijeg petodnevnog perioda, °C, obezbeđenje
0,98" i žice sa vašim gradom. Za grad Penza, na primjer, t n \u003d -32 o C.

3. Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
uzmi

t in = 20 o C.

Koeficijent prolaza toplote za unutrašnje zidovea c \u003d 8,7 W / m 2 ˚S

Koeficijent prolaza toplote za spoljne zidove u zimskim uslovimaa n \u003d 23W / m 2 ˚S

Normativna temperaturna razlika između unutrašnje temperature
zraka i temperature unutrašnje površine ogradnih konstrukcijaΔ t n \u003d 4 o C.

4. Dalje
određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline prema formuli # G0 (1a) iz toplinske tehnike zgrada
GSOP = (t in - t od.per.) z od.per , GSOP=(20+4,5) 207=507,15 (za grad
Penza).

Prema formuli (1) izračunavamo:

(gdje je sigma direktno debljina
materijala i lambda gustine. Iuzeo kao grejač
poliuretanska pjenapaneli gustine 0,025)

Uzimamo debljinu izolacije jednaku 0,054 m.

Dakle, debljina zida će biti:

d = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 =

0,01+0,51+0,054+0,015=0,589
m.

Sezona popravki je stigla. Razbio sam glavu: kako to učiniti dobar popravak za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjajući se samo na postojeće...

Umjesto da generalni remont odgađate iz godine u godinu, možete se za njega pripremiti na način da ga preživite umjereno...

Prvo morate ukloniti sve što je ostalo od stare firme koja je tamo radila. Probijamo vještačku barijeru. Nakon toga sve pokidamo...

Početni podaci

Mjesto izgradnje - Omsk

z ht = 221 dan

t ht = -8,4ºS.

t ekst = -37ºS.

t int = + 20ºS;

vlažnost vazduha: = 55%;

Radni uslovi ogradnih konstrukcija - B. Koeficijent prolaza toplote unutrašnje površine ograde A i nt \u003d 8,7 W / m 2 ° C.

a ekst \u003d 23 W / m 2 ° C.

Potrebni podaci o strukturnim slojevima zida za termički proračun sažeti su u tabeli.

1. Određivanje stepen-dana grejnog perioda prema formuli (2) SP 23-101-2004:

D d = (t int - t ht) z th = (20–(8,4)) 221 = 6276,40

2. Normalizovana vrijednost otpora prijenosa topline vanjskih zidova prema formuli (1) SP 23-101-2004:

R reg = a D d + b = 0,00035 6276,40+ 1,4 = 3,6 m 2 ° C / W.

3. Smanjena otpornost na prijenos topline R 0 r vanjski zidovi od opeke sa efektivna izolacija stambene zgrade izračunava se po formuli

R 0 r = R 0 arb r,

gde je R 0 konv - otpor prenosa toplote zidova od opeke, uslovno određen formulama (9) i (11) bez uzimanja u obzir toplotno provodnih inkluzija, m 2 ·°S / W;

R 0 r - smanjena otpornost na prijenos topline, uzimajući u obzir koeficijent toplinske uniformnosti r, što za zidove iznosi 0,74.

Obračun se vrši iz uslova jednakosti

dakle,

R 0 uvjetno \u003d 3,6 / 0,74 \u003d 4,86 ​​m 2 ° C / W

R 0 konv \u003d R si + R k + R se

R k \u003d R reg - (R si + R se) \u003d 3,6- (1 / 8,7 + 1/23) = 3,45 m 2 ° C / W

4. Termička otpornost vanjske zid od opeke slojevita struktura može se predstaviti kao zbir toplinskih otpora pojedinih slojeva, tj.

R do \u003d R 1 + R 2 + R ut + R 4

5. Odredite toplotni otpor izolacije:

R ut \u003d R k + (R 1 + R 2 + R 4) = 3,45– (0,037 + 0,79) = 2,62 m 2 ° C / W.

6. Pronađite debljinu izolacije:

Ri

\u003d R ut \u003d 0,032 2,62 \u003d 0,08 m.

Prihvatamo debljinu izolacije 100 mm.

Konačna debljina zida će biti (510+100) = 610 mm.

Vršimo provjeru uzimajući u obzir prihvaćenu debljinu izolacije:

R 0 r \u003d r (R si + R 1 + R 2 + R ut + R 4 + R se) = 0,74 (1 / 8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,10 / 0,032 + 1/23 ) \u003d 2 4. °C/W.

Stanje R Izvodi se 0 r \u003d 4,1> \u003d 3,6m 2 ° C / W.

Provjera usklađenosti sa sanitarno-higijenskim zahtjevima

termička zaštita zgrade

1. Provjerite stanje :

∆t = (t među- t ext)/ R 0r a int \u003d (20-(37)) / 4,1 8,7 \u003d 1,60 ºS

Prema tabeli. 5SP 23-101-2004 ∆ t n = 4 °C, dakle, uslov ∆ t = 1,60< ∆t n = 4 ºS je ispunjeno.

2. Provjerite stanje :

] = 20 – =

20 - 1,60 = 18,40ºS

3. Prema Dodatku Sp 23-101–2004 za unutrašnju temperaturu zraka t int = 20 ºS i relativna vlažnost = 55% temperature tačke rose t d = 10,7ºS, dakle, uslov τsi = 18,40> t d= izvedeno.

Zaključak. Ogradna konstrukcija zadovoljava regulatorni zahtjevi termička zaštita objekta.

4.2 Termotehnički proračun potkrovlja.

Početni podaci

Odrediti debljinu izolacije potkrovlja koja se sastoji od izolacije δ = 200 mm, parne barijere, prof. list

Potkrovlje:

Kombinovana pokrivenost:

Mjesto izgradnje - Omsk

Dužina perioda grijanja z ht = 221 dan.

Prosječna projektna temperatura perioda grijanja t ht = -8,4ºS.

Temperatura hladnog petodnevnog t ekst = -37ºS.

Obračun je napravljen za petospratnicu stambene zgrade:

temperatura vazduha u zatvorenom prostoru t int = + 20ºS;

vlažnost vazduha: = 55%;

režim vlažnosti prostorije je normalan.

Radni uslovi ogradnih konstrukcija - B.

Koeficijent prijenosa topline unutrašnje površine ograde A i nt \u003d 8,7 W / m 2 ° C.

Koeficijent prijenosa topline vanjske površine ograde a ekst \u003d 12 W / m 2 ° C.

Naziv materijala Y 0 , kg / m³ δ , m λ , mR, m 2 °C / W

1. Određivanje stepen-dana grejnog perioda prema formuli (2) SP 23-101-2004:

D d \u003d (t int - t ht) z th = (20 -8,4) 221 = 6276,4 ° C dan

2. Određivanje vrijednosti otpornosti na prijenos topline tavanskog poda prema formuli (1) SP 23-101-2004:

R reg = a D d + b, gdje su a i b odabrani prema tabeli 4 SP 23-101-2004

R reg = a D d + b = 0,00045 6276,4+ 1,9 = 4,72 m² ºS / W

3. Termotehnički proračun se vrši iz uslova da je ukupni toplotni otpor R 0 jednak normalizovanom R reg , tj.

4. Iz formule (8) SP 23-100-2004 određujemo toplotnu otpornost omotača zgrade R k (m² ºS / W)

R k \u003d R reg - (R si + R se)

Rreg = 4,72m² ºS / W

R si = 1 / α int \u003d 1 / 8,7 = 0,115 m² ºS / W

R se = 1 / α ekst = 1/12 = 0,083 m² ºS / W

R k \u003d 4,72– (0,115 + 0,083) \u003d 4,52 m² ºS / W

5. Toplinski otpor omotača zgrade (potkrovlja) može se predstaviti kao zbir toplinskih otpora pojedinih slojeva:

R k \u003d R cb + R pi + R tss + R ut → R ut \u003d R c + (R cb + R pi + R cs) = R c - (d / λ) = 4,52 - 0,29 \u003d 4 .23

6. Koristeći formulu (6) SP 23-101-2004, određujemo debljinu izolacijskog sloja:

d ut = R ut λ ut = 4,23 0,032= 0,14 m

7. Prihvatamo debljinu izolacionog sloja 150mm.

8. Smatramo da je ukupni toplotni otpor R 0:

R 0 = 1 / 8,7 + 0,005 / 0,17 + 0,15 / 0,032 + 1 / 12 \u003d 0,115 + 4,69 + 0,083 = 4,89 m² ºS / W

R 0 ≥ R reg 4,89 ≥ 4,72 zadovoljava zahtjev

Provjera stanja

1. Provjerite ispunjenost uvjeta ∆t 0 ≤ ∆t n

Vrijednost ∆t 0 određena je formulom (4) SNiP 23-02-2003:

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

∆t 0 \u003d 1 (20 + 37) / 4,89 8,7 = 1,34ºS

Prema tabeli. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 ºS, dakle, uslov ∆t 0 ≤ ∆t n je ispunjen.

2. Provjerite ispunjenost uvjeta τ >t d

Vrijednost τ izračunavamo prema formuli (25) SP 23-101-2004

tsi = t int– [n(t int–tekst)]/(R o a int)

τ \u003d 20- 1 (20 + 26) / 4,89 8,7 \u003d 18,66 ºS

3. Prema Dodatku R SP 23-01-2004 za temperaturu unutrašnjeg vazduha t int = +20 ºS i relativnu vlažnost φ = 55% temperature tačke rose t d = 10,7 ºS, dakle, uslov τ >t d se izvršava.

zaključak: potkrovlje ispunjava regulatorne zahtjeve.

U klimatskim uslovima sjevernih geografskih širina, za graditelje i arhitekte, izuzetno je važan pravilno napravljen toplotni proračun zgrade. Dobiveni pokazatelji pružit će potrebne informacije za dizajn, uključujući materijale koji se koriste za izgradnju, dodatnu izolaciju, stropove, pa čak i završnu obradu.

Općenito, proračun topline utječe na nekoliko postupaka:

• uzimanje u obzir dizajnera prilikom planiranja lokacije prostorija, nosećih zidova i ograde;
• izrada projekta sistema grijanja i ventilacije;
• izbor građevinskih materijala;
• analiza uslova rada zgrade.

Sve je to povezano pojedinačnim vrijednostima dobivenim kao rezultat operacija poravnanja. U ovom članku ćemo vam reći kako napraviti toplinski proračun vanjskog zida zgrade, kao i navesti primjere upotrebe ove tehnologije.

Zadaci procedure

Brojni ciljevi su relevantni samo za stambene zgrade ili, naprotiv, za industrijske prostore, ali većina problema koje treba riješiti prikladna je za sve zgrade:

• Očuvanje ugodnih klimatskih uslova unutar prostorija. Pojam "komfor" uključuje kako sistem grijanja, tako i prirodne uslove za grijanje površine zidova, krovova i korištenje svih izvora topline. Isti koncept uključuje i sistem klimatizacije. Bez odgovarajuće ventilacije, posebno u proizvodnji, prostorije će biti neprikladne za rad.
• Ušteda električne energije i drugih resursa za grijanje. Ovdje se odvijaju sljedeće vrijednosti:
  • specifični toplinski kapacitet upotrijebljenih materijala i kože;
  • klima izvan zgrade;
  • snaga grijanja.

Izuzetno je neekonomično instalirati sistem grijanja koji se jednostavno neće koristiti u pravoj mjeri, ali će biti težak za ugradnju i skup za održavanje. Isto pravilo se može pripisati skupim građevinskim materijalima.

Termotehnički proračun - šta je to

Proračun topline omogućava vam da postavite optimalnu (dvije granice - minimalnu i maksimalnu) debljinu zidova ogradnih i potpornih konstrukcija, što će osigurati dugotrajan rad bez smrzavanja i pregrijavanja podova i pregrada. Drugim riječima, ovaj postupak vam omogućava da izračunate stvarno ili pretpostavljeno, ako se provodi u fazi projektiranja, toplinsko opterećenje zgrade, što će se smatrati normom.

Analiza se zasniva na sljedećim podacima:

• dizajn prostorije - prisutnost pregrada, elemenata koji reflektiraju toplinu, visina stropa itd .;
• karakteristike klimatskog režima u datom području - maksimalne i minimalne temperaturne granice, razlika i brzina promjena temperature;
• lokacija strukture na kardinalnim točkama, odnosno uzimajući u obzir apsorpciju solarna toplota, u koje doba dana je maksimalna osjetljivost na toplinu od sunca;
• mehaničkim uticajima i fizička svojstva građevinski objekat;
• indikatori vlažnosti zraka, prisutnost ili odsutnost zaštite zidova od prodiranja vlage, prisutnost brtvila, uključujući impregnacije za brtvljenje;
• rad prirodne ili umjetne ventilacije, prisutnost "efekta staklenika", paropropusnost i još mnogo toga.

Istovremeno, procjena ovih pokazatelja mora biti u skladu s nizom standarda - nivo otpornosti na prijenos topline, propusnost zraka, itd. Razmotrimo ih detaljnije.

Zahtjevi za termotehnički proračun prostora i prateća dokumentacija

Državni inspekcijski organi koji upravljaju organizacijom i regulisanjem građenja, kao i provjerom primjene sigurnosnih propisa, sastavili su SNiP br. 23-02-2003, koji detaljno opisuje norme za sprovođenje mjera za toplotnu zaštitu zgrada.

Dokument predlaže inženjerska rješenja koji će pružiti najviše ekonomična potrošnja toplotna energija koja se troši na grijanje prostorija (stambenih ili industrijskih, komunalnih) tokom grijne sezone. Ove smjernice i zahtjevi su razvijeni u pogledu ventilacije, konverzije zraka i lokacije ulaznih točaka topline.

SNiP je zakon na saveznom nivou. Regionalna dokumentacija je predstavljena u obliku TSN - teritorijalnih građevinskih propisa.

Ne spadaju sve zgrade u nadležnost ovih trezora. Posebno se ne provjeravaju u skladu sa ovim zahtjevima one zgrade koje se griju nepravilno ili su potpuno izgrađene bez grijanja. Obavezni obračun toplote je za sledeće objekte:

• stambeno - privatno i stambene zgrade;
• javne, opštinske - kancelarije, škole, bolnice, vrtići itd.;
• industrijski - fabrike, koncerni, liftovi;
• poljoprivredne - bilo koje grijane zgrade za poljoprivredne svrhe;
• ostave - štale, magacini.

Tekst dokumenta sadrži norme za sve one komponente koje su uključene u termičku analizu.

Zahtjevi dizajna:

• Toplotna izolacija. Ovo nije samo očuvanje topline u hladnoj sezoni i prevencija hipotermije, smrzavanja, već i zaštita od pregrijavanja ljeti. Izolacija, dakle, mora biti obostrana - sprečavanje uticaja spolja i vraćanje energije iznutra.
• Dozvoljena vrijednost temperaturne razlike između atmosfere unutar zgrade i toplinskog režima unutrašnjosti omotača zgrade. To će dovesti do nakupljanja kondenzacije na zidovima, kao i do negativan uticaj na zdravlje ljudi u prostoriji.
• Otpornost na toplotu, odnosno stabilnost temperature, sprečava nagle promene u zagrejanom vazduhu.
• Prozračnost. Balans je ovdje važan. S jedne strane, nemoguće je dozvoliti da se zgrada ohladi zbog aktivnog prijenosa topline, s druge strane, važno je spriječiti pojavu "efekta staklene bašte". Događa se kada se koristi sintetička izolacija koja "ne diše".
• Odsustvo vlage. Visoka vlažnost nije samo razlog za pojavu plijesni, već i pokazatelj zbog kojeg dolazi do ozbiljnih gubitaka toplotne energije.

Kako napraviti toplinski proračun zidova kuće - glavni parametri

Prije nego što nastavite s direktnim proračunom topline, morate prikupiti detaljne informacije o zgradi. Izvještaj će sadržavati odgovore na sljedeće stavke:

• Namjena objekta je stambeni, industrijski ili javni prostor, određene namjene.
• Geografska širina područja na kojem se objekat nalazi ili će se nalaziti.
• Klimatske karakteristike područja.
• Pravac zidova do kardinalnih tačaka.
• Dimenzije ulazne strukture I prozorski okviri- njihovu visinu, širinu, propusnost, vrstu prozora - drveni, plastični itd.
• Snaga opreme za grijanje, raspored cijevi, baterije.
• Prosječan broj stanovnika ili posjetitelja, radnika, ako se radi o industrijskim objektima koji su u isto vrijeme unutar zidova.
• Građevinski materijali od kojih se izrađuju podovi, plafoni i svi drugi elementi.
• Prisustvo ili odsustvo snabdevanja vruća voda, tip sistema koji je odgovoran za ovo.
• Karakteristike ventilacije, kako prirodne (prozori) tako i umjetne - ventilacijske šahte, klimatizacija.
• Konfiguracija cijele zgrade - broj spratova, ukupna i pojedinačna površina prostora, lokacija prostorija.

Kada se ovi podaci prikupe, inženjer može preći na proračun.

Nudimo vam tri metode koje najčešće koriste stručnjaci. Možete koristiti i kombinovani metod, kada se činjenice uzimaju iz sve tri mogućnosti.

Varijante toplotnog proračuna ogradnih konstrukcija

Evo tri indikatora koji će se uzeti kao glavni:

• građevinsko područje iznutra;
• volumen izvana;
• specijalizovani koeficijenti toplotne provodljivosti materijala.

Proračun topline po površini

Nije najekonomičnija, ali najčešća, posebno u Rusiji, metoda. Uključuje primitivne proračune zasnovane na indikatoru površine. Ovo ne uzima u obzir klimu, opseg, minimalne i maksimalne vrijednosti temperature, vlažnost itd.

Takođe, ne uzimaju se u obzir glavni izvori gubitka toplote, kao što su:

• Sistem ventilacije - 30-40%.
• Nagibi krova - 10-25%.
• Prozori i vrata - 15-25%.
• Zidovi - 20-30%.
• Sprat u prizemlju - 5-10%.

Ove nepreciznosti su posljedica zanemarivanja većine važnih elemenata dovesti do činjenice da sam proračun topline može imati jaku grešku u oba smjera. Obično inženjeri ostavljaju "rezervu", pa morate instalirati takvu opremu za grijanje koja nije u potpunosti aktivirana ili prijeti ozbiljnim pregrijavanjem. Nije neuobičajeno da se sistem grijanja i klimatizacije ugrađuje u isto vrijeme, jer ne mogu ispravno izračunati gubitke i dobitke topline.

Koristite "agregirane" indikatore. Nedostaci ovog pristupa:

• skupa oprema i materijali za grijanje;
• neugodna klima u zatvorenom prostoru;
• dodatna instalacija automatizovana kontrola nad temperaturni režim;
• moguće smrzavanje zidova zimi.

Q=S*100W (150W)

• Q je količina topline potrebna za ugodnu klimu u cijeloj zgradi;
• W S - grijana površina prostorije, m.

Vrijednost od 100-150 vati je specifičan pokazatelj količine toplinske energije potrebne za grijanje 1 m.

Ako odaberete ovu metodu, poslušajte sljedeće savjete:

• Ako visina zidova (do stropa) nije veća od tri metra, a broj prozora i vrata po površini je 1 ili 2, onda pomnožite rezultat sa 100 vati. Obično sve stambene zgrade, kako privatne tako i višeporodične, koriste ovu vrijednost.
• Ako dizajn sadrži dva prozorska otvora ili balkon, lođu, tada se brojka povećava na 120-130 vati.
• Za industrijske i skladišne ​​prostore češće se uzima faktor od 150 W.
• Prilikom odabira grijača (radijatora), ako se nalaze u blizini prozora, vrijedi dodati njihovu predviđenu snagu za 20-30%.

Toplotni proračun ogradnih konstrukcija prema zapremini objekta

Obično se ova metoda koristi za one zgrade gdje su visoki stropovi veći od 3 metra. To su industrijski objekti. Nedostatak ove metode je što se ne uzima u obzir konverzija zraka, odnosno činjenica da je gornji dio uvijek topliji od dna.

Q=V*41W (34W)

• V je vanjski volumen zgrade u kubnim metrima;
• 41 W je specifična količina topline potrebna za grijanje jednog kubnog metra zgrade. Ako se gradnja izvodi pomoću modernih građevinskih materijala, tada je brojka 34 vata.

• Staklo u prozorima:
  • dupli paket - 1;
  • povez - 1,25.
• Izolacijski materijali:
  • novi savremeni razvoji - 0,85;
  • standardna cigla u dva sloja - 1;
  • mala debljina zida - 1,30.
• Temperatura vazduha zimi:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• Procenat prozora u odnosu na ukupnu površinu:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

Sve ove greške se mogu i trebaju uzeti u obzir, međutim, rijetko se koriste u stvarnoj konstrukciji.

Primjer termotehničkog proračuna vanjskih ogradnih konstrukcija zgrade analizom korištene izolacije

Ako sami gradite stambenu zgradu ili vikendicu, onda vam toplo preporučujemo da sve razmislite do najsitnijih detalja kako biste u konačnici uštedjeli novac i stvorili optimalnu klimu unutar, osiguravajući dugotrajan rad objekta.

Da biste to učinili, morate riješiti dva problema:

• napraviti ispravan proračun topline;
• instalirati sistem grijanja.

Primjer podataka:

• kutni dnevni boravak;
• jedan prozor - 8,12 kvadratnih metara;
• region - Moskovska oblast;
• debljina zida - 200 mm;
• površina prema vanjskim parametrima - 3000 * 3000.

Potrebno je saznati koliko je snage potrebno za grijanje 1 kvadratnog metra prostorije. Rezultat će biti Qsp = 70 W. Ako je izolacija (debljina zida) manja, tada su i vrijednosti niže. uporedi:

• 100 mm - Qsp \u003d 103 W.
• 150 mm - Qsp \u003d 81 W.

Ovaj indikator će se uzeti u obzir prilikom polaganja grijanja.

Softver za projektovanje sistema grijanja

Uz pomoć kompjuterskih programa kompanije ZVSOFT možete izračunati sav materijal utrošen na grijanje, kao i napraviti detaljan tlocrt komunikacije sa displejom radijatora, specifičnim toplotnim kapacitetom, potrošnjom energije, čvorovima.

Firma nudi osnovni CAD za dizajnerski rad bilo koje složenosti. U njemu možete ne samo dizajnirati sistem grijanja, već i kreirati detaljan dijagram za izgradnju cijele kuće. To se može ostvariti zahvaljujući velikoj funkcionalnosti, broju alata, kao i radu u dvodimenzionalnom i trodimenzionalnom prostoru.

Možete instalirati dodatak osnovnom softveru. Ovaj program je dizajniran za projektovanje svih inženjerskih sistema, uključujući i grejanje. Uz pomoć jednostavnog praćenja linija i funkcije slojevitog plana, možete dizajnirati nekoliko komunikacija na jednom crtežu - vodovod, struja itd.

Prije izgradnje kuće napravite toplinski proračun. To će vam pomoći da ne pogriješite u odabiru opreme i kupovini građevinskog materijala i izolacije.

Nekada su se zgrade i objekti gradili bez razmišljanja o tome koje karakteristike provodljivosti topline imaju ogradne konstrukcije. Drugim riječima, zidovi su jednostavno napravljeni debelim. A ako ste se ikada zatekli u starim trgovačkim kućama, onda ste možda primijetili da su vanjski zidovi ovih kuća napravljeni od keramičke cigle, čija je debljina oko 1,5 metara. Takva debljina zida od cigle pružala je i još uvijek pruža prilično ugodan boravak ljudima u ovim kućama čak iu najtežim mrazima.

Trenutno se sve promijenilo. A sada nije ekonomski isplativo da zidovi budu tako debeli. Stoga su izmišljeni materijali koji ga mogu smanjiti. Neki od njih: grijači i plinski silikatni blokovi. Zahvaljujući ovim materijalima, na primjer, debljina zidanje može se smanjiti do 250 mm.

Sada se zidovi i plafoni najčešće izrađuju od 2 ili 3 sloja, od kojih je jedan sloj materijal sa dobrim termoizolacionim svojstvima. I da bi se utvrdilo optimalna debljina ovog materijala vrši se termotehnički proračun i određuje tačka rose.

Kako se vrši proračun za određivanje tačke rose, možete saznati na sledećoj stranici. Ovdje će se proračun toplinske tehnike razmatrati na primjeru.

Potrebni regulatorni dokumenti

Za izračun će vam trebati dva SNiP-a, jedno zajedničko ulaganje, jedan GOST i jedan dodatak:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Toplotna zaštita zgrada". Ažurirano izdanje iz 2012.
• SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Građevinska klimatologija". Ažurirano izdanje iz 2012.
• SP 23-101-2004. "Projektiranje toplinske zaštite zgrada".
• GOST 30494-96 (zamijenjen GOST 30494-2011 od 2011.). "Stambene i javne zgrade. Parametri unutrašnje mikroklime".
• Benefit. Npr. Malyavin "Gubitak topline zgrade. Vodič za pomoć" .

Izračunati parametri

U procesu izvođenja proračuna toplotne tehnike utvrđuje se sljedeće:

• toplinske karakteristike građevinskih materijala ogradnih konstrukcija;
• smanjen otpor prijenosa topline;
• usklađenost ovog smanjenog otpora sa standardnom vrijednošću.

Primjer. Termotehnički proračun troslojnog zida bez zračnog raspora

Početni podaci

1. Klima područja i mikroklima prostorije

Građevinsko područje: Nižnji Novgorod.

Namjena objekta: stambena.

Proračunata relativna vlažnost unutrašnjeg vazduha iz uslova da nema kondenzacije na unutrašnjim površinama spoljnih ograda je - 55% (SNiP 23-02-2003 str.4.3. Tabela 1 za uslove normalne vlažnosti).

Optimalna temperatura vazduha u dnevnoj sobi tokom hladne sezone t int = 20°C (GOST 30494-96 tabela 1).

Procijenjena vanjska temperatura tekst, određena temperaturom najhladnijeg petodnevnog perioda sa sigurnošću od 0,92 = -31 ° C (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 5);

Trajanje perioda grijanja sa srednjom dnevnom vanjskom temperaturom od 8°S je jednako z ht = 215 dana (SNiP 23-01-99 tabela 1 kolona 11);

Prosječna vanjska temperatura tokom perioda grijanja t ht = -4,1 ° C (SNiP 23-01-99 tabela. 1 kolona 12).

2. Zidna konstrukcija

Zid se sastoji od sljedećih slojeva:

• Opeka ukrasna (besser) debljine 90 mm;
• izolacija (ploča od mineralne vune), na slici je njena debljina označena znakom "X", jer će se naći u procesu proračuna;
• silikatna cigla debljine 250 mm;
• malter (složeni malter), dodatni sloj za dobijanje objektivnije slike, jer je njegov uticaj minimalan, ali postoji.

3. Termofizičke karakteristike materijala

Vrijednosti karakteristika materijala sažete su u tabeli.

Bilješka (*): Ove karakteristike mogu se naći i kod proizvođača termoizolacionih materijala.

Kalkulacija

4. Određivanje debljine izolacije

Za izračunavanje debljine toplotnoizolacionog sloja potrebno je odrediti otpor prijenosa topline ogradne konstrukcije na osnovu zahtjeva sanitarne norme i uštedu energije.

4.1. Određivanje norme termičke zaštite prema stanju uštede energije

Određivanje stepena-dana perioda grijanja prema klauzuli 5.3 SNiP 23-02-2003:

D d = ( t int - tht) z ht = (20 + 4,1)215 = 5182°S×dan

Bilješka: takođe stepen-dani imaju oznaku - GSOP.

Normativnu vrijednost smanjenog otpora na prijenos topline treba uzeti najmanje od normaliziranih vrijednosti određenih SNIP 23-02-2003 (tablica 4) u zavisnosti od stepena dana građevinskog područja:

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

gdje: Dd - stepen-dan grejnog perioda u Nižnjem Novgorodu,

a i b - koeficijenti uzeti prema tabeli 4 (ako je SNiP 23-02-2003) ili prema tabeli 3 (ako SP 50.13330.2012) za zidove stambene zgrade (kolona 3).

4.1. Određivanje norme termičke zaštite prema sanitarnom stanju

U našem slučaju se smatra kao primjer, budući da se ovaj pokazatelj izračunava za industrijske zgrade s viškom osjetljive topline veće od 23 W/m 3 i zgrade namijenjene sezonskom radu (u jesen ili proljeće), kao i zgrade sa procijenjena unutrašnja temperatura zraka od 12°C i ispod zadate otpornosti na prijenos topline ogradnih konstrukcija (sa izuzetkom prozirnih).

Određivanje normativne (maksimalno dozvoljene) otpornosti na prijenos topline prema sanitarnim uslovima (formula 3 SNiP 23-02-2003):

gdje je: n \u003d 1 - koeficijent usvojen prema tabeli 6 za vanjski zid;

t int = 20°C - vrijednost iz početnih podataka;

t ext \u003d -31 ° C - vrijednost iz početnih podataka;

Δt n \u003d 4 ° C - normalizirana temperaturna razlika između temperature unutrašnjeg zraka i temperature unutrašnje površine omotača zgrade, uzeta prema tabeli 5 u ovom slučaju za vanjske zidove stambenih zgrada;

α int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C) - koeficijent prijenosa topline unutrašnje površine ogradne konstrukcije, uzima se prema tabeli 7 za vanjske zidove.

4.3. Stopa termičke zaštite

Iz gornjih proračuna biramo potrebnu otpornost prijenosa topline R req iz stanja uštede energije i označite ga sada R tr0 = 3,214 m 2 × °S/W .

5. Određivanje debljine izolacije

Za svaki sloj datog zida potrebno je izračunati toplinski otpor pomoću formule:

gdje je: δi - debljina sloja, mm;

λ i - izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala sloja W/(m × °S).

1 sloj ( dekorativna cigla): R 1 = 0,09 / 0,96 = 0,094 m 2 × °S/W .

3. sloj (silikatna cigla): R 3 = 0,25 / 0,87 = 0,287 m 2 × °S/W .

4. sloj (gips): R 4 = 0,02 / 0,87 = 0,023 m 2 × °S/W .

Određivanje minimalnog dozvoljenog (potrebnog) toplotnog otpora termoizolacioni materijal(formula 5.6 E.G. Malyavin "Gubitak topline zgrade. Referentni priručnik"):

gdje je: R int = 1/α int = 1/8,7 - otpor prijenosu topline na unutrašnjoj površini;

R ext = 1/α ext = 1/23 - otpor prijenosu topline na vanjskoj površini, α ext se uzima prema tabeli 14 za vanjske zidove;

ΣR i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - zbir toplotnih otpora svih slojeva zida bez sloja izolacije, određen uzimajući u obzir koeficijente toplotne provodljivosti materijala uzetih u koloni A ili B (kolone 8 i 9 tabele D1 SP 23-101-2004) u u skladu sa uslovima vlažnosti zida, m 2°C/W

Debljina izolacije je (formula 5.7):

gdje: λ ut - koeficijent toplinske provodljivosti izolacijskog materijala, W / (m ° C).

Određivanje toplotnog otpora zida iz uslova da ukupna debljina izolacije bude 250 mm (formula 5.8):

gdje je: ΣR t, i - zbir toplinskih otpora svih slojeva ograde, uključujući sloj izolacije, prihvaćene debljine konstrukcije, m 2 ·°S / W.

Iz dobijenog rezultata može se zaključiti da

R 0 = 3,503 m 2 × °S/W> R tr0 = 3,214m 2 × °S/W→ stoga se odabire debljina izolacije U redu.

Uticaj zračnog raspora

U slučaju kada se radi o troslojnom zidanju, mineralna vuna, staklenu vunu ili drugu izolaciju od ploča, potrebno je između vanjskog zida i izolacije postaviti zračni ventilirani sloj. Debljina ovog sloja treba da bude najmanje 10 mm, a po mogućnosti 20-40 mm. Neophodno je kako bi se drenirala izolacija koja se smoči od kondenzata.

Ovaj zračni sloj nije zatvoreni prostor, stoga, ako je prisutan u proračunu, potrebno je uzeti u obzir zahtjeve klauzule 9.1.2 SP 23-101-2004, i to:

a) strukturni slojevi koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine (u našem slučaju je to dekorativna cigla (besser)) nisu uzeti u obzir u proračunu toplinske tehnike;

b) na površini konstrukcije okrenutoj prema sloju ventiliranom vanjskim zrakom treba uzeti koeficijent prolaza topline α ext = 10,8 W/(m°C).

Bilješka: utjecaj zračnog raspora uzima se u obzir, na primjer, u proračunu toplinske tehnike plastičnih prozora s dvostrukim staklom.