محاسبه مهندسی حرارتی دیوار آجری خارجی. چگونه می توان یک محاسبه مهندسی حرارتی دیوارهای بیرونی یک ساختمان کم ارتفاع انجام داد؟ محاسبه حرارتی دیوار بیرونی با تأیید

تعیین ضخامت عایق در یک دیوار بیرونی آجری سه لایه در یک ساختمان مسکونی واقع در اومسک ضروری است. ساخت دیوار: لایه داخلی - آجرکاریاز آجر سفالی معمولی با ضخامت 250 میلی متر و تراکم 1800 کیلوگرم بر متر مکعب، لایه بیرونی - آجرکاری از آجرهای رو به رو با ضخامت 120 میلی متر و تراکم 1800 کیلوگرم در متر مکعب. بین لایه های بیرونی و داخلی یک عایق موثر ساخته شده از پلی استایرن منبسط شده با چگالی 40 کیلوگرم در متر مکعب وجود دارد. لایه های بیرونی و داخلی توسط اتصالات انعطاف پذیر فایبر گلاس با قطر 8 میلی متر که در یک پله 0.6 متر قرار دارد به هم متصل می شوند.

1. داده های اولیه

هدف از این ساختمان یک ساختمان مسکونی است

منطقه ساخت و ساز - Omsk

دمای تخمینی هوای داخل ساختمان t int= به علاوه 20 0 C

دمای تخمینی در فضای باز متن= منهای 37 0 С

برآورد رطوبت هوای داخلی - 55٪

2. تعیین مقاومت نرمال شده در برابر انتقال حرارت

بر اساس جدول 4 بسته به درجه-روز دوره گرمایش تعیین می شود. درجه روزهای دوره گرمایش، D d، °С×روز،با فرمول 1، بر اساس میانگین دمای فضای باز و مدت دوره گرمایش تعیین می شود.

طبق SNiP 23-01-99 * ما تعیین می کنیم که در Omsk میانگین دمای فضای باز دوره گرمایش برابر است با: t ht \u003d -8.4 0 С، مدت دوره گرمایش z ht = 221 روزمقدار درجه روز دوره گرمایش عبارت است از:

DD = (t int - tht) z ht \u003d (20 + 8.4) × 221 \u003d 6276 0 C روز.

طبق جدول. 4. مقاومت عادی در برابر انتقال حرارت Rregدیوارهای خارجی برای ساختمان های مسکونی مطابق با ارزش D d = 6276 0 С روزبرابر است Rreg \u003d a D d + b \u003d 0.00035 × 6276 + 1.4 \u003d 3.60 m 2 0 C / W.

3. انتخاب راه حل سازنده دیوار بیرونی

راه حل سازنده دیوار بیرونی در انتساب پیشنهاد شد و یک نرده سه لایه با یک لایه داخلی آجرکاری به ضخامت 250 میلی متر، یک لایه بیرونی آجرکاری به ضخامت 120 میلی متر و یک عایق پلی استایرن منبسط شده بین بیرونی و داخلی قرار دارد. لایه های. لایه های بیرونی و داخلی با اتصالات فایبر گلاس منعطف با قطر 8 میلی متر که با افزایش 0.6 متری قرار دارند به هم متصل می شوند.

4. تعیین ضخامت عایق

ضخامت عایق با فرمول 7 تعیین می شود:

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

جایی که Rreg. - مقاومت عادی در برابر انتقال حرارت، m 2 0 C / W; r- ضریب یکنواختی مهندسی حرارت. بین المللیضریب انتقال حرارت سطح داخلی است، W / (m 2 × ° C)؛ یک داخلیضریب انتقال حرارت سطح بیرونی است، W / (m 2 × ° C)؛ d kk- ضخامت آجرکاری، متر; l kk- ضریب محاسبه شده هدایت حرارتی آجرکاری، W/(m×°С); من- ضریب محاسبه شده هدایت حرارتی عایق، W/(m×°С).

مقاومت نرمال شده در برابر انتقال حرارت تعیین می شود: Rreg \u003d 3.60 m 2 0 C / W.

ضریب یکنواختی حرارتی برای دیوار سه لایه آجری با اتصالات انعطاف پذیر فایبر گلاس حدود r=0.995، و ممکن است در محاسبات در نظر گرفته نشود (برای اطلاعات - اگر از اتصالات انعطاف پذیر فولادی استفاده شود ، ضریب یکنواختی مهندسی حرارتی می تواند به 0.6-0.7 برسد).

ضریب انتقال حرارت سطح داخلی از جدول تعیین می شود. 7 int \u003d 8.7 W / (m2 × ° C).

ضریب انتقال حرارت سطح بیرونی مطابق جدول 8 گرفته شده است a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

ضخامت کل آجرکاری 370 میلی متر یا 0.37 متر است.

ضرایب طراحی هدایت حرارتی مواد مورد استفاده بسته به شرایط عملیاتی (A یا B) تعیین می شود. شرایط عملیاتی به ترتیب زیر تعیین می شود:

طبق جدول 1 رژیم رطوبت محل را تعیین می کند: از آنجایی که دمای تخمینی هوای داخلی +20 0 C است، رطوبت محاسبه شده 55٪ است، رژیم رطوبت محل نرمال است.

طبق ضمیمه B (نقشه فدراسیون روسیه)، ما تعیین می کنیم که شهر Omsk در یک منطقه خشک قرار دارد.

طبق جدول 2، بسته به منطقه رطوبت و رژیم رطوبت محل، ما تعیین می کنیم که شرایط عملیاتی سازه های محصور است. آ.

برنامه D تعیین ضرایب هدایت حرارتی برای شرایط عملیاتی A: برای پلی استایرن منبسط شده GOST 15588-86 با چگالی 40 کیلوگرم بر متر مکعب l ut \u003d 0.041 W / (m × ° C); برای آجرکاری از آجرهای رسی معمولی روی ملات ماسه سیمانی با چگالی 1800 کیلوگرم بر متر مکعب l kk \u003d 0.7 W / (m × ° C).

اجازه دهید تمام مقادیر تعیین شده را با فرمول 7 جایگزین کنیم و حداقل ضخامت عایق فوم پلی استایرن را محاسبه کنیم:

d ut \u003d (3.60 - 1 / 8.7 - 0.37 / 0.7 - 1/23) × 0.041 \u003d 0.1194 متر

مقدار حاصل را تا نزدیکترین 0.01 متر گرد می کنیم: d ut = 0.12 متر.ما یک محاسبه تأیید را طبق فرمول 5 انجام می دهیم:

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. محدودیت دما و تراکم رطوبت در سطح داخلی پوشش ساختمان

Δt oدرجه سانتیگراد، بین دمای هوای داخلی و دمای سطح داخلی سازه محصور نباید از مقادیر نرمال شده تجاوز کند. Δtn، °С، در جدول 5 ایجاد شده و به شرح زیر تعریف شده است

Δt o = n(t int – متن)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3.61 x 8.7) \u003d 1.8 0 C i.e. کمتر از Δt n = 4.0 0 C، تعیین شده از جدول 5.

نتیجه گیری: tضخامت عایق فوم پلی استایرن در دیوار آجری سه لایه 120 میلی متر می باشد. در همان زمان، مقاومت انتقال حرارت دیوار بیرونی R 0 \u003d 3.61 m 2 0 C / W، که بیشتر از مقاومت نرمال شده در برابر انتقال حرارت است Rreg. \u003d 3.60 m 2 0 C / Wبر 0.01 m 2 0 C/W.اختلاف دمای تخمینی Δt o، درجه سانتیگراد، بین دمای هوای داخلی و دمای سطح داخلی سازه محصور از مقدار استاندارد تجاوز نمی کند. Δtn،.

نمونه ای از محاسبات ترموتکنیکی سازه های محصور نیمه شفاف

سازه های محصور شفاف (پنجره ها) طبق روش زیر انتخاب می شوند.

مقاومت درجه بندی شده در برابر انتقال حرارت Rregمطابق جدول 4 SNiP 23-02-2003 (ستون 6) بسته به درجه-روز دوره گرمایش تعیین می شود DD. با این حال، نوع ساختمان و DDهمانطور که در مثال قبلی محاسبه مهندسی حرارت سازه های محصور مات در نظر گرفته شده است. در مورد ما DD = 6276 0 از روزها،سپس برای پنجره یک ساختمان آپارتمان Rreg \u003d a D d + b \u003d 0.00005 × 6276 + 0.3 \u003d 0.61 m 2 0 C / W.

انتخاب ساختارهای نیمه شفاف با توجه به مقدار کاهش مقاومت در برابر انتقال حرارت انجام می شود R o r، به دست آمده در نتیجه آزمایش های گواهینامه یا مطابق ضمیمه L آیین نامه قوانین. اگر مقاومت انتقال حرارت ساختار شفاف انتخاب شده کاهش یابد R o r، بیشتر یا مساوی Rreg، سپس این طرح الزامات هنجارها را برآورده می کند.

نتیجه:برای یک ساختمان مسکونی در شهر Omsk، ما پنجره های PVC را با صحافی با پنجره های دو جداره شیشه ای با پوشش انتخابی سخت و پر کردن فضای بین شیشه ای با آرگون می پذیریم. R در حدود r \u003d 0.65 m 2 0 C / Wبیشتر Rreg \u003d 0.61 m 2 0 C / W.

ادبیات

1. SNiP 23-02-2003. حفاظت حرارتی ساختمان.
2. SP 23-101-2004. طراحی حفاظت حرارتی
3. SNiP 23-01-99*. اقلیم شناسی ساختمان.
4. SNiP 31-01-2003. ساختمان های چند آپارتمانی مسکونی.
5. SNiP 2.08.02-89 *. ساختمان ها و سازه های عمومی.

اطلاعات اولیه

محل ساخت و ساز - Omsk

z ht = 221 روز

تی ht = -8.4ºС.

تی ext = -37ºС.

تی int = + 20ºС;

رطوبت هوا: = 55%؛

شرایط بهره برداری سازه های محصور - ب ضریب انتقال حرارت سطح داخلی نرده آ i nt \u003d 8.7 W / m 2 ° C.

آ ext \u003d 23 W / m 2 ° C.

داده های لازم در مورد لایه های سازه ای دیوار برای محاسبه حرارتی در جدول خلاصه شده است.

1. تعیین درجه-روز دوره گرمایش طبق فرمول (2) SP 23-101-2004:

D d \u003d (t int - t ht) z th \u003d (20–(8.4)) 221 \u003d 6276.40

2. مقدار نرمال شده مقاومت انتقال حرارت دیوارهای بیرونی طبق فرمول (1) SP 23-101-2004:

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

3. کاهش مقاومت در برابر انتقال حرارت آر 0 r دیوارهای آجری خارجی با عایق موثرساختمان های مسکونی با فرمول محاسبه می شود

R 0 r = R 0 arb r،

که در آن R 0 conv - مقاومت انتقال حرارت دیوارهای آجری، به طور مشروط با فرمول های (9) و (11) بدون در نظر گرفتن اجزای رسانای گرما تعیین می شود، m 2 · ° С / W.

R 0 r - کاهش مقاومت در برابر انتقال حرارت با در نظر گرفتن ضریب یکنواختی حرارتی rکه برای دیوارها 0.74 است.

محاسبه از شرط برابری انجام می شود

از این رو،

R 0 مشروط \u003d 3.6 / 0.74 \u003d 4.86 m 2 ° C / W

R 0 conv \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 m 2 ° C / W

4. مقاومت حرارتی بیرونی دیوار آجریساختار لایه ای را می توان به عنوان مجموع مقاومت های حرارتی هر لایه نشان داد، یعنی.

R تا \u003d R 1 + R 2 + R ut + R 4

5-مقاومت حرارتی عایق را تعیین کنید:

R ut \u003d R k + (R 1 + R 2 + R 4) \u003d 3.45– (0.037 + 0.79) \u003d 2.62 m 2 ° C / W.

6. ضخامت عایق را پیدا کنید:

ری

\u003d R ut \u003d 0.032 2.62 \u003d 0.08 m.

ما ضخامت عایق 100 میلی متر را می پذیریم.

ضخامت دیوار نهایی (510+100) = 610 میلی متر خواهد بود.

ما یک بررسی را با در نظر گرفتن ضخامت پذیرفته شده عایق انجام می دهیم:

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 ° C / W.

وضعیت آر 0 r \u003d 4.1> \u003d 3.6m 2 ° C / W انجام می شود.

بررسی انطباق با الزامات بهداشتی و بهداشتی

حفاظت حرارتی ساختمان

1. شرایط را بررسی کنید :

∆تی = (تیدرونی تیداخلی)/ آر 0r آ int \u003d (20-(37)) / 4.1 8.7 \u003d 1.60 ºС

طبق جدول. 5SP 23-101-2004 ∆ تی n = 4 درجه سانتیگراد، بنابراین، شرط Δ تی = 1,60< ∆تی n = 4 ºС برآورده شده است.

2. شرایط را بررسی کنید :

] = 20 – =

20 - 1.60 = 18.40ºС

3. طبق ضمیمه Sp 23-101-2004 برای دمای هوای داخلی تی int = 20 ºС و رطوبت نسبی = 55٪ دمای نقطه شبنم تی d = 10.7ºС، بنابراین، شرط τsi = 18.40> تی d= انجام.

نتیجه. ساختار محصور کننده راضی می کند ملزومات قانونیحفاظت حرارتی ساختمان

4.2 محاسبه حرارتی سقف اتاق زیر شیروانی.

اطلاعات اولیه

ضخامت عایق کف اتاق زیر شیروانی، متشکل از عایق δ = 200 میلی متر، مانع بخار، پروفسور را تعیین کنید. ورق

طبقه زیر شیروانی:

پوشش ترکیبی:

محل ساخت و ساز - Omsk

طول دوره گرمایش z ht = 221 روز.

میانگین دمای طراحی دوره گرمایش تی ht = -8.4ºС.

دمای سرما پنج روزه تی ext = -37ºС.

محاسبه برای یک ساختمان مسکونی پنج طبقه انجام شد:

دمای هوای داخل ساختمان تی int = + 20ºС;

رطوبت هوا: = 55%؛

رژیم رطوبت اتاق طبیعی است.

شرایط عملیاتی سازه های محصور - ب.

ضریب انتقال حرارت سطح داخلی نرده آ i nt \u003d 8.7 W / m 2 ° C.

ضریب انتقال حرارت سطح بیرونی نرده آ ext \u003d 12 W / m 2 ° C.

نام ماده Y 0 , kg / m³ δ , m λ، mR، m 2 ° C / W

1. تعیین درجه-روز دوره گرمایش طبق فرمول (2) SP 23-101-2004:

D d \u003d (t int - t ht) z th \u003d (20 -8.4) 221 \u003d 6276.4 درجه سانتیگراد روز

2. رتبه بندی مقدار مقاومت در برابر انتقال حرارت کف اتاق زیر شیروانی طبق فرمول (1) SP 23-101-2004:

R reg \u003d a D d + b، که در آن a و b مطابق جدول 4 از SP 23-101-2004 انتخاب شده اند

Rreg \u003d a D d + b \u003d 0.00045 6276.4+ 1.9 \u003d 4.72 m² ºС / W

3. محاسبات مهندسی حرارتی از این شرایط انجام می شود که مقاومت حرارتی کل R 0 برابر با R reg نرمال شده باشد، یعنی.

4. از فرمول (8) SP 23-100-2004 ما مقاومت حرارتی پوشش ساختمان R k (m² ºС / W) را تعیین می کنیم.

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

Rreg = 4.72 متر مربع ºС / W

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

R se \u003d 1 / α ext \u003d 1/12 \u003d 0.083 m² ºС / W

R k \u003d 4.72– (0.115 + 0.083) \u003d 4.52 m² ºС / W

5. مقاومت حرارتی پوشش ساختمان (کف زیر شیروانی) را می توان به عنوان مجموع مقاومت های حرارتی لایه های جداگانه نشان داد:

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

6. با استفاده از فرمول (6) SP 23-101-2004، ضخامت لایه عایق را تعیین می کنیم:

d ut = R ut λ ut = 4.23 0.032 = 0.14 m

7. ما ضخامت لایه عایق 150 میلی متر را می پذیریم.

8. مقاومت حرارتی کل R 0 را در نظر می گیریم:

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

R 0 ≥ R reg 4.89 ≥ 4.72 نیاز را برآورده می کند

بررسی وضعیت

1. تحقق شرط ∆t 0 ≤ ∆t n را بررسی کنید

مقدار ∆t 0 با فرمول (4) SNiP 23-02-2003 تعیین می شود:

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

∆t 0 \u003d 1 (20 + 37) / 4.89 8.7 \u003d 1.34ºС

طبق جدول. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 ºС، بنابراین، شرط ∆t 0 ≤ ∆t n برآورده می شود.

2. تحقق شرط τ را بررسی کنید > t d

ارزش τ ما طبق فرمول (25) SP 23-101-2004 محاسبه می کنیم

tsi = t int– [n(t int–متن)]/(آر o بین المللی)

τ \u003d 20- 1 (20 + 26) / 4.89 8.7 \u003d 18.66 ºС

3. طبق پیوست R SP 23-01-2004 برای دمای هوای داخلی t int = +20 ºС و رطوبت نسبی φ = 55% دمای نقطه شبنم t d = 10.7 ºС، بنابراین، شرایط τ > t d اجرا می شود.

نتیجه: طبقه زیر شیروانیالزامات نظارتی را برآورده می کند.

نمونه ای از محاسبات حرارتی سازه های محصور کننده

1. داده های اولیه

وظیفه فنیدر رابطه با رژیم نامطلوب گرما و رطوبت ساختمان، لازم است دیوارهای آن عایق بندی شوند و سقف مانسرد. برای این منظور، محاسبات مقاومت حرارتی، مقاومت حرارتی، نفوذپذیری هوا و بخار پوشش ساختمان را با ارزیابی احتمال تراکم رطوبت در ضخامت نرده ها انجام دهید. تعیین ضخامت مورد نیاز لایه عایق حرارتی، نیاز به استفاده از بادگیر و مانع بخار، ترتیب لایه ها در سازه. یک راه حل طراحی که مطابق با الزامات SNiP 23-02-2003 "حفاظت حرارتی ساختمان ها" برای پاکت های ساختمانی باشد. انجام محاسبات مطابق با مجموعه قوانین طراحی و ساخت SP 23-101-2004 "طراحی حفاظت حرارتی ساختمان".

مشخصات کلی ساختمان. یک ساختمان مسکونی دو طبقه با اتاق زیر شیروانی در روستا قرار دارد. منطقه Sviritsa لنینگراد. مساحت کل سازه های محصور خارجی - 585.4 متر مربع؛ مساحت کل دیوار 342.5 متر مربع; مساحت کل پنجره ها 51.2 متر مربع است. مساحت سقف - 386 متر مربع؛ ارتفاع زیرزمین - 2.4 متر.

طرح سازه ای ساختمان شامل دیوارهای باربر، کف بتن مسلح از پانل های چند توخالی، ضخامت 220 میلی متر و پایه بتنی است. دیوارهای بیرونی آجرکاری شده و از داخل و خارج با یک لایه ملات حدود 2 سانتی متر اندود شده اند.

سقف ساختمان دارای سازه خرپایی با سقف درز فولادی است که در امتداد جعبه با پله 250 میلی متر ساخته شده است. عایق به ضخامت 100 میلی متر از تخته های پشم معدنی که بین تیرها گذاشته شده است ساخته شده است

این ساختمان دارای سیستم گرمایشی ثابت الکتریکی-حرارتی است. زیرزمین دارای کاربری فنی است.

پارامترهای آب و هوایی با توجه به SNiP 23-02-2003 و GOST 30494-96، میانگین دمای تخمینی هوای داخل خانه را برابر با

تی بین المللی= 20 درجه سانتیگراد.

طبق SNiP 23-01-99 ما می پذیریم:

1) تخمین دمای هوای بیرون در فصل سرد برای شرایط روستا. منطقه Sviritsa لنینگراد

تی داخلی= -29 ° С;

2) مدت دوره گرمایش

z ht= 228 روز؛

3) دمای میانگینهوای بیرون در طول دوره گرمایش

تی ht\u003d -2.9 درجه سانتیگراد.

ضرایب انتقال حرارتمقادیر ضریب انتقال حرارت سطح داخلی نرده ها پذیرفته می شود: برای دیوارها، کف و سقف های صاف α بین المللی\u003d 8.7 وات / (m 2 ºС).

مقادیر ضریب انتقال حرارت سطح بیرونی نرده ها پذیرفته می شود: برای دیوارها و پوشش ها α داخلی=23; طبقه زیر شیروانی α داخلی\u003d 12 W / (m 2 ºС)؛

مقاومت عادی در برابر انتقال حرارت.درجه-روز دوره گرمایش جی دبا فرمول (1) تعیین می شود

جی د\u003d 5221 درجه سانتیگراد روز.

چون ارزش جی دبا مقادیر جدول، مقدار استاندارد متفاوت است آر قیاسبا فرمول (2) تعیین می شود.

طبق SNiP 23-02-2003 برای مقدار درجه روز به دست آمده، مقاومت نرمال شده در برابر انتقال حرارت آر قیاس m 2 ° C / W، برابر است با:

برای دیوارهای خارجی 3.23;

پوشش ها و سقف های روی راهروها 4.81;

حصارکشی روی زیرزمین ها و زیرزمین های گرم نشده 4.25;

پنجره ها و درهای بالکن 0,54.

2. محاسبه حرارتی دیوارهای خارجی

2.1. مقاومت دیوارهای خارجی در برابر انتقال حرارت

دیوارهای خارجی از آجر سرامیکی توخالی ساخته شده و دارای ضخامت 510 میلی متر است. دیوارها از داخل با ملات سیمان آهکی به ضخامت 20 میلی متر ، از خارج - با ملات سیمان به همان ضخامت اندود شده اند.

مشخصات این مواد - چگالی γ 0، ضریب هدایت حرارتی خشک  0 و ضریب نفوذپذیری بخار μ - از جدول گرفته شده است. بند 9 درخواست. در این صورت در محاسبات از ضرایب هدایت حرارتی مواد استفاده می کنیم. دبلیوبرای شرایط عملیاتی B، (برای شرایط عملیاتی مرطوب)، که با فرمول (2.5) به دست می آیند. ما داریم:

برای ملات آهک سیمان

γ 0 \u003d 1700 کیلوگرم بر متر مکعب،

 دبلیو\u003d 0.52 (1 + 0.168 4) \u003d 0.87 W / (m ° C)،

μ=0.098 mg/(mh Pa)؛

برای آجرکاری از آجرهای سرامیکی توخالی روی ملات ماسه سیمانی

γ 0 \u003d 1400 کیلوگرم بر متر مکعب،

 دبلیو\u003d 0.41 (1 + 0.207 2) \u003d 0.58 W / (m ° C)،

μ=0.16 mg/(mh Pa)؛

برای ملات سیمان

γ 0 \u003d 1800 کیلوگرم بر متر مکعب،

 دبلیو\u003d 0.58 (1 + 0.151 4) \u003d 0.93 W / (m ° C)،

μ=0.09 mg/(mh Pa).

مقاومت انتقال حرارت دیوار بدون عایق است

آر o \u003d 1 / 8.7 + 0.02 / 0.87 + 0.51 / 0.58 + 0.02 / 0.93 + 1/23 \u003d 1.08 m 2 ° C / W.

در صورت وجود بازشوهای پنجره ای که شیب های دیوار را تشکیل می دهند، ضریب یکنواختی حرارتی دیوارهای آجری به ضخامت 510 میلی متر گرفته می شود. r = 0,74.

سپس مقاومت کاهش یافته در برابر انتقال حرارت دیوارهای ساختمان که با فرمول (2.7) تعیین می شود برابر است

آر r o \u003d 0.74 1.08 \u003d 0.80 m 2 ° C / W.

مقدار به دست آمده بسیار کمتر از مقدار هنجاری مقاومت انتقال حرارت است، بنابراین، نصب عایق حرارتی خارجی و گچ کاری بعدی با ترکیبات گچ محافظ و تزئینی با تقویت فایبرگلاس ضروری است.

برای اینکه عایق حرارتی خشک شود، لایه گچی که آن را می پوشاند باید نفوذ پذیر به بخار باشد، یعنی. متخلخل با چگالی کم ما ملات سیمانی-پرلیت متخلخل را با ویژگی های زیر انتخاب می کنیم:

γ 0 \u003d 400 کیلوگرم بر متر مکعب،

 0 \u003d 0.09 W / (m ° C)،

 دبلیو\u003d 0.09 (1 + 0.067 10) \u003d 0.15 وات / (m ° C)،

 \u003d 0.53 mg / (mh Pa).

مقاومت کل در برابر انتقال حرارت لایه های اضافه شده عایق حرارتی آرتی و آستر گچی آر w باید حداقل باشد

آر t+ آر w \u003d 3.23 / 0.74-1.08 \u003d 3.28 m 2 ° C / W.

در ابتدا (با شفاف سازی بعدی) ضخامت اندود گچ را 10 میلی متر می پذیریم سپس مقاومت آن در برابر انتقال حرارت برابر است.

آر w \u003d 0.01 / 0.15 \u003d 0.067 m 2 ° C / W.

هنگام استفاده برای عایق کاری تخته های پشم معدنی تولید شده توسط CJSC Mineralnaya Vata، Facade Butts با نام تجاری  0 \u003d 145 kg / m 3،  0 \u003d 0.033،  دبلیو \u003d 0.045 W / (m ° C) ضخامت لایه عایق حرارتی خواهد بود

δ=0.045 (3.28-0.067)=0.145 متر.

تخته های پشم سنگ در ضخامت های 40 تا 160 میلی متر با افزایش 10 میلی متر در دسترس هستند. ما ضخامت استاندارد عایق حرارتی 150 میلی متر را می پذیریم. بنابراین، اسلب ها در یک لایه قرار می گیرند.

بررسی انطباق با الزامات صرفه جویی در انرژی.طرح محاسبه دیوار در شکل نشان داده شده است. 1. مشخصات لایه های دیوار و مقاومت کلی دیوار در برابر انتقال حرارت، به استثنای سد بخار، در جدول آورده شده است. 2.1.

جدول 2.1

خصوصیات لایه های دیوار ومقاومت کلی دیوار در برابر انتقال حرارت

	مواد لایه	چگالی γ 0، کیلوگرم بر متر 3	ضخامت δ, m	ضریب طراحی هدایت حرارتی λ دبلیو، W/(m K)	مقاومت تخمینی در برابر انتقال حرارت آر، m 2 ° C) / W
	گچ داخلی (ملات آهک سیمان)
	سنگ تراشی آجر سرامیکی توخالی
	گچ خارجی ( ملات سیمان)
	عایق پشم معدنی FACADE BATTS
	گچ محافظ و تزئینی (ملات سیمان-پرلیت)

مقاومت انتقال حرارت دیوارهای ساختمان پس از عایق کاری به صورت زیر خواهد بود:

آر o = 1/8.7+4.32+1/23=4.48 m 2 °C/W.

با در نظر گرفتن ضریب یکنواختی مهندسی حرارتی دیوارهای خارجی ( r= 0.74) مقاومت کاهش یافته در برابر انتقال حرارت را دریافت می کنیم

آر o r\u003d 4.48 0.74 \u003d 3.32 m 2 ° C / W.

ارزش دریافت شده آر o r= 3.32 فراتر از استاندارد است آر قیاس= 3.23، زیرا ضخامت واقعی صفحات عایق حرارتی بیشتر از ضخامت محاسبه شده است. این وضعیت اولین نیاز SNiP 23-02-2003 را برای مقاومت حرارتی دیوار برآورده می کند - آر o ≥ آر قیاس .

تایید انطباق با الزامات برایشرایط بهداشتی و بهداشتی و راحت در اتاق.تفاوت تخمینی بین دمای هوای داخل ساختمان و دمای سطح داخلی دیوار Δ تی 0 است

Δ تی 0 =n(تی بین المللی – تی داخلی)/(آر o r ·α بین المللی)=1.0(20+29)/(3.32 8.7)=1.7 ºС.

طبق SNiP 23-02-2003، برای دیوارهای بیرونی ساختمان های مسکونی، اختلاف دما بیش از 4.0 º C مجاز نیست. بنابراین، شرط دوم (Δ تی 0 ≤Δ تی n) انجام شده.

پ
شرط سوم را بررسی کنید ( τ بین المللی >تیرشد کرد)، یعنی آیا می توان رطوبت را در سطح داخلی دیوار در دمای تخمینی خارج از منزل متراکم کرد؟ تی داخلی\u003d -29 درجه سانتیگراد. دمای سطح داخلی τ بین المللیساختار محصور (بدون گنجاندن رسانای گرما) توسط فرمول تعیین می شود

τ بین المللی = تی بین المللی –Δ تی 0 \u003d 20–1.7 \u003d 18.3 درجه سانتیگراد.

خاصیت ارتجاعی بخار آب در اتاق ه بین المللیبرابر است با

در شرایط اقلیمی عرض های جغرافیایی شمالی، برای سازندگان و معماران، محاسبه حرارتی درست ساختمان بسیار مهم است. شاخص های به دست آمده اطلاعات لازم برای طراحی از جمله مواد مورد استفاده برای ساخت و ساز، عایق های اضافی، سقف ها و حتی تکمیل را فراهم می کند.

به طور کلی، محاسبه گرما روی چندین روش تأثیر می گذارد:

• توجه طراحان هنگام برنامه ریزی مکان اتاق ها، دیوارهای باربرو نرده ها؛
• ایجاد یک پروژه برای سیستم گرمایش و تاسیسات تهویه؛
• انتخاب مصالح ساختمانی؛
• تجزیه و تحلیل شرایط عملیاتی ساختمان

همه اینها با مقادیر منفرد به دست آمده در نتیجه عملیات تسویه حساب متصل می شود. در این مقاله نحوه محاسبه مهندسی حرارتی دیوار بیرونی ساختمان و همچنین مثال هایی از استفاده از این فناوری را به شما خواهیم گفت.

وظایف رویه

تعدادی از اهداف فقط برای ساختمان های مسکونی یا برعکس، اماکن صنعتی مرتبط هستند، اما بیشتر مشکلاتی که باید حل شوند برای همه ساختمان ها مناسب هستند:

• حفظ شرایط آب و هوایی راحت در داخل اتاق ها. اصطلاح "راحتی" هم شامل سیستم گرمایشی و هم شرایط طبیعی برای گرم کردن سطح دیوارها، سقف ها و استفاده از همه منابع گرما می شود. همین مفهوم شامل سیستم تهویه مطبوع نیز می شود. بدون تهویه مناسب، به خصوص در تولید، محل برای کار نامناسب خواهد بود.
• صرفه جویی در برق و سایر منابع برای گرمایش. مقادیر زیر در اینجا اتفاق می افتد:
  • ظرفیت گرمایی ویژه مواد و پوسته های مورد استفاده؛
  • آب و هوای خارج از ساختمان؛
  • قدرت گرمایش.

نصب سیستم گرمایشی که صرفاً به اندازه کافی مورد استفاده قرار نمی گیرد، اما نصب آن دشوار و نگهداری آن پرهزینه است، بسیار غیراقتصادی است. همین قانون را می توان به مصالح ساختمانی گران قیمت نسبت داد.

محاسبه حرارتی - چیست؟

محاسبه گرما به شما امکان می دهد ضخامت بهینه (دو مرز - حداقل و حداکثر) دیوارهای سازه های محصور و پشتیبانی را تنظیم کنید که عملکرد طولانی مدت را بدون یخ زدن و گرمای بیش از حد کف و پارتیشن تضمین می کند. به عبارت دیگر، این روش به شما امکان می دهد بار واقعی یا فرضی را در صورتی که در مرحله طراحی انجام شود، بار حرارتی ساختمان را محاسبه کنید که هنجار در نظر گرفته می شود.

تجزیه و تحلیل بر اساس داده های زیر است:

• طراحی اتاق - وجود پارتیشن، عناصر منعکس کننده گرما، ارتفاع سقف و غیره.
• ویژگی های رژیم آب و هوایی در یک منطقه معین - حداکثر و حداقل محدودیت دما، تفاوت و سرعت تغییرات دما.
• مکان ساختار روی نقاط اصلی، یعنی با در نظر گرفتن جذب گرمای خورشیدیدر چه زمانی از روز بیشترین حساسیت به گرما از خورشید است.
• اثرات مکانیکی و خواص فیزیکی شی ساختمان؛
• شاخص های رطوبت هوا، وجود یا عدم وجود محافظت از دیوارها در برابر نفوذ رطوبت، وجود درزگیرها، از جمله اشباع آب بندی.
• کار تهویه طبیعی یا مصنوعی، وجود "اثر گلخانه ای"، نفوذپذیری بخار و موارد دیگر.

در عین حال، ارزیابی این شاخص ها باید با تعدادی از استانداردها مطابقت داشته باشد - سطح مقاومت در برابر انتقال حرارت، نفوذپذیری هوا و غیره. اجازه دهید آنها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

الزامات برای محاسبه مهندسی حرارت محل و اسناد مربوطه

سازمان‌های بازرسی دولتی که سازماندهی و تنظیم ساخت‌وساز را مدیریت می‌کنند و همچنین اجرای اقدامات احتیاطی ایمنی را بررسی می‌کنند، SNiP شماره 23-02-2003 را جمع‌آوری کرده‌اند که جزئیات هنجارهای انجام اقدامات برای حفاظت حرارتی ساختمان‌ها را شرح می‌دهد.

سند پیشنهاد می کند راه حل های مهندسیکه بیشترین را فراهم خواهد کرد مصرف اقتصادیانرژی گرمایی که در طول دوره گرمایش برای گرمایش اماکن (مسکونی یا صنعتی، شهری) صرف می شود. این دستورالعمل ها و الزامات با توجه به تهویه، تبدیل هوا، و محل نقاط ورودی گرما ایجاد شده است.

SNiP یک لایحه در سطح فدرال است. اسناد منطقه ای در قالب TSN - کدهای ساختمانی سرزمینی ارائه شده است.

همه ساختمان ها در صلاحیت این طاق ها قرار نمی گیرند. به ویژه، ساختمان هایی که به طور نامنظم گرم می شوند یا کاملاً بدون گرمایش ساخته شده اند، بر اساس این الزامات بررسی نمی شوند. محاسبه گرمای اجباری برای ساختمان های زیر است:

• مسکونی – خصوصی و ساختمان های آپارتمانی;
• عمومی، شهرداری - ادارات، مدارس، بیمارستان ها، مهدکودک ها و غیره؛
• صنعتی - کارخانه ها، نگرانی ها، آسانسورها؛
• کشاورزی - هر ساختمان گرم شده برای اهداف کشاورزی؛
• انبار - انبارها، انبارها.

متن سند حاوی هنجارهای تمام اجزایی است که در تجزیه و تحلیل حرارتی گنجانده شده است.

الزامات طراحی:

• عایق حرارتی. این نه تنها حفظ گرما در فصل سرد و جلوگیری از هیپوترمی، یخ زدگی، بلکه محافظت در برابر گرمای بیش از حد در تابستان است. بنابراین، انزوا باید متقابل باشد - جلوگیری از تأثیرات خارج و بازگشت انرژی از درون.
• مقدار مجاز اختلاف دما بین جو داخل ساختمان و رژیم حرارتی فضای داخلی پوشش ساختمان. این منجر به تجمع تراکم بر روی دیوارها و همچنین به تاثیر منفیدر مورد سلامت افراد در اتاق
• مقاومت در برابر حرارت، یعنی پایداری دما، جلوگیری از تغییرات ناگهانی در هوای گرم شده.
• قابلیت تنفس تعادل در اینجا مهم است. از یک طرف، نمی توان اجازه داد که ساختمان به دلیل انتقال فعال گرما خنک شود، از طرف دیگر، جلوگیری از ظهور "اثر گلخانه ای" مهم است. این زمانی اتفاق می افتد که از عایق مصنوعی و "غیر تنفسی" استفاده شود.
• عدم وجود رطوبت. رطوبت زیاد نه تنها دلیلی برای ظهور قالب است، بلکه نشانگر آن است که به دلیل آن تلفات جدی انرژی گرمایی رخ می دهد.

نحوه محاسبه مهندسی حرارت دیوارهای خانه - پارامترهای اصلی

قبل از انجام محاسبه مستقیم حرارت، باید اطلاعات دقیقی در مورد ساختمان جمع آوری کنید. این گزارش شامل پاسخ هایی به موارد زیر خواهد بود:

• هدف از ساختمان، اماکن مسکونی، صنعتی یا عمومی، یک هدف خاص است.
• عرض جغرافیایی منطقه ای که شی در آن قرار دارد یا خواهد بود.
• ویژگی های اقلیمی منطقه.
• جهت دیوارها به نقاط اصلی.
• ابعاد ساختارهای ورودیو قاب های پنجره- ارتفاع، عرض، نفوذپذیری، نوع پنجره ها - چوبی، پلاستیکی و غیره.
• قدرت تجهیزات گرمایشی، چیدمان لوله ها، باتری ها.
• میانگین تعداد ساکنان یا بازدیدکنندگان، کارگران، در صورتی که این مکان‌های صنعتی هستند که در یک زمان درون دیوارها قرار دارند.
• مصالح ساختمانی که از آن کف، سقف و هر عنصر دیگری ساخته شده است.
• وجود یا عدم وجود عرضه آب گرم، نوع سیستمی که مسئول این امر است.
• ویژگی های تهویه، هم طبیعی (پنجره) و هم مصنوعی - شفت های تهویه، تهویه مطبوع.
• پیکربندی کل ساختمان - تعداد طبقات، مساحت کل و مجزای محل، مکان اتاق ها.

هنگامی که این داده ها جمع آوری شد، مهندس می تواند به محاسبه ادامه دهد.

ما سه روش را به شما پیشنهاد می کنیم که اغلب توسط متخصصان استفاده می شود. شما همچنین می توانید از روش ترکیبی استفاده کنید، زمانی که حقایق از هر سه احتمال گرفته شده است.

انواع محاسبه حرارتی سازه های محصور کننده

در اینجا سه ​​شاخص وجود دارد که به عنوان شاخص اصلی در نظر گرفته می شود:

• مساحت ساختمان از داخل؛
• حجم خارج؛
• ضرایب تخصصی هدایت حرارتی مواد.

محاسبه گرما بر اساس مساحت

نه مقرون به صرفه ترین، بلکه رایج ترین روش، به ویژه در روسیه. این شامل محاسبات اولیه بر اساس شاخص مساحت است. این شرایط آب و هوا، نوار، حداقل و حداکثر دما، رطوبت و غیره را در نظر نمی گیرد.

همچنین منابع اصلی اتلاف حرارت در نظر گرفته نمی شود، مانند:

• سیستم تهویه - 30-40٪.
• شیب سقف - 10-25٪.
• پنجره ها و درها - 15-25٪.
• دیوارها - 20-30٪.
• طبقه روی زمین - 5-10٪.

این نادرستی ها ناشی از بی توجهی اکثریت است عناصر مهممنجر به این واقعیت می شود که محاسبه گرما خود می تواند یک خطای قوی در هر دو جهت داشته باشد. معمولاً مهندسان "ذخیره" را ترک می کنند، بنابراین شما باید چنین تجهیزات گرمایشی را نصب کنید که به طور کامل فعال نشده باشد یا گرمای بیش از حد شدید را تهدید کند. نصب همزمان سیستم گرمایش و تهویه مطبوع غیر معمول نیست، زیرا آنها نمی توانند تلفات گرما و افزایش گرما را به درستی محاسبه کنند.

از شاخص های "تجمیع" استفاده کنید. معایب این رویکرد:

• تجهیزات و مواد گرمایشی گران قیمت؛
• آب و هوای داخلی ناخوشایند؛
• نصب اضافیکنترل خودکار روی رژیم دما;
• یخ زدن احتمالی دیوارها در زمستان.

Q=S*100W (150W)

• Q مقدار گرمای مورد نیاز برای آب و هوای راحت در کل ساختمان است.
• W S - منطقه گرم شده اتاق، متر.

مقدار 100-150 وات یک شاخص خاص از مقدار انرژی حرارتی مورد نیاز برای گرم کردن 1 متر است.

اگر این روش را انتخاب کردید، به نکات زیر توجه کنید:

• اگر ارتفاع دیوارها (تا سقف) بیش از سه متر نباشد و تعداد پنجره ها و درها در هر سطح 1 یا 2 باشد، نتیجه را در 100 وات ضرب کنید. معمولا تمام ساختمان های مسکونی اعم از خصوصی و چندخانواری از این ارزش استفاده می کنند.
• اگر طرح شامل دو دهانه پنجره یا یک بالکن، یک لجیا باشد، این رقم به 120-130 وات افزایش می یابد.
• برای اماکن صنعتی و انباری، ضریب 150 وات بیشتر گرفته می شود.
• هنگام انتخاب بخاری (رادیاتور)، اگر آنها در نزدیکی پنجره قرار دارند، ارزش آن را دارد که قدرت پیش بینی شده آنها را 20-30٪ اضافه کنید.

محاسبه حرارتی سازه های محصور با توجه به حجم ساختمان

معمولاً از این روش برای آن دسته از ساختمان هایی استفاده می شود که سقف بلند آنها بیش از 3 متر است. یعنی تاسیسات صنعتی. نقطه ضعف این روش این است که تبدیل هوا در نظر گرفته نمی شود، یعنی همیشه گرمتر از قسمت پایین است.

Q=V*41W (34W)

• V حجم خارجی ساختمان بر حسب متر مکعب است.
• 41 W مقدار ویژه گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک متر مکعب ساختمان است. اگر ساخت و ساز با استفاده از مدرن انجام شده است مصالح ساختمانی، سپس نشانگر 34 وات است.

• شیشه در پنجره ها:
  • بسته دو نفره - 1؛
  • الزام آور - 1.25.
• مواد عایق:
  • تحولات مدرن جدید - 0.85؛
  • آجرکاری استاندارد در دو لایه - 1؛
  • ضخامت دیوار کوچک - 1.30.
• دمای هوا در زمستان:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• درصد پنجره ها نسبت به سطح کل:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

همه این خطاها را می توان و باید در نظر گرفت، با این حال، آنها به ندرت در ساخت و ساز واقعی استفاده می شوند.

نمونه ای از محاسبات ترموتکنیکی سازه های محصور خارجی ساختمان با تحلیل عایق استفاده شده

اگر به تنهایی یک ساختمان مسکونی یا یک کلبه می سازید، ما قویاً توصیه می کنیم که همه چیز را تا ریزترین جزئیات فکر کنید تا در نهایت در هزینه صرفه جویی کنید و آب و هوای مطلوبی را در داخل ایجاد کنید و از عملکرد طولانی مدت تأسیسات اطمینان حاصل کنید.

برای این کار باید دو مشکل را حل کنید:

• محاسبه صحیح گرما را انجام دهید.
• نصب سیستم گرمایشی

داده های نمونه:

• اتاق نشیمن گوشه؛
• یک پنجره - 8.12 متر مربع؛
• منطقه - منطقه مسکو؛
• ضخامت دیوار - 200 میلی متر؛
• منطقه با توجه به پارامترهای خارجی - 3000 * 3000.

لازم است بدانید که برای گرم کردن 1 متر مربع از اتاق چقدر برق لازم است. نتیجه Qsp = 70 W خواهد بود. اگر عایق (ضخامت دیوار) کمتر باشد، مقادیر نیز کمتر است. مقایسه کنید:

• 100 میلی متر - Qsp \u003d 103 W.
• 150 میلی متر - Qsp \u003d 81 W.

این شاخص هنگام تخمگذار گرمایش در نظر گرفته می شود.

نرم افزار طراحی سیستم گرمایشی

با کمک برنامه های کامپیوتری شرکت ZVSOFT می توانید تمام مواد مصرف شده برای گرمایش را محاسبه کنید و همچنین جزئیات دقیقی تهیه کنید. پلان طبقهارتباطات با نمایش رادیاتورها، ظرفیت گرمایی ویژه، مصرف انرژی، گره ها.

این شرکت CAD اولیه را برای کار طراحیهر پیچیدگی در آن، شما نه تنها می توانید یک سیستم گرمایشی طراحی کنید، بلکه ایجاد کنید نمودار دقیقبرای ساخت کل خانه این را می توان به دلیل عملکرد زیاد، تعداد ابزار و همچنین کار در فضای دو بعدی و سه بعدی تحقق بخشید.

می توانید یک افزونه برای نرم افزار پایه نصب کنید. این برنامه برای طراحی کلیه سیستم های مهندسی از جمله گرمایش طراحی شده است. با کمک ردیابی آسان خط و عملکرد لایه بندی پلان، می توانید چندین ارتباط را روی یک نقشه طراحی کنید - تامین آب، برق و غیره.

قبل از ساختن خانه، یک محاسبه حرارتی انجام دهید. این به شما کمک می کند تا در انتخاب تجهیزات و خرید مصالح ساختمانی و عایق کاری اشتباه نکنید.

محاسبات مهندسی حرارتی به شما امکان می دهد حداقل ضخامت پوشش های ساختمان را تعیین کنید تا هیچ موردی از گرمای بیش از حد یا یخ زدگی در طول عملیات ساختمان وجود نداشته باشد.

عناصر سازه ای محصور در ساختمان های عمومی و مسکونی گرم شده، به استثنای الزامات پایداری و استحکام، دوام و مقاومت در برابر آتش، اقتصاد و طراحی معماری، در درجه اول باید استانداردهای مهندسی حرارتی را رعایت کنند. عناصر محصور بسته به راه حل طراحی، ویژگی های اقلیمی منطقه ساختمان انتخاب می شوند. مشخصات فیزیکی، شرایط رطوبت و دما در ساختمان و همچنین مطابق با الزامات مقاومت در برابر انتقال حرارت، نفوذپذیری هوا و نفوذپذیری بخار.

منظور از محاسبه چیست؟

1. اگر در هنگام محاسبه هزینه یک ساختمان آینده، فقط ویژگی های استحکام در نظر گرفته شود، طبیعتاً هزینه کمتر خواهد بود. با این حال ، این یک پس انداز قابل مشاهده است: متعاقباً پول بیشتری برای گرم کردن اتاق صرف می شود.
2. موادی که به درستی انتخاب شده اند یک میکروکلید مطلوب در اتاق ایجاد می کنند.
3. هنگام برنامه ریزی یک سیستم گرمایشی، محاسبه مهندسی گرما نیز ضروری است. برای اینکه سیستم مقرون به صرفه و کارآمد باشد، لازم است که درک درستی از امکانات واقعی ساختمان داشته باشیم.

الزامات حرارتی

مهم است که سازه های خارجی با الزامات حرارتی زیر مطابقت داشته باشند:

• آنها دارای خواص محافظ حرارتی کافی بودند. به عبارت دیگر نباید اجازه داد زمان تابستانگرمای بیش از حد محل، و در زمستان - از دست دادن گرمای بیش از حد.
• اختلاف دمای هوا بین عناصر داخلی نرده ها و محل نباید بیشتر از مقدار استاندارد باشد. در غیر این صورت ممکن است سرد شدن بیش از حد بدن انسان توسط تابش گرما بر روی این سطوح و تراکم رطوبت جریان هوای داخلی بر روی ساختارهای محصور رخ دهد.
• در صورت تغییر در جریان گرما، نوسانات دما در داخل اتاق باید حداقل باشد. به این خاصیت مقاومت حرارتی می گویند.
• مهم است که هوابندی نرده ها باعث خنک شدن شدید محل نشود و خواص محافظ حرارتی سازه ها را بدتر نکند.
• نرده ها باید رژیم رطوبت معمولی داشته باشند. از آنجایی که آبگیری نرده ها باعث افزایش اتلاف گرما، ایجاد رطوبت در اتاق و کاهش دوام سازه ها می شود.

برای اینکه سازه ها الزامات فوق را برآورده کنند، آنها یک محاسبه حرارتی را انجام می دهند و همچنین مقاومت حرارتی، نفوذپذیری بخار، نفوذپذیری هوا و انتقال رطوبت را با توجه به الزامات اسناد نظارتی محاسبه می کنند.

کیفیت های حرارتی

از ویژگی های حرارتی عناصر سازه ای خارجی ساختمان ها بستگی دارد:

• رژیم رطوبتی عناصر ساختاری.
• دمای ساختارهای داخلی، که تضمین می کند که تراکم روی آنها وجود ندارد.
• رطوبت و درجه حرارت ثابت در محل، چه در فصل سرد و چه در فصل گرم.
• مقدار حرارت از دست رفته توسط یک ساختمان دوره زمستانیزمان.

بنابراین بر اساس تمامی موارد فوق، محاسبات مهندسی حرارت سازه ها مرحله مهمی در فرآیند طراحی ساختمان ها و سازه ها اعم از عمرانی و صنعتی محسوب می شود. طراحی با انتخاب سازه ها - ضخامت و ترتیب لایه ها - شروع می شود.

وظایف محاسبات حرارتی

بنابراین، محاسبه مهندسی حرارت عناصر ساختاری محصور کننده به این منظور انجام می شود:

1. انطباق سازه ها با الزامات مدرن برای حفاظت حرارتی ساختمان ها و سازه ها.
2. تضمین یک میکروکلیم راحت در فضای داخلی.
3. حصول اطمینان از حفاظت حرارتی بهینه از نرده ها.

پارامترهای اساسی برای محاسبه

برای تعیین میزان مصرف گرما برای گرمایش و همچنین برای محاسبه مهندسی حرارت ساختمان، لازم است پارامترهای زیادی را در نظر بگیرید که به ویژگی های زیر بستگی دارد:

• هدف و نوع ساختمان.
• موقعیت جغرافیایی ساختمان.
• جهت گیری دیوارها به نقاط اصلی.
• ابعاد سازه ها (حجم، مساحت، تعداد طبقات).
• نوع و اندازه پنجره ها و درها.
• ویژگی های سیستم گرمایشی
• تعداد افراد در ساختمان به طور همزمان.
• متریال دیوارها، کف و سقف طبقه آخر.
• وجود سیستم آب گرم.
• نوع سیستم های تهویه
• دیگر ویژگی های طراحیساختمان ها

محاسبه مهندسی حرارتی: برنامه

تا به امروز، برنامه های زیادی توسعه یافته اند که به شما امکان می دهد این محاسبه را انجام دهید. به عنوان یک قاعده، محاسبه بر اساس روش تعیین شده در اسناد نظارتی و فنی انجام می شود.

این برنامه ها به شما این امکان را می دهند که موارد زیر را محاسبه کنید:

• مقاومت حرارتی.
• اتلاف حرارت از طریق سازه ها (سقف، کف، دهانه درها و پنجره ها و دیوارها).
• مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن هوای نفوذی.
• انتخاب رادیاتورهای مقطعی (دو فلزی، چدنی، آلومینیومی).
• انتخاب رادیاتور پانلی فولادی.

محاسبات حرارتی: مثال محاسبه برای دیوارهای خارجی

برای محاسبه، لازم است پارامترهای اصلی زیر را تعیین کنید:

• t در \u003d 20 درجه سانتیگراد دمای جریان هوا در داخل ساختمان است که برای محاسبه نرده ها با توجه به حداقل مقادیر بیشتر گرفته می شود. دمای بهینهساختمان و سازه مربوطه مطابق با GOST 30494-96 پذیرفته شده است.

• با توجه به الزامات GOST 30494-96، رطوبت در اتاق باید 60٪ باشد، در نتیجه یک رژیم رطوبت معمولی در اتاق ارائه می شود.
• مطابق با پیوست B SNiPa 23-02-2003، منطقه رطوبت خشک است، به این معنی که شرایط عملیاتی نرده ها A است.
• t n \u003d -34 درجه سانتیگراد دمای جریان هوای خارج از منزل در دوره زمستان است که طبق SNiP بر اساس سردترین دوره پنج روزه گرفته شده است که دارای امنیت 0.92 است.
• Z ot.per = 220 روز - این مدت دوره گرمایش است که با توجه به SNiP گرفته می شود، در حالی که میانگین دمای روزانه محیط≤ 8 درجه سانتی گراد.
• T from.per. = -5.9 درجه سانتیگراد دمای محیط (متوسط) در طول فصل گرما است که طبق SNiP در دمای محیط روزانه ≤ 8 درجه سانتیگراد پذیرفته شده است.

اطلاعات اولیه

در این حالت، محاسبه حرارتی دیوار به منظور تعیین ضخامت بهینه پانل ها و مواد عایق حرارتی برای آنها انجام می شود. ساندویچ پانل ها به عنوان دیوارهای خارجی استفاده خواهند شد (TU 5284-001-48263176-2003).

شرایط راحت

نحوه انجام محاسبات مهندسی حرارتی دیوار بیرونی را در نظر بگیرید. ابتدا باید مقاومت انتقال حرارت مورد نیاز را با تمرکز بر شرایط راحت و بهداشتی محاسبه کنید:

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

n=1 عاملی است که به موقعیت عناصر سازه خارجی نسبت به هوای بیرون بستگی دارد. باید طبق SNiP 23-02-2003 از جدول 6 گرفته شود.

Δt n \u003d 4.5 درجه سانتیگراد اختلاف دمای نرمال شده بین سطح داخلی سازه و هوای داخلی است. طبق داده های SNiP از جدول 5 پذیرفته شده است.

α در \u003d 8.7 وات / متر 2 درجه سانتیگراد، انتقال حرارت ساختارهای محصور داخلی است. طبق SNiP داده ها از جدول 5 گرفته شده است.

داده ها را در فرمول جایگزین می کنیم و به دست می آوریم:

R 0 tr \u003d (1 × (20 - (-34)) : (4.5 × 8.7) \u003d 1.379 m 2 ° C / W.

شرایط صرفه جویی در انرژی

هنگام انجام محاسبات مهندسی حرارتی دیوار، بر اساس شرایط صرفه جویی در انرژی، لازم است مقاومت انتقال حرارت مورد نیاز سازه ها محاسبه شود. توسط GSOP (درجه گرمایش در روز، درجه سانتیگراد) با استفاده از فرمول زیر تعیین می شود:

GSOP = (t in - t from.per.) × Z from.per، که در آن

t in دمای جریان هوا در داخل ساختمان، درجه سانتیگراد است.

Z from.per. و t from.per. مدت (روزها) و درجه حرارت (درجه سانتیگراد) دوره با میانگین دمای روزانه هوا ≤ 8 درجه سانتیگراد است.

بدین ترتیب:

GSOP = (20 - (-5.9)) × 220 = 5698.

بر اساس شرایط صرفه جویی در انرژی، R 0 tr را با درون یابی طبق SNiP از جدول 4 تعیین می کنیم:

R 0 tr \u003d 2.4 + (3.0 - 2.4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) \u003d 2.909 (m 2 ° C / W)

R 0 = 1 / α در + R 1 + 1 / α n، که در آن

d ضخامت عایق حرارتی، m است.

l = 0.042 W/m°C هدایت حرارتی تخته پشم معدنی است.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C انتقال حرارت عناصر ساختاری خارجی است که طبق SNiP گرفته شده است.

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

ضخامت عایق

ضخامت مواد عایق حرارتیبر اساس این واقعیت تعیین می شود که R 0 \u003d R 0 tr ، در حالی که R 0 tr تحت شرایط صرفه جویی در انرژی گرفته می شود ، بنابراین:

2.909 = 0.158 + d/0.042، از این رو d = 0.116 m.

مارک ساندویچ پانل را از کاتالوگ با انتخاب می کنیم ضخامت بهینهمواد عایق حرارتی: DP 120، در حالی که ضخامت کل پانل باید 120 میلی متر باشد. محاسبات مهندسی حرارت ساختمان به طور کلی به روشی مشابه انجام می شود.

نیاز به انجام محاسبات

پاکت های ساختمان که بر اساس یک محاسبات مهندسی گرما به درستی اجرا شده طراحی شده اند، می توانند هزینه های گرمایش را کاهش دهند که هزینه آن به طور مرتب در حال افزایش است. علاوه بر این، حفظ گرما به عنوان یک وظیفه مهم زیست محیطی در نظر گرفته می شود، زیرا ارتباط مستقیمی با کاهش مصرف سوخت دارد که منجر به کاهش تأثیر عوامل منفی بر محیط زیست می شود.

علاوه بر این، شایان ذکر است که عایق حرارتی نادرست می تواند منجر به غرقاب شدن سازه ها شود که منجر به تشکیل قالب روی سطح دیوارها می شود. تشکیل کپک به نوبه خود منجر به فساد می شود دکوراسیون داخلی(پوسته شدن کاغذ دیواری و رنگ، تخریب لایه گچ). در موارد بخصوص پیشرفته، مداخله رادیکال ممکن است ضروری باشد.

غالبا شرکت های ساختمانیتمایل به استفاده در فعالیت های خود دارند فن آوری های مدرنو مواد. فقط یک متخصص می تواند نیاز به استفاده از یک یا مواد دیگر را به طور جداگانه و در ترکیب با دیگران درک کند. این محاسبات مهندسی حرارت است که به تعیین بیشترین کمک می کند راه حل های بهینه، که دوام عناصر سازه ای و حداقل هزینه های مالی را تضمین خواهد کرد.