Termotehnički proračun s primjerom. Toplinski tehnički proračun konstrukcija: što je to i kako se provodi

Da bi stan bio topao u najjačim mrazevima, potrebno je odabrati pravi sustav toplinske izolacije - za to se provodi izračun toplinske tehnike vanjski zid.Rezultat proračuna pokazuje koliko je učinkovita stvarna ili predviđena metoda izolacije.

Kako napraviti toplinski proračun vanjskog zida

Prvo morate pripremiti početne podatke. Sljedeći čimbenici utječu na parametar dizajna:

• klimatsko područje u kojem se kuća nalazi;
• namjena prostora je stambena zgrada, industrijska zgrada, bolnica;
• način rada zgrade - sezonski ili tijekom cijele godine;
• prisutnost u dizajnu otvora vrata i prozora;
• unutarnja vlažnost zraka, razlika unutarnje i vanjske temperature;
• broj katova, karakteristike katova.

Nakon prikupljanja i snimanja početnih informacija određuju se koeficijenti toplinske vodljivosti Građevinski materijal od kojih je zid napravljen. Stupanj apsorpcije i prijenosa topline ovisi o tome koliko je vlažna klima. U tom smislu, za izračun koeficijenata, karte vlage sastavljene za Ruska Federacija. Nakon toga, sve numeričke vrijednosti potrebne za izračun unose se u odgovarajuće formule.

Toplinski tehnički proračun vanjskog zida, primjer za zid od pjenastog betona

Kao primjer, izračunavaju se svojstva toplinske zaštite zida od pjenastih blokova, izoliranog ekspandiranim polistirenom gustoće od 24 kg / m3 i obostrano ožbukanog vapneno-pješčanim mortom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka provode se na temelju pravila gradnje. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%, Prosječna temperatura u kući tw = 20O C. Zadaje se debljina 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 potrebnog (Rtr) i stvarnog (Rf) otpora prijenosu topline.
Kalkulacija

1. Prema tablici 1 SP 53.13330.2012, u danim uvjetima, režim vlažnosti se pretpostavlja normalnim. Tražena vrijednost Rtr nalazi se formulom:
   Rtr=a GSOP+b,
   gdje su a, b uzeti prema tablici 3 SP 50.13330.2012. Za stambenu zgradu i vanjski zid a = 0,00035; b = 1,4.
   GSOP - stupanj-dani razdoblja grijanja, nalaze se prema formuli (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tin-tot)zot,
   gdje je tv \u003d 20O C; tot prosječna vanjska temperatura tijekom sezone grijanja, prema tablici 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; zot = 205 dana (trajanje sezone grijanja prema istoj tablici).
   Zamjenom tabličnih vrijednosti nalaze se: GSOP = 4551O C * dan; Rtr \u003d 2,99 m2 * C / W
2. Prema tablici 2 SP50.13330.2012 za normalnu vlažnost odabrani su koeficijenti toplinske vodljivosti svakog sloja "kolebe": λB1=0,81W/(m°C), λB2=0,26W/(m°C), λB3= 0,041W/(m°C), λB4=0,81W/(m°C).
   Prema formuli E.6 SP 50.13330.2012 određuje se uvjetni otpor prijenosu topline:
   R0cond=1/αint+δn/λn+1/αext.
   gdje je αext \u003d 23 W / (m2 ° S) iz klauzule 1 tablice 6 SP 50.13330.2012 za vanjske zidove.
   Zamjenom brojeva dobivate R0usl = 2,54 m2 ° C / W. Pročišćava se pomoću koeficijenta r ​​= 0,9, koji ovisi o 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 ponovno razmotriti dizajn zida.

Termotehnički proračun vanjskog zida, program pojednostavljuje proračune

Jednostavni računalni servisi ubrzavaju računalne procese i traženje potrebnih koeficijenata. Vrijedno je upoznati se s najpopularnijim programima.

1. "TeReMok". Upisuju se početni podaci: vrsta zgrade (stambena), unutarnja temperatura 20O, režim vlažnosti - normalan, područje stanovanja - Moskva. U sljedećem prozoru otvara se izračunata vrijednost standardnog otpora prijenosu topline - 3,13 m2 * ° C / W.
   Na temelju izračunatog koeficijenta provodi se termotehnički proračun vanjskog zida od pjenastih blokova (600 kg / m3), izoliranog ekstrudiranom polistirenskom pjenom Flurmat 200 (25 kg / m3) i ožbukanog cementno-vapnenim mortom. Odaberite iz izbornika prave materijale, odlažući njihovu debljinu (blok pjene - 200 mm, žbuka - 20 mm), ostavljajući ćeliju s debljinom izolacije nepopunjenom.
   Pritiskom na tipku "Izračun" dobiva se željena debljina sloja toplinske izolacije - 63 mm. Pogodnost programa ne uklanja njegov nedostatak: ne uzima u obzir različitu toplinsku vodljivost zidanog materijala i morta. Hvala autoru može se reći na ovoj adresi http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Drugi program nudi stranica http://rascheta.net/. Njegova razlika od prethodne usluge je da se sve debljine postavljaju neovisno. U proračun se uvodi koeficijent toplinskotehničke homogenosti r. Odabire se iz tablice: za pjenaste betonske blokove s armaturom žice u horizontalnim spojevima r = 0,9.
   Nakon popunjavanja polja, program izdaje izvješće o stvarnom stanju toplinski otpor odabrani dizajn, zadovoljava li klimatske uvjete. Osim toga, niz izračuna je opremljen formulama, normativnim izvorima i međuvrijednostima.

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

Ako ćete graditi
mala kućica od opeke, onda ćete naravno imati pitanja: „Što
zid treba biti debeo?”, “Trebam li izolaciju?”, “Koju stranu staviti
grijač? itd. i tako dalje.

U ovom ćemo članku pokušati
shvatiti i odgovoriti na sva vaša pitanja.

Toplinskotehnički proračun
ogradna struktura je potrebna, prije svega, kako bi se saznalo koji
debljina bi trebala biti vaš vanjski zid.

Prvo morate odlučiti koliko
katova će biti u vašoj zgradi i ovisno o tome se vrši izračun
ovojnice zgrade prema nosivosti (nije u ovom članku).

Na temelju ovog izračuna utvrđujemo
broj cigli u zidu vaše zgrade.

Na primjer, ispalo je 2 gline
opeke bez šupljina, duljina opeke 250 mm,
debljina morta 10 mm, ukupno 510 mm (gustoća opeke 0,67
kasnije će nam biti od koristi). Odlučili ste prekriti vanjsku površinu
pločice za oblaganje debljine 1 cm (pri kupnji se svakako informirajte
gustoća), a unutarnja površina običnom žbukom debljine sloja 1,5
cm, također ne zaboravite saznati njegovu gustoću. Ukupno 535 mm.

Da bi se zgrada
urušio, naravno, dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i stoga će se takvi zidovi smrznuti. I ne da
zidovi su zamrznuti, treba još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacijskog sloja
na sljedeći način:

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

2. Otvaramo SNiP konstrukciju
klimatologije i pronađite svoj grad u tablici 1 *, te pogledajte vrijednost na raskrižju
stupac "Temperatura zraka najhladnijeg petodnevnog razdoblja, ° S, sigurnost
0,98" i žice s vašim gradom. Za grad Penza, na primjer, t n \u003d -32 o C.

3. Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
uzeti

t in = 20 o C.

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

Koeficijent prolaza topline za vanjske zidove u zimskim uvjetimaa n \u003d 23 W / m 2 ˚S

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

4. Dalje
određujemo potrebni otpor prijenosu topline prema formuli # G0 (1a) iz građevinske toplinske tehnike
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 izravno debljina
materijala i lambda gustoće. jauzeo kao grijač
poliuretanska pjenaploče gustoće 0,025)

Uzimamo debljinu izolacije jednaku 0,054 m.

Dakle, debljina stijenke će biti:

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

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

Stigla je sezona popravaka. Razbio sam glavu: kako to učiniti dobar popravak za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjajući se samo na postojeće...

Umjesto da odgađate velike popravke iz godine u godinu, možete se pripremiti za to na način da ga preživite umjereno ...

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

Početni podaci

Mjesto izgradnje - Omsk

z ht = 221 dan

t ht = -8,4ºS.

t ext = -37ºS.

t int = + 20ºS;

vlažnost zraka: = 55%;

Radni uvjeti zatvorenih konstrukcija - B. Koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ograde A i nt \u003d 8,7 W / m 2 ° S.

a ekst \u003d 23 W / m 2 ° C.

Potrebni podaci o konstrukcijskim slojevima zida za toplinski proračun sažeti su u tablici.

1. Određivanje stupnja-dana razdoblja grijanja prema formuli (2) SP 23-101-2004:

D d \u003d (t int - t ht) z th \u003d (20–(8,4)) 221 \u003d 6276,40

2. Normalizirana vrijednost otpora prijenosa topline vanjskih zidova prema formuli (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. Smanjena otpornost na prijenos topline R 0 r vanjski zidovi od opeke sa učinkovita izolacija stambenih zgrada izračunava se po formuli

R 0 r = R 0 arb r,

gdje je R 0 conv - otpor prijenosa topline zidova od opeke, uvjetno određen formulama (9) i (11) bez uzimanja u obzir inkluzija koje provode toplinu, m 2 ·°S / W;

R 0 r - smanjeni otpor prijenosu topline, uzimajući u obzir koeficijent toplinske jednolikosti r, što za zidove iznosi 0,74.

Izračun se provodi iz uvjeta jednakosti

stoga,

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) \u003d 3,45 m 2 ° C / W

4. Toplinska otpornost vanjskog zid od cigli slojevita struktura može se prikazati kao zbroj toplinskih otpora pojedinačnih slojeva, tj.

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

5. Odredite toplinski otpor izolacije:

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. Odredite debljinu izolacije:

Ri

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

Prihvaćamo debljinu izolacije 100 mm.

Konačna debljina stijenke bit će (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) \u003d 0,74 (1 / 8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,10 / 0,032 + 1/23 ) \u003d 4,1 m 2 °C / W.

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

Provjera usklađenosti sa sanitarnim i higijenskim zahtjevima

toplinska zaštita zgrade

1. Provjerite stanje :

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

Prema tablici. 5SP 23-101-2004 ∆ t n = 4 °C, dakle, uvjet ∆ 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 temperaturu unutarnjeg zraka t int = 20 ºS i relativna vlažnost = 55% temperatura rosišta t d = 10,7ºS, dakle, uvjet je τsi = 18,40> t d= izvedena.

Zaključak. Ogradna konstrukcija zadovoljava regulatorni zahtjevi toplinska zaštita zgrade.

4.2 Termotehnički proračun potkrovlja.

Početni podaci

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

Potkrovlje:

Kombinirana pokrivenost:

Mjesto izgradnje - Omsk

Duljina razdoblja grijanja z ht = 221 dan.

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

Temperatura hladnog petodnevnog t ext = -37ºS.

Izračun je napravljen za peterokatnu stambenu zgradu:

temperatura unutarnjeg zraka t int = + 20ºS;

vlažnost zraka: = 55%;

režim vlage u prostoriji je normalan.

Radni uvjeti zatvorenih konstrukcija - B.

Koeficijent prolaza topline unutarnje površine ograde A i nt \u003d 8,7 W / m 2 ° S.

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

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

1. Određivanje stupnja-dana razdoblja grijanja prema formuli (2) SP 23-101-2004:

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

2. Racioniranje vrijednosti otpora prijenosu topline potkrovlja prema formuli (1) SP 23-101-2004:

R reg \u003d a D d + b, gdje su a i b odabrani prema tablici 4 SP 23-101-2004

R reg \u003d a D d + b \u003d 0,00045 6276,4+ 1,9 \u003d 4,72 m² ºS / W

3. Proračun toplinske tehnike provodi se pod uvjetom da je ukupni toplinski otpor R 0 jednak normaliziranom R reg, tj.

4. Iz formule (8) SP 23-100-2004 određujemo toplinski otpor ovojnice zgrade R k (m² ºS / W)

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

Rreg = 4,72m² ºS / W

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

R se \u003d 1 / α ekst \u003d 1/12 \u003d 0,083 m² ºS / W

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

5. Toplinski otpor ovojnice zgrade (kata potkrovlja) može se prikazati kao zbroj toplinskih otpora pojedinih slojeva:

R k \u003d R cb + R pi + R tss + R ut → R ut = R c + (R cb + R pi + R cs) \u003d R c - (d / λ) \u003d 4,52 - 0,29 = 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. Prihvaćamo debljinu izolacijskog sloja 150 mm.

8. Uzimamo u obzir ukupni toplinski otpor 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 4,89 m² ºS / W

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

Provjera stanja

1. Provjeriti ispunjenje 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 \u003d 1,34ºS

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

2. Provjeriti ispunjenje uvjeta τ >t d

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

tsi = t int– [n(t int–tekst)]/(R o 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 unutarnjeg zraka t int = +20 ºS i relativnu vlažnost φ = 55% temperatura rosišta t d = 10,7 ºS, dakle, uvjet τ >t d se izvršava.

Zaključak: tavanska etaža ispunjava regulatorne zahtjeve.

U klimatskim uvjetima sjevernih geografskih širina za graditelje i arhitekte izuzetno je važan pravilno napravljen toplinski 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:

• razmatranje dizajnera pri planiranju lokacije prostorija, nosivi zidovi i ograde;
• izrada projekta sustava grijanja i ventilacije;
• izbor građevinskog materijala;
• analiza uvjeta 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 dati primjere korištenja ove tehnologije.

Zadaci postupka

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

• Očuvanje ugodnih klimatskih uvjeta unutar soba. Pojam "udobnost" uključuje i sustav grijanja i prirodne uvjete za zagrijavanje površine zidova, krovova i korištenje svih izvora topline. Isti koncept uključuje i sustav klimatizacije. Bez odgovarajuće ventilacije, posebno u proizvodnji, prostorije će biti neprikladne za rad.
• Ušteda električne energije i drugih sredstava za grijanje. Ovdje se nalaze sljedeće vrijednosti:
  • specifični toplinski kapacitet upotrijebljenih materijala i obloga;
  • klima izvan zgrade;
  • snaga grijanja.

Izuzetno je neekonomično ugraditi sustav grijanja koji jednostavno neće biti iskorišten u potrebnoj mjeri, ali će ga biti teško montirati i skupo održavati. Isto pravilo može se pripisati skupim građevinskim materijalima.

Termotehnički proračun - što je to

Izračun topline omogućuje vam postavljanje optimalne (dvije granice - minimalne i maksimalne) debljine zidova ogradnih i potpornih konstrukcija, što će osigurati dugotrajan rad bez smrzavanja i pregrijavanja podova i pregrada. Drugim riječima, ovaj postupak omogućuje vam izračunavanje stvarnog ili pretpostavljenog, ako se provodi u fazi projektiranja, toplinskog opterećenja zgrade, što će se smatrati normom.

Analiza se temelji na sljedećim podacima:

• dizajn prostorije - prisutnost pregrada, elemenata koji reflektiraju toplinu, visina stropa itd .;
• značajke klimatskog režima u određenom području - maksimalne i minimalne granice temperature, razlika i brzina promjena temperature;
• položaj strukture na kardinalnim točkama, odnosno uzimajući u obzir apsorpciju sunčeva toplina, u koje doba dana je najveća osjetljivost na toplinu od sunca;
• mehanički utjecaji i fizička svojstva građevinski objekt;
• pokazatelji vlažnosti zraka, prisutnost ili odsutnost zaštite zidova od prodiranja vlage, prisutnost brtvila, uključujući impregnacije za brtvljenje;
• rad prirodne ili umjetne ventilacije, prisutnost "efekta staklenika", propusnost pare i još mnogo toga.

Istodobno, procjena ovih pokazatelja mora biti u skladu s nizom standarda - razinom otpornosti na prijenos topline, propusnošću zraka itd. Razmotrimo ih detaljnije.

Zahtjevi za proračun toplinske tehnike prostorija i prateća dokumentacija

Državna inspekcijska tijela koja upravljaju organizacijom i regulacijom izgradnje, kao i provjerom provedbe sigurnosnih mjera, sastavila su SNiP br. 23-02-2003, koji detaljno opisuje norme za provođenje mjera toplinske zaštite zgrada.

U dokumentu se predlaže inženjerska rješenja koji će pružiti najviše ekonomična potrošnja toplinska energija koja se troši za grijanje prostorija (stambenih ili industrijskih, komunalnih) tijekom sezone grijanja. Ove smjernice i zahtjevi razvijeni su s obzirom na ventilaciju, pretvorbu zraka i lokaciju ulaznih točaka topline.

SNiP je prijedlog zakona na saveznoj razini. Regionalna dokumentacija predstavljena je u obliku TSN - teritorijalnih građevinskih kodova.

Ne potpadaju sve zgrade u nadležnost ovih trezora. Osobito se prema ovim zahtjevima ne provjeravaju one zgrade koje se neredovito griju ili su potpuno izgrađene bez grijanja. Obavezan proračun topline je za sljedeće zgrade:

• stambeno – privatno i stambene zgrade;
• javne, općinske - uredi, škole, bolnice, vrtići itd.;
• industrijski - tvornice, koncerni, dizala;
• poljoprivredna - svaka grijana zgrada za poljoprivredne svrhe;
• skladište - staje, skladišta.

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

Zahtjevi za dizajn:

• Toplinska izolacija. Ovo nije samo očuvanje topline u hladnoj sezoni i sprječavanje hipotermije, smrzavanja, već i zaštita od pregrijavanja ljeti. Izolacija, dakle, mora biti obostrana - sprječavanje utjecaja izvana i vraćanje energije iznutra.
• Dopuštena vrijednost temperaturne razlike između atmosfere unutar zgrade i toplinskog režima unutrašnjosti ovojnice zgrade. To će dovesti do nakupljanja kondenzacije na zidovima, kao i do negativan utjecaj na zdravlje ljudi u prostoriji.
• Otpornost na toplinu, odnosno stabilnost temperature, sprječavanje naglih promjena zagrijanog zraka.
• Prozračnost. Ravnoteža je ovdje važna. S jedne strane, nemoguće je dopustiti da se zgrada ohladi zbog aktivnog prijenosa topline, s druge strane, važno je spriječiti pojavu "efekta staklenika". To se događa kada se koristi sintetička izolacija koja "ne diše".
• Odsutnost vlage. Visoka vlažnost nije samo razlog za pojavu plijesni, već i pokazatelj zbog kojeg dolazi do ozbiljnih gubitaka toplinske energije.

Kako napraviti izračun toplinske tehnike zidova kuće - glavni parametri

Prije nego što nastavite s izravnim proračunom topline, morate prikupiti detaljne podatke o zgradi. Izvješće će sadržavati odgovore na sljedeće stavke:

• Namjena građevine je stambeni, industrijski ili javni prostor određene namjene.
• Zemljopisna širina područja na kojem se objekt nalazi ili će se nalaziti.
• Klimatske značajke područja.
• Smjer zidova prema kardinalnim točkama.
• Dimenzije ulazne strukture I okviri prozora- njihova visina, širina, propusnost, vrsta prozora - drveni, plastični itd.
• Snaga opreme za grijanje, raspored cijevi, baterije.
• Prosječan broj stanovnika ili posjetitelja, radnika, ako se radi o industrijskim prostorima koji se nalaze unutar zidova odjednom.
• Građevinski materijali od kojih se izrađuju podovi, stropovi i bilo koji drugi elementi.
• Prisutnost ili odsutnost ponude Vruća voda, tip sustava koji je za to odgovoran.
• Značajke ventilacije, prirodne (prozori) i umjetne - ventilacijske osovine, klimatizacija.
• Konfiguracija cijele zgrade - broj katova, ukupna i pojedinačna površina prostorija, položaj prostorija.

Kada se ti podaci prikupe, inženjer može pristupiti izračunu.

Nudimo vam tri metode koje stručnjaci najčešće koriste. Također možete koristiti kombiniranu metodu, kada se uzimaju činjenice iz sve tri mogućnosti.

Varijante toplinskog proračuna zatvorenih konstrukcija

Evo tri pokazatelja koji će se uzeti kao glavni:

• građevinsko područje iznutra;
• volumen izvana;
• specijalizirani koeficijenti toplinske vodljivosti materijala.

Proračun topline po površini

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

Također, glavni izvori gubitka topline nisu uzeti u obzir, kao što su:

• Sustav ventilacije - 30-40%.
• Nagibi krova - 10-25%.
• Prozori i vrata - 15-25%.
• Zidovi - 20-30%.
• Pod na tlu - 5-10%.

Te su netočnosti posljedica zanemarivanja većine važni elementi dovesti do toga da sam proračun topline može imati jaku pogrešku u oba smjera. Obično inženjeri ostavljaju "rezervu", tako da morate instalirati takvu opremu za grijanje koja nije u potpunosti aktivirana ili prijeti teškim pregrijavanjem. Nije rijetkost da se sustav grijanja i klimatizacije ugrađuju u isto vrijeme, jer oni ne mogu pravilno izračunati toplinske gubitke i toplinske dobitke.

Koristite "zbirne" pokazatelje. Loše strane ovog pristupa:

• skupa oprema i materijali za grijanje;
• neugodna klima u zatvorenom prostoru;
• dodatna instalacija automatizirani nadzor 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 W je specifičan pokazatelj količine toplinske energije potrebne za zagrijavanje 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, tada pomnožite rezultat sa 100 vata. Obično sve stambene zgrade, privatne i višeobiteljske, koriste ovu vrijednost.
• Ako dizajn sadrži dva prozorska otvora ili balkon, lođu, tada se brojka povećava na 120-130 vata.
• Za industrijske i skladišne ​​prostore češće se uzima faktor od 150 W.
• Prilikom odabira grijača (radijatora), ako se nalaze blizu prozora, vrijedi dodati njihovu predviđenu snagu za 20-30%.

Toplinski proračun ogradnih konstrukcija prema volumenu zgrade

Obično se ova metoda koristi za one zgrade u kojima su visoki stropovi veći od 3 metra. To su industrijski objekti. Loša strana ove metode je što se ne uzima u obzir konverzija zraka, odnosno činjenica da je vrh 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 suvremenih građevinskih materijala, tada je brojka 34 vata.

• Staklo u prozorima:
  • dvostruki paket - 1;
  • uvez - 1,25.
• Izolacijski materijali:
  • novi moderni razvoj - 0,85;
  • standardna opeka u dva sloja - 1;
  • mala debljina stijenke - 1,30.
• Temperatura zraka zimi:
  • -10 – 0,7;
  • -15 – 0,9;
  • -20 – 1,1;
  • -25 – 1,3.
• Postotak prozora u odnosu na ukupnu površinu:
  • 10% – 0,8;
  • 20% – 0,9;
  • 30% – 1;
  • 40% – 1,1;
  • 50% – 1,2.

Sve ove pogreške mogu se i trebaju uzeti u obzir, međutim, one se rijetko koriste u stvarnoj gradnji.

Primjer termotehničkog proračuna vanjskih ogradnih konstrukcija zgrade analizom upotrijebljene izolacije

Ako sami gradite stambenu zgradu ili vikendicu, toplo preporučamo da razmislite o svemu do najsitnijih detalja kako biste u konačnici uštedjeli novac i stvorili optimalnu klimu unutra, osiguravajući dugotrajan rad objekta.

Da biste to učinili, morate riješiti dva problema:

• napraviti ispravan izračun topline;
• ugraditi sustav grijanja.

Primjer podataka:

• kutni dnevni boravak;
• jedan prozor - 8,12 četvornih metara;
• regija - Moskovska regija;
• debljina stijenke - 200 mm;
• područje prema vanjskim parametrima - 3000 * 3000.

Potrebno je saznati koliko je snage potrebno za zagrijavanje 1 četvornog metra prostorije. Rezultat će biti Qsp = 70 W. Ako je izolacija (debljina stijenke) manja, tada su i vrijednosti niže. Usporedi:

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

Ovaj pokazatelj će se uzeti u obzir prilikom postavljanja grijanja.

Softver za projektiranje sustava grijanja

Uz pomoć računalnih programa tvrtke ZVSOFT možete izračunati sve utrošene materijale za grijanje, kao i napraviti detaljan tlocrt komunikacije s prikazom radijatora, specifičnog toplinskog kapaciteta, potrošnje energije, čvorova.

Tvrtka nudi osnovni CAD za projektantski rad bilo koje složenosti. U njemu ne samo da možete dizajnirati sustav grijanja, već i stvarati 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 projektiranje svih inženjerskih sustava, uključujući grijanje. Uz pomoć jednostavnog crtanja linija i funkcije slojevitosti plana, možete dizajnirati nekoliko komunikacija na jednom crtežu - vodoopskrba, struja itd.

Prije izgradnje kuće napravite toplinski proračun. To će vam pomoći da ne pogriješite s izborom opreme i kupnjom građevinskog materijala i izolacije.

Prije mnogo vremena građene su zgrade i građevine bez razmišljanja o svojstvima toplinske vodljivosti zatvorenih konstrukcija. Drugim riječima, zidovi su jednostavno napravljeni debeli. A ako ste ikada bili u starim trgovačkim kućama, onda ste mogli primijetiti da su vanjski zidovi ovih kuća napravljeni od keramičkih opeka, čija je debljina oko 1,5 metar. Takva debljina zida od opeke pružala je i još uvijek pruža prilično ugodan boravak za ljude u ovim kućama čak iu najtežim mrazevima.

Trenutno se sve promijenilo. A sada nije ekonomski isplativo napraviti zidove tako debelim. Stoga su izumljeni materijali koji ga mogu smanjiti. Neki od njih: grijači i plinski silikatni blokovi. Zahvaljujući tim materijalima, na primjer, debljina zidanje opekom može se smanjiti do 250 mm.

Sada se zidovi i stropovi najčešće izrađuju od 2 ili 3 sloja, od kojih je jedan sloj materijal s dobrim toplinsko-izolacijskim svojstvima. A kako bi se utvrdilo optimalna debljina ovog materijala provodi se termotehnički proračun i određuje rosište.

Kako se vrši izračun za određivanje točke rosišta, možete pronaći na sljedećoj stranici. Ovdje će se proračun toplinske tehnike razmotriti 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). "Toplinska 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 unutarnje mikroklime".
• Korist. Npr. Malyavin "Gubitak topline zgrade. Vodič za pomoć" .

Izračunati parametri

U postupku izvođenja proračuna toplinske tehnike utvrđuju se:

• toplinske karakteristike građevinskih materijala zatvorenih konstrukcija;
• smanjeni otpor prijenosu topline;
• usklađenost ovog smanjenog otpora sa standardnom vrijednošću.

Primjer. Toplinskotehnički proračun troslojnog zida bez zračnog raspora

Početni podaci

1. Klima područja i mikroklima prostorije

Građevinsko područje: Nižnji Novgorod.

Namjena objekta: stambena.

Izračunata relativna vlažnost unutarnjeg zraka iz uvjeta bez kondenzacije na unutarnjim površinama vanjskih ograda je - 55% (SNiP 23-02-2003 p.4.3. Tablica 1 za normalne uvjete vlažnosti).

Optimalna temperatura zraka u dnevnoj sobi tijekom hladne sezone t int = 20 ° C (GOST 30494-96 tablica 1).

Procijenjena vanjska temperatura tekst, određena temperaturom najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92 = -31 ° S (SNiP 23-01-99 tablica 1 stupac 5);

Trajanje razdoblja grijanja s prosječnom dnevnom vanjskom temperaturom od 8°S jednako je z ht = 215 dana (SNiP 23-01-99 tablica 1 stupac 11);

Prosječna vanjska temperatura tijekom razdoblja grijanja t ht = -4,1 ° C (SNiP 23-01-99 tablica. 1 stupac 12).

2. Zidna konstrukcija

Zid se sastoji od sljedećih slojeva:

• Opeka ukrasna (besser) debljine 90 mm;
• izolacija (ploča od mineralne vune), na slici je njegova debljina označena znakom "X", jer će se naći u procesu izračuna;
• silikatna opeka debljine 250 mm;
• žbuka (složeni mort), dodatni sloj za dobivanje objektivnije slike, budući da je njegov utjecaj minimalan, ali postoji.

3. Termofizička svojstva materijala

Vrijednosti karakteristika materijala sažete su u tablici.

Bilješka (*): Ove karakteristike mogu se pronaći i kod proizvođača termoizolacijskih materijala.

Kalkulacija

4. Određivanje debljine izolacije

Da bi se izračunala debljina toplinsko-izolacijskog sloja, potrebno je odrediti otpor prijenosa topline ograđene konstrukcije na temelju zahtjeva sanitarne norme i ušteda energije.

4.1. Određivanje norme toplinske zaštite prema uvjetu uštede energije

Određivanje stupnja-dana razdoblja grijanja prema klauzuli 5.3 SNiP 23-02-2003:

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

Bilješka: također stupanj-dani imaju oznaku - GSOP.

Normativna vrijednost smanjene otpornosti na prijenos topline treba uzeti ne manje od normaliziranih vrijednosti određenih SNIP 23-02-2003 (tablica 4), ovisno o stupnju-danu građevinskog područja:

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

gdje je: Dd - stupanj-dan razdoblja grijanja u Nižnjem Novgorodu,

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

4.1. Određivanje norme toplinske zaštite prema stanju sanitarnih uvjeta

U našem slučaju, to se smatra primjerom, budući da se ovaj pokazatelj izračunava za industrijske zgrade s prekomjernom osjetljivom toplinom većom od 23 W / m 3 i zgrade namijenjene sezonskom radu (u jesen ili proljeće), kao i zgrade s procijenjena unutarnja temperatura zraka od 12 ° C i ispod zadane otpornosti na prijenos topline zatvorenih konstrukcija (osim prozirnih).

Određivanje normativne (maksimalne dopuštene) otpornosti na prijenos topline prema sanitarnim uvjetima (formula 3 SNiP 23-02-2003):

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

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

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

Δt n \u003d 4 ° S - normalizirana temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine ovojnice zgrade, uzeta prema tablici 5 u ovom slučaju za vanjske zidove stambenih zgrada;

α int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° S) - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ograde, uzima se prema tablici 7 za vanjske zidove.

4.3. Stopa toplinske zaštite

Iz gornjih proračuna za potrebni otpor prijenosa topline biramo R req iz uvjeta uštede energije i označite ga sada R tr0 \u003d 3,214 m 2 × °S/W .

5. Određivanje debljine izolacije

Za svaki sloj određenog zida potrebno je izračunati toplinski otpor prema formuli:

gdje je: δi - debljina sloja, mm;

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

1 sloj ( ukrasna opeka): R 1 \u003d 0,09 / 0,96 \u003d 0,094 m 2 × °S/W .

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

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

Određivanje najmanje dopuštene (potrebne) toplinske otpornosti termoizolacijski 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 unutarnjoj površini;

R ext \u003d 1/α ext \u003d 1/23 - otpornost na prijenos topline na vanjskoj površini, α ext se uzima prema tablici 14 za vanjske zidove;

ΣR i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - zbroj toplinskih otpora svih slojeva zida bez sloja izolacije, određen uzimajući u obzir koeficijente toplinske vodljivosti materijala uzetih u stupcu A ili B (stupci 8 i 9 tablice D1 SP 23-101-2004) u u skladu s uvjetima vlažnosti zida, m 2 ° S /W

Debljina izolacije je (formula 5.7):

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

Određivanje toplinske otpornosti zida pod uvjetom da ukupna debljina izolacije bude 250 mm (formula 5.8):

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

Iz dobivenog rezultata može se zaključiti da

R 0 \u003d 3,503 m 2 × °S/W> R tr0 = 3,214 m 2 × °S/W→ stoga se odabire debljina izolacije Pravo.

Utjecaj zračnog raspora

U slučaju troslojnog zidanja, mineralna vuna, staklenu vunu ili drugu izolaciju od ploča, potrebno je između vanjskog zida i izolacije ugraditi zračno ventilirani sloj. Debljina ovog sloja treba biti najmanje 10 mm, a poželjno je 20-40 mm. Neophodno je za ispuštanje izolacije, 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, naime:

a) strukturni slojevi koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine (u našem slučaju, to je ukrasna opeka (besser)) ne uzimaju se 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.