Termotehnički proračun zidova zgrade. Toplotni proračun zida

Da biste odredili debljinu zida prilikom izgradnje kuće, morate naučiti kako izračunati toplinsku provodljivost zidova. Ovaj pokazatelj ovisi o korištenim građevinskim materijalima, klimatskim uvjetima.

Norme debljine zidova u južnim i sjevernim regijama će se razlikovati. Ako ne napravite proračun prije početka gradnje, može se ispostaviti da će kuća zimi biti hladna i vlažna, a ljeti previše vlažna.

Zašto vam je potrebna kalkulacija


Debljina zidova u južnim i sjevernim geografskim širinama trebala bi biti različita

Da biste uštedjeli na grijanju i doprinijeli stvaranju zdrave mikroklime u prostoriji, potrebno je pravilno izolirati materijale koje ćemo koristiti tokom izgradnje. Prema zakonu fizike, kada je vani hladno i toplo u prostoriji, toplotna energija izlazi kroz zid i krov.

  • zimi će zidovi promrznuti;
  • Značajna sredstva će biti utrošena na grijanje prostorija;
  • pomak, što će dovesti do stvaranja kondenzacije i vlage u prostoriji, pokrenut će se plijesan;
  • ljeti će kuća biti vruća kao pod užarenim suncem.

Da biste izbjegli ove nevolje, prije početka gradnje potrebno je izračunati toplinsku provodljivost materijala i odlučiti koliko debeo zid treba graditi i kojim materijalom koji štedi toplinu izolirati.

Od čega zavisi toplotna provodljivost?


Provodljivost topline u velikoj mjeri ovisi o materijalu zidova.

Toplotna provodljivost se izračunava na osnovu količine toplinske energije koja prolazi kroz materijal površine 1 kvadrat. m i debljine 1 m sa temperaturnom razlikom unutar i izvan jednog stepena. Testovi se izvode 1 sat.

Provodljivost toplotne energije zavisi od:

  • fizička svojstva i sastav materije;
  • hemijski sastav;
  • radni uslovi.

Materijali koji štede toplinu smatraju se manjim od 17 W / (m ° C).

Vršimo kalkulacije


Otpor prijenosu topline mora biti veći od minimuma navedenog u propisima

Toplotna provodljivost je važan faktor u građevinarstvu. Prilikom projektovanja zgrada, arhitekt izračunava debljinu zidova, ali to košta dodatni novac. Da biste uštedjeli novac, možete shvatiti kako sami izračunati potrebne pokazatelje.

Brzina prijenosa topline materijala ovisi o komponentama uključenim u njegov sastav. Otpor prijenosa topline mora biti veći od minimalne vrijednosti navedene u propisu "Toplotna izolacija zgrada".

Razmislite kako izračunati debljinu zida, ovisno o materijalima koji se koriste u izgradnji.

Formula za izračun:

R=δ/ λ (m2 °C/W), gdje je:

δ je debljina materijala koji se koristi za izgradnju zida;

λ je pokazatelj toplotne provodljivosti, izračunat u (m2 °C/W).

Kada kupujete građevinski materijal, koeficijent toplinske provodljivosti mora biti naveden u pasošu za njih.

Vrijednosti parametara za stambene zgrade navedene su u SNiP II-3-79 i SNiP 23-02-2003.

Važeće vrijednosti po regijama

Minimalna dozvoljena vrijednost provodljivosti topline za različite regije navedena je u tabeli:


Svaki materijal ima svoj indeks toplotne provodljivosti. Što je veći, više topline prolazi kroz ovaj materijal.

Brzine prijenosa topline za različite materijale

Vrijednosti ​​provođenja topline po materijalima i njihova gustina prikazani su u tabeli:

Toplotna provodljivost građevinskih materijala ovisi o njihovoj gustoći i vlažnosti. Isti materijali različitih proizvođača mogu se razlikovati po svojstvima, pa se koeficijent mora vidjeti u uputama za njih.

Proračun sendvič strukture


Prilikom izračunavanja višeslojne strukture, zbrojite toplinsku otpornost svih materijala

Ako gradimo zid od različitih materijala, na primjer, mineralne vune, gipsa, vrijednosti se moraju izračunati za svaki pojedinačni materijal. Zašto zbrajati rezultirajuće brojeve.

U ovom slučaju vrijedi raditi prema formuli:

Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, gdje je:

R1-Rn - toplinska otpornost slojeva različitih materijala;

Ra.l - toplotni otpor zatvorenog vazdušnog sloja. Vrijednosti se mogu naći u tabeli 7, klauzula 9 u SP 23-101-2004. Prilikom izgradnje zidova nije uvijek predviđen sloj zraka. Za više informacija o proračunima pogledajte ovaj video:

Na osnovu ovih proračuna može se zaključiti da li se odabrani građevinski materijali mogu koristiti i kolika bi trebala biti debljina.

Sekvenciranje

Prije svega, morate odabrati građevinski materijal koji ćete koristiti za izgradnju kuće. Nakon toga izračunavamo toplinski otpor zida prema gore opisanoj shemi. Dobijene vrijednosti treba uporediti sa podacima u tabelama. Ako se podudaraju ili su veći, dobro.

Ako je vrijednost niža nego u tabeli, tada morate povećati zidove i ponovo izvršiti proračun. Ako u konstrukciji postoji zračni raspor, koji se ventilira vanjskim zrakom, tada ne treba uzimati u obzir slojeve koji se nalaze između zračne komore i ulice.

Kako izvršiti proračune na online kalkulatoru

Da biste dobili tražene vrijednosti, vrijedi u online kalkulator unijeti regiju u kojoj će se zgrada raditi, odabrani materijal i procijenjenu debljinu zida.

Usluga sadrži informacije za svaku pojedinačnu klimatsku zonu:

  • t zrak;
  • prosječna temperatura tokom sezone grijanja;
  • trajanje grejne sezone;
  • vlažnost vazduha.

Unutrašnja temperatura i vlažnost su iste za svaku regiju

Informacije koje su iste za sve regije:

  • unutrašnja temperatura i vlažnost;
  • koeficijenti prolaza topline unutrašnjih, vanjskih površina;
  • temperaturna razlika.

Kako bi kuća bila topla i održavala zdravu mikroklimu, prilikom izvođenja građevinskih radova neophodno je izračunati toplinsku provodljivost zidnih materijala. To je lako učiniti sami ili koristeći online kalkulator na internetu. Za više informacija o tome kako koristiti kalkulator, pogledajte ovaj video:

Za garantovano tačno određivanje debljine zidova, možete se obratiti građevinskoj kompaniji. Njegovi stručnjaci će izvršiti sve potrebne proračune u skladu sa zahtjevima regulatornih dokumenata.

Grijanje i ventilacija stambenih zgrada

Edukativno-metodički priručnik za praktične vježbe

Po disciplini

„Mrežni inženjering. Toplina i ventilacija"

(primjeri proračuna)

Samara 2011


Sastavila: Dezhurova Natalya Yurievna

Nokhrina Elena Nikolaevna

UDK 628.81/83 07

Grijanje i ventilacija stambenih zgrada: nastavno sredstvo za testove i praktične vježbe iz discipline „Inženjerske mreže. Opskrba toplinom i plinom i ventilacija / Komp.:
N.Yu. Dežurova, E.N. Nokhrina; Samara State arh. - zgrada. un-t. - Samara, 2011. - 80 str.

Prikazana je metodologija izvođenja praktične nastave i izvođenja testova iz predmeta "Inženjerske mreže i oprema zgrada" Opskrba toplinom i plinom i ventilacija. Ovaj vodič pruža širok raspon opcija za konstruktivna rješenja za vanjske zidove, opcije za tipične tlocrte i pruža referentne podatke za proračune.

Dizajniran za redovne i vanredne studente
specijalnost 270102.65 "Industrijska i niskogradnja", a mogu je koristiti i studenti specijalnosti 270105.65 "Urbano građenje i privreda".


1 Zahtjevi za dizajn i sadržaj kontrole
rad (praktične vježbe) i početni podaci …………………..5


energetski efikasne zgrade …………………………………………………………………………………………11

3 Termotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija ... .16

3.1 Toplotni proračun vanjskog zida (primjer proračuna) ..20


(primjer izračuna)…………………………………………………………………25

3.3 Termotehnički proračun potkrovlja
(primjer proračuna) ………………………………………………………………...26

4 Proračun toplinskih gubitaka po prostorijama zgrade …………………………..28

4.1 Proračun toplotnih gubitaka u prostorijama zgrade (primjer proračuna) ... 34

5 Razvoj sistema centralnog grijanja ………………………..44

6 Proračun grijaćih uređaja ………………………………………………..46

6.1 Primjer proračuna grijača ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………….

7 Konstruktivna rješenja za ventilaciju stambenog objekta ………………..55

7.1 Aerodinamički proračun prirodnog gaza

ventilacija ………………………………………………………………………59

7.2 Proračun prirodnih ventilacijskih kanala ………………………………….62

Bibliografska lista ………………………………………………………….66

Dodatak A Mapa zona vlažnosti …………………………………………….67

Aneks B Radni uslovi ograđenih konstrukcija
zavisno od režima vlažnosti prostorija i zona vlažnosti ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………

Dodatak B Toplinska svojstva materijala …….. ..69

Dodatak D Varijante tipičnih presjeka poda ……………………70

Dodatak D Vrijednosti koeficijenta curenja vode u sklopovima instrumenata sa sekcijskim i panelnim radijatorima ... ..75

Aneks E Toplotni tok 1 m uljno obojenih, vertikalno položenih vertikalno glatkih metalnih cijevi, q, W/m …………………………………………….76

Prilog G Tabela za proračun okruglih čeličnih vazdušnih kanala sa t in= 20 ºS …………………………………………..77

Aneks 3 Korekcioni faktori za gubitke pritiska zbog trenja, uzimajući u obzir hrapavost materijala
vazdušni kanali …………………………………………….78

Dodatak I Koeficijenti lokalnih otpora za razne

elementi vazdušnih kanala …………………………….79


1 Zahtjevi za dizajn i sadržaj kontrole
rad (praktične vježbe) i početni podaci

Kontrolni rad se sastoji od obračuna i objašnjenja i grafičkog dijela.

Svi potrebni početni podaci uzimaju se prema tabeli 1 u skladu sa posljednjom cifrom šifre učenika.

Nagodba i objašnjenje sadrže sljedeće dijelove:

1. Klimatski podaci

2. Izbor ogradnih konstrukcija i njihova toplotna tehnika
proračun

3. Proračun toplotnih gubitaka po prostorijama zgrade

4. Izrada sheme centralnog grijanja (postavljanje uređaja za grijanje, uspona, mreže i upravljačke jedinice)

5. Proračun uređaja za grijanje

6. Konstruktivno rješenje sistema prirodne ventilacije

7. Aerodinamički proračun ventilacionog sistema.

Objašnjenje se pravi na A4 listovima ili kvadratnim sveskama.

Grafički dio je izrađen na milimetarskom papiru, zalijepljen u svesku i sadrži:

1. Plan tipske etaže M 1:100 (vidi prilog)

2. Plan podruma M 1:100

3. Plan potkrovlja M 1:100

4. Aksonometrijski dijagram sistema grijanja M 1:100.

Na osnovu plana se izrađuju planovi podruma i potkrovlja
tipičan sprat.

Kontrolni rad predviđa proračun dvospratne stambene zgrade, proračuni se vrše za jednu sekciju. Sistem grijanja je jednocijevni sa gornjim ožičenjem, slijepa ulica.

Konstruktivno rješenje za podove iznad negrijanog podruma i toplog potkrovlja treba uzeti po analogiji s primjerom proračuna.

Klimatske karakteristike građevinskog područja date u tabeli 1 izdate su iz SNiP 23-01-99 * Klimatologija zgrade:

1) srednja temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda sa sigurnošću od 0,92 (Tabela 1, kolona 5);

2) srednja temperatura grejnog perioda (tabela 1
kolona 12);

3) trajanje perioda grejanja (tabela 1
kolona 11);

4) maksimum srednjih brzina vjetra u bodovima za januar (tabela 1 kolona 19).

Termofizičke karakteristike materijala za ograde uzimaju se u zavisnosti od uslova rada konstrukcije, koji su određeni režimom vlažnosti prostorije i vlažnom zonom gradilišta.

Prihvatamo režim vlažnosti stambenih prostorija normalno, na osnovu podešene temperature +20 ºS i relativne vlažnosti unutrašnjeg vazduha 55%.

Prema karti, Dodatak A i Dodatak B određuju uslove
rad omotača zgrade. Nadalje, prema Dodatku B, prihvatamo glavne termofizičke karakteristike materijala slojeva ograde, odnosno koeficijente:

toplotna provodljivost, W / (mºS);

apsorpcija toplote, W / (m 2 ºS);

paropropusnost, mg/(m h Pa).


Tabela 1

Početni podaci za obavljanje kontrolnih poslova

Početni podaci Numeričke vrijednosti u zavisnosti od zadnje znamenke šifre
Broj varijante tipskog tlocrta (Dodatak D)
Visina poda (od poda do poda) 2,7 3,0 3,1 3,2 2,9 3,0 3,1 2,7 3,2 2,9
Opcija dizajna vanjskog zida (tabela 2)
Opcije grada Moskva St. Petersburg Kalinjingrad Cheboksary Nižnji Novgorod Voronjež Saratov Volgograd Orenburg Penza
, ºS -28 -26 -19 -32 -31 -26 -27 -25 -31 -29
, ºS -3,1 -1,8 1,1 -4,9 -4,1 -3,1 -4,3 -2,4 -6,3 -4,5
, dana
, gospođa 4,9 4,2 4,1 5,0 5,1 5,1 5,6 8,1 5,5 5,6
Orijentacija na kardinalne tačke OD YU W AT SW NW SE SW AT W
Debljina poda 0,3 0,25 0,22 0,3 0,25 0,22 0,3 0,25 0,22 0,3
Kuhinje sa štednjakom sa dva plamena i tri plamenika sa četiri plamenika + - - - + - - - + + - - - + - - - + + - - - + - + - - - + -

Prozori 1,8 x 1,5 (za dnevne sobe); 1,5 x 1,5 (za kuhinju)

Vanjska veličina vrata 1,2 x 2,2

tabela 2

Varijante konstruktivnih rješenja za vanjske zidove

Opcija 1 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline
Opcija 2 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline ; 3 sloj - cementno-pješčani malter; 4. sloj - teksturirani sloj fasadnog sistema
Opcija 3 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline 3 sloj - cementno-pješčani malter; 4. sloj - teksturirani sloj fasadnog sistema
Opcija 4 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2. sloj - zidanje od silikatne cigle; 3 sloj - monolitni ekspandirani beton od gline
Opcija 5 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2. sloj - zidanje od keramičke cigle; 3 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline, ; 4 sloj - cementno-pješčani malter; 5. sloj - teksturirani sloj fasadnog sistema
Opcija 6
Opcija 7 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline, ; 3. sloj - zidanje od keramičke cigle
Opcija 8 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline,
Opcija 9 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline, ; 3. sloj - zidanje od silikatne cigle
Opcija 10 1 sloj - krečno-pješčani malter; 2. sloj - zidanje od silikatne cigle; 3 sloja - monolitni ekspandirani beton od gline, ; 4 sloja - zidanje od keramičke cigle

Tabela 3

Vrijednosti koeficijenta termotehničke uniformnosti

br. p / str Vrsta konstrukcije vanjskog zida r
Jednoslojni nosivi vanjski zidovi 0,98 0,92
Jednoslojni samonosivi vanjski zidovi u zgradama monolitnog okvira 0,78 0,8
Dvoslojni vanjski zidovi sa unutrašnjom izolacijom 0.82 0,85
Dvoslojni vanjski zidovi sa neventiliranim fasadnim sistemima tipa LNPP 0,92 0,93
Dvoslojni vanjski zidovi sa ventiliranom fasadom 0,76 0,8
Troslojni spoljni zidovi sa efikasnom izolacijom 0,84 0,86

2 Konstruktivna rješenja za vanjske zidove
energetski efikasne zgrade

Konstruktivna rješenja za vanjske zidove energetski efikasnih zgrada koja se koriste u izgradnji stambenih i javnih objekata
strukture se mogu podijeliti u 3 grupe (slika 1):

1) jednoslojni;

2) dvoslojni;

3) troslojni.

Jednoslojni vanjski zidovi izrađeni su od blokova celularnog betona koji su po pravilu samonoseći sa podupiranjem podnih elemenata, uz obaveznu zaštitu od vanjskih atmosferskih utjecaja nanošenjem žbuke,
obloge itd. Prijenos mehaničkih sila u takvim konstrukcijama vrši se preko armiranobetonskih stupova.

Dvoslojni vanjski zidovi sadrže nosive i termoizolacijske slojeve. U ovom slučaju, grijač se može postaviti kao
spolja kao i iznutra.

Na početku programa uštede energije u Samarskoj regiji uglavnom se koristila unutrašnja izolacija. Kao toplinski izolacijski materijal korišteni su ekspandirani polistiren i URSA staple fiberglas ploče. Sa strane prostorije grijalice su bile zaštićene suhozidom ili gipsom. Za
kako bi se grijači zaštitili od vlage i nakupljanja vlage, postavljena je parna barijera u obliku polietilenskog filma.

Tijekom daljnjeg rada zgrada otkriveni su mnogi nedostaci povezani s kršenjem razmjene zraka u prostorijama, pojavom tamnih mrlja, plijesni i gljivica na unutrašnjim površinama vanjskih zidova. Stoga se unutarnja izolacija trenutno koristi samo pri ugradnji dovodne i ispušne mehaničke ventilacije. Kao grijači koriste se materijali s malom apsorpcijom vode, na primjer, pjenasta plastika i raspršena poliuretanska pjena.

Sistemi sa vanjskom izolacijom imaju niz značajnih
beneficije. To uključuje: visoku termičku uniformnost, održivost, mogućnost implementacije arhitektonskih rješenja različitih oblika.

U građevinskoj praksi koriste se dvije opcije
fasadni sistemi: sa spoljnim slojem maltera; sa ventiliranim zračnim rasporom.

U prvoj verziji fasadni sistemi as
Izolacijske ploče se uglavnom koriste stiropor ploče.
Izolacija je zaštićena od vanjskih atmosferskih utjecaja osnovnim ljepljivim slojem ojačanim fiberglasom i dekorativnim slojem.



Rice. 1. Vrste vanjskih zidova energetski efikasnih zgrada:

a - jednoslojni, b - dvoslojni, c - troslojni;

1 - gips; 2 - ćelijski beton;

3 - zaštitni sloj; 4 - vanjski zid;

5 - izolacija; 6 - fasadni sistem;

7 - membrana otporna na vjetar;

8 - ventilirani zračni raspor;

11 - obložna cigla; 12 - fleksibilne veze;

13 - ploča od ekspandirane gline; 14 - teksturirani sloj.


U ventiliranim fasadama koristi se samo negoriva izolacija u obliku ploča od bazaltnih vlakana. Izolacija je zaštićena od
izloženost atmosferskoj vlazi fasadne ploče, koje se pričvršćuju na zid pomoću nosača. Između ploča i izolacije postoji zračni razmak.

Prilikom projektovanja ventilisanih fasadnih sistema stvara se najpovoljniji režim toplote i vlage spoljnih zidova, jer se vodena para koja prolazi kroz spoljašnji zid meša sa spoljnim vazduhom koji ulazi kroz vazdušni zazor i ispušta se na ulicu kroz izduvne kanale.

Troslojni zidovi, podignuti ranije, korišteni su uglavnom u obliku bunara. Izrađene su od sitnokomadnih proizvoda smještenih između vanjskog i unutrašnjeg sloja izolacije. Koeficijent termotehničke homogenosti konstrukcija je relativno mali ( r< 0,5) из-за наличия кирпичных перемычек. При реализации в России второго этапа энергосбережения достичь требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче с помощью
zidanje bunara nije moguće.

U građevinskoj praksi široku primjenu našli su troslojni zidovi s upotrebom fleksibilnih veza, za čiju izradu se koristi čelična armatura, s odgovarajućim antikorozivnim svojstvima čelika ili zaštitnih premaza. Kao unutrašnji sloj koristi se ćelijski beton, a kao toplinski izolacijski materijali se koriste polistirenska pjena, mineralne ploče i penoizol. Obložni sloj je izrađen od keramičke cigle.

Troslojni betonski zidovi u velikopanelnoj stanogradnji se dugo koriste, ali sa manjom vrijednošću smanjene
otpor prenosa toplote. Za povećanje topline
mora se koristiti homogenost panelnih struktura
fleksibilne čelične veze u obliku pojedinačnih šipki ili njihovih kombinacija. Ekspandirani polistiren se često koristi kao međusloj u takvim strukturama.

Trenutno troslojni
sendvič paneli za izgradnju trgovačkih centara i industrijskih objekata.

Kao srednji sloj u takvim strukturama,
učinkoviti materijali za toplinsku izolaciju - mineralna vuna, ekspandirani polistiren, poliuretanska pjena i penoizol. Troslojne ogradne konstrukcije karakteriziraju heterogenost materijala u poprečnom presjeku, složena geometrija i spojevi. Iz strukturalnih razloga, za stvaranje veza između školjki, potrebno je da jači materijali prođu ili uđu u toplinsku izolaciju, čime se narušava ujednačenost toplinske izolacije. U tom slučaju nastaju takozvani hladni mostovi. Tipični primjeri ovakvih hladnih mostova su okvirna rebra u troslojnim panelima sa efikasnom izolacijom stambenih zgrada, ugaono pričvršćivanje troslojnih panela sa oblogama od iverice i izolacija drvenom šipkom itd.


3 Termotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija

Smanjeni otpor prenosa toplote ogradnih konstrukcija R 0 treba uzeti u skladu sa projektnim zadatkom, ali ne manje od zahtevanih vrednosti R 0 tr, utvrđenih na osnovu sanitarno-higijenskih uslova, prema formuli (1), a uslovi uštede energije prema tabeli 4.

1. Određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline ograde, na osnovu sanitarno-higijenskih i udobnih uslova:

(1)

gdje n- koeficijent uzet u zavisnosti od položaja vanjske površine omotača zgrade u odnosu na vanjski zrak, tabela 6;

Procijenjena zimska temperatura vanjskog zraka, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog perioda sa sigurnošću od 0,92;

Normalizovana temperaturna razlika, °C, tabela 5;

Koeficijent prolaza toplote unutrašnje površine omotača zgrade, uzet prema tabeli. 7, W / (m 2 ºS).

2. Određujemo potrebnu smanjenu otpornost na prenos toplote ograde, na osnovu uslova uštede energije.

Stepen dana grejnog perioda (GSOP) treba odrediti po formuli:

GSOP= , (2)

gdje je prosječna temperatura, ºS, i trajanje perioda grijanja sa srednjom dnevnom temperaturom zraka od 8 ºS. Vrijednost potrebnog smanjenog otpora prijenosu topline određena je iz tabele. četiri

Tabela 4

Potrebna smanjena otpornost na prijenos topline

omotači zgrade

Zgrade i prostorije Stepen dana grejnog perioda, °C dan. Smanjena otpornost na prijenos topline ogradnih konstrukcija, (m 2 ° C) / W:
zidovi obloge i plafoni preko prilaza tavanski plafoni, preko hladnih podzemlja i podruma prozori i balkonska vrata
Stambene, medicinsko-preventivne i dječje ustanove, školski internati. 2,1 2,8 3,5 4,2 4,9 5,6 3,2 4,2 5,2 6,2 7,2 8,2 2,8 3,7 4,6 5,5 6,4 7,3 0,30 0,45 0,60 0,70 0,75 0,80
Javne, osim navedenih, administrativne i kućne, osim prostorija sa vlažnim ili vlažnim režimom 1,6 2,4 3,0 3,6 4,2 4,8 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 2,0 2,7 3,4 4,1 4,8 5,5 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
Proizvodnja sa suvim i normalnim režimima 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
Napomene: 1. Međuvrijednosti R 0 tr treba odrediti interpolacijom. 2. Norme otpornosti na prenos toplote prozirnih ogradnih konstrukcija za prostorije industrijskih zgrada sa vlažnim i vlažnim uslovima, sa viškom osetljive toplote od 23 W/m 3, kao i za prostorije javnih, upravnih i kućnih zgrada sa vlažnim ili vlažne uslove treba uzeti kao za prostorije sa suvim i normalnim uslovima industrijskih zgrada. 3. Smanjeni otpor prijenosa topline slijepog dijela balkonskih vrata mora biti najmanje 1,5 puta veći od otpora prijenosa topline prozirnog dijela ovih proizvoda. 4. U određenim opravdanim slučajevima vezanim za specifična projektna rješenja za popunjavanje prozorskih i drugih otvora, dozvoljena je upotreba konstrukcija prozora i balkonskih vrata sa smanjenim otporom prijenosa topline za 5% manjim od navedenog u tabeli.

Vrijednosti smanjenog otpora na prijenos topline pojedinih ogradnih konstrukcija treba uzeti jednake najmanje
vrijednosti određene formulom (3) za zidove stambenih i javnih zgrada, ili formulom (4) - za druge ograde
dizajni:

(3)

(4)

gdje su normalizirani otpori prijenosa topline koji zadovoljavaju zahtjeve druge faze uštede energije, (m 2 · ° C) / W.

3. Pronađite smanjeni otpor prijenosu topline
omotač zgrade prema formuli

, (5)

gdje R 0 arb.

r- koeficijent toplotne ujednačenosti, određen prema tabeli 2.

Određujemo vrijednost R 0 arb. za višeslojni vanjski zid

(m 2 °C) / W, (6)

gdje R to- toplotni otpor omotača zgrade, (m 2 ·°S) / W;

- koeficijent prolaza toplote (za zimske uslove) spoljne površine omotača zgrade, određen prema tabeli 7, W/(m 2 °C); 23 W / (m 2 °C).

(m 2 °C) / W, (7)

gdje R 1 , R 2 , …R n- toplinska otpornost pojedinih slojeva konstrukcije, (m 2 · ° C) / W.

Toplinska otpornost R, (m 2 °C) / W, višeslojni sloj
ogradnu strukturu treba odrediti formulom

gdje je debljina sloja, m;

Procijenjeni koeficijent toplotne provodljivosti materijala sloja,

W/(m °C) (Dodatak B).

vrijednost r unaprijed postavljen u zavisnosti od dizajna projektovanog vanjskog zida.

4. Otpor prenosu toplote poredimo sa traženim vrednostima, na osnovu komfornih uslova i uslova uštede energije, birajući veću vrednost.

Mora postojati nejednakost

Ako je ispunjen, onda dizajn ispunjava termičke zahtjeve. U suprotnom, morate povećati debljinu izolacije i ponoviti proračun.

Na osnovu stvarnog otpora prijenosa topline R 0 arb. naći
koeficijent prolaza toplote ogradne konstrukcije K, W / (m 2 ºS), prema formuli

Termotehnički proračun vanjskog zida (primjer proračuna)

Početni podaci

1. Građevinsko područje - Samara.

2. Prosječna temperatura najhladnijeg petodnevnog perioda sa vjerovatnoćom od 0,92 t n 5 \u003d -30 ° S.

3. Prosječna temperatura perioda grijanja = -5,2 °S.

4. Trajanje perioda grijanja je 203 dana.

5. Temperatura zraka unutar zgrade t in=20 °S.

6. Relativna vlažnost vazduha =55%.

7. Zona vlažnosti - suva (Dodatak A).

8. Radni uslovi ogradnih konstrukcija - A
(Dodatak B).

U tabeli 5 prikazan je sastav ograde, a na slici 2 prikazan je redoslijed slojeva u konstrukciji.

Procedura izračunavanja

1. Određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline vanjskog zida, na osnovu sanitarne i komforne
uslovi:

gdje n- koeficijent koji se uzima u zavisnosti od pozicije
vanjska površina omotača zgrade u odnosu na vanjski zrak; za vanjske zidove n = 1;

Projektna temperatura unutrašnjeg vazduha, °C;

Procijenjena zimska temperatura vanjskog zraka, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog perioda
sigurnost 0,92;

Normativna temperaturna razlika, °S, tabela 5, za spoljne zidove stambenih zgrada 4 °S;

Koeficijent prolaza toplote unutrašnje površine omotača zgrade, uzet prema tabeli. 7, 8,7 W / (m 2 ºS).

Tabela 5

Sastav ograde

2. Određujemo potrebnu smanjenu otpornost na prijenos topline vanjskog zida, na osnovu uvjeta uštede energije. Stepen dani grejnog perioda (GSOP) određuju se formulom

GSOP \u003d (20 + 5,2) 203 = 5116 (ºS dan);

gdje je prosječna temperatura, ºS, i trajanje perioda grijanja sa prosječnom dnevnom temperaturom zraka od 8 ºS

(m 2 ºS) / W.

Potrebna smanjena otpornost na prijenos topline
utvrđeno prema tabeli. 4 metodom interpolacije.

3. Od dvije vrijednosti od 1,43 (m 2 ºS) / W i 3,19 (m 2 ºS) / W

uzimamo najveću vrijednost od 3,19 (m 2 ºS) / W.

4. Odredite potrebnu debljinu izolacije iz stanja.

Smanjena otpornost na prijenos topline ogradne konstrukcije određena je formulom

gdje R 0 arb.- otpornost na prijenos topline površine vanjskog zida bez uzimanja u obzir utjecaja vanjskih uglova, spojeva i stropova, nagiba prozora i toplotno provodnih inkluzija, (m 2 ° C) / W;

r- koeficijent termičke uniformnosti, u zavisnosti od strukture zida, određen prema tabeli 2.

Prihvati za dvoslojne zidne zavese sa
vanjska izolacija, vidi tabelu. 3.

(m 2 °C) / W

6. Odredite debljinu izolacije

M je standardna vrijednost izolacije.

Prihvatamo standardnu ​​vrijednost.

7. Odredite smanjeni otpor prijenosa topline
ogradne konstrukcije, na osnovu standardne debljine izolacije

(m 2 °C) / W

(m 2 °C) / W

Uslov mora biti ispunjen

3,38 > 3,19 (m 2 ° C) / W - uslov je ispunjen

8. Prema stvarnom otporu prijenosa topline omotača zgrade, nalazimo koeficijent prolaza topline vanjskog zida

W / (m 2 ° C)

9. Debljina zida

Prozori i balkonska vrata

Prema tabeli 4 i prema GSOP = 5116 ºS dan nalazimo za prozore i balkonska vrata (m 2 °S)/W

W / (m 2 °C).

Vanjska vrata

U objektu primamo vanjska dvokrilna vrata sa predvorjem
između njih (m 2 °C) / W.

Koeficijent prolaza topline vanjskih vrata

W / (m 2 °C).


3.2 Termotehnički proračun potkrovlja
(primjer izračuna)

U tabeli 6 prikazan je sastav konstrukcije potkrovlja, a na slici 3 prikazan je redoslijed slojeva u konstrukciji.

Tabela 6

Građevinski sastav

br. p / str Ime Debljina, m Gustina, kg / m 3 Koeficijent toplinske provodljivosti, W / (m o C)
Armirano betonska podna ploča šuplja 0,22 1,294
Fugiranje cementno-pješčanim malterom 0,01 0,76
Hidroizolacija - jedan sloj EPP tehnoelasta 0,003 0,17
Ekspandirani beton od gline 0,05 0,2
Cementno-pješčani malter estrih 0,03 0,76

Termotehnički proračun preklapanja toplog potkrovlja

Za predmetnu stambenu zgradu:

14 ºS; 20 ºS; -5,2 ºS; 203 dana; - 30 ºS;
GSOP = 5116 ºS dan.

Mi definišemo

Rice. 1.8.1
za pokrivanje toplog potkrovlja stambene zgrade prema tabeli. 4 \u003d 4,76 (m 2 ° C) / W.

Određujemo vrijednost potrebnog otpora prijenosa topline toplog poda potkrovlja, prema.

Gdje

4,76 0,12 \u003d 0,571 (m 2 ° C) / W.

gdje 12 W / (m 2 ºS) za potkrovlje, r= 1

1/8,7+0,22/1,294+0,01/0,76+

0,003/0,17+0,05/0,2+ 0,03/0,76+

1/12 \u003d 0,69 (m 2 o C) / W.

Koeficijent prolaza topline toplog potkrovlja

W / (m 2 ° C)

Debljina poda potkrovlja

3.3 Termotehnički proračun preklapanja
negrijani podrum

U tabeli 7 prikazan je sastav ograde. Slika 4 prikazuje redoslijed slojeva u strukturi.

Za spratove iznad negrijanog podruma, pretpostavlja se da je temperatura vazduha u podrumu 2 ºS; 20 ºS; -5,2 ºS 203 dana; GSOP = 5116 ºS dan;

Potrebna otpornost prijenosa topline određena je iz tabele. 4. u GSOP-u

4,2 (m 2 °C) / W.

Prema tome gde

4,2 0,36 \u003d 1,512 (m 2 ° C) / W.


Tabela 7

Građevinski sastav

Određujemo smanjeni otpor konstrukcije:

gdje je 6 W / (m 2 ºS) tab. 7, - za plafone nad negrijanim podrumom, r= 1

1/8,7+0,003/0,38+0,03/0,76+0,05/0,044+0,22/1,294+1/6=1,635(m 2 o C)/W.

Koeficijent prolaza topline poda preko negrijanog podruma

W / (m 2 ° C)

Debljina plafona preko negrijanog podruma


4 Proračun toplotnih gubitaka po prostorijama zgrade

Proračun toplinskih gubitaka vanjskim ogradama vrši se za svaku prostoriju na prvom i drugom katu za polovicu zgrade.

Toplotni gubici grijanih prostorija sastoje se od glavnih i dodatnih. Toplotni gubici u prostorijama zgrade definiraju se kao zbir toplinskih gubitaka kroz pojedinačne ovojnice zgrade
(zidovi, prozori, plafon, pod iznad negrijanog podruma) zaokruženo na 10 W. ; H - 16 ºS.

Dužine ogradnih konstrukcija uzimaju se prema tlocrtu. U tom slučaju, debljina vanjskih zidova mora biti nacrtana u skladu s podacima proračuna toplinske tehnike. Visina ogradnih konstrukcija (zidovi, prozori, vrata) uzima se prema početnim podacima zadatka. Prilikom određivanja visine vanjskog zida treba uzeti u obzir debljinu podne konstrukcije ili potkrovlja (vidi sliku 5).

;

gdje je visina vanjskog zida, odnosno, prvog i
drugi spratovi;

Debljine podova iznad negrijanog podruma i

potkrovlje (prihvaćeno iz proračuna toplotne tehnike);

Debljina srednjeg poda.

a
b

Rice. 5. Određivanje dimenzija ogradnih konstrukcija pri proračunu toplotnih gubitaka prostorije (HC - vanjski zidovi,
Pl - pod, pet - strop, O - prozori):
a - dio zgrade; b - plan izgradnje.

Pored glavnih toplinskih gubitaka, potrebno je uzeti u obzir
gubitak toplote za zagrevanje infiltracionog vazduha. Infiltracijski zrak ulazi u prostoriju na temperaturi blizu
spoljna temperatura vazduha. Stoga se u hladnoj sezoni mora zagrijati na sobnu temperaturu.

Potrošnja topline za zagrijavanje infiltracionog zraka uzima se prema formuli

gdje je specifična potrošnja uklonjenog zraka, m 3 /h; za stambene
zgrade, 3 m 3 / h uzima se na 1 m 2 površine dnevnog boravka i kuhinje;

Za praktičnost izračunavanja toplinskih gubitaka potrebno je numerisati sve prostorije zgrade. Numeraciju treba vršiti sprat po sprat, počevši, na primer, od ugaonih prostorija. Prostorije na prvom spratu imaju brojeve 101, 102, 103..., na drugom - 201, 202, 203.... Prva cifra označava na kom se spratu nalazi dotična soba. U zadatku studenti dobijaju tipičan tlocrt, pa se soba 201 nalazi iznad sobe 101 i tako dalje. Stepeništa su označena LK-1, LK-2.

Naziv ogradnih konstrukcija je preporučljiv
skraćeno: vanjski zid - NS, dvostruki prozor - DO, balkonska vrata - BD, unutrašnji zid - BC, strop - Pt, pod - Pl, vanjska vrata ND.

Skraćeno je zabilježena orijentacija ograđenih objekata sjever - N, istok - B, jugozapad - JZ, sjeverozapad - SZ itd.

Prilikom izračunavanja površine zidova, prikladnije je ne oduzimati površinu prozora od njih; stoga je gubitak toplote kroz zidove donekle precijenjen. Prilikom izračunavanja gubitka topline kroz prozore, vrijednost koeficijenta prijenosa topline uzima se jednakom. Isto se radi i ako se u vanjskom zidu nalaze balkonska vrata.

Proračun toplinskih gubitaka vrši se za prostorije prvog kata, zatim - drugog. Ako prostorija ima raspored i orijentaciju na kardinalne tačke slične prethodno izračunatoj prostoriji, tada se gubitak topline ne preračunava, a u obrascu toplinskih gubitaka naspram broja prostorije upisuje se: „Isto kao za br.
(naveden je broj prethodno izračunate slične prostorije) i konačna vrijednost gubitka topline za ovu prostoriju.

Toplotni gubitak stepeništa utvrđuje se u cjelini po cijeloj visini, kao za jednu prostoriju.

Toplotne gubitke kroz građevinske ograde između susjednih grijanih prostorija, na primjer, kroz unutrašnje zidove, treba uzeti u obzir samo ako je razlika između projektnih temperatura unutrašnjeg zraka ovih prostorija veća od 3 ºS.


Tabela 8

Gubitak topline prostorije

broj sobe Naziv prostorije i unutrašnja temperatura Karakteristika ograde Koeficijent prolaza toplote k, W / (m 2o C) Procijenjena temperaturna razlika (t in - t n5) n Dodatni gubitak toplote Količina dodatnog gubitka topline Gubitak topline kroz ograde Qo, W Potrošnja toplote za zagrevanje infiltracionog vazduha Q inf, W Proizvodnja topline u domaćinstvu Q domaćinstvo, W Gubitak topline prostorije Q pom, W
Ime orijentacija dimenzije a x b, m površina F, m 2 za orijentaciju drugi

Da bi stan bio topao u najtežim mrazima, potrebno je odabrati pravi sistem toplotne izolacije - za to se vrši termotehnički proračun vanjskog zida. Rezultat proračuna pokazuje koliko je efektivna stvarna ili projektovani način izolacije je.

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 građevinskih materijala od kojih je zid napravljen. Stepen apsorpcije i prijenosa topline ovisi o tome koliko je klima vlažna. U tom smislu, za izračunavanje koeficijenata koriste se karte vlažnosti sastavljene za Rusku Federaciju. 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 ožbukano krečno-pješčanim malterom. Proračuni i odabir tabelarnih podataka vrše se na osnovu pravila građenja. Početni podaci: građevinsko područje - Moskva; relativna vlažnost - 55%; ).
Svrha toplotnog proračuna 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 vazduha, biraju se koeficijenti toplotne provodljivosti svakog sloja "pite": λB1=0,81W/(m°C), λB2=0,26W/(m°C), λB3= 0,041W/(m°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. Potrebni materijali se biraju iz menija, umanjujući njihovu debljinu (pjenasti blok - 200 mm, gips - 20 mm), ostavljajući ćeliju sa debljinom izolacije praznom.
    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 izveštaj o stvarnoj toplotnoj otpornosti odabrane konstrukcije, da li ona ispunjava 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.

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 keramičkih cigli, 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 opeke može se smanjiti na 250 mm.

Sada se zidovi i plafoni najčešće izrađuju od 2 ili 3 sloja, od kojih je jedan sloj materijal sa dobrim termoizolacionim svojstvima. A kako bi se odredila optimalna debljina ovog materijala, provodi se termički proračun i određuje se točka rosišta.

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. Referentni vodič".

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.

Izračunata 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

Da bi se izračunala debljina sloja toplinske izolacije, potrebno je odrediti otpor prijenosa topline ogradne konstrukcije na osnovu zahtjeva sanitarnih standarda i uštede 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 primjerom, jer 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 unutarnjeg zraka i temperature unutrašnje površine omotača zgrade, uzima se 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 omotača zgrade, uzet 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 (ukrasna 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 minimalne dozvoljene (potrebne) toplotne otpornosti toplotnoizolacionog materijala (formula 5.6 E.G. Malyavina "Gubitak toplote 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 pravu.

Uticaj zračnog raspora

U slučaju kada se kao grijač u troslojnom zidu koristi mineralna vuna, staklena vuna ili druga pločasta izolacija, 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.

Potrebno je odrediti debljinu izolacije u troslojnom vanjskom zidu od opeke u stambenoj zgradi koja se nalazi u Omsku. Zidna konstrukcija: unutrašnji sloj - cigla od obične glinene opeke debljine 250 mm i gustine 1800 kg / m 3, vanjski sloj - opeka od obložene opeke debljine 120 mm i gustine 1800 kg / m 3 ; između vanjskog i unutrašnjeg sloja nalazi se efikasna izolacija od ekspandiranog polistirena gustine 40 kg / m 3; vanjski i unutrašnji slojevi su međusobno povezani fleksibilnim vezicama od stakloplastike promjera 8 mm, koje se nalaze u koraku od 0,6 m.

1. Početni podaci

Namjena objekta je stambena zgrada

Građevinsko područje - Omsk

Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru t int= plus 20 0 C

Procijenjena vanjska temperatura tekst= minus 37 0 C

Procijenjena vlažnost vazduha u zatvorenom prostoru - 55%

2. Određivanje normaliziranog otpora prijenosu topline

Određuje se prema tabeli 4 u zavisnosti od stepena-dana grejnog perioda. Stepen-dani grejnog perioda, D d , °S×dan, određuje se po formuli 1, na osnovu prosječne vanjske temperature i trajanja perioda grijanja.

Prema SNiP 23-01-99 * utvrđujemo da je u Omsku prosječna vanjska temperatura perioda grijanja jednaka: t ht \u003d -8,4 0 S, trajanje perioda grijanja z ht = 221 dan Vrijednost stepena dana u periodu grijanja je:

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

Prema tabeli. 4. normalizovana otpornost na prenos toplote Rreg vanjski zidovi za stambene zgrade odgovaraju vrijednosti D d = 6276 0 S dan jednaki Rreg \u003d a D d + b = 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C / W.

3. Izbor konstruktivnog rješenja za vanjski zid

U zadatku je predloženo konstruktivno rješenje vanjskog zida i predstavlja troslojnu ogradu sa unutrašnjim slojem opeke debljine 250 mm, vanjskim slojem opeke debljine 120 mm, a između vanjske i unutrašnje strane nalazi se izolacija od ekspandiranog polistirena. slojeva. Vanjski i unutrašnji slojevi su međusobno povezani fleksibilnim fiberglas vezicama promjera 8 mm, koje se nalaze u koracima od 0,6 m.



4. Određivanje debljine izolacije

Debljina izolacije određena je formulom 7:

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

gdje Rreg. – normalizovana otpornost na prenos toplote, m 2 0 C/W; r- koeficijent toplotne ujednačenosti; a int je koeficijent prolaza toplote unutrašnje površine, W / (m 2 × °C); a ext je koeficijent prijenosa topline vanjske površine, W / (m 2 × °C); d kk- debljina cigle, m; l kk- izračunati koeficijent toplotne provodljivosti cigle, W/(m×°S); l ut- izračunati koeficijent toplotne provodljivosti izolacije, W/(m×°S).

Normalizirani otpor prijenosu topline određuje se: R reg = 3,60 m 2 0 C / W.

Koeficijent toplinske uniformnosti za troslojni zid od cigle sa fleksibilnim vezama od stakloplastike je oko r=0,995, i možda se neće uzeti u obzir u proračunima (za informaciju - ako se koriste čelične fleksibilne veze, tada koeficijent ujednačenosti termotehnike može doseći 0,6-0,7).

Koeficijent prolaza toplote unutrašnje površine određen je iz tabele. 7 a int \u003d 8,7 W / (m 2 × ° C).

Koeficijent prolaza topline vanjske površine uzima se prema tabeli 8 a e xt \u003d 23 W / (m 2 × ° C).

Ukupna debljina opeke je 370 mm ili 0,37 m.

Projektni koeficijenti toplinske provodljivosti korištenih materijala određuju se ovisno o radnim uvjetima (A ili B). Radni uslovi se određuju u sledećem redosledu:

Prema tabeli 1 odrediti režim vlažnosti prostorija: pošto je procijenjena temperatura unutrašnjeg zraka +20 0 C, izračunata vlažnost iznosi 55%, režim vlažnosti prostorija je normalan;

Prema Dodatku B (karta Ruske Federacije) utvrđujemo da se grad Omsk nalazi u suhoj zoni;

Prema tabeli 2 , u zavisnosti od zone vlažnosti i režima vlažnosti prostorija, utvrđujemo da su radni uslovi ogradnih konstrukcija ALI.

Aplikacija. D odrediti koeficijente toplinske provodljivosti za radne uvjete A: za ekspandirani polistiren GOST 15588-86 gustine 40 kg / m 3 l ut \u003d 0,041 W / (m × ° C); za zidanje od obične glinene cigle na cementno-pješčanom malteru gustine 1800 kg / m 3 l kk \u003d 0,7 W / (m × ° C).

Zamijenimo sve utvrđene vrijednosti u formulu 7 i izračunamo minimalnu debljinu izolacije od polistirenske pjene:

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

Dobivenu vrijednost zaokružujemo na najbližih 0,01 m: d ut = 0,12 m. Izvodimo verifikacioni proračun prema formuli 5:

R 0 \u003d (1 / a i + d kk / l kk + d ut / l ut + 1 / a e)

R 0 \u003d (1 / 8,7 + 0,37 / 0,7 + 0,12 / 0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 C / W

5. Ograničenje temperature i kondenzacije vlage na unutrašnjoj površini omotača zgrade

Δt o, °S, između temperature unutrašnjeg vazduha i temperature unutrašnje površine ogradne konstrukcije ne bi trebalo da prelazi normalizovane vrednosti Δtn, °S, utvrđeno u tabeli 5, i definisano na sledeći način

Δt o = n(t int – tekst)/(R 0 a int) \u003d 1 (20 + 37) / (3,61 x 8,7) = 1,8 0 C tj. manje od Δt n , = 4,0 0 C, određeno iz tabele 5.

Zaključak: t Debljina izolacije od ekspandiranog polistirena u troslojnom zidu od opeke je 120 mm. Istovremeno, otpor prijenosa topline vanjskog zida R 0 \u003d 3,61 m 2 0 C / W, što je veće od normalizovanog otpora prenosu toplote Rreg. \u003d 3,60 m 2 0 C / W na 0,01m 2 0 C/W. Procijenjena temperaturna razlika Δt o, °S, između temperature unutrašnjeg vazduha i temperature unutrašnje površine ogradne konstrukcije ne prelazi standardnu ​​vrednost Δtn,.

Primjer termotehničkog proračuna prozirnih ogradnih konstrukcija

Prozirne ogradne konstrukcije (prozori) biraju se prema sljedećoj metodi.

Nazivna otpornost na prijenos topline Rreg određeno prema tabeli 4 SNiP 23-02-2003 (kolona 6) u zavisnosti od stepena-dana perioda grijanja D d. Međutim, tip zgrade i D d uzeti su kao u prethodnom primjeru toplotnog proračuna neprozirnih ogradnih konstrukcija. U našem slučaju D d = 6276 0 Od dana, zatim za prozor stambene zgrade Rreg \u003d a D d + b = 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m 2 0 C / W.

Izbor prozirnih struktura vrši se prema vrijednosti smanjenog otpora prijenosu topline R o r, dobijen kao rezultat certifikacijskih testova ili prema Dodatku L Kodeksa pravila. Ako je smanjen otpor prijenosa topline odabrane prozirne strukture R o r, više ili jednako Rreg, onda ovaj dizajn zadovoljava zahtjeve normi.

zaključak: za stambenu zgradu u gradu Omsku prihvatamo prozore u PVC vezivu sa staklenim duplim staklima sa tvrdim selektivnim premazom i punjenjem međustaklenog prostora argonom R oko r \u003d 0,65 m 2 0 C / W više R reg = 0,61 m 2 0 C / W.

LITERATURA

  1. SNiP 23-02-2003. Toplotna zaštita objekata.
  2. SP 23-101-2004. Dizajn toplotne zaštite.
  3. SNiP 23-01-99*. Građevinska klimatologija.
  4. SNiP 31-01-2003. Stambene višestambene zgrade.
  5. SNiP 2.08.02-89 *. Javne zgrade i objekti.
Podijeli: