Toplinski tehnički proračun primjera zida od opeke. Toplinski proračun s primjerom

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 projektiranje, uključujući materijale koji se koriste za izgradnju, dodatnu izolaciju, podove, pa čak i završnu obradu.

Općenito, proračun topline utječe na nekoliko postupaka:

• prilikom planiranja položaja prostorija, nosivih zidova i ograda, dizajneri uzimaju u obzir;
• izrada projekta sustava grijanja i ventilacijske strukture;
• 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 vanjski zid zgrade, te dati primjere korištenja ove tehnologije.

Ciljevi postupka

Brojni ciljevi relevantni su samo za stambene zgrade ili, obrnuto, industrijski prostori, ali većina riješenih problema prikladna je za sve zgrade:

• Održavanje udobnosti klimatskim uvjetima unutar soba. Pojam udobnosti uključuje i sustav grijanja i prirodne uvjete za zagrijavanje površine zidova, krova 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 primjenjuju sljedeća značenja:
  • specifični toplinski kapacitet korištenih materijala i obloga;
  • klima izvan zgrade;
  • snaga grijanja.

Izuzetno je neekonomičan za izvođenje sistem grijanja, koji se jednostavno neće koristiti u potrebnoj mjeri, ali će ga biti teško instalirati i skupo održavati. Isto pravilo može se primijeniti na skupe građevinske materijale.

Izračun toplinske tehnike - što je to?

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

Analiza se temelji na sljedećim podacima:

• dizajn sobe - prisutnost pregrada, elemenata koji reflektiraju toplinu, visine stropa itd.;
• značajke klimatskog režima u određenom području - maksimalne i minimalne granice temperature, razlika i brzina promjena temperature;
• položaj zgrade u kardinalnim smjerovima, odnosno, uzimajući u obzir apsorpciju sunčeve topline, u koje doba dana postoji najveća osjetljivost topline od sunca;
• mehanički utjecaji i fizička svojstva gradilišta;
• pokazatelji vlažnosti zraka, prisutnost ili odsutnost zaštite zidova od prodiranja vlage, prisutnost brtvila, uključujući impregnacije za brtvljenje;
• rad prirodni ili umjetna ventilacija, 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 toplinsko-tehnički proračun prostorija i pripadajuće dokumentacije

Državna inspekcijska tijela koja uređuju organizaciju i regulaciju izgradnje, kao i provjeru provedbe sigurnosnih propisa, izradila su SNiP br. 23-02-2003, koji detaljno utvrđuje standarde za provođenje mjera toplinske zaštite građevine.

Dokument predlaže inženjerska rješenja koja će osigurati najekonomičniju potrošnju toplinske energije koja se troši na grijanje prostorija (stambenih ili industrijskih, komunalnih) tijekom sezone grijanja. Ove preporuke i zahtjevi razvijeni su uzimajući u obzir ventilaciju, pretvorbu zraka i mjesto ulaznih točaka topline.

SNiP je prijedlog zakona o saveznoj razini. Regionalna dokumentacija prezentirana je u obliku TSN - teritorijalnih građevinskih standarda.

Nisu sve zgrade u nadležnosti ovih kodeksa. Osobito se prema ovim zahtjevima ne provjeravaju one zgrade koje se neredovito griju ili su građene bez grijanja. Proračuni topline su obvezni 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;
• skladišta – hambari, skladišta.

U tekstu dokumenta navedeni su standardi 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 i smrzavanja, već i zaštita od pregrijavanja ljeti. Izolacija, dakle, mora biti dvosmjerna - sprječavanje utjecaja izvana i oslobađanje energije iznutra.
• Dopuštena vrijednost temperaturne razlike između atmosfere unutar zgrade i toplinskog režima unutrašnjosti zatvorenih konstrukcija. To će dovesti do nakupljanja kondenzacije na zidovima, kao i negativan utjecaj na zdravlje ljudi u prostorijama.
• Toplinska stabilnost, odnosno stabilnost temperature, sprječavanje naglih promjena zagrijanog zraka.
• Prozračnost. Ravnoteža je ovdje važna. S jedne strane, ne smije se 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, "neprozračna" izolacija.
• Bez vlage. Visoka vlažnost zraka– ovo nije samo razlog za pojavu plijesni, već i pokazatelj zbog kojeg dolazi do ozbiljnih gubitaka toplinske energije.

Kako napraviti toplinski tehnički proračun zidova kuće - osnovni parametri

Prije nego što nastavite s izravnim proračunima topline, morate prikupiti detaljne podatke o konstrukciji. Izvješće će sadržavati odgovore na sljedeće točke:

• Namjena građevine je stambeni, industrijski ili javni prostor određene namjene.
• Zemljopisna širina područja na kojem se objekt nalazi ili će biti smješten.
• Klimatske značajke područja.
• Smjer zidova je 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 istovremeno nalaze unutar zidova.
• 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 prostora, položaj prostorija.

Nakon što su ti podaci prikupljeni, inženjer može započeti s izračunima.

Nudimo vam tri metode koje stručnjaci najčešće koriste. Također možete koristiti kombinirana metoda, kada se uzmu činjenice iz sve tri mogućnosti.

Mogućnosti toplinskog proračuna zatvorenih konstrukcija

Evo tri pokazatelja koji će se uzeti kao glavni:

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

Izračun topline prema površini prostorija

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%.
• Nagib krova – 10-25%.
• Prozori i vrata – 15-25%.
• Zidovi – 20-30%.
• Pod na tlu – 5-10%.

Te su netočnosti uzrokovane neuzimanjem u obzir većine važni elementi dovesti do činjenice da sam proračun topline može imati jaku pogrešku u oba smjera. Obično inženjeri ostave "rezervu" pa ovo moraju instalirati oprema za grijanje, koji se ne koristi u potpunosti ili prijeti teškim pregrijavanjem. Česti su slučajevi da se sustavi grijanja i klimatizacije ugrađuju istovremeno, jer ne mogu točno izračunati toplinske gubitke i toplinske dobitke.

Koriste se "veći" indikatori. Nedostaci ovog pristupa:

• skupa oprema i materijali za grijanje;
• neugodna mikroklima u zatvorenom prostoru;
• dodatna instalacija automatizirane kontrole za temperaturni uvjeti;
• moguće smrzavanje zidova zimi.

Q=S*100 W (150 W)

• 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 m2.

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 rezultat pomnožite sa 100 W. Obično sve stambene zgrade, privatni i višeobiteljski, koriste ovu vrijednost.
• Ako dizajn sadrži dva prozorska otvora ili balkon, loggiu, tada se pokazatelj povećava na 120-130 W.
• Za industrijske i skladišne ​​prostore češće se uzima koeficijent od 150 W.
• Prilikom odabira uređaji za grijanje(radijatori), ako se nalaze blizu prozora, vrijedi povećati njihovu projektiranu 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. Odnosno industrijski objekti. Nedostatak ove metode je što se ne uzima u obzir konverzija zraka, odnosno činjenica da je na vrhu uvijek toplije nego na dnu.

Q=V*41 W (34 W)

• V – vanjski volumen zgrade u kubnim metrima;
• 41 W je specifična količina topline potrebna za grijanje jednog kubnog metra zgrade. Ako se gradnja izvodi korištenjem suvremenih Građevinski materijal, tada je brojka 34 W.

• Staklo u prozorima:
  • dupli paket – 1;
  • uvez – 1,25.
• Izolacijski materijali:
  • novi suvremeni razvoj – 0,85;
  • standardna cigla 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 toplinskotehničkog proračuna vanjske ovojnice 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, osigurali dug radni vijek objekt.

Da biste to učinili, morate riješiti dva problema:

• napraviti ispravan izračun topline;
• ugraditi sustav grijanja.

Primjer podataka:

• kutak dnevna soba;
• jedan prozor - 8,12 m²;
• regija – Moskovska regija;
• debljina stijenke - 200 mm;
• područje prema vanjskim parametrima – 3000*3000.

Potrebno je saznati kolika je snaga potrebna za zagrijavanje 1 četvornog metra prostora. Rezultat će biti Qsp = 70 W. Ako je izolacija (debljina stijenke) manja, vrijednosti će također biti manje. Usporedimo:

• 100 mm – Qsp = 103 W.
• 150 mm – Qsp = 81 W.

Ovaj pokazatelj će se uzeti u obzir prilikom postavljanja grijanja.

Softver za projektiranje sustava grijanja

Pomoću računalni programi od tvrtke ZVSOFT možete izračunati sve utrošene materijale za grijanje, kao i izraditi detaljan tlocrt komunikacija s prikazom radijatora, specifičnog toplinskog kapaciteta, troškova energije i komponenti.

Tvrtka nudi osnovni CAD za projektantski rad bilo koje složenosti - . U njemu ne možete samo dizajnirati sustav grijanja, već i stvarati detaljan dijagram za izgradnju cijele kuće. To se može postići zahvaljujući velikoj funkcionalnosti, broju alata, kao i radu u dvodimenzionalnom i trodimenzionalnom prostoru.

Možete instalirati dodatak osnovnom softveru. Ovaj program je dizajniran za dizajn svih inženjerski sustavi, uključujući i za grijanje. Koristeći jednostavno crtanje linija i funkciju slojevitih planova, možete dizajnirati nekoliko komunikacija na jednom crtežu - vodoopskrba, struja itd.

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

Stvaranje ugodnih uvjeta za život ili rad primarni je zadatak graditeljstva. Značajan dio teritorija naše zemlje nalazi se u sjevernim geografskim širinama s hladnom klimom. Stoga održavanje ugodna temperatura u zgradama je uvijek relevantan. S porastom tarifa za energiju, smanjenje potrošnje energije za grijanje dolazi do izražaja.

Klimatske karakteristike

Izbor izvedbe zidova i krova ovisi prvenstveno o klimatskim uvjetima područja izgradnje. Da biste ih odredili, trebate pogledati SP131.13330.2012 „Građevinska klimatologija“. U izračunima se koriste sljedeće količine:

• temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja s vjerojatnošću 0,92 označena je s Tn;
• prosječna temperatura, označena kao Thot;
• trajanje, označeno sa ZOT.

Koristeći primjer za Murmansk, vrijednosti imaju sljedeće vrijednosti:

• Tn=-30 stupnjeva;
• Tot=-3,4 stupnja;
• ZOT=275 dana.

Osim toga, potrebno je postaviti procijenjenu temperaturu unutar TV sobe, određuje se u skladu s GOST 30494-2011. Za stanovanje možete uzeti TV = 20 stupnjeva.

Da biste izvršili toplinsko-tehnički proračun ogradnih konstrukcija, prvo izračunajte vrijednost GSOP (stupnjevi-dan sezona grijanja):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
U našem primjeru, GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Osnovni pokazatelji

Za pravi izbor materijala ograđujućih konstrukcija, potrebno je odrediti koje toplinske karakteristike trebaju imati. Sposobnost tvari da provodi toplinu karakterizira njezina toplinska vodljivost, označena grčkim slovom l (lambda) i mjerena u W/(m x deg.). Sposobnost konstrukcije da zadrži toplinu karakterizira njezina otpornost na prijenos topline R i jednaka je omjeru debljine i toplinske vodljivosti: R = d/l.

Ako se struktura sastoji od nekoliko slojeva, otpor se izračunava za svaki sloj i zatim zbraja.

Otpor prijenosa topline glavni je pokazatelj vanjske strukture. Njegova vrijednost mora biti veća od standardne vrijednosti. Pri izvođenju toplinskotehničkih proračuna ovojnice zgrade moramo utvrditi ekonomski opravdan sastav zidova i krovišta.

Vrijednosti toplinske vodljivosti

Kvaliteta toplinske izolacije određena je prvenstveno toplinskom vodljivošću. Svaki certificirani materijal prolazi laboratorijska istraživanja, zbog čega se ova vrijednost određuje za radne uvjete "A" ili "B". Za našu zemlju većina regija odgovara uvjetima rada "B". Prilikom izvođenja toplinskotehničkih proračuna ovojnice zgrade treba koristiti ovu vrijednost. Vrijednosti toplinske vodljivosti navedene su na naljepnici ili u putovnici materijala, ali ako nisu dostupne, možete koristiti referentne vrijednosti iz Kodeksa prakse. Vrijednosti za najpopularnije materijale navedene su u nastavku:

• Zidanje od obične opeke - 0,81 W (m x stup.).
• Vapneno-pješčana opeka - 0,87 W (m x stupanj).
• Plin i pjenasti beton (gustoća 800) - 0,37 W (m x stupnjeva).
• Drvo crnogorične vrste- 0,18 W (m x stupanj).
• Ekstrudirana polistirenska pjena - 0,032 W (m x stupnjeva).
• Ploče od mineralne vune (gustoća 180) - 0,048 W (m x stupnjeva).

Standardna vrijednost otpora prijenosu topline

Izračunata vrijednost otpora prijenosu topline ne smije biti manja od osnovne vrijednosti. Osnovna vrijednost određena je prema tablici 3 SP50.13330.2012 „građevine“. Tablica definira koeficijente za izračun osnovnih vrijednosti otpora prijenosa topline svih ogradnih konstrukcija i vrsta zgrada. Nastavljajući započeti toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija, primjer proračuna može se prikazati na sljedeći način:

• Rsten = 0,00035x6435 + 1,4 = 3,65 (m x stupanj/W).
• Rpokr = 0,0005x6435 + 2,2 = 5,41 (m x stupanj/W).
• Rcherd = 0,00045x6435 + 1,9 = 4,79 (m x stupnjeva/W).
• Rokna = 0,00005x6435 + 0,3 = x stupnjeva/W).

Toplinski inženjerski proračuni vanjske ogradne konstrukcije izvode se za sve konstrukcije koje zatvaraju "topli" krug - pod na tlu ili strop tehničkog podzemlja, vanjske zidove (uključujući prozore i vrata), kombinirani pokrov ili strop negrijani tavan. Također, izračun se mora izvršiti za unutarnje strukture ako je temperaturna razlika u susjednim prostorijama veća od 8 stupnjeva.

Toplinski proračun zidova

Većina zidova i stropova je višeslojna i heterogena u svom dizajnu. Toplinski inženjerski proračun zatvorenih konstrukcija višeslojne konstrukcije je sljedeći:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
gdje su n parametri n-tog sloja.

Ako uzmemo u obzir ožbukani zid od opeke, dobivamo sljedeći dizajn:

• vanjski sloj žbuke debljine 3 cm, toplinske vodljivosti 0,93 W (m x stup.);
• zidanje od pune glinene opeke 64 cm, toplinske vodljivosti 0,81 W (m x stup.);
• unutarnji sloj žbuke je debljine 3 cm, toplinske vodljivosti 0,93 W (m x st.).

Formula za izračun toplinske tehnike zatvorenih konstrukcija je sljedeća:

R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 0,85 (m x stupanj/W).

Dobivena vrijednost znatno je manja od prethodno utvrđene osnovne vrijednosti otpora prijenos topline zidova stambena zgrada u Murmansku 3,65 (m x stup/W). Zid ne zadovoljava regulatorni zahtjevi i treba izolaciju. Za izolaciju zida koristimo zid debljine 150 mm i toplinske vodljivosti 0,048 W (m x stup.).

Nakon odabira izolacijskog sustava, potrebno je izvršiti verifikacijski proračun toplinskog inženjeringa zaštitnih konstrukcija. Primjer izračuna je dat u nastavku:

R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 3,97 (m x stupanj/W).

Dobivena izračunata vrijednost veća je od osnovne vrijednosti - 3,65 (m x deg/W), izolirani zid zadovoljava zahtjeve standarda.

Izračun podova i kombiniranih obloga provodi se na sličan način.

Toplinskotehnički proračun podova u kontaktu s tlom

Često u privatnim kućama ili javne zgrade provode se na tlu. Otpor prijenosa topline takvih podova nije standardiziran, ali u najmanju ruku dizajn podova ne bi trebao dopustiti rošenje. Proračun konstrukcija u kontaktu s tlom provodi se na sljedeći način: podovi su podijeljeni u trake (zone) širine 2 metra, počevši od vanjske granice. Postoje do tri takve zone, preostala površina pripada četvrtoj zoni. Ako konstrukcija poda ne osigurava učinkovitu izolaciju, tada se pretpostavlja da je otpor prijenosu topline zona sljedeći:

• 1 zona - 2,1 (m x stupnjeva/W);
• Zona 2 - 4,3 (m x stup/W);
• Zona 3 - 8,6 (m x stupnjeva/W);
• Zona 4 - 14,3 (m x stupnjeva/W).

Lako je primijetiti da što je površina poda dalje od vanjski zid, veća je njegova otpornost na prijenos topline. Stoga su često ograničeni na izolaciju perimetra poda. U ovom slučaju, otpor prijenosu topline izolirane konstrukcije dodaje se otporu prijenosa topline zone.
Proračun otpora prijenosa topline poda mora biti uključen u opći toplinski inženjerski proračun ogradnih konstrukcija. U nastavku ćemo razmotriti primjer izračunavanja podova na tlu. Uzmimo podnu površinu od 10 x 10 jednaku 100 četvornih metara.

• Površina zone 1 bit će 64 četvorna metra.
• Površina zone 2 bit će 32 kvadratna metra.
• Površina zone 3 bit će 4 kvadratna metra.

Prosječna vrijednost otpora prijenosu topline poda preko tla:
Rpol = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x stupanj/W).

Izolirajući perimetar poda ekspandiranom polistirenskom pločom debljine 5 cm, trakom širine 1 metar, dobivamo prosječnu vrijednost otpora prijenosu topline:

Rpol = 100 / (32/2,1 + 32/(2,1+0,05/0,032) + 32/4,3 + 4/8,6) = 4,09 (m x stupanj/W).

Važno je napomenuti da Na sličan način ne računaju se samo podovi, već i konstrukcije zidova u dodiru s tlom (zidovi udubljenog poda, topli podrum).

Toplinski proračun vrata

Osnovna vrijednost otpora prijenosu topline izračunava se malo drugačije ulazna vrata. Da biste ga izračunali, prvo morate izračunati otpor prijenosa topline zida prema sanitarno-higijenskom kriteriju (bez rošenja):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).

Ovdje je DTn temperaturna razlika između unutarnje površine zida i temperature zraka u prostoriji, određena prema Pravilniku i za stanovanje je 4,0.
ab - koeficijent prolaza topline unutarnja površina zidova, prema SP je 8,7.
Osnovna vrijednost vrata je jednaka 0,6xRst.

Za odabranu izvedbu vrata potrebno je izvršiti verifikacijski toplinsko-tehnički proračun ogradnih konstrukcija. Primjer izračuna ulaznih vrata:

Rdv = 0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7) = 0,86 (m x stupnjeva/W).

Ova izračunata vrijednost će odgovarati vratima izoliranim pločom mineralne vune debljine 5 cm.Njegov otpor prijenosu topline bit će R=0,05 / 0,048=1,04 (m x deg/W), što je više od izračunatog.

Sveobuhvatni zahtjevi

Proračuni zidova, podova ili obloga izvode se kako bi se provjerili zahtjevi standarda za svaki element. Skup pravila također uspostavlja opsežan zahtjev koji karakterizira kvalitetu izolacije svih zatvorenih konstrukcija u cjelini. Ova se vrijednost naziva "specifična karakteristika toplinske zaštite". Niti jedan toplinski inženjerski proračun ogradnih konstrukcija ne može se napraviti bez provjere. Primjer izračuna za zajednički pothvat dan je u nastavku.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, što je manje od normalizirane vrijednosti od 0,52. U u ovom slučaju površina i volumen pretpostavljaju se za kuću dimenzija 10 x 10 x 2,5 m. Otpori prolazu topline jednaki su osnovnim vrijednostima.

Normalizirana vrijednost se određuje u skladu sa SP-om ovisno o grijanom volumenu kuće.

Osim sveobuhvatnog zahtjeva za izradu energetska putovnica Oni također provode proračune toplinskog inženjeringa zatvorenih konstrukcija, primjer dobivanja putovnice dat je u dodatku SP50.13330.2012.

Koeficijent ujednačenosti

Svi gornji proračuni primjenjivi su za homogene strukture. Što je u praksi prilično rijetko. Kako bi se uzele u obzir nehomogenosti koje smanjuju otpor prijenosu topline, uvodi se korekcijski faktor za toplinsku homogenost - r. Uzima u obzir promjenu otpora prijenosu topline koju unose prozor i vrata, vanjski uglovi, heterogeni uključci (na primjer, nadvoji, grede, armaturni pojasevi) itd.

Izračun ovog koeficijenta prilično je kompliciran, tako da u pojednostavljenom obliku možete koristiti približne vrijednosti iz referentne literature. Na primjer, za zidanje opekom- 0,9, troslojne ploče - 0,7.

Učinkovita izolacija

Prilikom odabira sustava izolacije doma lako se uvjeriti da modernim zahtjevima toplinska zaštita bez upotrebe učinkovite izolacije gotovo je nemoguća. Dakle, ako koristite tradicionalnu glinenu opeku, trebat će vam zidanje debljine nekoliko metara, što nije ekonomski isplativo. Međutim, niska toplinska vodljivost moderni izolacijski materijali na bazi ekspandiranog polistirena ili kamena vuna omogućuje vam da se ograničite na debljine od 10-20 cm.

Na primjer, da biste postigli osnovnu vrijednost otpora prijenosu topline od 3,65 (m x deg/W), trebat će vam:

• zid od opeke debljine 3 m;
• zidanje od pjenastih betonskih blokova 1,4 m;
• izolacija od mineralne vune 0,18 m.

Svrha toplinskotehničkog proračuna je izračunati debljinu izolacije za zadanu debljinu nosivog dijela vanjskog zida, koja zadovoljava sanitarno-higijenske zahtjeve i uvjete uštede energije. Drugim riječima, imamo vanjske zidove debljine 640 mm od vapnene opeke i namjeravamo ih izolirati pjenastim polistirelom, ali ne znamo koju debljinu izolacije trebamo odabrati da bismo zadovoljili standarde gradnje.

Proračuni toplinskog inženjerstva vanjskog zida zgrade provode se u skladu sa SNiP II-3-79 „Tehnologija topline zgrada” i SNiP 23-01-99 „Klimatologija zgrade”.

stol 1

Pokazatelji toplinske učinkovitosti korištenih građevinskih materijala (prema SNiP II-3-79*)

Shema br.	Materijal	Karakteristike materijala u suhom stanju		Projektni koeficijenti (ovisno o radu prema Dodatku 2) SNiP II-3-79*
		Gustoća γ 0, kg/m3	Koeficijent toplinske vodljivosti λ, W/m*°S	Toplinska vodljivost λ, W/m*°S		Apsorpcija topline (u razdoblju od 24 sata) S, m 2 *°C/W
	Cementno-pješčani mort (stavka 71)	1800	0.57	0.76	0.93		11.09
	Opeka od pune silikatne opeke (GOST 379-79) na cementno-pješčanom mortu (stavka 87)	1800	0.88	0.76	0.87	9.77	10.90
	Ekspandirani polistiren (GOST 15588-70) (stavka 144)		0.038	0.038	0.041	0.41	0.49
	Cementno-pješčani mort - tankoslojna žbuka (stavka 71)	1800	0.57	0.76	0.93		11.09

1-unutarnja žbuka (cementno-pješčani mort) - 20 mm

Zid od 2 opeke ( vapnena opeka) - 640 mm

3-izolacija (ekspandirani polistiren)

4-tankoslojna žbuka (dekorativni sloj) - 5 mm

Radeći termotehnički proračun usvojeni su normalni uvjeti vlažnosti u prostorijama - radni uvjeti ("B") u skladu sa SNiP II-3-79 t.1 i adj. 2, tj. Uzimamo toplinsku vodljivost korištenih materijala prema stupcu "B".

Izračunajmo potrebni otpor prijenosa topline ograde, uzimajući u obzir sanitarne, higijenske i udobne uvjete pomoću formule:

R 0 tr = (t in – t n) * n / Δ t n *α in (1)

gdje je t in projektirana temperatura unutarnjeg zraka °C, prihvaćena u skladu s GOST 12.1.1.005-88 i standardima dizajna

odgovarajuće zgrade i građevine, uzimamo jednake +22 °C za stambene zgrade u skladu s Dodatkom 4 SNiP 2.08.01-89;

t n – procijenjena zimska vanjska temperatura zraka, °C, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja, s vjerojatnošću od 0,92 prema SNiP 23-01-99 za grad Yaroslavl uzima se na -31 °C ;

n – koeficijent prihvaćen prema SNiP II-3-79* (Tablica 3*) ovisno o položaju vanjske površine ogradne konstrukcije u odnosu na vanjski zrak i uzima se jednak n=1;

Δ t n – normativni i temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine zatvorene konstrukcije - utvrđuje se prema SNiP II-3-79* (tablica 2*) i uzima se jednako Δ t n =4,0 °C;

R 0 tr = (22- (-31))*1 / 4,0* 8,7 = 1,52

Odredimo stupanj-dan razdoblja grijanja pomoću formule:

GSOP= (t in – t from.trans.)*z from.trans. (2)

gdje je t in isti kao u formuli (1);

t od.per - prosječna temperatura, ° C, razdoblja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka ispod ili jednakom 8 ° C prema SNiP 23-01-99;

z od.per - trajanje, dani, razdoblja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka ispod ili jednakom 8 ° C prema SNiP 23.01.99;

GSOP=(22-(-4))*221=5746 °C*dan.

Odredimo smanjeni otpor prijenosu topline Ro tr prema uvjetima uštede energije u skladu sa zahtjevima SNiP II-3-79 * (tablica 1b *) i sanitarnim, higijenskim i udobnim uvjetima. Međuvrijednosti se određuju interpolacijom.

tablica 2

Otpornost prijenosa topline zatvorenih konstrukcija (prema SNiP II-3-79*)

Zgrade i prostori	Stupanj-dani razdoblja grijanja, ° C*dani	Smanjena otpornost na prijenos topline zidova, ne manje od R 0 tr (m 2 *°C)/W
Javno administrativno i kućansko, s izuzetkom prostorija s vlažnim ili mokrim uvjetima	5746	3,41

Uzimamo otpor prijenosa topline ogradnih konstrukcija R(0) kao najveću od ranije izračunatih vrijednosti:

R 0 tr = 1,52< R 0 тр = 3,41, следовательно R 0 тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R 0 .

Napišimo jednadžbu za izračun stvarnog otpora prijenosu topline R 0 konstrukcije okvira pomoću formule u skladu s danom projektnom shemom i odredimo debljinu δ x proračunskog sloja kućišta iz uvjeta:

R 0 = 1/α n + Σδ i/ λ i + δ x/ λ x + 1/α in = R 0

gdje je δ i debljina pojedinih slojeva ograde osim proračunske u m;

λ i - koeficijenti toplinske vodljivosti pojedinih slojeva ograde (osim projektnog sloja) u (W/m*°C) uzimaju se prema SNiP II-3-79* (Dodatak 3*) - za ovaj izračun, tablica 1;

δ x – debljina projektiranog sloja vanjske ograde u m;

λ x – koeficijent toplinske vodljivosti projektiranog sloja vanjske ograde u (W/m*°C) uzimaju se prema SNiP II-3-79* (Dodatak 3*) - za ovaj izračun, tablica 1;

α in - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine zatvorenih konstrukcija uzima se prema SNiP II-3-79 * (tablica 4 *) i uzima se jednak α in = 8,7 W / m 2 * ° C.

α n - koeficijent prolaza topline (za zimski uvjeti) vanjske površine ograđene konstrukcije uzima se prema SNiP II-3-79* (Tablica 6*) i uzima se jednakim α n = 23 W/m 2 *°C.

Toplinski otpor ovojnice zgrade s uzastopno raspoređenim homogenim slojevima treba odrediti kao zbroj toplinskih otpora pojedinih slojeva.

Za vanjske zidove i stropove debljina toplinsko-izolacijskog sloja ograde δ x izračunava se pod uvjetom da vrijednost stvarnog reduciranog otpora prijenosu topline ogradne konstrukcije R 0 ne smije biti manja od standardizirane vrijednosti R 0 tr, izračunate formulom (2):

R 0 ≥ R 0 tr

Proširujući vrijednost R 0, dobivamo:

R0=1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93) + δ x / 0,041 + 1/ 8,7

Na temelju toga utvrđujemo minimalna vrijednost debljina sloja toplinske izolacije

δ x = 0,041*(3,41- 0,115 - 0,022 - 0,74 - 0,005 - 0,043)

δ x = 0,10 m

Uzimamo u obzir debljinu izolacije (ekspandirani polistiren) δ x = 0,10 m

Mi definiramo stvarni otpor prijenos topline proračunske ogradne konstrukcije R 0, uzimajući u obzir prihvaćenu debljinu sloja toplinske izolacije δ x = 0,10 m

R0=1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93 + 0,1/ 0,041) + 1/ 8,7

R0 = 3,43 (m2 *°C)/W

Stanje R 0 ≥ R 0 tr promatrano, R 0 = 3,43 (m 2 *°C)/W ≥ R 0 tr =3,41 (m 2 *°C)/W

Ako planirate graditi
mala zidana kućica, onda ćete sigurno imati pitanja: „Koji
debljine zida?”, “Trebate li izolaciju?”, “Na koju stranu je staviti?”
izolacija? itd. i tako dalje.

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

Toplinski 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
ogradnih konstrukcija prema nosivosti (nije u ovom članku).

Prema ovom proračunu 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
Bit će nam kasnije od koristi). Vanjska površina Odlučili ste pokriti
obložne pločice debljine 1 cm (obavezno se informirajte pri kupnji
gustoće), a unutarnja površina je obična žbuka debljine sloja 1,5
cm, također ne zaboravite saznati njegovu gustoću. Ukupno 535 mm.

Da zgrada ne bi
urušio, ovo je svakako dovoljno, ali nažalost u većini gradova
Ruske zime su hladne i stoga će se takvi zidovi smrznuti. I kako ne bi
Zidovi su bili smrznuti, trebao nam je još jedan sloj izolacije.

Izračunava se debljina izolacijskog sloja
na sljedeći način:

1. Morate preuzeti SNiP na Internetu
II 3-79* —
“Građevinska toplinska tehnika” i SNiP 23-01-99 - “Građevinska klimatologija”.

2. Otvorena konstrukcija SNiP
klimatologiju i pronađite svoj grad u tablici 1*, a na raskrižju pogledajte vrijednost
stupac “Temperatura zraka najhladnijeg petodnevnog razdoblja, °C, sigurnost
0,98" i linije s vašim gradom. Za grad Penzu, na primjer, t n = -32 o C.

3. Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
uzeti

t in = 20 o C.

Koeficijent prolaza topline za unutarnje zidovea in = 8,7 W/m 2˚S

Koeficijent prolaza topline za vanjske zidove u zimskim uvjetimaa n = 23W/m2·˚S

Standardna temperaturna razlika između unutarnje temperature
zraka i temperature unutarnje površine ogradnih konstrukcijaΔ tn = 4 o C.

4. Dalje
Potreban otpor prijenosu topline određujemo pomoću formule #G0 (1a) iz građevinske tehnike grijanja
GSOP = (t in - t iz.prijev.) z iz.prijev. , GSOP=(20+4,5)·207=507,15 (za grad
Penza).

Pomoću formule (1) izračunavamo:

(gdje je sigma izravna debljina
materijala i lambda gustoće. jauzeo kao izolaciju
poliuretanska pjenaploče gustoće 0,025)

Uzimamo da je debljina izolacije 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 renoviranja. Razbio sam glavu: kako to učiniti dobar popravak za manje novca. Nema razmišljanja o kreditu. Oslanjanje samo na postojeće...

Umjesto da velika renoviranja odgađate iz godine u godinu, možete se za njih pripremiti kako biste ih preživjeli umjereno...

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

Primjer toplinskotehničkog proračuna ogradnih konstrukcija

1. Početni podaci

Tehnički zadatak. Zbog nezadovoljavajućih uvjeta topline i vlage u zgradi, potrebno je izolirati njezine zidove i mansardni krov. U tu svrhu izvršite proračun toplinske otpornosti, otpornosti na toplinu, propusnosti zraka i pare ovojnice zgrade, procjenjujući mogućnost kondenzacije vlage u debljini ograda. Utvrditi potrebnu debljinu sloja toplinske izolacije, potrebu korištenja vjetro- i parnih brana, te redoslijed rasporeda slojeva u konstrukciji. Razviti projektno rješenje koje udovoljava zahtjevima SNiP 23-02-2003 "Toplinska zaštita zgrada" za zatvaranje konstrukcija. Proračune treba izvesti u skladu sa skupom pravila za projektiranje i izgradnju SP 23-101-2004 "Projekt toplinske zaštite zgrada".

Opće karakteristike građevine. U naselju se nalazi dvokatnica sa potkrovljem. Sviritsa, Lenjingradska oblast. Ukupna površina vanjskih ogradnih konstrukcija je 585,4 m2; ukupna površina zida 342,5 m2; ukupna površina prozora 51,2 m2; površina krova – 386 m2; visina podruma - 2,4 m.

Konstruktivni projekt građevine uključuje nosivi zidovi, armirano-betonski podovi od šupljikavih ploča debljine 220 mm i betonskim temeljem. Vanjski zidovi su zidani opekom i ožbukani iznutra i izvana mortom u sloju cca 2 cm.

Krov objekta je rešetkaste konstrukcije sa čeličnim šavnim krovom, izvedenim preko letve sa nagibom od 250 mm. Izolacija debljine 100 mm izrađena je od ploča mineralne vune položenih između rogova

Zgrada ima stacionarno elektro-termoakumulacijsko grijanje. Podrum ima tehničku namjenu.

Klimatski parametri. Prema SNiP 23-02-2003 i GOST 30494-96, izračunata prosječna temperatura unutarnjeg zraka uzima se jednako

t int= 20 °C.

Prema SNiP 23.01.99 prihvaćamo:

1) procijenjena temperatura vanjskog zraka tijekom hladnog razdoblja godine za uvjete sela. Sviritsa, Lenjingradska oblast

t ekst= -29 °C;

2) trajanje ogrjevnog razdoblja

z ht= 228 dana;

3) prosječna temperatura vanjskog zraka tijekom razdoblja grijanja

t ht= -2,9 °C.

Koeficijenti prolaza topline. Vrijednosti koeficijenta prijenosa topline unutarnje površine ograda uzimaju se kako slijedi: za zidove, podove i glatke stropove α int= 8,7 W/(m 2 ·ºS).

Vrijednosti koeficijenta prijenosa topline vanjske površine ograda uzimaju se kako slijedi: za zidove i obloge α ekst=23; tavanske etaže α ekst=12 W/(m 2 ·ºS);

Standardizirani otpor prijenosu topline. Stupanj-dani sezone grijanja G d određuju se formulom (1)

G d= 5221 °C dan.

Jer vrijednost G d razlikuje se od tabličnih vrijednosti, standardne vrijednosti R zahtijevati određena formulom (2).

Prema SNiP 23/02/2003, za dobivenu vrijednost stupanj-dan, normalizirani otpor prijenosu topline je R zahtijevati, m 2 °C/W, je:

Za vanjske zidove 3,23;

Pokrivke i preklopi nad prilazima 4,81;

Ograde iznad negrijanih podzemlja i podruma 4,25;

Windows i balkonska vrata 0,54.

2. Toplinskotehnički proračun vanjskih zidova

2.1. Otpornost vanjskih zidova na prijenos topline

Vanjski zidovi napravljen od šupljeg keramičke opeke i imaju debljinu od 510 mm. Zidovi su s unutarnje strane ožbukani vapneno-cementnom žbukom debljine 20 mm, a s vanjske strane cementnom žbukom iste debljine.

Karakteristike ovih materijala - gustoća γ 0, koeficijent toplinske vodljivosti u suhom stanju  0 i koeficijent paropropusnosti μ - uzimaju se prema tablici. Klauzula 9 zahtjeva. U ovom slučaju u proračunima koristimo koeficijente toplinske vodljivosti materijala  W za uvjete rada B, (za mokre uvjete rada), koji se dobivaju iz formule (2.5). Imamo:

Za vapneno-cementnu žbuku

γ 0 = 1700 kg/m 3,

 W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°S),

μ=0,098 mg/(m h Pa);

Za zidanje od šuplje keramičke opeke na cementno-pješčanom mortu

γ 0 = 1400 kg/m 3,

 W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°S),

μ=0,16 mg/(m h Pa);

Za cementni mort

γ 0 = 1800 kg/m 3,

 W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°S),

μ=0,09 mg/(m h Pa).

Otpor prijelaza topline zida bez izolacije jednak je

R o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m 2 °C/W.

U prisutnosti prozorskih otvora koji tvore zidne padine, prihvaća se koeficijent toplinske ujednačenosti zidova od opeke debljine 510 mm r = 0,74.

Tada je smanjeni otpor prolazu topline zidova zgrade, određen formulom (2.7), jednak

R r o =0,74 1,08 = 0,80 m 2 °C/W.

Dobivena vrijednost znatno je manja od standardne vrijednosti otpora prijenosu topline, pa je potreban uređaj vanjska toplinska izolacija te naknadno žbukanje zaštitnim i dekorativnim sastavima od maltera za žbuke armiranog stakloplastičnom mrežom.

Za sušenje toplinske izolacije pokrivna žbuka mora biti paropropusna, tj. porozne niske gustoće. Odabiremo porozni cementno-perlitni mort koji ima sljedeće karakteristike:

γ 0 = 400 kg/m 3,

 0 = 0,09 W/(m °C),

 W=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°S),

 = 0,53 mg/(m h Pa).

Ukupni otpor prijenosu topline dodanih slojeva toplinske izolacije R t i obloge od gipsa R w ne bi trebao biti ništa manji

R t + R w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m 2 °C/W.

Preliminarno (uz naknadno pojašnjenje) prihvaćamo debljinu obloge žbuke od 10 mm, tada je njegova otpornost na prijenos topline jednaka

R w =0,01/0,15=0,067 m 2 °C/W.

Kada se koristi za toplinsku izolaciju ploča od mineralne vune proizvođača JSC "Mineral Wool" marke Facade Butts  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  W =0,045 W/(m °C) iznosit će debljina sloja toplinske izolacije

δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.

Ploče od kamene vune dostupne su u debljinama od 40 do 160 mm u koracima od 10 mm. Prihvaćamo standardnu ​​debljinu toplinske izolacije od 150 mm. Dakle, ploče će biti položene u jednom sloju.

Provjera usklađenosti sa zahtjevima za uštedu energije. Dijagram dizajna zida prikazan je na sl. 1. Karakteristike slojeva zida i ukupna otpornost zida na prijenos topline bez uzimanja u obzir parne barijere dane su u tablici. 2.1.

Tablica 2.1

Karakteristike zidnih slojeva iukupni otpor zida na prijenos topline

	Materijal slojeva	Gustoća γ 0, kg/m 3	Debljina δ, m	Izračunati koeficijent toplinske vodljivosti λ W, W/(m K)	Projektirani otpor prijenosu topline R, m 2 °C)/W
	Unutarnja žbuka (vapneno-cementni mort)
	Zidanje od šuplje keramičke opeke
	Vanjska žbuka ( cementni mort)
	Izolacija od mineralne vune FASADE BATTS
	Zaštitno-ukrasna žbuka (cementno-perlitni mort)

Otpor prijenosa topline zidova zgrade nakon izolacije bit će:

R o = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m 2 °C/W.

Uzimajući u obzir koeficijent toplinske jednolikosti vanjskih zidova ( r= 0,74) dobivamo smanjeni otpor prijenosu topline

R o r= 4,48 0,74 = 3,32 m 2 °C/W.

Primljena vrijednost R o r= 3,32 premašuje standard R zahtijevati=3,23, budući da je stvarna debljina termoizolacijskih ploča veća od proračunske. Ova situacija ispunjava prvi zahtjev SNiP 23-02-2003 za toplinsku otpornost zida - R o ≥ R zahtijevati .

Provjera usklađenosti sa zahtjevima zasanitarno-higijenski ugodnim uvjetima u sobi. Izračunata razlika između unutarnje temperature zraka i temperature unutarnje površine zida Δ t 0 je

Δ t 0 =n(t int – t ekst)/(R o r ·α int)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7 ºS.

Prema SNiP 23/02/2003, za vanjske zidove stambenih zgrada dopuštena je temperaturna razlika od najviše 4,0 ºS. Dakle, drugi uvjet (Δ t 0 ≤Δ t n) gotovo.

P
provjerimo treći uvjet ( τ int >t odrastao), tj. Je li moguća kondenzacija vlage na unutarnjoj površini zida pri projektiranoj vanjskoj temperaturi? t ekst= -29 °C. Temperatura unutarnje površine τ int ogradna struktura (bez uključaka koji provode toplinu) određena je formulom

τ int = t int –Δ t 0 =20–1,7=18,3 °C.

Tlak vodene pare u zatvorenom prostoru e int jednak