Toplinski proračun zida. Precizan mrežni kalkulator zidne toplinske vodljivosti Kalkulator otpora prijenosu topline

Stvaranje ugodnim uvjetima za život ili rad primarna je zadaća graditeljstva. Značajan dio teritorija naše zemlje nalazi se u sjevernim geografskim širinama s hladnom klimom. Stoga, održavanje ugodna temperatura u zgradama je uvijek relevantan. Rastom tarifa energenata dolazi do izražaja smanjenje potrošnje energije za grijanje.

Karakteristike klime

Izbor zidne i krovne konstrukcije ovisi prvenstveno o klimatskim uvjetima područja izgradnje. Za njihovo određivanje potrebno je obratiti se na SP131.13330.2012 "Građevinska klimatologija". U izračunima se koriste sljedeće količine:

temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92 označena je s Tn;
prosječna temperatura, označena s Tot;
trajanje, označava se ZOT.

Na primjeru za Murmansk, vrijednosti imaju sljedeće vrijednosti:

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

Osim toga, potrebno je postaviti projektnu temperaturu unutar prostorije Tv, određuje se u skladu s GOST 30494-2011. Za stanovanje možete uzeti TV \u003d 20 stupnjeva.

Da biste izvršili proračun toplinske tehnike ogradnih konstrukcija, unaprijed izračunajte vrijednost GSOP (stupnjev-dan razdoblja grijanja):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
U našem primjeru, GSOP \u003d (20 - (-3,4)) x 275 \u003d 6435.

Osnovni pokazatelji

Za pravi izbor materijala ograđujućih konstrukcija, potrebno je odrediti koje toplinske karakteristike trebaju imati. Sposobnost tvari da provodi toplinu karakterizirana je njezinom toplinskom vodljivošću, koja se označava grčkim slovom l (lambda) i mjeri se u W / (m x stupnjeva). 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 gradnje. Njegova vrijednost mora biti veća od standardne vrijednosti. Pri izvođenju toplinskotehničkog 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 podvrgava se laboratorijskim ispitivanjima, na temelju kojih se ova vrijednost utvrđuje za radne uvjete "A" ili "B". Za našu zemlju većina regija odgovara uvjetima rada "B". Prilikom izvođenja proračuna toplinske tehnike ograđujućih konstrukcija kuće, 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 dane su u nastavku:

Obična cigla - 0,81 W (m x stupanj).
Zidanje od silikatne opeke - 0,87 W (m x stupanj).
Plin i pjenasti beton (gustoća 800) - 0,37 W (m x stupnjeva).
Crnogorično drvo - 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. Bazna vrijednost određena je prema tablici 3 SP50.13330.2012 "građevine". Tablica definira koeficijente za izračun osnovnih vrijednosti otpora prijenosa topline za sve zatvorene konstrukcije i vrste zgrada. Nastavljajući započeti toplinski tehnički proračun ogradnih konstrukcija, primjer proračuna može se prikazati na sljedeći način:

Rsten \u003d 0,00035x6435 + 1,4 \u003d 3,65 (m x deg / W).
Rpocr \u003d 0,0005x6435 + 2,2 \u003d 5,41 (m x deg / W).
Rcherd \u003d 0,00045x6435 + 1,9 \u003d 4,79 (m x deg / W).
Rockna \u003d 0,00005x6435 + 0,3 \u003d x deg / W).

Termotehnički proračun vanjske ogradne konstrukcije izvodi se za sve konstrukcije koje zatvaraju "toplu" konturu - pod na tlu ili pod tehničkog podzemlja, vanjske zidove (uključujući prozore i vrata), kombinirani pokrov ili pod negrijanog tavana. Također, izračun se mora izvršiti za unutarnje strukture, ako je temperaturna razlika u susjednim prostorijama veća od 8 stupnjeva.

Toplinskotehnički proračun zidova

Većina zidova i stropova je višeslojna i heterogena u svom dizajnu. Termotehnički 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 debljine 3 cm, toplinske vodljivosti 0,93 W (m x st.).

Formula termotehnički proračun ovojnica zgrade izgleda ovako:

R \u003d 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 0,85 (m x stupnjeva / W).

Dobivena vrijednost znatno je manja od ranije utvrđene osnovne vrijednosti otpora prolazu topline zidova stambene zgrade u Murmansku 3,65 (m x deg/W). Zid ne zadovoljava regulatorni zahtjevi i treba ga zagrijati. Za zidnu izolaciju koristimo debljinu od 150 mm i toplinsku vodljivost od 0,048 W (m x stup.).

Nakon odabira izolacijskog sustava potrebno je izvršiti verifikacijski termotehnički proračun ogradnih konstrukcija. Primjer izračuna prikazan je u nastavku:

R \u003d 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 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 preklapanja i kombiniranih obloga provodi se na sličan način.

Toplinskotehnički proračun podova u kontaktu s tlom

Često se u privatnim kućama ili javnim zgradama podovi na prvim katovima izrađuju na tlu. Otpornost na prijenos topline takvih podova nije standardizirana, ali u najmanju ruku konstrukcija podova ne smije dopustiti ispadanje rose. Proračun konstrukcija u kontaktu s tlom provodi se na sljedeći način: podovi su podijeljeni u trake (zone) širine 2 metra, počevši od vanjske granice. Dodijeljene su do tri takve zone, preostala površina pripada četvrtoj zoni. Ako podna konstrukcija ne osigurava učinkovitu izolaciju, tada se otpor prijenosu topline zona uzima kako slijedi:

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

Lako je vidjeti da što je površina poda udaljenija od vanjskog zida, to je veća njegova otpornost na prijenos topline. Stoga su često ograničeni na zagrijavanje perimetra poda. U ovom slučaju, otpor prijenosu topline izolirane konstrukcije dodaje se otporu prijenosa topline zone.
Proračun otpornosti na prijenos topline poda mora biti uključen u cjelokupni proračun toplinske tehnike ogradnih konstrukcija. U nastavku će se razmotriti primjer izračuna podova na tlu. Uzmimo površinu poda 10 x 10, jednaku 100 četvornih metara.

Površina 1 zone bit će 64 m2.
Površina zone 2 bit će 32 m2.
Površina 3. zone bit će 4 m2.

Prosječna vrijednost otpora prijenosu topline poda na tlu:
Rpol \u003d 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 2,6 (m x deg / W).

Izvršivši izolaciju perimetra poda polistirenska ploča 5 cm debljine, s trakom širine 1 metar, dobivamo prosječnu vrijednost otpora prijenosa topline:

Rpol \u003d 100 / (32 / 2,1 + 32 / (2,1 + 0,05 / 0,032) + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 4,09 (m x deg / W).

Važno je napomenuti da se na ovaj način ne izračunavaju samo podovi, već i konstrukcije zidova u kontaktu s tlom (zidovi udubljenog poda, topli podrum).

Termotehnički proračun vrata

Osnovna vrijednost otpora prijenosu topline izračunava se nešto drugačije ulazna vrata. Da biste ga izračunali, prvo morate izračunati otpor prijenosa topline zida prema sanitarno-higijenskom kriteriju (ne rošenje):
Rst \u003d (Tv - Tn) / (DTn x av).

Ovdje je DTN temperaturna razlika između unutarnje površine zida i temperature zraka u prostoriji, određena Kodeksom pravila i za stanovanje je 4,0.
av - koeficijent prolaza topline unutarnje površine zida, prema zajedničkom ulaganju je 8,7.
Osnovna vrijednost vrata je jednaka 0,6xRst.

Za odabrani dizajn vrata potrebno je izvršiti kontrolni termotehnički proračun ogradnih konstrukcija. Primjer izračuna ulaznih vrata:

Rdv \u003d 0,6 x (20-(-30)) / (4 x 8,7) \u003d 0,86 (m x stupnjeva / W).

Ova izračunata vrijednost će odgovarati vratima izoliranim pločom od mineralne vune debljine 5 cm.

Složeni zahtjevi

Proračuni zidova, poda ili krova izvode se kako bi se provjerili zahtjevi propisa za svaki element. Skup pravila također uspostavlja potpuni zahtjev koji karakterizira kvalitetu izolacije svih zatvorenih konstrukcija u cjelini. Ta se vrijednost naziva "specifična karakteristika toplinske zaštite". Niti jedan termotehnički proračun ogradnih konstrukcija ne može bez njegove provjere. Primjer izračuna SP-a prikazan je u nastavku.

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

Normalizirana vrijednost se određuje u skladu sa zajedničkim ulaganjem, ovisno o grijanom volumenu kuće.

Osim složenog zahtjeva, za izradu energetske putovnice provodi se i toplinskotehnički proračun ovojnica zgrade, primjer izdavanja putovnice dat je u prilogu 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 toplinskotehničku uniformnost, r. Uzima u obzir promjenu otpora prijenosu topline koju uvode otvori prozora i vrata, vanjski uglovi, nehomogene inkluzije (na primjer, skakači, grede, pojasevi za ojačanje) itd.

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

Učinkovita izolacija

Prilikom odabira sustava izolacije doma lako se uvjeriti da je gotovo nemoguće zadovoljiti suvremene zahtjeve toplinske zaštite bez upotrebe učinkovite izolacije. Dakle, ako koristite tradicionalnu glinenu opeku, trebat će vam zidanje debljine nekoliko metara, što nije ekonomski isplativo. Istodobno, niska toplinska vodljivost modernih grijača na bazi ekspandiranog polistirena ili kamene vune omogućuje nam da se ograničimo na debljine od 10-20 cm.

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

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

Izračun toplinske tehnike omogućuje vam određivanje minimalne debljine ovojnica zgrade kako ne bi došlo do pregrijavanja ili smrzavanja tijekom rada zgrade.

Ogradni konstruktivni elementi grijanih javnih i stambenih zgrada, osim za zahtjeve stabilnosti i čvrstoće, trajnosti i vatrootpornosti, učinkovitosti i arhitektonski dizajn, mora zadovoljiti prije svega standarde toplinske tehnike. Elementi za ogradu odabiru se ovisno o projektnom rješenju, klimatskim karakteristikama građevinskog područja, fizička svojstva, uvjetima vlažnosti i temperature u objektu, kao iu skladu sa zahtjevima otpornosti na prijenos topline, propusnosti zraka i paropropusnosti.

Što je smisao izračuna?

Ako se tijekom izračuna troškova buduće zgrade uzmu u obzir samo karakteristike čvrstoće, tada će, naravno, trošak biti manji. Međutim, to je vidljiva ušteda: naknadno će se mnogo više novca potrošiti na grijanje prostorije.
Ispravno odabrani materijali stvorit će optimalnu mikroklimu u sobi.
Pri planiranju sustava grijanja neophodan je i izračun toplinske tehnike. Da bi sustav bio isplativ i učinkovit, potrebno ga je razumjeti stvarne mogućnosti zgrada.

Toplinski zahtjevi

Važno je da vanjske strukture budu u skladu sa sljedećim toplinskim zahtjevima:

Imali su dovoljna svojstva zaštite od topline. Drugim riječima, nemoguće je dopustiti pregrijavanje prostora ljeti, a prekomjerne gubitke topline zimi.
Razlika temperature zraka između unutarnjih elemenata ograde i prostora ne smije biti veća od normativna vrijednost. U suprotnom može doći do prekomjernog hlađenja ljudskog tijela toplinskim zračenjem na ovim površinama i kondenzacije vlage unutarnjeg protoka zraka na zatvorenim strukturama.
U slučaju promjene protoka topline, temperaturne fluktuacije unutar prostorije trebaju biti minimalne. Ovo se svojstvo naziva otpornost na toplinu.
Važno je da zračna nepropusnost ograda ne uzrokuje snažno hlađenje prostora i ne pogoršava svojstva toplinske zaštite konstrukcija.
Ograde moraju imati normalan režim vlažnosti. Budući da natapanje ograda povećava gubitak topline, uzrokuje vlagu u prostoriji i smanjuje trajnost konstrukcija.

Kako bi konstrukcije zadovoljile gore navedene zahtjeve, provode toplinski proračun, a također izračunavaju otpornost na toplinu, paropropusnost, propusnost zraka i prijenos vlage prema zahtjevima regulatorne dokumentacije.

Termotehničke kvalitete

Od toplinskih karakteristika vanjskog konstruktivni elementi zgrade ovise o:

Režim vlage konstrukcijskih elemenata.
Temperatura unutarnjih struktura, koja osigurava da na njima nema kondenzacije.
Stalna vlažnost i temperatura u prostorijama, kako u hladnoj tako iu toploj sezoni.
Količina topline koju zgrada gubi zimsko razdoblje vrijeme.

Dakle, na temelju svega navedenog, proračun toplinske tehnike smatra se važnom fazom u procesu projektiranja zgrada i građevina, kako civilnih tako i industrijskih. Projektiranje počinje izborom konstrukcija - njihove debljine i redoslijeda slojeva.

Zadaci termotehničkog proračuna

Dakle, izračun toplinske tehnike građevinskih elemenata za ograđivanje provodi se kako bi se:

Sukladnost dizajna modernim zahtjevima o toplinskoj zaštiti zgrada i građevina.
Zalog tijekom zatvoreni prostori ugodna mikroklima.
Osiguravanje optimalne toplinske zaštite ograda.

Osnovni parametri za proračun

Za određivanje potrošnje topline za grijanje, kao i za izračun toplinske tehnike zgrade, potrebno je uzeti u obzir mnoge parametre koji ovise o sljedećim karakteristikama:

Namjena i vrsta građevine.
Geografski položaj zgrade.
Orijentacija zidova prema kardinalnim točkama.
Dimenzije objekata (volumen, površina, katnost).
Vrsta i veličina prozora i vrata.
Karakteristike sustava grijanja.
Broj ljudi u zgradi u isto vrijeme.
Materijal zidova, poda i stropa zadnje etaže.
Prisutnost sustava tople vode.
Vrsta ventilacijskih sustava.
ostalo značajke dizajna građevine.

Toplinskotehnički proračun: program

Do danas su razvijeni mnogi programi koji vam omogućuju da napravite ovaj izračun. Izračun se u pravilu provodi na temelju metodologije navedene u regulatornoj i tehničkoj dokumentaciji.

Ovi programi vam omogućuju izračunavanje sljedećeg:

Toplinska otpornost.
Gubitak topline kroz konstrukcije (strop, pod, otvori vrata i prozora i zidovi).
Količina topline potrebna za zagrijavanje infiltriranog zraka.
Izbor sekcijskih (bimetalnih, lijevanog željeza, aluminija) radijatora.
Izbor panelnih čeličnih radijatora.

Termotehnički proračun: primjer proračuna vanjskih zidova

Za izračun je potrebno odrediti sljedeće glavne parametre:

t in \u003d 20 ° C je temperatura strujanja zraka unutar zgrade, koja se uzima za izračun ograda prema minimalnim vrijednostima najviše optimalna temperatura relevantna zgrada i struktura. Prihvaća se u skladu s GOST 30494-96.

Prema zahtjevima GOST 30494-96, vlažnost u prostoriji treba biti 60%, kao rezultat toga, u sobi će se osigurati normalan režim vlažnosti.
U skladu s Dodatkom B SNiPa 23-02-2003, zona vlažnosti je suha, što znači da su radni uvjeti ograda A.
t n \u003d -34 ° C je temperatura protoka vanjskog zraka u zimskom razdoblju, koja se uzima prema SNiP-u na temelju najhladnijeg petodnevnog razdoblja, koje ima sigurnost od 0,92.
Z ot.per = 220 dana - ovo je trajanje razdoblja grijanja, koje se uzima prema SNiP-u, dok je prosječna dnevna temperatura okoliš≤ 8°C.
T od.per. = -5,9 °C je temperatura okoline (prosjek) tijekom sezone grijanja, koja je prihvaćena prema SNiP-u, pri dnevnoj temperaturi okoline ≤ 8 °C.

Početni podaci

U tom slučaju provodi se termotehnički proračun zida kako bi se odredila optimalna debljina ploča i toplinski izolacijski materijal za njih. Kao vanjski zidovi koristit će se sendvič paneli (TU 5284-001-48263176-2003).

Udobni uvjeti

Razmotrite kako se izvodi proračun toplinske tehnike vanjski zid. Prvo morate izračunati potrebni otpor prijenosu topline, fokusirajući se na ugodne i sanitarne uvjete:

R 0 tr \u003d (n × (t in - t n)) : (Δt n × α in), gdje je

n = 1 je faktor koji ovisi o položaju vanjskih konstrukcijskih elemenata u odnosu na vanjski zrak. Treba ga uzeti prema SNiP 23-02-2003 iz tablice 6.

Δt n \u003d 4,5 ° C je normalizirana temperaturna razlika između unutarnje površine strukture i unutarnjeg zraka. Prihvaćeno prema podacima SNiP-a iz tablice 5.

α u \u003d 8,7 W / m 2 ° C je prijenos topline unutarnjih zatvorenih konstrukcija. Podaci su preuzeti iz tablice 5, prema SNiP-u.

Zamjenjujemo podatke u formuli i dobivamo:

R 0 tr \u003d (1 × (20 - (-34)) : (4,5 × 8,7) = 1,379 m 2 ° C / W.

Uvjeti uštede energije

Prilikom izvođenja termotehničkog proračuna zida, na temelju uvjeta uštede energije, potrebno je izračunati potrebni otpor prijenosa topline konstrukcija. Određuje ga GSOP (stupanj-dan grijanja, °C) pomoću sljedeće formule:

GSOP = (t in - t od.per.) × Z od.per, gdje

t in je temperatura strujanja zraka unutar zgrade, °C.

Z od.per. i t od.per. je trajanje (dani) i temperatura (°C) razdoblja sa srednjom dnevnom temperaturom zraka ≤ 8 °C.

Tako:

GSOP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Na temelju uvjeta uštede energije, R 0 tr određujemo interpolacijom prema SNiP-u iz tablice 4:

R 0 tr \u003d 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) \u003d 2,909 (m 2 ° C / W)

R 0 = 1/ α u + R 1 + 1/ α n, gdje je

d je debljina toplinske izolacije, m.

l = 0,042 W/m°C je toplinska vodljivost ploče od mineralne vune.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C je prijenos topline vanjskih konstrukcijskih elemenata, uzet prema SNiP-u.

R 0 \u003d 1 / 8,7 + d / 0,042 + 1/23 \u003d 0,158 + d / 0,042.

Debljina izolacije

Debljina toplinsko-izolacijskog materijala određuje se na temelju činjenice da je R 0 \u003d R 0 tr, dok se R 0 tr uzima u uvjetima uštede energije, dakle:

2,909 = 0,158 + d/0,042, odakle je d = 0,116 m.

Odabiremo marku sendvič panela iz kataloga sa optimalna debljina termoizolacijski materijal: DP 120, dok ukupna debljina panela treba biti 120 mm. Proračun toplinske tehnike zgrade u cjelini provodi se na sličan način.

Potreba za izvođenjem izračuna

Dizajnirane na temelju kompetentno izvedenog proračuna toplinske tehnike, ovojnice zgrade mogu smanjiti troškove grijanja, čiji troškovi redovito rastu. Osim toga, ušteda topline smatra se važnim ekološkim zadatkom, jer je izravno povezana sa smanjenjem potrošnje goriva, što dovodi do smanjenja utjecaja negativni faktori na okoliš.

Osim toga, vrijedi zapamtiti da nepravilno izvedena toplinska izolacija može dovesti do vlaženja konstrukcija, što će rezultirati stvaranjem plijesni na površini zidova. Stvaranje plijesni dovest će do kvarenja uređenje interijera(ljuštenje tapeta i boje, uništavanje sloja žbuke). U posebno naprednim slučajevima može biti potrebna radikalna intervencija.

Vrlo često građevinske tvrtke u svojim aktivnostima nastoje koristiti moderne tehnologije i materijala. Samo stručnjak može razumjeti potrebu korištenja jednog ili drugog materijala, odvojeno ili u kombinaciji s drugima. To je izračun toplinske tehnike koji će pomoći u određivanju najviše optimalna rješenja, koji će osigurati trajnost strukturnih elemenata i minimalne financijske troškove.

Grijanje i ventilacija stambenih zgrada

Nastavno-metodički priručnik za praktične vježbe

Po disciplini

« Mrežni inženjering. Grijanje i ventilacija"

(primjeri izračuna)

Samara 2011

Sastavila: Dežurova Natalija Jurijevna

Nokhrina Elena Nikolaevna

UDK 628.81/83 07

Grijanje i ventilacija stambenih zgrada: pomoć u nastavi na kontrolni rad i praktične vježbe iz discipline “Inženjerske mreže. Opskrba toplinom i plinom te ventilacija / Komp.:
N.Yu. Dežurova, E.N. Nokhrina; Država Samara arh. - zgrada. un-t. - Samara, 2011. - 80 str.

Prikazana je metodologija izvođenja praktične nastave i kolokvija iz kolegija "Inženjerske mreže i oprema zgrada" Opskrba toplinom i plinom i ventilacija. S obzirom tutorial daje širok izbor opcija za konstruktivna rješenja za vanjske zidove, opcije za tipične tlocrte, referentne podatke za izračune.

Namijenjen redovnim i izvanrednim studentima
specijalnost 270102.65 "Industrijska i civilna izgradnja", a mogu je koristiti i studenti specijalnosti 270105.65 " gradska zgrada i ekonomiju."

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

energetski učinkovite zgrade …………………………………………………………………………………11

3 Termotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija ... .16

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

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

3.3 Proračun toplinske tehnike tavanska etaža
(primjer izračuna) …………………………………………………...26

4 Proračun gubitka topline po prostorijama zgrade ……………………………....28

4.1 Proračun toplinskih gubitaka u prostorijama zgrade (primjer izračuna) ... 34

5 Razvoj sustava centralno grijanje ………………………..44

6 Proračun uređaja za grijanje ……………………………………..46

6.1 Primjer izračuna za grijače ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………….

7 Konstruktivna rješenja ventilacije stambene zgrade ………………..55

7.1 Aerodinamički proračun prirodnog gaza

ventilacija …………………………………………………………...59

7.2 Izračun kanala prirodna ventilacija ……………………….62

Bibliografski popis ………………………………………………….66

Dodatak A Karta zona vlažnosti …………………….…………….67

Dodatak B Radni uvjeti zatvorenih konstrukcija
ovisno o režimu vlažnosti prostorija i zona vlažnosti …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………

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

Dodatak D Opcije odjeljka tipični kat …………………...70

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

Dodatak E Tok topline 1 m otvoreno okomito glatko metalne cijevi, slikano Uljana boja, q, W/m ………………………………………….76

Dodatak G Tablica za proračun okruglih čeličnih zračnih kanala s t in= 20 ºS ……………………………………………..77

Dodatak 3. Faktori korekcije za gubitke tlaka uslijed trenja, uzimajući u obzir hrapavost materijala
zračni kanali …………………………………………….78

Dodatak I Koeficijenti lokalnih otpora za razne

elementi zračnih kanala …………………………….79

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

Kontrolni rad sastoji se od obračuna i obrazloženja te grafičkog dijela.

Svi potrebni početni podaci uzimaju se prema tablici 1. prema posljednjoj znamenki studentove šifre.

Bilješka o poravnanju i objašnjenju sadrži sljedeće odjeljke:

1. Podaci o klimi

2. Izbor građevinskih konstrukcija i njihova toplinska tehnika
izračun

3. Proračun gubitaka topline 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 sustava prirodne ventilacije

7. Aerodinamički proračun ventilacijskog sustava.

Objašnjenje izvode se na listovima formata A4 ili bilježnicama s kvadratićima.

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

1. Tlocrt tipskog presjeka poda M 1:100 (vidi prilog)

2. Tlocrt podruma M 1:100

3. Tlocrt atike M 1:100

4. Aksonometrijski dijagram sustava grijanja M 1:100.

Na temelju nacrta izrađuju se nacrti podruma i potkrovlja
tipični kat.

Kontrolni rad predviđa izračun dvokatne stambene zgrade, izračuni se izrađuju za jedan dio. Sustav grijanja je jednocijevni s gornjim ožičenjem, slijepi kraj.

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

Klimatske karakteristike građevinskog područja navedene u tablici 1 izdane su iz SNiP 23-01-99 * Klimatologija zgrade:

1) prosječna temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92 (tablica 1, stupac 5);

2) prosječna temperatura razdoblja grijanja (tablica 1
stupac 12);

3) trajanje razdoblja grijanja (tablica 1
stupac 11);

4) maksimum prosječnih brzina vjetra u bodovima za siječanj (tablica 1 stupac 19).

Termofizičke karakteristike materijala za ograde uzimaju se ovisno o uvjetima rada konstrukcije, koji su određeni režimom vlažnosti prostorije i zonom vlažnosti gradilišta.

Prihvaćamo režim vlažnosti stambenih prostorija normalan, na temelju zadane temperature +20 ºS i relativne vlažnosti unutarnjeg zraka 55%.

Prema karti, Prilog A i Prilog B određuju uvjete
rad ovojnica zgrade. Nadalje, prema Dodatku B, prihvaćamo glavne termofizičke karakteristike materijala slojeva ograde, naime koeficijente:

toplinska vodljivost, W / (mºS);

apsorpcija topline, W / (m 2 ºS);

propusnost pare, mg / (m h Pa).

stol 1

Polazni podaci za izvođenje kontrolnog rada

Početni podaci	Brojčane vrijednosti ovise o posljednjoj znamenki šifre

Broj varijante tipskog tlocrta presjeka (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
Mogućnost dizajna vanjskog zida (tablica 2)
Mogućnosti grada	Moskva	Sankt Peterburg	Kaliningrad	Čeboksari	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
, m/s	4,9	4,2	4,1	5,0	5,1	5,1	5,6	8,1	5,5	5,6
Orijentacija prema kardinalnim točkama	S	YU	W	U	SW	NW	SE	SW	U	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 s dva plamenika i štednjakom s tri plamenika i četiri plamenika	+ - -	- + -	- - +	+ - -	- + -	- - +	+ - -	- + -	+ - -	- + -

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

Vanjska vrata dimenzija 1,2 x 2,2

tablica 2

Varijante konstruktivnih rješenja vanjskih zidova

	opcija 1 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline
	opcija 2 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline ; 3 sloj - cementno-pijesak mort; 4. sloj - teksturirani sloj fasadnog sustava
	Opcija 3 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline 3 sloj - cementno-pijesak mort; 4. sloj - teksturirani sloj fasadnog sustava
	Opcija 4 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2. sloj - zidanje od silikatne opeke; 3 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline
	Opcija 5 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloj - zidanje od keramička opeka; 3 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline, ; 4 sloj - cementno-pijesak mort; 5. sloj - teksturirani sloj fasadnog sustava
	Opcija 6
	Opcija 7 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline, ; 3. sloj - zidanje od keramičke opeke
	Opcija 8 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline,
	Opcija 9 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline, ; 3. sloj - zidanje od silikatne opeke
	Opcija 10 1 sloj - vapneno-pješčani mort; 2. sloj - zidanje od silikatne opeke; 3 sloja - monolitni beton od ekspandirane gline, ; 4 sloja - zidanje opekom od keramičkih opeka

Tablica 3

Vrijednosti koeficijenta ujednačenosti toplinske tehnike

Br. p / str	Vrsta konstrukcije vanjskog zida	r
	Jednoslojni nosivi vanjski zidovi	0,98 0,92
	Jednoslojni samonosivi vanjski zidovi u zgradama s monolitnim okvirom	0,78 0,8
	Dvoslojni vanjski zidovi s unutarnjom izolacijom	0.82 0,85
	Dvoslojni vanjski zidovi s neventiliranim fasadnim sustavima tipa LNPP	0,92 0,93
	Dvoslojni vanjski zidovi s ventiliranom fasadom	0,76 0,8
	Troslojni vanjski zidovi s učinkovitom izolacijom	0,84 0,86

2 Konstruktivna rješenja vanjskih zidova
energetski učinkovite zgrade

Konstruktivna rješenja vanjskih zidova energetski učinkovitih zgrada koje se koriste u izgradnji stambenih i javnih objekata
strukture se mogu podijeliti u 3 skupine (slika 1):

1) jednoslojni;

2) dvoslojni;

3) troslojni.

Vanjski jednoslojni zidovi izvode se od blokova betonskih ćelija, koji se u pravilu izvode kao samonosivi s etažnim oslanjanjem na podne elemente, uz obaveznu zaštitu od vanjskih atmosferskih utjecaja nanošenjem žbuke,
obloge, itd. Prijenos mehaničkih sila u takvim konstrukcijama provodi se kroz armiranobetonske stupove.

Dvoslojni vanjski zidovi sadrže nosive i toplinsko izolacijske slojeve. U ovom slučaju, grijač se može nalaziti kao
izvana kao i iznutra.

Na početku provedbe programa uštede energije u regija Samara uglavnom se koristi unutarnja izolacija. Kao toplinski izolacijski materijal korišten je ekspandirani polistiren i URSA staple fiberglass ploče. Sa strane prostorije, grijalice su bile zaštićene suhozidom ili žbukom. Za
za zaštitu grijača od vlage i nakupljanja vlage postavljena je parna barijera u obliku polietilenskog filma.

Tijekom daljnjeg rada zgrada otkriveni su mnogi nedostaci povezani s kršenjem izmjene zraka u prostorijama, izgledom tamne mrlje, plijesan i gljivice na unutarnjim površinama vanjskih zidova. Stoga se trenutno unutarnja izolacija koristi samo pri ugradnji dovodne i ispušne mehaničke ventilacije. Kao grijači koriste se materijali s malom apsorpcijom vode, na primjer, pjenasta plastika i prskana poliuretanska pjena.

Sustavi s vanjskom izolacijom imaju niz značajnih
koristi. To uključuje: visoku toplinsku ujednačenost, mogućnost održavanja, mogućnost implementacije arhitektonska rješenja raznih oblika.

U građevinskoj praksi koriste se dvije mogućnosti
fasadni sustavi: s vanjskim slojem žbuke; s ventiliranim zračnim rasporom.

U prvoj verziji fasadnih sustava kao
Izolacijske ploče su uglavnom korištene ploče od stiropora.
Izolacija je zaštićena od vanjskih atmosferskih utjecaja temeljnim ljepljivim slojem ojačanim staklenim vlaknima i dekorativnim slojem.

Riža. 1. Vrste vanjskih zidova energetski učinkovitih zgrada:

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

1 - žbuka; 2 - stanični beton;

3 - zaštitni sloj; 4 - vanjski zid;

5 - izolacija; 6 - fasadni sustav;

7 - membrana otporna na vjetar;

8 - ventilirani zračni raspor;

11 - okrenuta opeka; 12 - fleksibilne veze;

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

U ventiliranim fasadama koristi se samo nezapaljiva izolacija u obliku ploča od bazaltnih vlakana. Izolacija je zaštićena od
izloženost atmosferskoj vlazi fasadne ploče, koji su pričvršćeni na zid s nosačima. Između ploča i izolacije postoji zračni raspor.

Pri projektiranju ventiliranih fasadnih sustava stvara se najpovoljniji režim topline i vlage vanjskih zidova, budući da se vodena para koja prolazi kroz vanjski zid miješa s vanjskim zrakom koji ulazi kroz zračni raspor i ispušta se na ulicu kroz odvodne kanale.

Troslojni zidovi, ranije podignuti, korišteni su uglavnom u obliku bunarskog zida. Izrađene su od sitnokomadnih proizvoda smještenih između vanjske i unutarnji slojevi izolacija. Koeficijent toplinskotehničke homogenosti konstrukcija je relativno mali ( r< 0,5) из-за наличия nadvoji od opeke. Prilikom provedbe drugog stupnja uštede energije u Rusiji postići potrebne vrijednosti smanjenog otpora prijenosu topline korištenjem
dobro zidanje nije moguće.

U građevinskoj praksi široku su primjenu našli troslojni zidovi s upotrebom fleksibilnih spona, za čiju se izradu koristi čelična armatura, s odgovarajućim antikorozivnim svojstvima čelika ili zaštitnim premazima. Kao unutarnji sloj koristi se celularni beton, a kao toplinski izolacijski materijal koristi se polistirenska pjena, mineralne ploče i penoizol. Obložni sloj je izrađen od keramičkih opeka.

Troslojni betonski zidovi na stanogradnja velikih panela korišteni su dulje vrijeme, ali s nižom vrijednošću snižene
otpor prijenosu topline. Za povećanje toplinske
mora se koristiti homogenost struktura panela
fleksibilne čelične veze u obliku pojedinačnih šipki ili njihovih kombinacija. Ekspandirani polistiren često se koristi kao međusloj u takvim strukturama.

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

Kao srednji sloj u takvim strukturama,
učinkoviti toplinski izolacijski materijali - mineralna vuna, ekspandirani polistiren, poliuretanska pjena i penoizol. Troslojne ograde karakteriziraju heterogenost materijala u presjeku, složena geometrija i spojevi. Zbog konstrukcijskih razloga, za stvaranje veza među ljuskama, potrebno je da jači materijali prolaze ili ulaze u toplinsku izolaciju, čime se narušava jednolikost toplinske izolacije. U tom slučaju nastaju takozvani hladni mostovi. Tipični primjeri takvih hladnih mostova su okvirna rebra u troslojnim pločama s učinkovita izolacija stambene zgrade, pričvršćivanje kutova drvena greda troslojne ploče s oblogom od iverala i izolacijom itd.

3 Toplinskotehnički proračun vanjskih ogradnih konstrukcija

Smanjeni otpor prijenosu topline zatvorenih konstrukcija R 0 treba uzeti u skladu s projektnim zadatkom, ali ne manje od potrebnih vrijednosti R 0 tr, određenih na temelju sanitarnih i higijenskih uvjeta, prema formuli (1), i uvjete uštede energije prema tablici 4.

1. Određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline ograde, na temelju sanitarno-higijenskih i ugodnih uvjeta:

(1)

Gdje n- koeficijent uzet ovisno o položaju vanjske površine ovoja zgrade u odnosu na vanjski zrak, tablica 6.;

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

Normalizirana temperaturna razlika, ° C, tablica 5;

Koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ovojnice zgrade, uzet prema tablici. 7, W / (m 2 ºS).

2. Potreban smanjeni otpor prijenosu topline ograde utvrđujemo na temelju uvjeta uštede energije.

Stupanj dana razdoblja grijanja (GSOP) treba odrediti formulom:

GSOP= , (2)

gdje je prosječna temperatura, ºS, i trajanje razdoblja grijanja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka od 8 ºS. Vrijednost potrebnog smanjenog otpora prijenosu topline određuje se iz tablice. 4

Tablica 4

Potreban smanjeni otpor prijenosu topline

ovojnice zgrada

Zgrade i prostori	Stupanj dana razdoblja grijanja, °C dan.	Smanjena otpornost na prijenos topline zatvorenih konstrukcija, (m 2 ° S) / W:
zidova	obloge i stropove nad prilazima	tavanskim stropovima, nad hladnim podzemljima i podrumima	prozori i balkonska vrata
Stambene, medicinske i 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
Javno, osim gore navedenog, administrativno i kućanstvo, s izuzetkom prostorija s vlažnim ili mokrim 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 suhim 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 prijenos topline prozirnih zatvorenih konstrukcija za prostorije industrijskih zgrada s vlažnim i mokrim uvjetima, s viškom osjetljive topline od 23 W / m 3, kao i za prostorije javnih, upravnih i kućanskih zgrada s vlažnim ili mokre uvjete treba uzeti kao za prostore sa suhim i normalnim uvjetima industrijskih zgrada. 3. Smanjeni otpor prolazu topline slijepog dijela balkonskih vrata mora biti najmanje 1,5 puta veći od otpora prolazu topline prozirnog dijela ovih proizvoda. 4. U određenim opravdanim slučajevima vezanim uz specifična konstrukcijska rješenja za ispunjavanje prozorskih i drugih otvora, dopušteno je koristiti konstrukcije prozora i balkonskih vrata sa smanjenim otporom prolazu topline 5% manjim od onog navedenog u tablici.

Vrijednosti smanjenog otpora prijenosu topline pojedinačnih konstrukcija za ogradu treba uzeti najmanje
vrijednosti određene formulom (3) za zidove stambenih i javne zgrade, odnosno prema formuli (4) - za ostatak priloženog
dizajni:

(3)

(4)

gdje su normalizirani otpori prijenosu topline koji zadovoljavaju zahtjeve drugog stupnja uštede energije, (m 2 · ° S) / W.

3. Nađite reducirani otpor prijenosu topline
ovojnice zgrade prema formuli

, (5)

Gdje R 0 arb.

r- koeficijent ujednačenosti toplinske tehnike, određen prema tablici 2.

Određujemo vrijednost R 0 arb. za višeslojni vanjski zid

(m 2 ° S) / W, (6)

Gdje R do- toplinski otpor ovojnice zgrade, (m 2 ·°S) / W;

je koeficijent prolaza topline (za zimski uvjeti) vanjska površina ograđene konstrukcije, određena prema tablici 7, W / (m 2 ° C); 23 W / (m 2 °C).

(m 2 ° S) / W, (7)

Gdje R1, R2, …Rn- toplinska otpornost pojedinih slojeva konstrukcije, (m 2 · ° S) / W.

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

gdje je debljina sloja, m;

Procijenjeni koeficijent toplinske vodljivosti materijala sloja,

W/(m °C) (Dodatak B).

vrijednost r unaprijed postavljena ovisno o dizajnu projektiranog vanjskog zida.

4. Uspoređujemo otpor prijenosu topline s traženim vrijednostima, na temelju ugodnih uvjeta i uvjeta uštede energije, birajući veću vrijednost.

Mora postojati nejednakost

Ako je ispunjen, tada dizajn zadovoljava toplinske zahtjeve. U suprotnom, potrebno je povećati debljinu izolacije i ponoviti izračun.

Na temelju stvarnog otpora prijenosu topline R 0 arb. pronaći
koeficijent prijenosa topline ograđene konstrukcije K, W / (m 2 ºS), prema formuli

Toplinski tehnički proračun vanjskog zida (primjer proračuna)

Početni podaci

1. Građevinsko područje - Samara.

2. Prosječna temperatura najhladnijeg petodnevnog razdoblja s vjerojatnošću 0,92 t n 5 \u003d -30 ° S.

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

4. Trajanje razdoblja grijanja je 203 dana.

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

6. Relativna vlažnost zraka =55%.

7. Zona vlažnosti - suha (Prilog A).

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

Tablica 5 prikazuje sastav ograde, a slika 2 redoslijed slojeva u konstrukciji.

Postupak izračuna

1. Određujemo potrebnu otpornost na prijenos topline vanjskog zida, na temelju sanitarnih i udobnih
Uvjeti:

Gdje n- koeficijent uzet ovisno o poziciji
vanjska površina ovojnice zgrade u odnosu na vanjski zrak; za vanjske zidove n = 1;

Projektirana temperatura unutarnjeg zraka, °C;

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

Normativna temperaturna razlika, °S, tablica 5, za vanjske zidove stambenih zgrada 4 °S;

Koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ovojnice zgrade, uzet prema tablici. 7, 8,7 W / (m 2 ºS).

Tablica 5

Sastav ograde

2. Potreban smanjeni otpor prijenosu topline vanjskog zida utvrđujemo temeljem uvjeta uštede energije. Stupanj-dani ogrjevnog razdoblja (GSOP) određuju se formulom

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

gdje je prosječna temperatura, ºS, i trajanje razdoblja grijanja s prosječnom dnevnom temperaturom zraka od 8 ºS

(m 2 ºS) / W.

Potreban smanjeni otpor prijenosu topline
određuje se prema tablici. 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. Iz stanja odredite potrebnu debljinu izolacije.

Smanjeni otpor prijenosu topline ograđene strukture određuje se formulom

Gdje R 0 arb.– otpornost na prijenos topline površine vanjskog zida bez uzimanja u obzir utjecaja vanjskih kutova, spojeva i stropova, prozorske padine i inkluzije koje provode toplinu, (m 2 ° C) / W;

r- koeficijent toplinske jednolikosti, ovisno o strukturi zida, određen prema tablici 2.

Prihvatite dvoslojnu zavjesu sa zidom
vanjska izolacija, vidi tablicu. 3.

(m 2 ° C) / W

6. Odredite debljinu izolacije

M je standardna vrijednost izolacije.

Prihvaćamo standardnu vrijednost.

7. Odredite reducirani otpor prijenosu topline
ogradne strukture, na temelju standardne debljine izolacija

(m 2 ° C) / W

Uvjet mora biti ispunjen

3,38 > 3,19 (m 2 ° S) / W - uvjet je ispunjen

8. Prema stvarnom otporu prolazu topline ovojnice zgrade, nalazimo koeficijent prolaza topline vanjskog zida

W / (m 2 ° S)

9. Debljina stijenke

Prozori i balkonska vrata

Prema tablici 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 prihvaćamo vanjska dvokrilna vrata s predsobljem
između njih (m 2 ° C) / W.

Koeficijent prolaza topline vanjskih vrata

W / (m 2 ° C).

3.2 Termotehnički proračun potkrovlja
(primjer izračuna)

Tablica 6 prikazuje sastav konstrukcije poda potkrovlja, a slika 3 redoslijed slojeva u konstrukciji.

Tablica 6

Konstrukcijski sastav

Br. p / str	Ime	Debljina, m	Gustoća, kg / m 3	Koeficijent toplinske vodljivosti, W / (m o C)
	armiranobetonska ploča stropovi šuplji	0,22		1,294
	Fugiranje cementno-pješčanim mortom	0,01		0,76
	Hidroizolacija - jedan sloj EPP tehnoelasta	0,003		0,17
	Beton od ekspandirane gline	0,05		0,2
	Estrih od cementno-pješčani mort	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 definiramo

Riža. 1.8.1

za pokrivanje toplog potkrovlja stambene zgrade prema tablici. 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 je 12 W / (m 2 ºS) za potkrovne podove, 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 prijenosa topline toplog poda potkrovlja

W / (m 2 ° S)

Debljina poda potkrovlja

3.3 Toplinski tehnički proračun preklapanja
negrijani podrum

Tablica 7 prikazuje sastav ograde. Slika 4 prikazuje redoslijed slojeva u strukturi.

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

Potreban otpor prijenosu topline određuje se iz tablice. 4. u GSOP-u

4,2 (m 2 °C) / W.

Prema tome gdje

4,2 0,36 \u003d 1,512 (m 2 ° C) / W.

Tablica 7

Konstrukcijski sastav

Određujemo smanjeni otpor konstrukcije:

gdje je 6 W / (m 2 ºS) tab. 7, - za stropove iznad negrijanog podruma, 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 prijenosa topline poda preko negrijanog podruma

W / (m 2 ° S)

Debljina stropa iznad negrijanog podruma

4 Proračun gubitaka topline po prostorijama zgrade

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

Toplinski gubici grijanih prostorija sastoje se od glavnih i dodatnih. Gubitak topline u prostorijama zgrade definira se kao zbroj gubitaka topline kroz pojedinačne ovojnice zgrade.
(zidovi, prozori, strop, pod iznad negrijanog podruma) zaokruženo na 10 W. ; H - 16 ºS.

Duljine 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. Pri određivanju visine vanjskog zida treba uzeti u obzir debljinu podne konstrukcije ili poda potkrovlja (vidi sl. 5).

;

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

Debljine podova iznad negrijanog podruma i

potkrovlje (prihvaćeno iz proračuna toplinske tehnike);

Debljina međupoda.

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

Uz glavne gubitke topline potrebno je uzeti u obzir
gubitak topline za zagrijavanje infiltracijskog zraka. Infiltracijski zrak ulazi u prostoriju na temperaturi blizu
vanjska temperatura zraka. Stoga se u hladnoj sezoni mora zagrijati na sobnu temperaturu.

Potrošnja topline za zagrijavanje infiltracijskog zraka uzima se prema formuli

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

Za praktičnost izračunavanja gubitaka topline potrebno je numerirati sve prostorije zgrade. Numeriranje treba vršiti kat po kat, počevši, na primjer, s kutne sobe. Prostorije na prvom katu imaju brojeve 101, 102, 103 ..., na drugom - 201, 202, 203 .... Prva znamenka označava na kojem se katu nalazi predmetna soba. U zadatku studenti dobivaju tipski tlocrt, pa se soba 201 nalazi iznad sobe 101 itd. Stubišta su označena LK-1, LK-2.

Preporučljivo je navesti naziv zatvorenih struktura
skraćeno: vanjski zid - NS, dupli prozor - TO, balkonska vrata- DB, unutarnji zid - BC, strop - Pet, pod - Pl, vanjska vrata ND.

Orijentacija ogradnih konstrukcija prema sjeveru - S, istoku - B, jugozapadu - JZ, sjeverozapadu - SZ itd. bilježi se u skraćenom obliku.

Prilikom izračunavanja površine zidova, prikladnije je ne oduzimati površinu prozora od njih; tako je gubitak topline kroz zidove donekle precijenjen. Pri proračunu gubitka topline kroz prozore uzima se vrijednost koeficijenta prolaza topline jednaka. Isto se radi ako u vanjskom zidu postoje balkonska vrata.

Izračun gubitka topline provodi se za prostorije prvog kata, zatim - drugog. Ako prostorija ima raspored i orijentaciju na kardinalne točke slične prethodno izračunatoj sobi, tada se gubitak topline ne izračunava ponovno, au obrascu gubitka topline nasuprot broju sobe piše: "Isto kao za br."
(naveden je broj prethodno izračunate slične prostorije) i konačna vrijednost gubitka topline za ovu sobu.

Gubitak topline stubište određuju se kao cjelina po cijeloj svojoj visini, kao za jednu prostoriju.

Gubici topline kroz građevne ograde između susjednih grijanih prostorija, na primjer, kroz unutarnji zidovi, treba uzeti u obzir samo ako je razlika između izračunatih temperatura unutarnjeg zraka ovih prostorija veća od 3 ºS.

Tablica 8

Gubitak topline prostorije

broj sobe

Naziv sobe i sobna temperatura

Karakteristika ograde

Koeficijent prolaza topline k, W / (m 2o C)

Procijenjena temperaturna razlika (t in - t n5) n

Dodatni gubitak topline

Količina dodatnog gubitka topline

Gubitak topline kroz ograde Qo, W

Potrošnja topline za grijanje infiltracijskog zraka Q inf, W

Proizvodnja topline u kućanstvu Q kućanstvo, W

Gubitak topline prostorije Q pom, W

Ime

orijentacija

dimenzije a x b, m

površina F, m 2

za orijentaciju

drugi

Odredite potrebnu debljinu izolacije iz uvjeta uštede energije.

Početni podaci. Opcija broj 40.

Zgrada je stambena zgrada.

Građevinsko područje: Orenburg.

Zona vlažnosti - 3 (suha).

Uvjeti projektiranja

Naziv projektnih parametara	Oznaka parametra	Jedinica	Procijenjena vrijednost
Procijenjena temperatura zraka u zatvorenom prostoru
Procijenjena vanjska temperatura
Procijenjena temperatura toplog potkrovlja
Procijenjena temperatura tehničkog podzemlja
Duljina razdoblja grijanja
Prosječna vanjska temperatura tijekom razdoblja grijanja
Stupanj-dani razdoblja grijanja

Dizajn ograde

Vapneno-pješčana žbuka - 10 mm. δ 1 = 0,01 m; λ 1 \u003d 0,7 W / m ∙ 0 C

Opeka obična glina - 510 mm. δ 2 = 0,51 m; λ 2 \u003d 0,7 W / m ∙ 0 C

URSA izolacija: δ 3 = ?m; λ 3 \u003d 0,042 W / m ∙ 0 C

Zračni sloj - 60 mm. δ 3 \u003d 0,06 m; R a.l \u003d 0,17 m 2 ∙ 0 C / W

Prednja obloga (sporedni kolosijek) - 5 mm.

Napomena: sporedni kolosijek nije uključen u izračun, jer strukturni slojevi koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine ne uzimaju se u obzir u proračunu toplinske tehnike.

1. Stupanj-dan razdoblja grijanja

D d = (t int – t ht) z ht

gdje je: t int izračunata prosječna temperatura unutarnjeg zraka, °S, određena prema tablici. 1.

D d \u003d (22 + 6,3) 202 \u003d 5717 ° S ∙ dan

2. Nazivna vrijednost otpora prijenosu topline, R req , tab. 4.

R req \u003d a ∙ D d + b = 0,00035 ∙ 5717 + 1,4 \u003d 3,4 m 2 ∙ 0 C / W

3. Najmanja dopuštena debljina izolacije određena je iz uvjeta R₀ = R zaht

R 0 \u003d R si + ΣR to + R se \u003d 1 / α int + Σδ / λ + 1 / α ext \u003d R req

δ ut = λ ut = ∙0,042 = ∙0,042 = (3,4 - 1,28)∙0,042 = 0,089 m

Prihvaćamo debljinu izolacije 0,1m

4. Smanjeni otpor prijenosu topline, R₀, uzimajući u obzir prihvaćenu debljinu izolacije

R 0 \u003d 1 / α int + Σδ / λ + 1 / α ext \u003d 1 / 8,7 + 0,01 / 0,7 + 0,51 / 0,7 + 0,1 / 0,042 + 0,17 + 1/10 ,8 \u003d 3,7 m 2 ∙ 0 C / W

5. Izvršite provjeru dizajna kako biste osigurali da nema kondenzacije na unutarnjoj površini kućišta.

Temperatura unutarnje površine ograde τ si , 0 C, mora biti viša od rosišta t d , 0 C, ali ne niža od 2-3 0 C.

Temperaturu unutarnje površine, τ si , stijenki treba odrediti formulom

τ si \u003d t int - / (R oko α int) \u003d 22 -
0 S

gdje je: t int izračunata temperatura zraka unutar zgrade;

t ext - izračunata vanjska temperatura zraka;

n - koeficijent koji uzima u obzir ovisnost položaja vanjske površine ogradnih konstrukcija u odnosu na vanjski zrak i dan je u tablici 6;

α int - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine vanjske ograde toplog potkrovlja, W / (m ° C), uzeto: za zidove - 8,7; za obloge zgrada od 7-9 katova - 9,9; Zgrade od 10-12 katova - 10,5; Zgrade od 13-16 katova - 12 W/(m °C);

R₀ - smanjena otpornost na prijenos topline (vanjski zidovi, stropovi i obloge toplog potkrovlja), m ° C / W.

Temperatura rosišta t d uzima se iz tablice 2.

Prilikom utvrđivanja potrebe za dodatnom izolacijom kuće, važno je posebno znati koliki je gubitak topline njezinih konstrukcija. Internetski kalkulator toplinske vodljivosti zidova pomoći će vam da brzo i točno izračunate.

U kontaktu s

Zašto vam treba izračun

Toplinska vodljivost ovog elementa zgrade je svojstvo konstrukcije da provodi toplinu kroz jedinicu svoje površine uz temperaturnu razliku unutar i izvan prostorije od 1 stupnja. S.

Toplinskotehnički proračun ogradnih konstrukcija koji izvodi gore navedeni servis potreban je u sljedeće svrhe:

odabrati opremu za grijanje i vrstu sustava koji omogućuje ne samo nadoknadu gubitka topline, već i stvaranje ugodne temperature unutar stambenih prostorija;
utvrditi potrebu za dodatnom izolacijom zgrade;
prilikom projektiranja i izgradnje nove zgrade za izbor zidni materijal pružanje najmanjeg gubitka topline u određenim klimatskim uvjetima;
stvoriti ugodnu temperaturu u zatvorenom prostoru ne samo tijekom razdoblja grijanja, već i ljeti u vrućem vremenu.

Pažnja! Nastupanje samostalno termotehnički proračuni zidne konstrukcije, koristite metode i podatke opisane u takvim regulatornim dokumentima kao što su SNiP II 03 79 "Građevinska toplinska tehnika" i SNiP 23-02-2003 " Toplinska zaštita građevine."

O čemu ovisi toplinska vodljivost?

Prijenos topline ovisi o čimbenicima kao što su:

Materijal od kojeg je zgrada izgrađena raznih materijala razlikuju po sposobnosti provođenja topline. Da, beton različite vrste opeke doprinose velikom gubitku topline. Naprotiv, pocinčani trupci, grede, pjena i plinski blokovi, s manjom debljinom, imaju nižu toplinsku vodljivost, što osigurava očuvanje topline unutar prostorije i znatno niže troškove za izolaciju i grijanje zgrade.
Debljina stijenke - što je veća ova vrijednost, manji je prijenos topline kroz njegovu debljinu.
Vlažnost materijala - što je veća vlažnost sirovine od koje je konstrukcija izgrađena, ona više provodi toplinu i brže se urušava.
Prisutnost zračnih pora u materijalu - pore ispunjene zrakom sprječavaju ubrzani gubitak topline. Ako su te pore ispunjene vlagom, gubitak topline se povećava.
Prisutnost dodatne izolacije - obložene slojem izolacije izvana ili unutar zida u smislu gubitka topline, imaju vrijednosti mnogo puta manje od neizoliranih.

U građevinarstvu, uz toplinsku vodljivost zidova, postala je raširena takva karakteristika kao toplinski otpor (R). Izračunava se uzimajući u obzir sljedeće pokazatelje:

koeficijent toplinske vodljivosti materijala stijenke (λ) (W/m×0S);
debljina konstrukcije (h), (m);
prisutnost grijača;
sadržaj vlage u materijalu (%).

Što je niža vrijednost toplinskog otpora, to je zid više podložan gubitku topline.

Termotehnički proračun ogradnih konstrukcija prema ovoj karakteristici izvodi se prema sljedećoj formuli:

R=h/λ; (m2×0S/W)

Primjer izračuna toplinskog otpora:

Početni podaci:

nosivi zid je od suhe borove građe debljine 30 cm (0,3 m);
koeficijent toplinske vodljivosti je 0,09 W/m×0S;
izračun rezultata.

Dakle, toplinska otpornost takvog zida bit će:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0S/W

Vrijednosti dobivene kao rezultat izračuna uspoređuju se s normativnima u skladu sa SNiP II 03 79. Istodobno se uzima u obzir takav pokazatelj kao stupanj-dan razdoblja tijekom kojeg se sezona grijanja nastavlja. račun.

Ako je dobivena vrijednost jednaka ili veća od standardne vrijednosti, tada su materijal i debljina zidnih konstrukcija ispravno odabrani. Inače, zgradu treba izolirati kako bi se postigla standardna vrijednost.

U prisutnosti grijača, njegov toplinski otpor izračunava se zasebno i sažima s istom vrijednošću materijala glavnog zida. Također, ako materijal zidne konstrukcije ima visoka vlažnost zraka, primijeniti odgovarajući koeficijent toplinske vodljivosti.

Za točniji izračun toplinske otpornosti ovog dizajna, dobivenom rezultatu dodaju se slične vrijednosti prozora i vrata koja gledaju na ulicu.

Valjane vrijednosti

Pri izvođenju proračuna toplinske tehnike vanjskog zida također se uzima u obzir regija u kojoj će se kuća nalaziti:

Za južne regije s tople zime i malim temperaturnim razlikama moguće je graditi zidove male debljine od materijala prosječnog stupnja toplinske vodljivosti - keramike i gline pečene jednostruko i dvostruko te velike gustoće. Debljina zidova za takve regije ne smije biti veća od 20 cm.
U isto vrijeme, za sjeverne regije, svrsishodnije je i isplativije graditi zidne konstrukcije srednje i velike debljine od materijala visoke toplinske otpornosti - trupaca, plina srednje gustoće i pjenastog betona. Za takve uvjete postavljaju se zidne konstrukcije debljine do 50–60 cm.
Za regije s umjerenom i izmjeničnom klimom temperaturni režim zimi su prikladni s visokom i srednjom toplinskom otpornošću - plin i pjenasti beton, drvo, srednji promjer. U takvim uvjetima, debljina zidnih konstrukcija, uzimajući u obzir grijače, nije veća od 40-45 cm.

Važno! Toplinski otpor zidnih konstrukcija najpreciznije izračunava kalkulator gubitka topline, koji uzima u obzir regiju u kojoj se kuća nalazi.

Prijenos topline raznih materijala

Jedan od glavnih čimbenika koji utječu na toplinsku vodljivost zida je građevinski materijal od kojeg je izgrađen. Ta se ovisnost objašnjava njegovom strukturom. Dakle, najnižu toplinsku vodljivost imaju materijali niske gustoće, u kojima su čestice prilično labavo raspoređene i postoji veliki broj pore i praznine ispunjene zrakom. To uključuje razne vrste drva, lagani porozni beton - pjena, plin, beton od šljake, kao i šuplje silikatne opeke.

Materijali visoke toplinske vodljivosti i niske toplinske otpornosti uključuju razne vrste teškog betona, monolitnu silikatnu opeku. Ova se značajka objašnjava činjenicom da su čestice u njima smještene vrlo blizu jedna drugoj, bez šupljina i pora. To doprinosi bržem prijenosu topline u debljini stijenke i velikom gubitku topline.

Stol. Koeficijenti toplinske vodljivosti Građevinski materijal(SNiP II 03 79)

Proračun sendvič strukture

Termotehnički proračun vanjskog zida, koji se sastoji od nekoliko slojeva, provodi se na sljedeći način:

prema gore opisanoj formuli, izračunava se vrijednost toplinskog otpora svakog od slojeva "zidnog kolača";
vrijednosti ove karakteristike svih slojeva se zbrajaju, dobivajući ukupnu toplinsku otpornost zidne višeslojne strukture.

Na temelju ove tehnike moguće je izračunati debljinu. Da biste to učinili, potrebno je pomnožiti toplinski otpor koji nedostaje normi s koeficijentom toplinske vodljivosti izolacije - kao rezultat će se dobiti debljina izolacijskog sloja.

Uz pomoć programa TeReMOK automatski se vrši termotehnički proračun. Da bi zidni kalkulator toplinske vodljivosti mogao izvršiti izračune, potrebno je u njega unijeti sljedeće početne podatke:

vrsta zgrade - stambena, industrijska;
zidni materijal;
debljina konstrukcije;
regija;
potrebna temperatura i vlažnost unutar zgrade;
prisutnost, vrsta i debljina izolacije.

Korisni video: kako samostalno izračunati gubitak topline u kući

Dakle, termotehnički izračun građevinskih konstrukcija vrlo je važan i za kuću u izgradnji i za zgradu koja je već dugo izgrađena. U prvom slučaju, točan izračun topline uštedjet će na grijanju, u drugom slučaju pomoći će odabrati izolaciju koja je optimalna u debljini i sastavu.

Možda će vas zanimati sljedeći materijali