Å skape komfortable levekår ellerarbeid er en viktig oppgave med bygging. En betydelig del av vårt lands territorium ligger i nordlig breddegrad med kaldt klima. Derfor er det alltid aktuelt å opprettholde en behagelig temperatur i bygninger. Med veksten av takst for energi kommer reduksjonen i energiforbruk til oppvarming til forkant.

Klimaegenskaper

Valget av bygging av vegger og tak avhenger tidligerebare fra klimatiske forhold i byggområdet. For deres definisjon er det nødvendig å referere til SP131.13330.2012 "Byggeklimatologi". Følgende verdier brukes i beregningene:

  • Temperaturen i den kaldeste fem-dagers perioden er 0,92, betegnet med Tn;
  • gjennomsnittstemperaturen er betegnet av thoth;
  • varighet, er betegnet av ZOT.

For eksemplet for Murmansk har verdiene følgende betydninger:

  • TP = -30 grader;
  • At = -3,4 grader;
  • ZOT = 275 dager.

I tillegg er det nødvendig å stille designtemperaturen inn i TV-rommet, det bestemmes i henhold til GOST 30494-2011. For boliger kan du ta TV = 20 grader.

For å utføre varmeteknikkberegningen av de innesluttede konstruksjonene, beregnes GSOP (grad-dag i oppvarmingsperioden) på forhånd:
GSOP = (TV - TOT) x ZOT.
I vårt eksempel, GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

varme engineering beregning av inneslutende strukturer

Nøkkelindikatorer

For riktig valg av materialer som beskytterDet er nødvendig å bestemme hvilke termiske egenskaper de skal ha. Evnen til et stoff til å lede varme er preget av dets termiske ledningsevne, betegnet av det greske bokstaven l (lambda) og målt i W / (mx deg). Evnen til en struktur for å beholde varmen er preget av dens motstand mot varmeoverføring R og er lik forholdet mellom tykkelse og termisk ledningsevne: R = d / l.

Hvis strukturen består av flere lag, beregnes motstanden for hvert lag og deretter summeres.

Motstand mot varmeoverføring er hoveden indikator på den eksterne strukturen. Verdien skal overstige den normative verdien. Utførelse av varmekonstruksjonen av bygningskuvertet, må vi bestemme den økonomisk forsvarlige sammensetningen av veggene og taket.

varme engineering beregning av bygningen konvolutt

Varmeledningsevne verdier

Kvaliteten på termisk isolasjon bestemmes i den førstealle varmeledningsevne. Hvert materiale som er sertifisert passerer laboratoriestudier, som resulterte i det verdi bestemt av driftsbetingelsene for de "A" og "B". "B" for vårt land flertallet av regionene tilsvarer driftsforhold. Utføre termisk beregning vegg hjemme, bør du bruke denne verdien. varmeledningsevneverdier angitt på etiketten eller i dokumentet av materialet, men hvis ikke, kan man bruke referanseverdiene av koden. Verdiene for de mest populære materialene er listet nedenfor:

  • Murverk av vanlige murstein - 0,81 W (m х deg.).
  • Murverk av kiselstein - 0,87 W (m х deg.).
  • Gass og skumbetong (tetthet 800) - 0,37 W (mx grad).
  • Treet av barnearter er 0,18 W (mx grad).
  • Ekstrudert polystyrenskum - 0,032 W (mx grad).
  • Mineralullplater (tetthet 180) - 0,048 W (mx grad).

Den normative verdien av motstanden mot varmeoverføring

Den beregnede verdien av motstanden mot varmeoverføring er ikkemå være mindre enn basisverdien. Basisverdien er bestemt i henhold til tabell 3 SP50.13330.2012 "Termisk beskyttelse av bygninger". Tabellen definerer koeffisientene for beregning av grunnverdiene for motstanden mot varmeoverføring av alle inneslutende strukturer og byggetyper. Fortsatt begynnelsen av teplotehnichesky-beregningen av omsluttende konstruksjoner, et eksempel på beregning kan presenteres som følger:

  • Rsten = 0,00035x6435 + 1,4 = 3,65 (mx deg / W).
  • Рпокр = 0,0005х6435 + 2,2 = 5,41 (m x grader / W).
  • Рчерд = 0,00045х6435 + 1,9 = 4,79 (m x grader / W).
  • Rocka = 0.00005x6435 + 0.3 = 0.62 (mx deg / W).

Termoteknisk beregning av ekstern omsluttingkonstruksjon er utført for alle utførelser, lukker den "varme" loop - et gulv på bakken eller gulvet tehpodpolya, yttervegger (inkludert vinduer og dører), kombinert belegg eller overlappe uoppvarmede loft. Dessuten må beregningen utføres for de interne strukturer, hvis temperaturfallet i tilstøtende rom er mer enn 8 grader.

formel for varmekonstruksjon beregning av inneslutende strukturer

Termisk konstruksjon av vegger

De fleste veggene og takene er flerskiktige og heterogene i sin konstruksjon. Termoteknisk beregning av de innkapslende strukturer av flerlagsstrukturen er som følger:
R = dl / l1 + d2 / l2 + dn / ln,
hvor n er parametrene til n-laget.

Hvis vi vurderer en mursteingipsmur, får vi følgende konstruksjon:

  • ytre lag av gips 3 cm tykt, termisk ledningsevne 0,93 W (mx grad);
  • murverk laget av faste leire murstein 64 cm, termisk ledningsevne 0,81 W (mx grad);
  • Det indre laget av gips tykkelse på 3 cm, termisk ledningsevne 0,93 W (m × deg.).

Formelen for varmekonstruksjonen av de omslutte konstruksjonene er som følger:

R = 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 = 0,85 (mx deg / W).

Den oppnådde verdien er mye mindrebestemt tidligere grunnverdien av motstanden mot varmeoverføring i veggene til en boligbygning i Murmansk 3,65 (mx deg / w). Veggen oppfyller ikke regulatoriske krav og må isoleres. Vi bruker mineralullskiver 150 mm tykk og varmeledningsevne 0,048 W (mx grad) for å varme veggene.

Etter å ha valgt det termiske isolasjonssystemet, er det nødvendig å utføre verifikasjonsvarmeteknikkberegningen av de inneslutende strukturer. Beregningseksemplet er gitt nedenfor:

R = 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 = 3,97 (mx deg / W).

Den resulterende beregnede verdien er større enn basisverdien - 3,65 (mx deg / W), den isolerte veggen oppfyller kravene til normene.

Beregning av overlapper og overlappende belegg utføres på lignende måte.

varmekonstruksjon av ekstern omslutningsstruktur

Termisk beregning av gulv i kontakt med bakken

Ofte i private hjem eller offentlige bygningergulvene i de første etasjene er laget på bakken. Motstand mot varmeoverføring av slike gulv er ikke standardisert, men i det minste bør byggingen av gulv ikke tillate fall av dugg. Beregning av konstruksjoner som kommer i kontakt med bakken, utføres som følger: gulvene er delt inn i bånd (soner) 2 meter brede, fra den ytre grensen. Slike soner er allokert til tre, det gjenværende området tilhører den fjerde sonen. Hvis gulvkonstruksjonen ikke gir en effektiv isolasjon, er motstanden mot varmeoverføringen av sonene vedtatt som følger:

  • 1 sone - 2,1 (m x grader / W);
  • 2 sone - 4,3 (m x grader / W);
  • 3 sone - 8,6 (m x grader / W);
  • 4 sone - 14,3 (m x grader / W).

Det er lett å se at jo lenger gulvområdeter plassert fra ytre veggen, jo høyere er dens motstand mot varmeoverføring. Derfor, ofte begrenset til isolasjon av omkretsen av gulvet. I dette tilfellet tilsettes motstand mot varmeoverføringen av den isolerte strukturen til varmeoverføringsmotstanden til sonen.
Beregning av motstanden mot varmeoverføring av gulvetdet er nødvendig å inkludere i den generelle varmekonstruksjonen av de inneslutende strukturer. Et eksempel på beregning av gulv på bakken vil bli vurdert nedenfor. Vi tar et gulvareal på 10 x 10, tilsvarende 100 kvm.

  • Arealet på 1 sone vil være 64 kvadratmeter.
  • Areal 2 sone er 32 kvadratmeter.
  • Arealet av 3. sone vil være 4 kvadratmeter.

Gjennomsnittlig verdi av motstand mot varmeoverføring av gulvet på bakken:
Рпола = 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) = 2,6 (m x grader / W).

Etter å ha fullført isoleringen av gulvets omkrets med en polystyrenplate med en tykkelse på 5 cm, en 1 meter bred stripe, oppnår vi gjennomsnittsverdien av motstanden mot varmeoverføring:

Rpola = 100 / (32 / 2,1 + 32 / (2,1 + 0,05 / 0,032) + 32 / 4.3 + 4 / 8,6) = 4,09 (m x K / W).

Det er viktig å merke seg at på denne måten beregnes ikke bare gulvene, men også veggmurens konstruksjoner i kontakt med bakken (vegger i forsenket gulv, varm kjeller).

Eksempel på beregning av cn

Termisk konstruksjon av dører

En litt annen grunnverdi beregnesmotstand mot varmeoverføring av inngangsdørene. For å beregne det må du først beregne motstanden mot varmeoverføring av veggen i henhold til hygienisk og hygienisk kriterium (ikke fallende dugg):
Рст = (Тв - Тн) / (ДТн х ав).

Her DTN - forskjellen i temperatur mellom veggens indre overflate og luftens temperatur i rommet, bestemmes av standarden og for boliger er 4.0.
av er varmeoverføringskoeffisienten på den indre overflaten av veggen, ifølge joint venture er det 8,7.
Dørverdien av dørene er lik 0,6 x Pst.

For den valgte utformingen av døren er det nødvendig å utføre en verifikasjonsvarmekonstruksjon av de innesluttede konstruksjonene. Eksempel på å beregne inngangsdøren:

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

Denne beregnede verdi vil korrespondere med døren, isolert mineralull 5 cm tykk. Dets varmeoverføringsmotstanden være R = 0,05 / 0,048 = 1,04 (m x K / W), som er større enn det beregnede.

Omfattende krav

Beregninger av vegger, tak eller belegg er utførtfor å kontrollere de grunnleggende kravene til standardene. Settet med regler etablerer også et komplett krav, karakteriserer kvaliteten på isoleringen av alle inneslutende strukturer generelt. Denne verdien kalles "spesifikke varmebeskyttende karakteristikk". Uten verifisering er ingen varmekonstruksjonsberegning av de innkapslede konstruksjonene fullført. Beregningseksemplet for SP er gitt nedenfor.

Navnet på strukturenområdeRA / R
vegger833,6522.73
dekning1005,4118.48
Overlapping kjelleren1004,7920.87
vinduer150,6224.19
dører20.82.5
sum88,77

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, som er mindre enn normalisert verdi på 0,52. I dette tilfellet er området og volumet tatt for et hus som måler 10 x 10 x 2,5 m. Motstand mot varmeoverføring er lik basisverdiene.

Den standardiserte verdien bestemmes i henhold til JV, avhengig av det oppvarmede volumet av huset.

I tillegg til det komplekse kravet benyttes også en varmekonstruksjon av de vedlagte konstruksjonene til å samle et energipass, et eksempel på utstedelse av pass er oppgitt i vedlegget til SP50.13330.2012.

 varmekonstruksjon av bygningskuvert

Homogenitetskoeffisient

Alle de ovennevnte beregningene gjelder forhomogene strukturer. Det er i praksis veldig sjelden. For å ta hensyn til inhomogeniteter som reduserer motstanden mot varmeoverføring, innføres en korrigeringskoeffisient for termisk ingeniør-ensartethet, r. Det tar hensyn til endringen i motstanden mot varmeoverføring innført av vindu- og døråpninger, ytre hjørner, ujevne inneslutninger (for eksempel tverrstykker, bjelker, forsterkningsbelt), kalde broer,

Beregning av denne koeffisienten er ganske komplisert,så i en forenklet form kan du bruke de omtrentlige verdiene fra referanselitteraturen. For eksempel for murverk - 0,9, trelags paneler - 0,7.

 Varmekonstruksjon beregning av omslutningsstrukturer beregning eksempel

Effektiv isolasjon

Velge et husisolasjonssystem, det er lett å se,at det er praktisk talt umulig å møte moderne krav til termisk beskyttelse uten å bruke en effektiv isolasjon. Så, hvis du bruker tradisjonell leire murstein, vil du trenge en mur noen få meter tykk, noe som er økonomisk upraktisk. Samtidig gjør den lave varmeledningsevnen til moderne varmeovner basert på utvidet polystyren eller steinull oss å begrense oss til tykkelser på 10-20 cm.

For eksempel, for å oppnå en baseline varmeoverføringsmotstand på 3,65 (m × deg / W), vil du trenge:

  • en murvegg 3 m tykk;
  • murverk av skumbetongblokker på 1,4 m;
  • mineralullisolasjon 0,18 m.
</ p>