16.06.2019

Sienos šilumos laidumo skaičiavimas. Išorinės sienos šilumos inžinerinio skaičiavimo metodas Išorinės sienos šiluminės inžinerijos skaičiavimas su patikra


Iš energijos taupymo sąlygos nustatykite reikiamą izoliacijos storį.

Pradiniai duomenys. Pasirinkimo numeris 40.

Pastatas yra gyvenamasis namas.

Statybos sritis: Orenburgas.

Drėgmės zona – 3 (sausa).

Projektavimo sąlygos

Projektavimo parametrų pavadinimas

Parametrų žymėjimas

Matavimo vienetas

Numatoma vertė

Numatoma patalpų oro temperatūra

Numatoma lauko temperatūra

Numatoma šiltos palėpės temperatūra

Numatoma techninio požemio temperatūra

Šildymo laikotarpio trukmė

Vidutinė lauko temperatūra šildymo laikotarpiu

Šildymo laikotarpio dienų laipsniai

Tvoros dizainas

Kalkinis-smėlio tinkas - 10mm. δ 1 = 0,01 m; λ 1 \u003d 0,7 W / m ∙ 0 C

Plyta paprastas molis - 510 mm. δ 2 = 0,51 m; λ 2 \u003d 0,7 W / m ∙ 0 C

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

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

Priekinė danga (dalyba) - 5 mm.

Pastaba: dailylentės į skaičiavimą neįtrauktos, nes konstrukciniai sluoksniai, esantys tarp oro tarpo ir išorinio paviršiaus, atliekant šilumos inžinerinį skaičiavimą, neatsižvelgiami.

1. Šildymo laikotarpio laipsnis-diena

D d = (t int – t ht) z ht

čia: t int – apskaičiuota vidutinė vidaus oro temperatūra, °С, nustatyta pagal lentelę. vienas.

D d \u003d (22 + 6,3) 202 \u003d 5717 ° С ∙ diena

2. Vardinė atsparumo šilumos perdavimui vertė, R req , tab. 4.

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

3. Mažiausias leistinas izoliacijos storis nustatomas pagal sąlygą R₀ = R req

R 0 \u003d R si + ΣR į + 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

Priimame izoliacijos storį 0,1m

4. Sumažintas atsparumas šilumos perdavimui, R₀, atsižvelgiant į priimtą izoliacijos storį

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 / 1,03 C 0,17 + 1 / 1,0 0 / W

5. Atlikite konstrukcijos patikrinimą, kad įsitikintumėte, jog vidinis gaubto paviršius nesikondensuoja.

Tvoros vidinio paviršiaus temperatūra τ si , 0 C, turi būti aukštesnė už rasos tašką t d , 0 C, bet ne mažesnė kaip 2-3 0 C.

Sienų vidinio paviršiaus temperatūra τ si turi būti nustatyta pagal formulę

τ si \u003d t int - / (R apie α int) \u003d 22 -
0 С

čia: t int – apskaičiuota oro temperatūra pastato viduje;

t ext - skaičiuojama lauko oro temperatūra;

n - koeficientas, atsižvelgiant į atitvarų konstrukcijų išorinio paviršiaus padėties priklausomybę nuo išorės oro ir yra pateiktas 6 lentelėje;

α int - šiltos palėpės išorinės tvoros vidinio paviršiaus šilumos perdavimo koeficientas, W / (m ° C), paimtas: sienoms - 8,7; 7-9 aukštų pastatų dangoms - 9,9; 10-12 aukštų pastatai - 10,5; 13-16 aukštų pastatai - 12 W/(m °C);

R₀ - sumažintas atsparumas šilumos perdavimui (išorinės sienos, lubos ir šiltos palėpės dangos), m ° C / W.

Rasos taško temperatūra t d paimta iš 2 lentelės.

Šiluma namuose tiesiogiai priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant izoliacijos storį. Kuo jis storesnis, tuo jūsų namas bus geriau apsaugotas nuo šalčio ir užšalimo, o už šildymą mokėsite mažiau.

Paskaičiuokite 1m2 ir 1m3 apšiltinimo kainą pakuotėje ir pamatysite, kad apšiltinti namą mineraline vata ISOVER kvarco pagrindu apsimoka. Sutaupytus pinigus galite išleisti apšiltindami namus kitu kvarco mineralinės vatos sluoksniu, taip padarydami savo namus šiltesnius, padidindami energijos vartojimo efektyvumą ir sumažindami sąskaitas už šildymą.

Rusijoje tik ISOVER gamina ir bazalto vatą iš uolienų, ir kvarco pagrindu pagamintą natūralią izoliaciją privatiems namams, vasarnamiams, butams ir kitiems pastatams apšiltinti. Todėl kiekvienam dizainui esame pasirengę pasiūlyti savo medžiagą.


Norėdami suprasti geriausią namo apšiltinimo būdą, turite atsižvelgti į keletą veiksnių:
- Regiono, kuriame yra namas, klimato ypatumai.
- Izoliuotinos konstrukcijos tipas.
- Jūsų biudžetas ir supratimas, ar norite geriausio sprendimo, šiltinimo su geriausiu kainos ir kokybės santykiu, ar tiesiog pagrindinio sprendimo.

ISOVER mineralinė vata kvarco pagrindu pasižymi padidintu elastingumu, todėl jums nereikės jokių tvirtinimo detalių ar papildomų sijų. O svarbiausia, kad dėl formos stabilumo ir elastingumo nelieka šalčio tiltelių, atitinkamai, šiluma neišeis iš namų ir sienų užšalimą galima pamiršti kartą ir visiems laikams.

Ar norite, kad sienos neužšaltų ir namuose visada išliktų šiluma? Atkreipkite dėmesį į 2 pagrindines sienų izoliacijos savybes:

1. KOEFICENTINĖ ŠILUMALAIDUMAS

2. FORMOS STABILUMAS

Sužinokite, kokią ISOVER medžiagą pasirinkti, kad jūsų namai būtų šiltesni ir sumokėtumėte iki 67% mažiau šildymo sąskaitų. ISOVER skaičiuoklės pagalba galėsite apskaičiuoti savo naudą.

Kiek izoliacijos ir kokio storio reikia jūsų namams?
– Kiek kainuoja ir kur apsimoka pirkti šildytuvą?
– Kiek pinigų kas mėnesį ir kasmet sutaupysite šildymui dėl šiltinimo?
– Kiek šilčiau jūsų namas taps naudojant ISOVER?
– Kaip pagerinti konstrukcijų energinį efektyvumą?

Patogių gyvenimo ar darbo sąlygų sukūrimas yra pagrindinis statybos uždavinys. Nemaža dalis mūsų šalies teritorijos yra šiaurinėse platumose, kuriose yra šaltas klimatas. Todėl patogios temperatūros palaikymas pastatuose visada yra svarbus. Augant energijos tarifams, iškyla energijos suvartojimo šildymui mažinimas.

Klimato ypatybės

Sienų ir stogo konstrukcijos pasirinkimas visų pirma priklauso nuo statybų zonos klimato sąlygų. Norint juos nustatyti, būtina remtis SP131.13330.2012 „Statybinė klimatologija“. Skaičiuojant naudojami šie dydžiai:

  • šalčiausio penkių dienų laikotarpio temperatūra su 0,92 saugumu žymima Tn;
  • vidutinė temperatūra, žymima Tot;
  • trukmės, žymimas ZOT.

Murmansko pavyzdyje reikšmės turi šias reikšmes:

  • Tn=-30 laipsnių;
  • Tot = -3,4 laipsnio;
  • ZOT = 275 dienos.

Be to, būtina nustatyti projektinę temperatūrą kambario Tv viduje, ji nustatoma pagal GOST 30494-2011. Dėl būsto galite pasiimti televizorių \u003d 20 laipsnių.

Norėdami atlikti atitvarų konstrukcijų šilumos inžinerinį skaičiavimą, iš anksto apskaičiuokite GSOP vertę (šildymo laikotarpio laipsniai-diena):
GSOP = (TV – Iš viso) x ZOT.
Mūsų pavyzdyje GSOP \u003d (20 - (-3,4)) x 275 \u003d 6435.

Pagrindiniai rodikliai

Norint teisingai pasirinkti medžiagas atitvarinėms konstrukcijoms, būtina nustatyti, kokias šilumines charakteristikas jos turi turėti. Medžiagos gebėjimas praleisti šilumą apibūdinamas jos šilumos laidumu, žymimu graikiška raide l (lambda) ir matuojamas W / (m x deg.). Statinio gebėjimas išlaikyti šilumą apibūdinamas atsparumu šilumos perdavimui R ir yra lygus storio ir šilumos laidumo santykiui: R = d/l.

Jei konstrukcija susideda iš kelių sluoksnių, varža apskaičiuojama kiekvienam sluoksniui ir tada sumuojama.

Atsparumas šilumos perdavimui yra pagrindinis lauko statybos rodiklis. Jo vertė turi viršyti standartinę vertę. Atliekant pastato atitvarų šiluminius inžinerinius skaičiavimus, turime nustatyti ekonomiškai pagrįstą sienų ir stogo sudėtį.

Šilumos laidumo reikšmės

Šilumos izoliacijos kokybę pirmiausia lemia šilumos laidumas. Kiekvienai sertifikuotai medžiagai atliekami laboratoriniai tyrimai, dėl kurių ši vertė nustatoma eksploatavimo sąlygoms „A“ arba „B“. Mūsų šalyje dauguma regionų atitinka „B“ veikimo sąlygas. Atliekant namo atitvarų konstrukcijų šilumos inžinerinį skaičiavimą, reikia vadovautis šia verte. Šilumos laidumo vertės yra nurodytos etiketėje arba medžiagos pase, tačiau jei jų nėra, galite naudoti etalonines vertes iš Praktikos kodekso. Žemiau pateikiamos populiariausių medžiagų vertės:

  • Įprastos plytos - 0,81 W (m x deg.).
  • Silikatinių plytų mūras - 0,87 W (m x deg.).
  • Dujinis ir putplastis betonas (tankis 800) - 0,37 W (m x deg.).
  • Spygliuočių mediena - 0,18 W (m x deg.).
  • Ekstruzinis polistireninis putplastis - 0,032 W (m x deg.).
  • Mineralinės vatos plokštės (tankis 180) - 0,048 W (m x deg.).

Standartinė atsparumo šilumos perdavimui vertė

Apskaičiuota šilumos perdavimo varžos vertė neturi būti mažesnė už bazinę vertę. Bazinė vertė nustatoma pagal 3 lentelę SP50.13330.2012 „pastatai“. Lentelėje nurodyti koeficientai, skirti apskaičiuoti pagrindines šilumos perdavimo varžos vertes visoms atitvarinėms konstrukcijoms ir pastatų tipams. Tęsiant pradėtus atitvarų konstrukcijų šiluminius inžinerinius skaičiavimus, skaičiavimo pavyzdį galima pateikti taip:

  • Рsten \u003d 0,00035x6435 + 1,4 \u003d 3,65 (m x laipsnis / W).
  • Рpocr \u003d 0,0005x6435 + 2,2 \u003d 5,41 (m x laipsnis / W).
  • Rcherd \u003d 0,00045x6435 + 1,9 = 4,79 (m x laipsnis / W).
  • Rockna \u003d 0,00005x6435 + 0,3 \u003d x laipsnis / W).

Išorinės atitvarinės konstrukcijos termotechninis skaičiavimas atliekamas visoms „šiltą“ kontūrą uždarančioms konstrukcijoms – grindims ant žemės arba techninio požemio grindims, išorinėms sienoms (įskaitant langus ir duris), kombinuotai dangai arba grindims. nešildomos palėpės. Taip pat skaičiavimas turi būti atliekamas vidaus konstrukcijoms, jei gretimų patalpų temperatūrų skirtumas yra didesnis nei 8 laipsniai.

Šilumos inžinerinis sienų skaičiavimas

Dauguma sienų ir lubų yra daugiasluoksnės ir nevienalyčio dizaino. Daugiasluoksnės konstrukcijos atitveriančių konstrukcijų termotechninis skaičiavimas yra toks:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
kur n yra n-ojo sluoksnio parametrai.

Jei apsvarstysime plytų tinkuotą sieną, gausime tokį dizainą:

  • išorinis tinko sluoksnis 3 cm storio, šilumos laidumas 0,93 W (m x deg.);
  • mūras iš vientiso molio plytų 64 cm, šilumos laidumas 0,81 W (m x deg.);
  • vidinis tinko sluoksnis 3 cm storio, šilumos laidumas 0,93 W (m x deg.).

Atitvarų konstrukcijų termotechninio skaičiavimo formulė yra tokia:

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

Gauta vertė yra žymiai mažesnė už anksčiau nustatytą Murmansko gyvenamojo namo sienų atsparumo šilumos perdavimo bazinę vertę 3,65 (m x deg/W). Siena neatitinka norminių reikalavimų ir ją reikia apšiltinti. Sienų šiltinimui naudojame 150 mm storį ir 0,048 W (m x deg.) šilumos laidumą.

Pasirinkus šiltinimo sistemą, būtina atlikti atitvarų konstrukcijų patikros termotechninį skaičiavimą. Skaičiavimo pavyzdys parodytas žemiau:

R = 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 \u003d 3,97 (m x laipsnis / W).

Gauta skaičiuojama vertė yra didesnė už bazinę vertę - 3,65 (m x deg / W), apšiltinta siena atitinka standartų reikalavimus.

Persidengimų ir kombinuotų dangų apskaičiavimas atliekamas panašiai.

Grindų, besiliečiančių su žeme, šiluminės inžinerijos skaičiavimas

Dažnai privačiuose namuose ar visuomeniniuose pastatuose pirmųjų aukštų grindys daromos ant žemės. Tokių grindų atsparumas šilumos perdavimui nėra standartizuotas, tačiau bent jau grindų konstrukcija neturi leisti iškristi rasai. Su žeme besiliečiančių konstrukcijų skaičiavimas atliekamas taip: perdangos skirstomos į 2 metrų pločio juostas (zonas), pradedant nuo išorinės ribos. Tokių zonų skiriama iki trijų, likęs plotas priklauso ketvirtajai zonai. Jei grindų konstrukcija neužtikrina efektyvios izoliacijos, zonų šilumos perdavimo varža imama taip:

  • 1 zona - 2,1 (m x deg / W);
  • 2 zona - 4,3 (m x deg / W);
  • 3 zona - 8,6 (m x deg / W);
  • 4 zona - 14,3 (m x laipsnis / P).

Nesunku pastebėti, kad kuo toliau nuo išorinės sienos grindų plotas, tuo didesnis jo atsparumas šilumos perdavimui. Todėl jie dažnai apsiriboja grindų perimetro šildymu. Šiuo atveju prie zonos šilumos perdavimo varžos pridedama izoliuotos konstrukcijos šilumos perdavimo varža.
Perdangos atsparumo šilumos perdavimui skaičiavimas turi būti įtrauktas į bendrą atitvarų konstrukcijų šilumos inžinerinį skaičiavimą. Žemiau bus pateiktas grindų ant žemės skaičiavimo pavyzdys. Paimkime grindų plotą 10 x 10, lygų 100 kvadratinių metrų.

  • 1 zonos plotas bus 64 kv.m.
  • 2 zonos plotas bus 32 kv.
  • 3 zonos plotas bus 4 kv.

Vidutinė grindų atsparumo šilumos perdavimui ant žemės vertė:
Rpol = 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) \u003d 2,6 (m x laipsnis / W).

Atlikę grindų perimetro apšiltinimą 5 cm storio polistireninio putplasčio plokšte, 1 metro pločio juostele, gauname vidutinę šilumos perdavimo varžos vertę:

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

Svarbu atkreipti dėmesį, kad tokiu būdu skaičiuojamos ne tik grindys, bet ir su žeme besiliečiančių sienų konstrukcijos (įgilintų grindų, šilto rūsio sienos).

Durų termotechninis skaičiavimas

Įėjimo durų šilumos perdavimo varžos bazinė vertė skaičiuojama kiek kitaip. Norėdami jį apskaičiuoti, pirmiausia turėsite apskaičiuoti sienos šilumos perdavimo varžą pagal sanitarinį ir higieninį kriterijų (nerasa):
Rst \u003d (Tv - Tn) / (DTn x av).

Čia DТn yra temperatūrų skirtumas tarp sienos vidinio paviršiaus ir oro temperatūros patalpoje, nustatytas pagal Taisyklių kodeksą ir būstui yra 4,0.
av - sienos vidinio paviršiaus šilumos perdavimo koeficientas, pagal jungtinę veiklą yra 8,7.
Bazinė durų vertė yra lygi 0,6xRst.

Pasirinktam durų projektui būtina atlikti atitvarų konstrukcijų patikros termotechninį skaičiavimą. Priekinių durų skaičiavimo pavyzdys:

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

Ši projektinė vertė atitiks duris, apšiltintas 5 cm storio mineralinės vatos plokšte.

Sudėtingi reikalavimai

Sienų, grindų ar stogo skaičiavimai atliekami tikrinant reglamentų reikalavimus kiekvienam elementui. Taisyklių rinkinys taip pat nustato išsamų reikalavimą, apibūdinantį visų atitveriančių konstrukcijų izoliacijos kokybę. Ši vertė vadinama "specifine šilumos ekranavimo charakteristika". Nei vienas termotechninis atitvarų konstrukcijų skaičiavimas neapsieina be jo patikrinimo. SP skaičiavimo pavyzdys parodytas žemiau.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, o tai yra mažesnė už normalizuotą vertę 0,52. Šiuo atveju plotas ir tūris imamas namui, kurio matmenys 10 x 10 x 2,5 m Šilumos perdavimo varžos yra lygios bazinėms vertėms.

Normalizuota vertė nustatoma pagal bendrą įmonę, priklausomai nuo namo šildomo tūrio.

Be kompleksinio reikalavimo, norint surašyti energetinį pasą, taip pat atliekamas pastato atitvarų šilumos inžinerinis skaičiavimas, paso pavyzdys pateiktas SP50.13330.2012 priede.

Vienodumo koeficientas

Visi aukščiau pateikti skaičiavimai taikomi vienarūšėms struktūroms. Kas praktikoje yra gana reta. Siekiant atsižvelgti į nehomogeniškumą, mažinantį atsparumą šilumos perdavimui, įvedamas šiluminės inžinerijos vienodumo pataisos koeficientas r. Atsižvelgiama į šilumos perdavimo varžos kitimą, kurį sukelia langų ir durų angos, išoriniai kampai, nehomogeniški intarpai (pavyzdžiui, sąramos, sijos, armatūros diržai) ir kt.

Šio koeficiento apskaičiavimas yra gana sudėtingas, todėl supaprastinta forma galite naudoti apytiksles reikšmes iš informacinės literatūros. Pavyzdžiui, plytų mūrui - 0,9, trijų sluoksnių plokštėms - 0,7.

Efektyvi izoliacija

Renkantis namo šiltinimo sistemą nesunku įsitikinti, kad šiuolaikinių šiluminės apsaugos reikalavimų įvykdyti nenaudojant efektyvios izoliacijos beveik neįmanoma. Taigi, jei naudosite tradicinę molinę plytą, jums reikės kelių metrų storio mūro, o tai nėra ekonomiškai pagrįsta. Tuo pačiu metu šiuolaikinių putų polistirolo arba akmens vatos šildytuvų mažas šilumos laidumas leidžia apsiriboti 10-20 cm storiu.

Pavyzdžiui, norint pasiekti pagrindinę šilumos perdavimo varžos vertę 3,65 (m x deg/W), jums reikės:

  • plytų siena 3 m storio;
  • mūras iš putų betono blokelių 1,4 m;
  • mineralinės vatos izoliacija 0,18 m.

Nustatant papildomo namo šiltinimo poreikį, svarbu žinoti visų pirma jo konstrukcijų šilumos nuostolius. Greitai ir tiksliai atlikti skaičiavimus padės internetinis sienų šilumos laidumo skaičiuotuvas.

Susisiekus su

Kodėl jums reikia skaičiavimo

Šio pastato elemento šilumos laidumas yra konstrukcijos savybė praleisti šilumą per savo ploto vienetą, kai temperatūros skirtumas patalpos viduje ir išorėje yra 1 laipsnis. SU.

Minėtos tarnybos atliktas atitvarų konstrukcijų šilumos inžinerinis skaičiavimas reikalingas šiems tikslams:

  • parinkti šildymo įrangą ir sistemos tipą, leidžiantį ne tik kompensuoti šilumos nuostolius, bet ir sukurti komfortišką temperatūrą gyvenamųjų patalpų viduje;
  • nustatyti papildomo pastato šiltinimo poreikį;
  • projektuojant ir statant naują pastatą parinkti tokią sienų medžiagą, kuri tam tikromis klimato sąlygomis užtikrina mažiausius šilumos nuostolius;
  • sukurti komfortišką temperatūrą patalpose ne tik šildymo laikotarpiu, bet ir vasarą karštu oru.

Dėmesio! Atlikdami nepriklausomus sienų konstrukcijų šilumos inžinerinius skaičiavimus, jie naudoja metodus ir duomenis, aprašytus tokiuose norminiuose dokumentuose kaip SNiP II 03 79 „Statybos šilumos inžinerija“ ir SNiP 23-02-2003 „Pastatų šiluminė apsauga“.

Nuo ko priklauso šilumos laidumas?

Šilumos perdavimas priklauso nuo tokių veiksnių kaip:

  • Medžiaga, iš kurios buvo pastatytas pastatas – skirtingos medžiagos skiriasi savo gebėjimu praleisti šilumą. Taigi betonas, įvairių tipų plytos prisideda prie didelių šilumos nuostolių. Priešingai, cinkuoti rąstai, sijos, putplasčio ir dujiniai blokeliai, kurių storis mažesnis, pasižymi mažesniu šilumos laidumu, o tai užtikrina šilumos išsaugojimą patalpos viduje ir žymiai mažesnes išlaidas pastato apšiltinimui ir šildymui.
  • Sienelės storis - kuo didesnė ši vertė, tuo mažesnis šilumos perdavimas vyksta per jos storį.
  • Medžiagos drėgnumas – kuo didesnis žaliavos, iš kurios pastatyta konstrukcija, drėgmės kiekis, tuo ji daugiau praleidžia šilumą ir tuo greičiau griūva.
  • Oro porų buvimas medžiagoje – oru užpildytos poros neleidžia pagreitinti šilumos nuostolių. Jei šios poros prisipildo drėgmės, šilumos nuostoliai didėja.
  • Papildomos izoliacijos buvimas - išklotas izoliacijos sluoksniu sienos išorėje arba viduje, atsižvelgiant į šilumos nuostolius, jų vertės yra daug kartų mažesnės nei neizoliuotų.

Statyboje kartu su sienų šilumos laidumu plačiai paplito tokia charakteristika kaip šiluminė varža (R). Jis apskaičiuojamas atsižvelgiant į šiuos rodiklius:

  • sienos medžiagos šilumos laidumo koeficientas (λ) (W/m×0С);
  • konstrukcijos storis (h), (m);
  • šildytuvo buvimas;
  • medžiagos drėgnumas (%).

Kuo mažesnė šiluminės varžos vertė, tuo daugiau siena patiria šilumos nuostolių.

Termotechninis atitvarų konstrukcijų skaičiavimas pagal šią charakteristiką atliekamas pagal šią formulę:

R=h/λ; (m2 × 0С/W)

Šiluminės varžos skaičiavimo pavyzdys:

Pradiniai duomenys:

  • laikančioji siena pagaminta iš 30 cm (0,3 m) storio sausos pušies medienos;
  • šilumos laidumo koeficientas yra 0,09 W/m×0С;
  • rezultato skaičiavimas.

Taigi tokios sienos šiluminė varža bus:

R=0,3/0,09=3,3 m2×0С/W

Skaičiavimo metu gautos vertės palyginamos su normatyvinėmis pagal SNiP II 03 79. Tuo pačiu metu imamas toks rodiklis kaip laikotarpio, kuriuo tęsiasi šildymo sezonas, dienos laipsnis. sąskaitą.

Jei gauta vertė yra lygi arba didesnė už standartinę vertę, tada sienų konstrukcijų medžiaga ir storis parenkami teisingai. Priešingu atveju pastatas turi būti izoliuotas, kad būtų pasiekta standartinė vertė.

Esant šildytuvui, jo šiluminė varža apskaičiuojama atskirai ir apibendrinama ta pačia pagrindinės sienos medžiagos verte. Taip pat, jei sienos konstrukcijos medžiaga turi didelę drėgmę, taikykite atitinkamą šilumos laidumo koeficientą.

Norint tiksliau apskaičiuoti šios konstrukcijos šiluminę varžą, prie gauto rezultato pridedamos panašios langų ir durų, nukreiptų į gatvę, vertės.

Galiojančios reikšmės

Atliekant išorinės sienos šilumos inžinerinį skaičiavimą, taip pat atsižvelgiama į regioną, kuriame bus namas:

  • Pietiniuose regionuose su šiltomis žiemomis ir nedideliais temperatūrų skirtumais mažo storio sienas galima statyti iš vidutinį šilumos laidumo laipsnį turinčių medžiagų - keramikos ir molio degimo viengubo ir dvigubo bei didelio tankio. Tokių regionų sienų storis gali būti ne didesnis kaip 20 cm.
  • Tuo pačiu metu šiauriniams regionams tikslingiau ir ekonomiškiau statyti vidutinio ir didelio storio atitveriančias sienų konstrukcijas iš aukštos šiluminės varžos medžiagų – rąstų, vidutinio tankio dujinio ir putplasčio betono. Tokiomis sąlygomis statomos iki 50–60 cm storio sienų konstrukcijos.
  • Regionams, kuriuose yra vidutinio klimato ir žiemos kintamos temperatūros, jie tinka aukštai ir vidutinei šiluminei varžai - dujiniam ir putų betonui, medienai, vidutinio skersmens. Tokiomis sąlygomis sienų atitvarų konstrukcijų storis, atsižvelgiant į šildytuvus, yra ne didesnis kaip 40–45 cm.

Svarbu! Sienų konstrukcijų šiluminę varžą tiksliausiai apskaičiuoja šilumos nuostolių skaičiuoklė, kuri atsižvelgia į regioną, kuriame yra namas.

Įvairių medžiagų šilumos perdavimas

Vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos sienos šilumos laidumui, yra statybinė medžiaga, iš kurios ji pastatyta. Ši priklausomybė paaiškinama jos struktūra. Taigi mažo tankio medžiagos turi mažiausią šilumos laidumą, kuriose dalelės yra gana laisvai ir yra daug porų ir tuštumų, užpildytų oru. Tai įvairių rūšių mediena, lengvas porėtas betonas – putplastis, dujinis, šlakinis betonas, taip pat tuščiavidurės silikatinės plytos.

Medžiagos, turinčios didelį šilumos laidumą ir mažą šiluminę varžą, yra įvairių tipų sunkusis betonas, monolitinė silikatinė plyta. Ši savybė paaiškinama tuo, kad juose esančios dalelės yra labai arti viena kitos, be tuštumų ir porų. Tai prisideda prie greitesnio šilumos perdavimo sienos storyje ir didelių šilumos nuostolių.

Lentelė. Statybinių medžiagų šilumos laidumo koeficientai (SNiP II 03 79)

Sumuštinio struktūros skaičiavimas

Termotechninis išorinės sienos, susidedančios iš kelių sluoksnių, skaičiavimas atliekamas taip:

  • pagal aukščiau aprašytą formulę apskaičiuojama kiekvieno iš „sienos pyrago“ sluoksnių šiluminės varžos vertė;
  • visų sluoksnių šios charakteristikos vertės sumuojamos, gaunant bendrą sienos daugiasluoksnės konstrukcijos šiluminę varžą.

Remiantis šia technika, galima apskaičiuoti storį. Tam reikia iki normos trūkstamą šiluminę varžą padauginti iš izoliacijos šilumos laidumo koeficiento – taip bus gautas izoliacijos sluoksnio storis.

TeReMOK programos pagalba termotechninis skaičiavimas atliekamas automatiškai. Kad sienos šilumos laidumo skaičiuoklė galėtų atlikti skaičiavimus, į jį reikia įvesti šiuos pradinius duomenis:

  • pastato tipas - gyvenamasis, pramoninis;
  • sienų medžiaga;
  • konstrukcijos storis;
  • regionas;
  • reikalinga temperatūra ir drėgmė pastato viduje;
  • izoliacijos buvimas, tipas ir storis.

Naudingas vaizdo įrašas: kaip savarankiškai apskaičiuoti šilumos nuostolius namuose

Taigi, termotechninis atitvarų konstrukcijų skaičiavimas yra labai svarbus tiek statomam namui, tiek jau seniai pastatytam pastatui. Pirmuoju atveju teisingas šilumos skaičiavimas sutaupys šildymą, antruoju – padės pasirinkti optimalų pagal storį ir sudėtį izoliaciją.

Šilumos inžinerinis skaičiavimas leidžia nustatyti minimalų pastato atitvarų storį, kad eksploatuojant pastatą nekiltų perkaitimo ar užšalimo atvejų.

Šildomų visuomeninių ir gyvenamųjų pastatų atitvariniai konstrukciniai elementai, išskyrus stabilumo ir stiprumo, ilgaamžiškumo ir atsparumo ugniai, ekonomiškumo ir architektūrinio projektavimo reikalavimus, pirmiausia turi atitikti šilumos inžinerijos standartus. Atitvariniai elementai parenkami atsižvelgiant į projektinį sprendimą, pastato teritorijos klimatologines charakteristikas, fizikines savybes, drėgmės ir temperatūros sąlygas pastate, taip pat pagal atsparumo šilumos perdavimui, oro laidumo ir garų laidumo reikalavimus.

Kokia skaičiavimo prasmė?

  1. Jei apskaičiuojant būsimo pastato kainą bus atsižvelgiama tik į stiprumo charakteristikas, tada, žinoma, kaina bus mažesnė. Tačiau tai yra matomas sutaupymas: vėliau kambario šildymui bus išleista daug daugiau pinigų.
  2. Tinkamai parinktos medžiagos sukurs optimalų mikroklimatą patalpoje.
  3. Planuojant šildymo sistemą būtinas ir šilumos inžinerinis skaičiavimas. Kad sistema būtų ekonomiška ir efektyvi, būtina suvokti realias pastato galimybes.

Šiluminiai reikalavimai

Svarbu, kad išorinės konstrukcijos atitiktų šiuos šilumos reikalavimus:

  • Jie turėjo pakankamai šilumos izoliuojančių savybių. Kitaip tariant, negalima leisti, kad vasarą patalpos perkaistų, o žiemą – per dideli šilumos nuostoliai.
  • Oro temperatūrų skirtumas tarp vidinių tvorų elementų ir patalpų neturi būti didesnis už standartinę vertę. Priešingu atveju gali įvykti per didelis žmogaus kūno atšalimas dėl šiluminės spinduliuotės į šiuos paviršius ir vidinio oro srauto drėgmės kondensacija ant gaubiančių konstrukcijų.
  • Pasikeitus šilumos srautui, temperatūros svyravimai patalpos viduje turi būti minimalūs. Ši savybė vadinama atsparumu karščiui.
  • Svarbu, kad tvorų sandarumas nesukeltų stipraus patalpų vėsinimo ir nepablogintų konstrukcijų šiluminės apsaugos savybių.
  • Tvoros turi turėti normalų drėgmės režimą. Kadangi tvorų užmirkimas padidina šilumos nuostolius, sukelia drėgmę patalpoje, sumažina konstrukcijų ilgaamžiškumą.

Tam, kad konstrukcijos atitiktų minėtus reikalavimus, atlieka šiluminį skaičiavimą, taip pat pagal norminės dokumentacijos reikalavimus apskaičiuoja šilumos varžą, garų laidumą, oro laidumą ir drėgmės perdavimą.

Termotechninės savybės

Nuo pastato išorinių konstrukcinių elementų šiluminių charakteristikų priklauso:

  • Konstrukcinių elementų drėgmės režimas.
  • Vidinių konstrukcijų temperatūra, kuri užtikrina, kad ant jų nesusidarys kondensatas.
  • Pastovi drėgmė ir temperatūra patalpose tiek šaltuoju, tiek šiltuoju metų laiku.
  • Šilumos kiekis, kurį pastatas praranda žiemos metu.

Taigi, remiantis visa tai, kas išdėstyta pirmiau, konstrukcijų šilumos inžinerinis skaičiavimas laikomas svarbiu pastatų ir statinių – tiek civilinių, tiek pramoninių – projektavimo proceso etapu. Projektavimas prasideda nuo konstrukcijų pasirinkimo – jų storio ir sluoksnių eilės.

Šilumos inžinerinio skaičiavimo užduotys

Taigi, šilumos inžinerinis atitvarinių konstrukcinių elementų skaičiavimas atliekamas siekiant:

  1. Konstrukcijų atitikimas šiuolaikiniams pastatų ir konstrukcijų šiluminės apsaugos reikalavimams.
  2. Užtikrinti patogų mikroklimatą interjere.
  3. Optimalios tvorų šiluminės apsaugos užtikrinimas.

Pagrindiniai skaičiavimo parametrai

Norint nustatyti šilumos suvartojimą šildymui, taip pat atlikti pastato šilumos inžinerinį skaičiavimą, būtina atsižvelgti į daugelį parametrų, kurie priklauso nuo šių charakteristikų:

  • Pastato paskirtis ir tipas.
  • Pastato geografinė padėtis.
  • Sienų orientacija į pagrindinius taškus.
  • Konstrukcijų matmenys (tūris, plotas, aukštų skaičius).
  • Langų ir durų tipas ir dydis.
  • Šildymo sistemos charakteristikos.
  • Žmonių skaičius pastate vienu metu.
  • Paskutinio aukšto sienų, grindų ir lubų medžiaga.
  • Karšto vandens sistemos buvimas.
  • Vėdinimo sistemų tipas.
  • Kiti pastato projektiniai bruožai.

Šilumos inžinerinis skaičiavimas: programa

Iki šiol buvo sukurta daug programų, leidžiančių atlikti šį skaičiavimą. Paprastai apskaičiavimas atliekamas remiantis norminiuose ir techniniuose dokumentuose nustatyta metodika.

Šios programos leidžia apskaičiuoti:

  • Šiluminė varža.
  • Šilumos nuostoliai per konstrukcijas (lubas, grindis, durų ir langų angas bei sienas).
  • Šilumos kiekis, reikalingas įsiskverbiančiam orui pašildyti.
  • Sekcijinių (bimetalinių, ketaus, aliuminio) radiatorių parinkimas.
  • Plokštinių plieninių radiatorių pasirinkimas.

Termotechninis skaičiavimas: išorinių sienų skaičiavimo pavyzdys

Skaičiavimui būtina nustatyti šiuos pagrindinius parametrus:

  • t \u003d 20 ° C yra oro srauto temperatūra pastato viduje, kuri imama apskaičiuojant tvoras pagal minimalias atitinkamo pastato ir konstrukcijos optimaliausios temperatūros vertes. Jis priimtas pagal GOST 30494-96.

  • Pagal GOST 30494-96 reikalavimus patalpos drėgnumas turi būti 60%, todėl patalpoje bus numatytas normalus drėgmės režimas.
  • Pagal SNiPa 2003-02-23 B priedą drėgmės zona yra sausa, tai reiškia, kad tvorų eksploatavimo sąlygos yra A.
  • t n \u003d -34 ° C yra lauko oro srauto temperatūra žiemos laikotarpiu, imama pagal SNiP pagal šalčiausią penkių dienų laikotarpį, kurio saugumas yra 0,92.
  • Z ot.per = 220 dienų – tai šildymo laikotarpio trukmė, imama pagal SNiP, kai vidutinė paros aplinkos temperatūra yra ≤ 8 °C.
  • T nuo.per. = -5,9 °C yra aplinkos temperatūra (vidutinė) šildymo laikotarpiu, kuri priimtina pagal SNiP, esant paros aplinkos temperatūrai ≤ 8 °C.

Pradiniai duomenys

Tokiu atveju bus atliktas termotechninis sienos skaičiavimas, siekiant nustatyti optimalų plokščių storį ir joms šilumą izoliuojančią medžiagą. Sumuštinių plokštės bus naudojamos kaip išorinės sienos (TU 5284-001-48263176-2003).

Patogios sąlygos

Apsvarstykite, kaip atliekamas išorinės sienos šilumos inžinerinis skaičiavimas. Pirmiausia reikia apskaičiuoti reikiamą šilumos perdavimo varžą, sutelkiant dėmesį į patogias ir sanitarines sąlygas:

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

n = 1 yra veiksnys, priklausantis nuo išorinių konstrukcijos elementų padėties išorės oro atžvilgiu. Jis turėtų būti paimtas pagal SNiP 23-02-2003 iš 6 lentelės.

Δt n \u003d 4,5 ° C yra normalizuotas temperatūros skirtumas tarp konstrukcijos vidinio paviršiaus ir vidinio oro. Priimta pagal SNiP duomenis iš 5 lentelės.

α in \u003d 8,7 W / m 2 ° C yra vidinių gaubtinių konstrukcijų šilumos perdavimas. Duomenys paimti iš 5 lentelės pagal SNiP.

Formulės duomenis pakeičiame ir gauname:

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

Energijos taupymo sąlygos

Atliekant šilumos inžinerinį sienos skaičiavimą, remiantis energijos taupymo sąlygomis, būtina apskaičiuoti reikiamą konstrukcijų šilumos perdavimo varžą. Jis nustatomas pagal GSOP (šildymo laipsnis-diena, °C) pagal šią formulę:

GSOP = (t in - t from.per.) × Z from.per, kur

t in – oro srauto temperatūra pastato viduje, °C.

Z nuo.per. ir t nuo.per. yra laikotarpio, kai vidutinė paros oro temperatūra ≤ 8 °C, trukmė (dienomis) ir temperatūra (°C).

Šiuo būdu:

GSOP = (20 – (-5,9)) × 220 = 5698.

Remdamiesi energijos taupymo sąlygomis, R 0 tr nustatome interpoliuodami pagal SNiP iš 4 lentelės:

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

R 0 = 1/ α į + R 1 + 1/ α n, kur

d yra šilumos izoliacijos storis, m.

l = 0,042 W/m°C – mineralinės vatos plokštės šilumos laidumas.

α n \u003d 23 W / m 2 ° C yra išorinių konstrukcinių elementų šilumos perdavimas, paimtas pagal SNiP.

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

Izoliacijos storis

Šilumą izoliuojančios medžiagos storis nustatomas atsižvelgiant į tai, kad R 0 \u003d R 0 tr, o R 0 tr imamas energijos taupymo sąlygomis, taigi:

2,909 = 0,158 + d/0,042, iš kur d = 0,116 m.

Sumuštinių plokščių markę parenkame pagal katalogą su optimaliu šilumą izoliuojančios medžiagos storiu: DP 120, o bendras plokštės storis turi būti 120 mm. Panašiai atliekamas ir viso pastato šilumos inžinerinis skaičiavimas.

Būtinybė atlikti skaičiavimą

Suprojektuoti remiantis kompetentingai atliktu šilumos inžineriniu skaičiavimu, pastato atitvarai gali sumažinti šildymo išlaidas, kurių kaina nuolat didėja. Be to, šilumos išsaugojimas laikomas svarbiu aplinkosaugos uždaviniu, nes jis yra tiesiogiai susijęs su kuro sąnaudų sumažėjimu, dėl kurio mažėja neigiamų veiksnių poveikis aplinkai.

Be to, verta atminti, kad netinkamai atlikta šilumos izoliacija gali sukelti konstrukcijų užmirkimą, dėl to sienų paviršiuje gali susidaryti pelėsis. Dėl pelėsio susidarymo gali būti pažeista vidaus apdaila (tapetų ir dažų lupimasis, tinko sluoksnio sunaikinimas). Ypač pažengusiais atvejais gali prireikti radikalios intervencijos.

Labai dažnai statybos įmonės savo veikloje linkusios naudoti modernias technologijas ir medžiagas. Tik specialistas gali suprasti, kad reikia naudoti vieną ar kitą medžiagą tiek atskirai, tiek kartu su kitomis. Būtent šilumos inžinerinis skaičiavimas padės nustatyti optimaliausius sprendimus, kurie užtikrins konstrukcinių elementų ilgaamžiškumą ir minimalias finansines išlaidas.