Slēgto konstrukciju siltumtehnikas aprēķins: aprēķina un projektēšanas piemērs. Slēgto konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu formula

Ērtu dzīves apstākļu radīšana vaidarbs ir būtisks būvniecības uzdevums. Nozīmīga mūsu valsts teritorijas daļa atrodas ziemeļu platuma grādos ar aukstu klimatu. Tāpēc ēku ērta temperatūra vienmēr ir aktuāla. Pieaugot enerģijas tarifiem, priekšplānā tiek samazināts enerģijas patēriņš apkurei.

Klimatiskie raksturlielumi

Sienu un jumta konstrukcijas izvēle ir atkarīga no iepriekštikai no būvlaukuma klimatiskajiem apstākļiem. To definēšanai nepieciešams atsaukties uz SP131.13330.2012 "Būvniecības klimatoloģija". Aprēķinos izmanto šādas vērtības:

• Aukstākā piecu dienu perioda temperatūra ir 0,92, apzīmēta ar Tn;
• vidējo temperatūru apzīmē Thoth;
• ilgums, tiek apzīmēts ar ZOT.

Piemēram Murmanska vērtībām ir šādas nozīmes:

• Тn = -30 grādi;
• Tas = -3,4 grādi;
• ZOT = 275 dienas.

Turklāt, televizora telpā ir jānosaka dizaina temperatūra, to nosaka saskaņā ar GOST 30494-2011. Mājokļu gadījumā varat uzņemt TV = 20 grādi.

Lai veiktu slēgto konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu, GSOP (apkures perioda pakāpes diena) tiek aprēķināts iepriekš:
GSOP = (TV - TOT) x ZOT.
Mūsu piemērā GSOP = (20 - (-3.4)) x 275 = 6435.

Galvenie rādītāji

Par pareizo materiālu izvēli, kas aizsargāIr jānosaka, kādas siltuma īpašības viņiem vajadzētu būt. Vielas spējai veikt siltumu raksturo tā siltumvadītspēja, ko apzīmē Grieķijas burts l (lambda) un mēra W / (mx deg.). Konstrukcijas spēja saglabāt siltumu raksturo tā izturība pret siltuma pārnesi R un ir vienāda ar biezuma attiecību pret siltuma vadītspēju: R = d / l.

Ja struktūra sastāv no vairākiem slāņiem, pretestība tiek aprēķināta katram slānim un pēc tam summē.

Galvenais ir izturība pret siltuma pārnesiārējās struktūras rādītājs. Tās vērtībai vajadzētu pārsniegt normatīvo vērtību. Veicot ēkas aploksnes siltumtehnisko aprēķinu, mums jānosaka ekonomiski pamatota sienu un jumta sastāvs.

Siltumvadītspējas vērtības

Pirmā ir noteikta siltumizolācijas kvalitātesavukārt siltumvadītspēja. Katram sertificētajam materiālam veic laboratoriskus testus, kā rezultātā šī vērtība tiek noteikta darbības apstākļiem "A" vai "B". Mūsu valstī lielākā daļa reģionu atbilst "B" darbības apstākļiem. Veicot siltumtehnisko aprēķinu māju slēgtajām konstrukcijām, šī vērtība ir jāizmanto. Siltuma vadītspējas vērtības ir norādītas uz etiķetes vai materiāla pases, bet, ja tās nav pieejamas, var izmantot atsauces vērtības no prakses kodeksa. Populārāko materiālu vērtības ir norādītas zemāk:

• Parasto ķieģeļu mūra - 0,81 W (m x deg.).
• Mūra silīcija ķieģeļi - 0,87 W (m x deg.).
• Gāze un putojošais betons (blīvums 800) - 0,37 W (mx grāds).
• Skuju koku koks ir 0,18 W (mx grāds).
• Ekstrudēta polistirola putas - 0,032 W (mx grāds).
• Minerālvates plāksnes (blīvums 180) - 0,048 W (mx grāds).

Siltuma pārneses pretestības normatīvā vērtība

Aprēķinātā siltuma pārneses pretestības vērtība navjābūt mazākam par bāzes vērtību. Bāzes vērtību nosaka saskaņā ar 3. tabulu SP50.13330.2012 "Ēku siltuma aizsardzība". Tabulā definēti koeficienti visu slēgto konstrukciju un ēku veidu siltuma pārneses pamatvērtību aprēķināšanai. Turpinot uzsākto teplotehnichesky aprēķinu pievienojot dizainu, aprēķina piemēru var uzrādīt šādi:

• Rsten = 0.00035x6435 + 1.4 = 3.65 (mx deg / W).
• Rпокр = 0,0005х6435 + 2,2 = 5,41 (m x grādi / W).
• Pērde = 0,00045х6435 + 1,9 = 4,79 (m x grādi / W).
• Rocka = 0.00005x6435 + 0.3 = 0.62 (mx deg / W).

Siltumtehniskais ārējo slēgšanas aprēķinsdizains ir veikta visiem dizainparaugiem, noslēguma "silto" cilpa - grīdu uz zemes vai grīdas tehpodpolya ārsienas (ieskaitot logus un durvis), kombinētā pārklāšanas vai neapsildāmi bēniņi. Arī aprēķins jāveic iekšējām struktūrām, ja temperatūras starpība blakus telpās ir lielāka par 8 grādiem.

Siltuma inženierija

Lielākā daļa sienu un griestu ir daudzslāņu un neviendabīga to konstrukcijā. Daudzslāņu struktūras slēgto konstrukciju termiskais aprēķins ir sekojošs:
R = d1 / l1 + d2 / l2 + dn / ln,
kur n ir n-tā slāņa parametri.

Ja mēs uzskatu ķieģeļu apmetuma sienu, iegūstam šādu konstrukciju:

• ārējais apmetuma slānis 3 cm biezs, siltuma vadītspēja 0.93 W (mx grāds);
• ķieģeļu mūris, kas izgatavots no cieta māla ķieģeļiem 64 cm, siltumvadītspēja 0,81 W (mx grāds);
• iekšējais slānis ģipša biezumā 3 cm, siltumvadītspēja 0,93 W (m × grāds).

Slēgto konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu formula ir šāda:

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

Iegūtā vērtība ir daudz mazākaagrāk noteica siltuma pārneses pretestības pamatvērtību Murmanskas mikrorajona sienās 3,65 (mx deg / W). Siena neatbilst normatīvo prasību prasībām, un tās nepieciešams izolēt. Mēs izmantojam minerālvates plāksnes ar 150 mm biezu un siltumvadītspēju 0,048 W (mx grāds), lai sildītu sienas.

Izvēloties siltumizolācijas sistēmu, ir nepieciešams veikt siltumtehnisko aprēķinu slēgtajām konstrukcijām. Aprēķina piemērs ir norādīts zemāk:

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

Rezultātā aprēķinātā vērtība ir lielāka par bāzes vērtību - 3,65 (mx deg / W), izolētā siena atbilst normatīvu prasībām.

Līdzīgu veidā tiek veikts pārklāšanās un pārklāšanās pārklājumu aprēķins.

Termiskie grīdas aprēķini saskarē ar zemi

Bieži vien privātmājās vai sabiedriskās ēkāsPirmo stāvu grīdas tiek veidotas uz zemes. Izturība pret šādu grīdu siltuma pārnesi nav standartizēta, bet vismaz grīdas konstrukcijai nevajadzētu pieļaut rasas krišanu. Konstrukciju saskarsme ar zemi aprēķina šādi: grīdas tiek sadalītas 2 metru platās joslās (zonās), sākot no ārējās robežas. Šādas zonas tiek iedalītas līdz trim, bet pārējais apgabals pieder ceturtajai zonai. Ja grīdas konstrukcija nerada efektīvu izolāciju, zonu siltuma padeves pretestība tiek pieņemta šādi:

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

Ir viegli redzēt, ka tālāk grīdas platībaatrodas no ārējās sienas, jo augstāka ir tā pretestība pret siltuma pārnesi. Tāpēc bieži vien tiek ierobežota grīdas perimetra izolācija. Šādā gadījumā zondes siltuma caurlaidības pretestībai tiek pievienota izolētas konstrukcijas izturības pret siltumu.
Grīdas siltuma pārneses pretestības aprēķinsir jāietver slēgto konstrukciju vispārējā siltumtehniskā aprēķināšana. Zemes grīdu aprēķināšanas piemērs tiks ņemts vērā. Mēs ņemam grīdas platību 10 x 10, kas vienāda ar 100 kv. M.

• Zonas 1 zona būs 64 kvadrātmetri.
• Platība 2 zona ir 32 kvadrātmetri.
• 3. zonas platība būs 4 kvadrātmetri.

Grīdas siltuma padeves pretestības vidējā vērtība uz zemes:
Popula = 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) = 2,6 (m x grādi / W).

Pabeidzot grīdas perimetra izolāciju ar polistirola plāksni ar 5 cm biezumu, 1 metru platu sloksni, iegūstam vidējo siltuma pārneses pretestības vērtību:

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

Ir svarīgi atzīmēt, ka šādā veidā tiek aprēķinātas ne tikai grīdas, bet arī būvniecības sienu, kas nonāk saskarē ar zemi (sienas padziļinājumā grīdas, silta pagraba).

Durvju siltumtehnika

Tiek aprēķināta nedaudz atšķirīga bāzes vērtībaizturība pret ieejas durvju siltuma pārnesi. Lai to aprēķinātu, vispirms jāaprēķina sienas siltuma pārneses pretestība saskaņā ar sanitārajiem un higiēnas kritērijiem (nesatraucošas rasas):
Pst = (Тв - Тн) / (Дтх х ав).

Šeit DTN - temperatūras atšķirība starp sienas iekšējo virsmu un gaisa temperatūru telpā ir noteikta standartu kodeksā un korpusā ir 4,0.
av ir sienas iekšējās virsmas siltuma caurlaidības koeficients, saskaņā ar kopuzņēmumu tas ir 8.7.
Durvju bāzes vērtība tiek ņemta par 0,6 x Pst.

Izvēlētajam durvju projektam ir jāveic vertikālo siltumtehnisko aprēķinu slēgšanas struktūras. Ieejas durvju aprēķina piemērs:

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

Šī ir aprēķinātā vērtība, kas atbilst durvīm, kas izolēta ar 5 cm biezu minerālvates plāksni. Tās pretestība pret siltuma pārnesi ir R = 0,05 / 0,048 = 1,04 (m × deg / W), kas ir lielāka par aprēķināto vērtību.

Visaptverošas prasības

Tiek veikti sienu, griestu vai pārklājumu aprēķinilai pārbaudītu elementu prasības standartiem. Noteikumu kopums nosaka arī pilnīgu prasību, kas raksturo visu slēgto konstrukciju izolācijas kvalitāti kopumā. Šo vērtību sauc par "īpašu siltuma aizsardzības ekipējumu". Bez tās pārbaudes nav slēgtu konstrukciju siltumtehnisko aprēķinu. Tālāk ir sniegts SP aprēķina piemērs.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, kas ir mazāks nekā normalizētā vērtība 0,52. Šajā gadījumā platību un tilpumu ņem mājā, kuras izmērs ir 10 x 10 x 2,5 m. Izturība pret siltuma pārnesi ir vienāda ar bāzes vērtībām.

Standartizētā vērtība tiek noteikta saskaņā ar JV, atkarībā no mājas sildīšanas apjoma.

Papildus visaptverošas prasības sastādot enerģijas sertifikātu arī kalpot Thermal aprēķinu sienu, piemēru reģistrācija no pases ir dots pielikumā SP50.13330.2012.

Viendabīguma koeficients

Visi iepriekš minētie aprēķini ir piemērojamiviendabīgas struktūras. Tas praksē ir ļoti reti. Lai ņemtu vērā neviendabības, kas samazina pretestību siltuma pārnesei, tiek ieviests siltumtehniskās vienveidības korekcijas koeficients r. Tas ņem vērā izmaiņas lūku un durvju atveru izturības pret siltuma pārnesi, ārējo stūru, neviendabīgu iekļaušanu (piemēram, pārsegumi, sijas, pastiprinātāji), auksti tilti,

Šī koeficienta aprēķins ir diezgan sarežģīts,tāpēc vienkāršotā formā jūs varat izmantot aptuvenās vērtības no atsauces literatūras. Piemēram, mūrēšanai - 0,9, trīsslāņu paneļi - 0,7.

Efektīva izolācija

Izvēloties mājas izolācijas sistēmu, to ir viegli redzēt,ka praktiski nav iespējams ievērot mūsdienu siltuma aizsardzības prasības, neizmantojot efektīvu izolāciju. Tātad, ja jūs izmantojat tradicionālo māla ķieģeļu, jums būs nepieciešams vairāku metru biezs mūrists, kas ir ekonomiski nepraktisks. Tomēr zema siltumvadītspēja mūsdienu izolācijas pamatojoties uz polistirola vai minerālvates ļauj mums ierobežot biezumus 10-20 cm.

Piemēram, lai sasniegtu sākotnējo siltumnesēja pretestību 3,65 (m × deg / W), jums būs nepieciešams:

• ķieģeļu siena 3 m biezi;
• putu betona bloku mūra 1,4 m;
• minerālvates izolācija 0,18 m.