Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій: приклад розрахунку і оформлення. Формула теплотехнічного розрахунку огороджуючих конструкцій

Дата:

2019-01-08 10:10:12

Перегляди:

787

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

Створення комфортних умов для проживання чи трудової діяльності є першочерговим завданням будівництва. Значна частина території нашої країни знаходиться в північних широтах з холодним кліматом. Тому підтримання комфортної температури в будівлях завжди актуально. Із зростанням тарифів на енергоносії зниження витрати енергії на опалення виходить на перший план.

Кліматичні характеристики

Вибір конструкції стін і покрівлі залежить перш за все від кліматичних умов району будівництва. Для їх визначення необхідно звернутися до СП131.13330.2012 «Будівельна кліматологія». У розрахунках використовуються такі величини:

  • температура найбільш холодної п'ятиденки забезпеченістю 0,92, позначається Тн;
  • середня температура, позначається Той;
  • тривалість, позначається ZOT.

На прикладі Мурманська величини мають наступні значення:

  • Тн=-30 град;
  • Той=-3.4 град;
  • ZOT=275 діб.

Крім того, необхідно визначити розрахункову температуру всередині приміщення Тб, вона визначається у відповідності з ГОСТом 30494-2011. Для житла можна прийняти Тв=20 град.

Щоб виконати теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, попередньо обчислюють величину ГСОП (градусо-добу опалювального періоду):
ГСОП = (Тб – Той) х ZOT.
На нашому прикладі ГСОП=(20 - (-3,4)) х 275 = 6435.

теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій

Основні показники

Для правильного вибору матеріалів огороджувальних конструкцій необхідно визначити, якими теплотехнічними характеристиками вони повинні володіти. Здатність речовини проводити тепло характеризується його теплопровідністю, позначається грецькою буквою l (лямбда) і вимірюється в Вт/(м х град.). Здатність конструкції утримувати тепло характеризується її опором теплопередачі R і дорівнює відношенню товщини до теплопровідності: R = d/l.

Більше:

Найефективніші методи пророщування насіння

Найефективніші методи пророщування насіння

Незважаючи на те що розсадний метод в овочівництві - це процес дуже трудомісткий, його використовують більшість садівників. Загортання насіння у відкритий грунт - це простий та зручний спосіб, але він ефективний тільки в певних кліматичних зонах. В у...

Світловідбиваюча фарба. Сфери застосування

Світловідбиваюча фарба. Сфери застосування

Коли транспортні кошти почали заповнювати дороги, свою популярність почала набирати світловідбиваюча фарба. Завдяки цій фарбі, як водіям, так і пішоходам стає набагато легше уникнути аварійних ситуацій в темний час доби. Призначення фарби Світловідби...

Кладка цегли своїми руками: покрокова інструкція

Кладка цегли своїми руками: покрокова інструкція

Перш ніж почати кладку цегли, слід ознайомитися з нюансами цього процесу. За фото кладки цегли своїми руками видно, що це досить легко. І щоб дійсно спростити цю задачу, нижче будуть наведені кроки самостійної викладки цегли. Коротка термінологія Цег...

У разі коли конструкція складається з кількох шарів, опір розраховується для кожного шару і потім підсумовується.

Опір теплопередачі є основним показником зовнішньої конструкції. Його величина повинна перевищувати нормативне значення. Виконуючи теплотехнічний розрахунок огороджуючих конструкцій будівлі, ми повинні визначити економічно виправданий склад стін і покрівлі.

теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будівлі

Значення теплопровідності

Якість теплоізоляції визначається в першу чергу теплопровідністю. Кожен сертифікований матеріал проходить лабораторні дослідження, в результаті яких визначається значення для умов експлуатації «А» чи «Б». Для нашої країни більшості регіонів відповідають умови експлуатації «Б». Виконуючи теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будинку, слід використовувати саме це значення. Значення теплопровідності вказують на етикетці або в паспорті матеріалу, але якщо їх немає, можна скористатися довідковими значеннями Зводу правил. Значення для найбільш популярних матеріалів наведені нижче:

  • Кладка із звичайної цегли - 0,81 Вт(м х град.).
  • Кладка з силікатної цегли - 0,87 Вт(м х град.).
  • Газо - і пінобетон (щільністю 800) - 0,37 Вт(м х град.).
  • Деревина хвойних порід - 0,18 Вт(м х град.).
  • Екструдований пінополістирол - 0,032 Вт(м х град.).
  • мінераловатні Плити (щільність 180) - 0,048 Вт(м х град.).

Нормативне значення опору теплопередачі

Розрахункове значення опору теплопередачі не повинен бути меншим базового значення. Базове значення визначається за таблицею 3 СП50.13330.2012 «Теплова захист будинків». В таблиці визначені коефіцієнти для розрахунку базових значень опору теплопередачі всіх огороджувальних конструкцій і типів будівель. Продовжуючи розпочатий теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, приклад розрахунку можна представити наступним чином:

  • Рстен = 0,00035х6435 + 1,4 = 3,65 (м х град/Вт).
  • Рпокр = 0,0005х6435 + 2,2 = 5,41 (м х град/Вт).
  • Рчерд = 0,00045х6435 + 1,9 = 4,79 (м х град/Вт).
  • Рокна = 0,00005х6435 + 0,3 = 0,62 (м х град/Вт).

Теплотехнічний розрахунок зовнішньої огороджувальної конструкції виконується для всіх конструкцій, замикаючих «теплий» контур – підлогу по грунту або перекриття техпідпілля, зовнішні стіни (включаючи вікна і двері), суміщене покриття або перекриття неопалюваного горища. Також розрахунок необхідно виконувати і для внутрішніх конструкцій, якщо перепад температур в суміжних кімнатах становить більше 8 градусів.

формула теплотехнічного розрахунку огороджуючих конструкцій

Теплотехнічний розрахунок стін

Більшість стін і перекриттів по своїй конструкції багатошарові і неоднорідні. Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій багатошарової структури виглядає наступним чином:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
де n - параметри n-го шару.

Якщо розглядати цегляну оштукатурену стіну, то отримаємо наступну конструкцію:

  • зовнішній шар штукатурки товщиною 3 см, теплопровідність 0,93 Вт(м х град.);
  • кладка з повнотілої глиняної цегли 64 см, теплопровідність 0,81 Вт(м х град.);
  • внутрішній шар штукатурки товщиною 3 см, теплопровідність 0,93 Вт(м х град.).

Формула теплотехнічного розрахунку огороджуючих конструкцій виглядає наступним чином:

R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 0,85(м х град/Вт).

Отримане значення суттєво меншевизначеного раніше базового значення опору теплопередачі стін житлового будинку в Мурманську 3,65 (м х град/Вт). Стіна не задовольняє нормативним вимогам і потребує утеплення. Для утеплення стіни використовуємо мінераловатні плити товщиною 150 мм і теплопровідністю 0,048 Вт(м х град.).

Підібравши систему утеплення, необхідно виконати перевірочний теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку наведено нижче:

R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 3,97(м х град/Вт).

Отримана розрахункова величина більше базової - 3,65 (м х град/Вт), утеплена стіна задовольняє вимогам норм.

Розрахунок перекриттів і суміщених покриттів виконується аналогічно.

теплотехнічний розрахунок зовнішньої огороджувальної конструкції

Теплотехнічний розрахунок підлог, стикаються з грунтом

Нерідко в приватних будинках або громадських будівлях підлоги перших поверхів виконуються по грунту. Опір теплопередачі таких підлог не нормується, але як мінімум конструкція підлоги не повинна допускати випадання роси. Розрахунок конструкцій, що стикаються з ґрунтом, виконується наступним чином: підлоги розбиваються на смуги (зони) шириною по 2 метри, починаючи з зовнішнього кордону. Таких зон виділяється до трьох, що залишилася площа відноситься до четвертої зони. Якщо в конструкції підлоги не передбачений ефективний утеплювач, то опір теплопередачі зон приймається наступним:

  • 1 зона – 2,1 (м х град/Вт);
  • 2 зона – 4,3 (м х град/Вт);
  • 3 зона – 8,6 (м х град/Вт);
  • 4 зона – 14,3 (м х град/Вт).

Неважко помітити, що чим далі ділянку підлоги знаходиться від зовнішньої стіни, тим вище його опір теплопередачі. Тому часто обмежуються утепленням периметра підлоги. При цьому до опору теплопередачі зони додається опір теплопередачі утепленої конструкції.
Розрахунок опору теплопередачі підлоги необхідно включати в загальний теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку підлог по грунту розглянемо нижче. Приймемо площа підлоги 10 х 10, рівну 100 м кв.

  • Площа 1 зони складе 64 кв. м
  • Площа 2 зони складе 32 м кв.
  • Площа 3 зони складе 4 м кв.

Середнє значення опору теплопередачі підлоги по грунту:
Рпола = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (м х град/Вт).

Виконавши утеплення периметра підлоги пінополістирольною плитою товщиною 5 см, смугою шириною 1 метр, отримаємо середнє значення опору теплопередачі:

Рпола = 100 / (32/2,1 + 32/(2,1+0,05/0,032) + 32/4,3 + 4/8,6) = 4,09 (м х град/Вт).

Важливо відзначити, що подібним чином розраховуються не тільки підлоги, але і конструкції стін, які контактують з грунтом (стіни заглибленого поверху, теплого підвалу).

теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій приклад розрахунку по сп

Теплотехнічний розрахунок дверей

Трохи інакше розраховується базове значення опору теплопередачі вхідних дверей. Для його розрахунку знадобиться спочатку обчислити опір теплопередачі стіни по санітарно-гігієнічному критерієм(невыпадению роси):
Рст = (Тб – Тн)/(Dsc х ав).

Тут Цив – різниця температур між внутрішньою поверхнею стіни і температурою повітря в кімнаті, визначається за Зводом правил та для житла становить 4,0.
ав – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні стіни, СП становить 8,7.
Базове значення дверей береться рівним 0,6 хРст.

Для вибраної конструкції двері потрібно виконати перевірочний теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку вхідних дверей:

Рдв = 0,6 х (20-(-30))/(4 х 8,7) = 0,86 (м х град/Вт).

Цього розрахунковим значенням буде відповідати двері, утеплена мінераловатної плитою товщиною 5 див Її опір теплопередачі складе R=0,05 / 0,048=1,04 (м х град/Вт), що більше розрахункового.

Комплексні вимоги

Розрахунки стін, перекриттів або покриття виконуються для перевірки поэлементных вимог нормативів. Зведенням правил також встановлено комплектне вимога, що характеризує якість утеплення всіх огороджувальних конструкцій в цілому. Ця величина називається «питома теплозащитная характеристика». Без її перевірки не обходиться жоден теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій. Приклад розрахунку по СП наведено нижче.

Найменування конструкцииПлощадьRA/R
Стены833,6522,73
Покрытие1005,4118,48
Перекриття подвала1004,7920,87
Окна150,6224,19
Двери20,82,5
Сумма88,77

Коб = 88,77 / 250 = 0,35, що менше нормованого значення 0,52. В даному випадку площі та обсяг прийняті для будинку розмірами 10 х 10 х 2,5 м. Опору теплопередачі – рівні базових величин.

Нормоване значення визначається відповідно до СП в залежності від опалюваного об'єму будинку.

Крім комплексного вимоги, для складання енергетичного паспорта також виконують теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій, приклад оформлення паспорта дано в додатку до СП50.13330.2012.

 теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будинку

Коефіцієнт однорідності

Всі наведені вище розрахунки застосовуються для однорідних конструкцій. Що на практиці зустрічається досить рідко. Щоб врахувати неоднорідність, знижують опір теплопередачі, вводиться поправочний коефіцієнттеплотехнічної однорідності – r. Він враховує зміну опору теплопередачі, що вносяться віконними і дверними прорізами, зовнішніми кутами, неоднорідними включеннями (наприклад перемичками, балками, армуючими поясами), містки холоду та ін

Розрахунок цього коефіцієнта досить складний, тому в спрощеному вигляді можна скористатися приблизними значеннями з довідкової літератури. Наприклад, для цегляної кладки – 0,9, тришарових панелей – 0,7.

 теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій приклад розрахунку

Ефективне утеплення

Вибираючи систему утеплення будинку, легко переконатися, що виконати сучасні вимоги теплового захисту без використання ефективного утеплювача практично неможливо. Так, якщо використовувати традиційний глиняна цегла, потрібно кладка товщиною в кілька метрів, що економічно недоцільно. Разом з тим низька теплопровідність сучасних утеплювачів на основі пінополістиролу або кам'яної вати дозволяє обмежитися товщинами в 10-20 див.

Наприклад, щоб досягти базового значення опору теплопередачі 3,65 (м х град/Вт), потрібно:

  • цегляна стіна товщиною 3 м;
  • кладка з пінобетонних блоків 1,4 м;
  • мінераловатний утеплювач 0,18 м.


Article in other languages:

BE: https://tostpost.com/be/hatn-tul-nasc/24026-ceplatehn-chny-razl-k-yak-ya-agarodzhvayuc-kanstrukcyy-pryklad-razl-ku.html

DE: https://tostpost.com/de/gem-tlichkeit/23787-thermische-berechnung-der-geb-udeh-lle-beispiel-f-r-die-berechnung-und.html

En: https://tostpost.com/the-comfort-of-home/25763-thermotechnical-calculations-of-enclosing-structures-example-of-calcul.html

ES: https://tostpost.com/es/la-comodidad-del-hogar/23669-teplotehnicheskiy-c-lculo-de-estructuras-de-madera-ejemplo-de-c-lculo-.html

KK: https://tostpost.com/kk/domashniy-uyut/24214-zhylu-tehnikasyny-esepteu-orshau-konstrukciyalaryny-mysal-esepteu-zh-n.html

PL: https://tostpost.com/pl/komfort-domu/25096-wilgotno-ciowo-cieplna-obliczanie-obudowy-konstrukcji-przyk-ad-oblicza.html

PT: https://tostpost.com/pt/o-aconchego-do-lar/24838-teplotehnicheskiy-o-c-lculo-de-estruturas-de-quadros-exemplo-de-c-lcul.html

TR: https://tostpost.com/tr/domashniy-uyut/24158-teplotehnicheskiy-hesaplama-yap-lar-rnek-hesaplama-ve-tasar-m-form-l-t.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Утеплення лазні зсередини і снажужи

Утеплення лазні зсередини і снажужи

Відвідування російських лазень дуже популярне в народі, адже це хороший привід поспілкуватися з товаришами, підняти бадьорість духу, так і в цілому оздоровитися. Баня, зрубана з дерева - чудове доповнення до інтер'єру вашого двору...

Кутові ванни: переваги та недоліки

Кутові ванни: переваги та недоліки

Коли габарити санвузли залишають бажати кращого, а раціонально розмістити сантехніку все одно необхідно, тоді на допомогу прийдуть кутові ванни, розміри яких дозволяють ефективно вирішити цю задачу. Їм притаманні високий ступінь е...

Трифазний лічильник: опис і призначення

Трифазний лічильник: опис і призначення

Як відомо, лічильник електроенергії трифазний являє собою технічний виріб, який призначений для обліку споживання енергії, як активної, так і реактивної, а також потужності в електричних мережах. Підключати цей апарат можна до трь...

Реставрація стільців своїми руками. Реставрація та декорування старих стільців своїми руками

Реставрація стільців своїми руками. Реставрація та декорування старих стільців своїми руками

Дуже прикро викидати на смітник річ, яка входить в меблевий гарнітур. Не порушувати комплектацію допоможе реставрація стільців своїми руками. Також не варто засмучуватися, якщо виходить з ладу щось таке, що грає роль ексклюзивного...

Альтанки, побудовані своїми руками – прикраса будь-якої ділянки

Альтанки, побудовані своїми руками – прикраса будь-якої ділянки

Альтанки, побудовані своїми руками, можуть мати найрізноманітніші форми. Вони можуть бути сформовані з гілок дерев, утворюючи природний зелений намет, виконані з дерева з ажурними різьбленими вставками або кованими елементами. Дуж...

Залізобетонна опора: конструкція, встановлення, монтаж. Типи залізобетонних опор

Залізобетонна опора: конструкція, встановлення, монтаж. Типи залізобетонних опор

Залізобетонні опори є несучим елементом в конструкціях ліній електропередач. На них лягають великі навантаження переважно від впливів навколишнього середовища, тому використання комбінації бетону і металу цілком виправдано. Існуют...