Теплотехнічний розрахунок зовнішньої цегляної стіни. Теплотехнічний розрахунок з прикладом Теплотехнічний розрахунок зовнішньої стіни з керамічної цегли

Якщо ви зібралися збудувати
невеликий цегляний котедж, то у Вас звичайно виникнуть питання: «Який
товщини має бути стіна?», «Чи потрібний утеплювач?», «З якого боку класти
утеплювач?» і т.д. і т.п.

У цій статті ми спробуємо у
цьому розібратися та відповісти на всі Ваші запитання.

Теплотехнічний розрахунок
огороджувальної конструкції потрібен, насамперед, для того, щоб дізнатися, який
товщини має бути ваша зовнішня стіна.

По-перше, потрібно вирішити, скільки
поверхів буде у вашій будівлі і в залежності від цього проводиться розрахунок
огороджувальних конструкцій по несучої здатності(Не в цій статті).

за даному розрахункуми визначаємо
кількість цегли в кладці вашої будівлі.

Наприклад, вийшло 2 глиняного
цегли без порожнеч, довжина цегли 250 мм,
товщина розчину 10 мм, всього виходить 510 мм (щільність цегли 0.67
надалі нам знадобиться). Зовнішню поверхню Ви вирішили покрити
облицювальною плиткою, товщина 1 см (при покупці обов'язково впізнати її
щільність), а внутрішню поверхню звичайною штукатуркою, товщина шару 1.5
см, також не забудьте дізнатися про її щільність. У сумі 535мм.

Для того, щоб будівля не
зруйнувалося цього звичайно ж вистачить, але на жаль у більшості міст
Росії холодні зими і отже такі стіни промерзатимуть. А щоб не
стіни промерзали, потрібний ще шар утеплювача.

Розраховується товщина шару утеплювача
наступним чином:

1. В інтернеті потрібно завантажити БНіП
II 3-79* -
« Будівельна теплотехніка» та СНіП 23-01-99 – «Будівельна кліматологія».

2. Відкриваємо СНіП будівельна
кліматологія та знаходимо своє місто в таблиці 1*, і дивимося значення на перетині
стовпця «Температура повітря найбільш холодної п'ятиденки, °С, забезпеченістю
0.98» та рядки з вашим містом. Для міста Пензи, наприклад t н = -32 про С.

3. Розрахункова температура внутрішнього повітря
беремо

t = 20 про С.

Коефіцієнт тепловіддачі для внутрішніх стінaв = 8,7Вт/м 2 ·С

Коефіцієнт тепловіддачі для зовнішніх стін у зимових умовахaн = 23Вт/м 2 ·С

Нормативний температурний перепад між температурою внутрішнього
повітря та температурою внутрішньої поверхніогороджувальних конструкційΔ t н = 4 про З.

4. Далі
визначаємо необхідний опір теплопередачі за формулою #G0 (1а) із будівельної теплотехніки
ГСОП = (t в - t от.пер.) z от.пер , ДСОП = (20 +4,5) · 207 = 507,15 (для міста
Пензи).

За формулою (1) розраховуємо:

(де сигма це безпосередньо товщина
матеріалу, а лямбда щільність. Явзяв як утеплювач
пінополіуретанові
панелі із щільністю 0.025)

Приймаємо товщину утеплювача дорівнює 0,054 м.

Звідси товщина стіни буде:

d = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 =

0,01+0,51+0,054+0,015=0,589
м.

Сезон ремонту підійшов. Голову зламала: як зробити гарний ремонтза менші гроші. Про кредит думок немає. Опора тільки на наявні...

Замість того, щоб відкладати генеральний ремонт рік у рік, можна приготуватися до нього так, щоб пережити його в міру...

Для початку потрібно прибрати все, що залишилося від старої компанії, яка там працювала. Ломаємо штучну перегородку. Після цього здираємо всі...

Під час експлуатації будівлі небажаний як перегрів, так і промерзання. Визначити золоту серединудозволить теплотехнічний розрахунок, який не менш важливий, ніж обчислення економічності, міцності, стійкості до вогню, довговічності.

Виходячи з теплотехнічних норм, кліматичних характеристик, паро- і вологопроникності здійснюється вибір матеріалів для спорудження конструкцій, що захищають. Як здійснити цей розрахунок, розглянемо у статті.

Від теплотехнічних особливостей капітальних огорож будівлі залежить багато чого. Це і вологість конструктивних елементів, та температурні показники, які впливають на наявність або відсутність конденсату на міжкімнатних перегородкахта перекриттях.

Розрахунок покаже, чи будуть підтримуватись стабільні температурні та вологісні характеристики при плюсовій та мінусової температури. У перелік цих характеристик входить і такий показник, як кількість тепла, що втрачається конструкціями, що захищають будову в холодний період.

Не можна розпочинати проектування, не маючи всіх цих даних. Спираючись на них, вибирають товщину стін та перекриттів, послідовність шарів.

За регламентом ГОСТ 30494-96 температурні значення усередині приміщень. У середньому вона дорівнює 21⁰. При цьому відносна вологістьповинна перебувати у зручних рамках, але це середньому 37%. Максимальна швидкість руху маси повітря - 0,15 м/с

Теплотехнічний розрахунок має на меті визначити:

  1. Чи ідентичні конструкції заявленим запитам з погляду теплового захисту?
  2. Наскільки повно забезпечується комфортний мікроклімат усередині будівлі?
  3. Чи забезпечується оптимальний тепловий захист конструкцій?

Основний принцип – дотримання балансу різниці температурних показників атмосфери внутрішніх конструкційогорож та приміщень. Якщо його не дотримуватись, тепло поглинатимуть ці поверхні, а всередині температура залишиться дуже низькою.

На внутрішню температуру не повинні суттєво впливати зміни теплового потоку. Цю характеристику називають теплостійкістю.

Шляхом виконання теплового розрахунку визначають оптимальні межі (мінімальний та максимальний) габаритів стін, перекриттів по товщині. Це є гарантією експлуатації будівлі протягом тривалого періоду без екстремальних промерзань конструкцій, так і перегрівів.

Параметри для виконання розрахунків

Щоб здійснити теплорозрахунок, потрібні вихідні параметри.

Залежать вони від низки показників:

  1. Призначення споруди та її типу.
  2. Орієнтування вертикальних конструкцій, що захищають щодо спрямованості до сторін світла.
  3. Географічні параметри майбутнього будинку.
  4. Об'єму будівлі, її поверховості, площі.
  5. Типів та розмірних даних дверних, віконних отворів.
  6. Види опалення та його технічних параметрів.
  7. Кількість постійних мешканців.
  8. Матеріали вертикальних та горизонтальних огороджувальних конструкцій.
  9. Перекриття верхнього поверху
  10. Оснащення гарячим водопостачанням.
  11. Види вентиляції.

Враховуються при розрахунку та інші конструктивні особливостібудови. Повітропроникність конструкцій, що захищають, не повинна сприяти надмірному охолодженню всередині будинку і знижувати теплозахисні характеристики елементів.

Втрати тепла викликає і перезволоження стін, а крім того, це спричиняє вогкість, що негативно впливає на довговічність будівлі.

У процесі розрахунку насамперед визначають теплотехнічні дані будматеріалів, з яких виготовляються огороджувальні елементи будови. Крім цього, визначенню підлягає наведений опір теплопередачі та відповідність його нормативному значенню.

Формули для розрахунку

Витоку тепла, що втрачається будинком, можна розділити на дві основні частини: втрати через огороджувальні конструкції та втрати, спричинені функціонуванням. Крім того, тепло втрачається при скиданні теплої води в каналізаційну систему.

Для матеріалів, з яких влаштовані огороджувальні конструкції, необхідно визначити величину показника теплопровідності Кт (Вт/м х градус). Вони є у відповідних довідниках.

Тепер, знаючи товщину шарів, за формулою: R = S/Кт, Вираховують термічний опір кожної одиниці. Якщо конструкція багатошарова, усі отримані значення складають.

Розміри теплових втрат найпростіше визначити шляхом складання теплових течій через огороджувальні конструкції, які власне і утворюють цю будівлю.

Керуючись такою методикою, до обліку приймають той момент, що матеріали, що становлять конструкції, мають неоднакову структуру. Також враховується, що потік тепла, що проходить крізь них, має різну специфіку.

Для кожної окремої конструкції тепловтрати визначають за формулою:

Q = (A/R) х dT

  • А - площа м2.
  • R – опір конструкції теплопередачі.
  • dT - різниця температур зовні та зсередини. Визначати її потрібно для найхолоднішого 5-денного періоду.

Виконуючи розрахунок таким чином, можна отримати результат лише для найхолоднішого п'ятиденного періоду. Загальні втрати втрати за весь холодний сезон визначають шляхом обліку параметра dT, враховуючи температуру не найнижчу, а середню.

Якою мірою засвоюється тепло, а також тепловіддача залежить від вологості клімату в регіоні. Тому при обчисленнях застосовують карти вологості

Для цього є формула:

W = ((Q + Qв) х 24 х N)/1000

У ній N - тривалість опалювального періоду на днях.

Недоліки розрахунку за площею

Розрахунок, заснований на майданному показнику, не відрізняється великою точністю. Тут не враховано такий параметр, як клімат, температурні показники як мінімальні, так і максимальні, вологість. Через ігнорування багатьох важливих моментів, розрахунок має значні похибки.

Часто намагаючись перекрити їх, у проекті передбачають «запас».

Якщо все ж таки для розрахунку обраний цей спосіб, потрібно враховувати такі нюанси:

  1. При висоті вертикальних огорож до трьох метрів та наявності не більше двох прорізів на одній поверхні, результат краще помножити на 100 Вт.
  2. Якщо проект закладено балкон, два вікна чи лоджія, множать загалом на 125 Вт.
  3. Коли приміщення промислові чи складські застосовують множник 150 Вт.
  4. У разі розташування радіаторів поблизу вікон їхню проектну потужність збільшують на 25%.

Формула за площею має вигляд:

Q = S x 100 (150) Вт.

Тут Q – комфортний рівень тепла у будівлі, S – площа з опаленням у м². Числа 100 або 150 - питома величинатеплової енергії, яка витрачається для нагрівання 1 м².

Втрати через вентиляцію будинку

Ключовим параметром у цьому випадку є кратність повітрообміну. За умови, що стіни будинку паропроникні, ця величина дорівнює одиниці.

Проникнення холодного повітря в будинок здійснюється по припливної вентиляції. Витяжна вентиляціясприяє догляду теплого повітря. Знижує втрати через вентиляцію рекуператор-теплообмінник. Він не допускає догляду тепла разом з повітрям, що виходить, а вхідні потоки він нагріває

Передбачається повне оновлення повітря всередині будівлі за годину. Будинки, побудовані за стандартом DIN, мають стіни з пароізоляцією, тому тут кратність повітрообміну приймають рівним двом.

Є формула, за якою визначають тепловтрати через систему вентиляції:

Qв = (V х Кв: 3600) х Р х З х dT

Тут символи позначають таке:

  1. Qв – тепловтрати.
  2. V - об'єм кімнати в міл.
  3. Р – щільність повітря. елічина її приймається рівною 1,2047 кг/мм.
  4. Кв – кратність повітрообміну.
  5. З - питома теплоємність. Вона дорівнює 1005 Дж/кг х З.

За підсумками цього розрахунку можна визначити потужність теплогенератора опалювальної системи. У разі надто високого значення потужності виходом із ситуації може стати. Розглянемо кілька прикладів для будинків із різних матеріалів.

Приклад теплотехнічного розрахунку №1

Розрахуємо житловий будинок, що знаходиться в 1 кліматичному районі (Росія), підрайон 1В. Усі дані взяті з таблиці 1 СНіП 23-01-99. Найбільш холодна температура, що спостерігається протягом п'яти днів, забезпеченістю 0,92 - tн = -22⁰С.

Відповідно до СНиП опалювальний період (zоп) триває 148 діб. Середня температура протягом опалювального періоду при середньодобових температурних показникахповітря на вулиці 8⁰ - tот = -2,3⁰. Температура зовні опалювальний сезон- tht = -4,4⁰.

Тепловтрати будинку - найважливіший моментна етапі його проектування. Від результатів розрахунку залежить вибір будматеріалів, і утеплювача. Нульових втрат не буває, але прагнути треба до того, щоб вони були максимально доцільними

Умови, що в кімнатах будинку повинна бути забезпечена температура 22⁰. Будинок має два поверхи та стіни товщиною 0,5 м. Висота його – 7 м, габарити в плані – 10 х 10 м. Матеріал вертикальних конструкцій, що захищають – тепла кераміка. Для неї коефіцієнт теплопровідності – 0,16 Вт/м х С.

Як зовнішній утеплювач, товщиною 5 см, використана мінеральна вата. Значення Кт для неї – 0,04 Вт/м х С. Кількість віконних отворів у будинку – 15 шт. по 2,5 м ² кожне.

Тепловтрати через стіни

Насамперед, потрібно визначити термічний опір як керамічної стіни, і утеплювача. У першому випадку R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 кв. м х С/Вт. У другому – R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 кв. м х С/Вт. Загалом для вертикальної огороджувальної конструкції: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м х С/Вт.

Так як тепловтрати мають прямо пропорційний взаємозв'язок з площею конструкцій, що обгороджують, розраховуємо площу стін:

А = 10 х 4 х 7 - 15 х 2,5 = 242,5 м ²

Тепер можна визначити втрати тепла через стіни:

Qс = (242,5: 4.375) х (22 - (-22)) = 2438,9 Вт.

Тепловтрати через горизонтальні огороджувальні конструкції розраховують аналогічно. У результаті всі результати підсумовують.

Якщо підвал під підлогою першого поверху опалюється, підлогу можна не утеплювати. Стіни підвалу все ж таки краще обшити утеплювачем, щоб тепло не йшло в грунт.

Визначення втрат через вентиляцію

Щоб спростити розрахунок, не враховують товщину стін, а просто визначають об'єм повітря усередині:

V = 10х10х7 = 700 м?.

При кратності повітрообміну Кв = 2, втрати тепла становитимуть:

Qв = (700 х 2): 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 - (-22)) = 20 776 Вт.

Якщо Кв = 1:

Qв = (700 х 1): 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 - (-22)) = 10 358 Вт.

Ефективну вентиляцію житлових будинків забезпечують роторні та пластинчасті рекуператори. ККД у перших вище, він сягає 90%.

Приклад теплотехнічного розрахунку №2

Потрібно зробити розрахунок втрат крізь стіну з цегли товщиною 51 см. Вона утеплена 10-сантиметровим шаром мінеральної вати. Зовні – 18⁰, усередині – 22⁰. Габарити стіни – 2,7 м за висотою та 4 м за довжиною. Єдина зовнішня стіна приміщення орієнтована на південь, зовнішніх дверей немає.

Для цегли коефіцієнт теплопровідності Кт = 0,58 Вт/мºС, для мінеральної вати – 0,04 Вт/мºС. Термічний опір:

R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 кв. м х С/Вт. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 кв. м х С/Вт. Загалом для вертикальної огороджувальної конструкції: R = R1 + R2 = 0.879 + 2,5 = 3.379 кв. м х С/Вт.

Площа зовнішньої стіниА = 2,7 х 4 = 10,8 м ²

Втрати тепла через стіну:

Qс = (10,8: 3.379) х (22 - (-18)) = 127,9 Вт.

Для розрахунку втрат через вікна застосовують ту ж формулу, але термічний опір їх, як правило, зазначено у паспорті та розраховувати його не потрібно.

У теплоізоляції будинку вікна – «слабка ланка». Через них йде досить велика частка тепла. Зменшать втрати багатошарові склопакети, тепловідбивні плівки, подвійні рами, але навіть це не допоможе уникнути тепловтрат повністю

Якщо в будинку вікна з розмірами 1,5 х 1,5 м ?

Qо = (2,25: 0,87) х (22 - (-18)) = 103,4 т.

Приклад теплотехнічного розрахунку №3

Виконаємо тепловий розрахунок дерев'яної зробленої з колод будівлі з фасадом, зведеним з соснових колод шаром товщиною 0,22 м. Коефіцієнт для цього матеріалу - К=0,15. У цій ситуації тепловтрати становитимуть:

R = 0,22: 0,15 = 1,47 м х ⁰С/Вт.

Найнижча температура п'ятиденки - -18⁰, для комфорту в будинку задана температура 21⁰. Різниця складе 39⁰. Якщо виходити із площі 120 м², вийде результат:

Qс = 120 х 39: 1,47 = 3184 Вт.

Для порівняння визначимо втрати цегляного будинку. Коефіцієнт для силікатної цегли – 0,72.

R = 0,22: 0,72 = 0,306 м х ⁰С/Вт.
Qс = 120 х 39: 0,306 = 15294 Вт.

В однакових умовах дерев'яний будинокНайбільш економічний. Силікатна цегла для будівництва стін тут не підходить зовсім.

Дерев'яна будова має високу теплоємність. Його огороджувальні конструкції довго зберігають комфортну температуру. Все ж, навіть зроблений з колод будинокпотрібно утеплювати і краще зробити це і зсередини, і ззовні

Приклад теплорозрахунку №4

Будинок буде збудовано в Московській області. Для розрахунку взято стіну, створену з піноблоків. Як утеплювач застосований. Оздоблення конструкції – штукатурка з двох сторін. Структура її – вапняно-піщана.

Пінополістирол має щільність 24 кг/мм.

Відносні показники вологості повітря у кімнаті – 55% при усередненій температурі 20⁰. Товщина шарів:

  • штукатурка – 0,01 м;
  • пінобетон – 0,2 м;
  • пінополістирол – 0,065 м.

Завдання - знайти необхідний опір теплопередачі та фактичне. Необхідне Rтр визначають, підставивши значення вираз:

Rтр = a х ДСОП + b

де ДСП - це градусо-доба сезону опалення, а та b - коефіцієнти, взяті з таблиці №3 Зводу Правил 50.13330.2012. Оскільки будівля житлова, a дорівнює 0,00035, b = 1,4.

ДСОП вираховують за формулою, взятою з того ж СП:

ГОСП = (tв - tот) х zот.

У цій формулі tв = 20⁰, tвід = -2,2⁰, zот - 205 - опалювальний період на добу. Отже:

ГСОП = (20 - (-2,2)) х 205 = 4551⁰ С х добу.;

Rтр = 0,00035 х 4551 + 1,4 = 2,99 м2 х С/Вт.

Використовуючи таблицю №2 СП50.13330.2012, визначають коефіцієнти теплопровідності для кожного шару стіни:

  • λб1 = 0,81 Вт/м ⁰С;
  • λб2 = 0,26 Вт/м⁰С;
  • λб3 = 0,041 Вт/м⁰С;
  • λб4 = 0,81 Вт/м ⁰С.

Повний умовний опір теплопередачі Rо дорівнює сумі опорів всіх шарів. Розраховують його за формулою:

Підставивши значення набувають: Rо ум. = 2,54 м2 ° С/Вт. Rф визначають шляхом множення Rо коефіцієнт r, рівний 0.9:

Rф = 2,54 х 0,9 = 2,3 м2 х ° С/Вт.

Результат зобов'язує змінити конструкцію огороджувального елемента, оскільки фактичний тепловий опір менший за розрахунковий.

Існує безліч комп'ютерних сервісів, які прискорюють та спрощують розрахунки.

Теплотехнічні розрахунки безпосередньо пов'язані з визначенням. Що це таке і як знайти її значення дізнаєтеся з статті, що рекомендується.

Висновки та корисне відео на тему

Виконання теплотехнічного розрахунку за допомогою онлайн-калькулятора:

Правильний теплотехнічний розрахунок:

Грамотний теплотехнічний розрахунок дозволить оцінити результативність утеплення зовнішніх елементів будинку, визначити потужність необхідного опалювального обладнання.

Як результат, можна заощадити при покупці матеріалів та нагрівальних приладів. Краще заздалегідь знати, чи впоратися техніка з нагріванням та кондиціюванням будівлі, ніж купувати все навмання.

Залишайте, будь ласка, коментарі, ставте питання, розміщуйте фото за темою статті в блоці, що знаходиться нижче. Розкажіть про те, як теплотехнічний розрахунок допоміг вам вибрати обладнання для обігріву потрібної потужності або систему утеплення. Не виключено, що ваша інформація стане в нагоді відвідувачам сайту.

Мета теплотехнічного розрахунку - обчислити товщину утеплювача при заданій товщині несучої частини зовнішньої стіни, що відповідає санітарно-гігієнічним вимогам та умовам енергозбереження. Іншими словами – у нас є зовнішні стіни завтовшки 640 мм із силікатної цегли і ми збираємося їх утеплити пінополістиролом, але не знаємо якої товщини необхідно вибрати утеплювач, щоб було дотримано будівельних норм.

Теплотехнічний розрахунок зовнішньої стінибудівлі виконується відповідно до СНиП II-3-79 «Будівельна теплотехніка» та СНиП 23-01-99 «Будівельна кліматологія».

Таблиця 1

Теплотехнічні показники використовуваних будівельних матеріалів (СНіП II-3-79*)

№ за схемою

Матеріал

Характеристика матеріалу у сухому стані

Розрахункові коефіцієнти (за умови експлуатації за додатком 2) СНиП II-3-79 *

Щільність γ 0,

кг/м 3

Коефіцієнт теплопровідності λ, Вт/м*°С

Теплопровідність

λ, Вт/м*°С

Теплозасвоєння (при періоді 24 год)

S, м 2 *°С/Вт

Цементно-піщаний розчин (поз. 71)

1800

0.57

0.76

0.93

11.09

Цегляна кладка із суцільної цегли силікатної (ГОСТ 379-79) на цементно-піщаному розчині(Поз. 87)

1800

0.88

0.76

0.87

9.77

10.90

Пінополістирол (ГОСТ 15588-70) (поз. 144)

0.038

0.038

0.041

0.41

0.49

Цементно-піщаний розчин – тонкошарова штукатурка (поз. 71)

1800

0.57

0.76

0.93

11.09

1-штукатурка внутрішня (цементно-піщаний розчин) – 20 мм

2-цегляна стіна ( силікатна цегла) - 640 мм

3-утеплювач (пінополістирол)

4-тонкошарова штукатурка (декоративний шар) - 5 мм

При виконанні теплотехнічного розрахунку прийнято нормальний вологий режим у приміщеннях - умови експлуатації («Б») відповідно до СНиП II-3-79 т.1 та дод. 2, тобто.

теплопровідність матеріалів, що застосовуються, беремо за графою «Б».

Обчислимо необхідний опір теплопередачі огорожі з урахуванням санітарно-гігієнічних та комфортних умов за формулою: (1)

R 0 тр = (t в - t n) * n / Δ t n * α в

де t в – розрахункова температура внутрішнього повітря °С, що приймається відповідно до ГОСТ 12.1.1.005-88 та норм проектування

відповідних будівель та споруд, приймаємо рівною +22 °С для житлових будівель відповідно до додатка 4 до СНіП 2.08.01-89; t n – розрахунковазимова температура

зовнішнього повітря, °С, що дорівнює середній температурі найбільш холодної п'ятиденки, забезпеченістю 0,92 за СНиП 23-01-99 для р. Ярославль приймається рівною -31°С; n - коефіцієнт, що приймається за СНиП II-3-79 * (таблиця 3 *) в залежності від положеннязовнішньої поверхні

що захищає конструкцій по відношенню до зовнішнього повітря і приймається рівним n=1;

?

R 0 тр = (22 - (-31)) * 1 / 4,0 * 8,7 = 1,52

Визначимо градусо-добу опалювального періоду за формулою: (2)

ГСОП = (t - t от.пер) * z от.пер.

де t - те саме, що і у формулі (1);

t от.пер - середня температура, ° С, періоду із середньою добовою температурою повітря нижче або дорівнює 8 ° С за СНиП 23-01-99;

z от.пер - тривалість, доб., періоду із середньою добовою температурою повітря нижче або дорівнює 8 ° С за СНиП 23-01-99;

ГСОП = (22-(-4)) * 221 = 5746 ° С * добу.

Визначимо наведений опір теплопередачі Roтр за умовами енергозбереження відповідно до вимог СНиП II-3-79* (таблиця 1б*) та санітарно-гігієнічних та комфортних умов. Проміжні значення визначаємо інтерполяцією.

Таблиця 2

Опір теплопередачі огороджувальних конструкцій (за даними СНіП II-3-79 *)

Будинки та приміщення

Градусо-доба опалювального періоду, ° С * добу

Наведений опір теплопередачі стін, щонайменше R 0 тр (м 2 *°С)/Вт

5746

3,41

Громадські адміністративні та побутові, за винятком приміщень з вологим або мокрим режимом

Опір теплопередачі огороджувальних конструкцій R(0) приймаємо як найбільше значень обчислених раніше:< R 0 тр = 3,41, следовательно R 0 тр = 3,41 (м 2 *°С)/Вт = R 0 .

Запишемо рівняння для обчислення фактичного опору теплопередачі R 0 огороджувальної конструкції з використанням формули відповідно до заданої розрахункової схеми і визначимо товщину x розрахункового шару огорожі з умови:

R 0 = 1/α н + Σδ i/λ i + δ x/λ x + 1/α в = R 0

де δ i - Товщина окремих шарів огородження крім розрахункового в м;

λ i – коефіцієнти теплопровідності окремих шарів огородження (крім розрахункового шару) (Вт/м*°С) приймаються за СНиП II-3-79* (додаток 3*) – для цього розрахунку таблиця 1;

δ x – товщина розрахункового шару зовнішнього огородження м;

λ x – коефіцієнт теплопровідності розрахункового шару зовнішнього огородження (Вт/м*°С) приймаються за СНиП II-3-79* (додаток 3*) – для цього розрахунку таблиця 1;

α - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні огороджувальних конструкцій приймається за СНиП II-3-79 * (таблиця 4 *) і приймається рівним α в = 8,7 Вт/м 2 * °С.

α н - коефіцієнт тепловіддачі (для зимових умов) зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції приймається за СНиП II-3-79 * (таблиця 6 *) і приймається рівним α н = 23 Вт / м 2 * ° С.

Термічний опір огороджувальної конструкції з послідовно розташованими однорідними шарами слід визначати як суму термічних опорів окремих шарів.

Для зовнішніх стін та перекриттів товщина теплоізоляційного шару огородження δ x розраховується з умови, що величина фактичного приведеного опору теплопередачі огороджувальної конструкції R 0 повинна бути не меншою за нормоване значення R 0 тр , обчисленого за формулою (2):

R 0 ≥ R 0 тр

Розкриваючи значення R 0 отримаємо:

R 0 = 1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93) + δ x / 0,041 + 1/ 8,7

Виходячи з цього, визначаємо мінімальне значення товщини теплоізоляційного шару

δ x = 0,041 * (3,41 - 0,115 - 0,022 - 0,74 - 0,005 - 0,043)

δ x = 0,10 м

Приймаємо до уваги товщину утеплювача (пінополістирол) δ x = 0,10 м

Визначаємо фактичний опір теплопередачіобчислювальних конструкцій, що розраховуються R 0 , з урахуванням прийнятої товщини теплоізоляційного шару δ x = 0,10 м

R 0 = 1 / 23 + (0,02/ 0,93 + 0,64/ 0,87 + 0,005/ 0,93 + 0,1/ 0,041) + 1/ 8,7

R 0 = 3,43 (м 2 * ° С) / Вт

Умова R 0 ≥ R 0 трдотримується, R 0 = 3,43 (м 2 * ° С) / Вт R 0 тр = 3,41 (м 2 * ° С) / Вт

Потрібно визначити товщину утеплювача в тришаровій зовнішній цегляній стіні в житловому будинку, розташованому в м. Омську. Конструкція стіни: внутрішній шар – цегляна кладка із звичайного глиняної цеглитовщиною 250 мм і щільністю 1800 кг/м 3 , зовнішній шар - цегляна кладка облицювальної цеглитовщиною 120 мм та щільністю 1800 кг/м 3 ; між зовнішнім та внутрішніми шарами розташований ефективний утеплювачз пінополістиролу щільністю 40 кг/м 3 ; зовнішній і внутрішній шари з'єднуються між собою гнучкими склопластиковими зв'язками діаметром 8 мм, розташованими з кроком 0,6 м.

1. Вихідні дані

Призначення будівлі – житловий будинок

Район будівництва – м. Омськ

Розрахункова температура внутрішнього повітря t int= плюс 200С

Розрахункова температура зовнішнього повітря t ext= мінус 370С

Розрахункова вологість внутрішнього повітря – 55%

2. Визначення нормованого опору теплопередачі

Визначається за таблицею 4, залежно від градусо-доби опалювального періоду. Градусо-доба опалювального періоду, D d , °С×добу,визначають за формулою 1, виходячи із середньої температури зовнішнього повітря та тривалості опалювального періоду.

По СНиП 23-01-99* визначаємо, що у м. Омську середня температура зовнішнього повітря опалювального періоду дорівнює: t ht = -8,4 0 С, тривалість опалювального періоду z ht = 221 добу.Величина градусо-доби опалювального періоду дорівнює:

D d = (t int - t ht) z ht = (20 + 8,4) × 221 = 6276 0 добу.

Відповідно до табл. 4. нормований опір теплопередачі R regзовнішніх стін для житлових будівель відповідне значенню D d = 6276 0 З добуодно R reg = a D d + b = 0,00035 6276 + 1,4 = 3,60 м 2 0 С/Вт.

3. Вибір конструктивного рішення зовнішньої стіни

Конструктивне рішеннязовнішньої стіни запропоновано в завданні і являє собою тришарову огорожу з внутрішнім шаром цегляної кладкитовщиною 250 мм, зовнішнім шаром із цегляної кладки товщиною 120 мм, між зовнішнім та внутрішнім шаром розташований утеплювач із пінополістиролу. Зовнішній та внутрішній шар з'єднуються між собою гнучкими зв'язками із склопластику діаметром 8 мм, розташованими з кроком 0,6 м.



4. Визначення товщини утеплювача

Товщина утеплювача визначається за формулою 7:

d ут = (R reg ./r – 1/a int – d кк /l кк – 1/a ext)× l ут

де R reg. - Опір теплопередачі, що нормується, м 2 0 С/Вт; r- Коефіцієнт теплотехнічної однорідності; a int- Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні, Вт/(м 2 ×°С); a ext- Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні, Вт/(м 2 ×°С); d кк- Товщина цегляної кладки, м; l кк- Розрахунковий коефіцієнт теплопровідності цегляної кладки, Вт/(м×°С); l ут- Розрахунковий коефіцієнт теплопровідності утеплювача, Вт/(м×°С).

Нормований опір теплопередачі визначено: R reg = 3,60 м 2 0 С/Вт.

Коефіцієнт теплотехнічної однорідності для цегляної тришарової стіни зі склопластиковими гнучкими зв'язками становить близько r=0,995, й у розрахунках може враховуватися (для інформації – якщо застосували залізні гнучкі зв'язку, то коефіцієнт теплотехнічної однорідності може становити 0,6-0,7) .

Коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні визначається табл. 7 a int = 8,7 Вт/(м 2 ×°С).

Коефіцієнт тепловіддачі зовнішньої поверхні приймається за таблицею 8 a xt = 23 Вт/(м 2 ×°С).

Сумарна товщина кладки цегли становить 370 мм або 0,37 м.

Розрахункові коефіцієнти теплопровідності використовуваних матеріалів визначаються залежно та умовами експлуатації (А чи Б). Умови експлуатації визначаються в наступній послідовності:

За табл. 1 визначаємо вологий режим приміщень: оскільки розрахункова температура внутрішнього повітря +20 0 С, розрахункова вологість 55%, вологий режим приміщень нормальний;

За додатком (карта РФ) визначаємо, що м. Омськ розташований у сухій зоні;

За табл. 2 , залежно від зони вологості та вологого режиму приміщень, визначаємо, що умови експлуатації огороджувальних конструкцій – А.

За дод. Д визначаємо коефіцієнти теплопровідності для умов експлуатації А: для пінополістиролу ГОСТ 15588-86 щільністю 40 кг/м 3 l ут = 0,041 Вт/(м×°С); для цегляної кладки із глиняної звичайної цегли на цементно-піщаному розчині щільністю 1800 кг/м 3 l кк = 0,7 Вт/(м×°С).

Підставимо всі певні значення у формулу 7 і розраховуємо мінімальну товщинуутеплювача з пінополістиролу:

d ут = (3,60 – 1/8,7 – 0,37/0,7 – 1/23)× 0,041 = 0,1194 м

Округлюємо отримане значення більший бікз точністю до 0,01 м: dут = 0,12 м.Виконуємо перевірочний розрахунок за формулою 5:

R 0 = (1/a i + d кк /l кк + d ут /l ут + 1/a e)

R 0 = (1/8,7 + 0,37/0,7 + 0,12/0,041 + 1/23) = 3,61 м 2 0 С/Вт

5. Обмеження температури та конденсації вологи на внутрішній поверхні огороджувальної конструкції

Δt o, °С, між температурою внутрішнього повітря і температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції не повинен перевищувати нормованих величин Δt n, °С, встановлених у таблиці 5 , та визначений наступним чином

Δt o = n(t intt ext)/(R 0 a int) = 1(20+37)/(3,61 х ​​8,7) = 1,8 0 З тобто. менше, ніж Δt n = 4,0 0 С, визначене за таблицею 5 .

Висновок: толщина утеплювача з пінополістиролу в тришаровій цегляній стіні становить 120 мм. При цьому опір теплопередачі зовнішньої стіни R 0 = 3,61 м 2 0 С/Втщо більше нормованого опору теплопередачі R reg. = 3,60 м 2 0 С/Втна 0,01м 2 0 С/Вт.Розрахунковий температурний перепад Δt o, °С, між температурою внутрішнього повітря та температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції не перевищує нормативне значення Δt n ,.

Приклад теплотехнічного розрахунку світлопрозорих конструкцій, що захищають.

Світлопрозорі огороджувальні конструкції (вікна) підбирають за такою методикою.

Нормований опір теплопередачі R regвизначається за таблицею 4 СНиП 23-02-2003 (колонка 6) залежно від градусо-доби опалювального періоду D d. При цьому тип будівлі та D dприймають як у попередньому прикладі теплотехнічного розрахунку світлонепрозорих огороджувальних конструкцій. У нашому випадку D d = 6276 0 З діб,тоді для вікна житлового будинку R reg = a D d + b = 0,00005 6276 + 0,3 = 0,61 м 2 0 С/Вт.

Вибір світлопрозорих конструкцій здійснюється за значенням наведеного опору теплопередачі R o rотриманому в результаті сертифікаційних випробувань або за додатком Л Зводу правил. Якщо наведений опір теплопередачі вибраної світлопрозорої конструкції R o r, більше або дорівнює R reg, то ця конструкція відповідає вимогам норм.

Висновок:для житлового будинку в м. Омську приймаємо вікна в ПВХ-переплетах з двокамерними склопакетами зі скла з твердим селективним покриттямта заповненням аргоном міжскляного простору у яких R про r = 0,65 м 2 0 С/Втбільше R reg = 0,61 м 2 0 С/Вт.

ЛІТЕРАТУРА

  1. СНіП 23-02-2003. Тепловий захистбудівель.
  2. СП 23-101-2004. Проектування теплового захисту.
  3. СНіП 23-01-99 *. Будівельна кліматологія
  4. СНіП 31-01-2003. Будинки житлові багатоквартирні.
  5. СНиП 2.08.02-89 *. Громадські будівліта споруди.


 
Статті потемі:
Як і скільки пекти яловичину
Запікання м'яса в духовці популярне серед господарок. Якщо всі правила дотримані, готову страву подають гарячою та холодною, роблять нарізки для бутербродів. Яловичина в духовці стане блюдом дня, якщо приділити увагу підготовці м'яса для запікання. Якщо не врахувати
Чому сверблять яєчка і що робити, щоб позбутися дискомфорту
Багато чоловіків цікавляться, чому в них починають свербіти яйця і як усунути цю причину. Одні вважають, що це через некомфортну білизну, інші думають, що справа в нерегулярній гігієні. Так чи інакше, цю проблему слід вирішувати.
Чому сверблять яйця
Донедавна я готував котлети лише з домашнього фаршу. Але буквально днями спробував приготувати їх зі шматка яловичої вирізки, чесно скажу, вони мені дуже сподобалися і припали до смаку всій моїй родині. Для того щоб котлетки отримав
Схеми виведення космічних апаратів Орбіти штучних супутників Землі
1 2 3 Ptuf 53 · 10-09-2014 Союз звичайно добре. але вартість виведення 1 кг вантажу все ж таки позамежна. Раніше ми обговорювали способи доставки на орбіту людей, а мені хотілося б обговорити альтернативні ракетам способи доставки вантажів.