Ak-montazh.ru

Интернет-энциклопедия по ремонту
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Методические указания для студентов по выполнению практического занятия ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

hello_html_74c75958.jpg

Данные методические указания предназначены для выполнения практических работ по дисциплине: «Участие в проектировании зданий и сооружений», темы « Архитектура зданий », при выполнении теплотехнического расчета для студентов дневного отделения специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Методические указания окажут помощь студентам в выполнении практических работ. В них содержатся необходимые теоретические сведения и порядок теплотехнического расчета.

Составитель: О. А. Савушкина преподаватель

ОГУ им. И. С. Тургенева

Рецензент: О. А. Анцупова преподаватель

ОГУ им. И. С. Тургенева

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры инженерного образования

Протокол № ____ от «___»__________20__ г.

И.о. зав. кафедрой Д. А. Тупикин

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании научно-методического совета

Протокол № ____ от «___»__________ 20__ г.

Председатель НМС канд. соц. наук Е.А. Колякина

5. Варианты заданий

Приложение А. Расчетные температуры внутреннего воздуха помещений

Приложение Б. Определение точки росы

Приложение В. Данные СНиП II-3-79*

Приложение Г. Температура наружного воздуха, о С

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1

ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

1. Задание

По выданным исходным данным необходимо определить:

1. Термическое сопротивление теплопередаче наружной стены. Варианты заданий принимать по табл. 3.

2. Термическое сопротивление теплопередаче покрытия промышленного здания, таблица 4.

К исходным данным относятся:

наименование материалов, составляющих конструкцию стены или покрытия, и их толщина.

Плотность материалов принимать самостоятельно, по СНиП 11 – 3 – 79 * , прил. 3 * .

2. Содержание отчета

В отчет входит расчет теплотехнического расчета наружной стены гражданского здания и покрытия промышленного здания.

3. Теоретическая часть

При проектировании наружных ограждающих конструкций необходимо определить минимальное сопротивление теплопередаче R о , при котором ограждение будет удовлетворять теплотехническим требованиям. Приведенное сопротивление теплопе-редаче ограждающих конструкций R о следует принимать не менее требуемых значений R тр о , определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле (1) и условий энергосбережения по таблице 1б  СНиП II -3-79  , т.е. R о  R тр о

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих условиям энергосбережения, определяем по количеству градосуток отопительного периода (ГСОП)

ГСОП определяем по формуле:

где t в – расчетная температура внутреннего воздуха, о С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, (прил. А)

Z от.пер. — средняя температура, о С, и продолжительность, сут., периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 о С СНиП 2.01.01-82 (табл.1, гр. 22,23).

По табл. 1б  определяем R тр о

Требуемое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяют по формуле:

R о тр = (2) [СНиП II -3-79 * ]

где n – коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, табл. 3  СНиП II -3-79 

t н – расчетная зимняя температура наружного воздуха, о С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 , СНиП 2.01.01-82 (табл. 1).

 t н –нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции, принимается по табл. 2  СНиП II -3-79  ,

в — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по табл. 4  СНиП II -3-79  .

За расчетное принимаем максимальное значение R тр о

Теплозащитные свойства оценивают общим сопротивлением теплопередаче.

Общее сопротивление ограждающей конструкции R о равно сумме всех сопротивлений, включая сопротивление теплообмену между воздухом и поверхностями конструкции.

где  в,н – соответственно коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности, Вт/м 2 о С

R — термическое сопротивление всех конструктивных слоев, м 2 0 С/ Вт.

Общее сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции R о можно определить, пользуясь формулой (3) и задаваясь ее конструктивным решением.

В простейшем виде ограждающая конструкция здания представляет плоскую конструкцию, ограниченную параллельными поверхностями.

Ограждающая конструкция называется однородной , если выполнена из одного материала, и слоистой, если состоит из нескольких материалов, слои которых расположены параллельно внешним поверхностям.

Термическое сопротивление однородного ограждения или отдельного конструктивного слоя, входящего в состав слоистой конструкции, составляет соответственно для однослойных и слоистых конструкций:

1,2,п — расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/м о С, прил.3 СНиП II -3-79  .

Читайте так же:
Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

Расчетные коэффициенты теплопроводности строительных материалов, используемых в ограждающих конструкциях, выбирается в зависимости от их средней плотности, условий эксплуатации, определяемых влажностными режимами помещений зданий и сооружений и зонами влажности района строительства.

Влажностный режим помещений зданий и сооружений в зимний период, в зависимости от относительной влажности и температуры внутреннего воздуха, следует устанавливать по табл. 1 СНиП II -3-79 . Зоны влажности территории России следует принимать по прил.1 СНиП II -3-79  . Условия эксплуатации ограждающих конструкций устанавливают по прил. 2 СНиП II -3-79 * , в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства .

Конструкция стены состоит из конструктивных слоев и утепляющего слоя или отделочных и основного несущего (утепляющего) слоя. За слой утеплителя принимается основной несущий или теплоизолирующий слой (кирпич, керамзитобетон, ячеистый бетон, минераловатные плиты, пенобетон и т.д ). Отделочным слоем является слой штукатурки для кирпичных стен, фактурные слои, выполненные из цементно-песчаного раствора, декоративного бетона и т.д. для панельных стен.

Толщину фактурных слоев принимают 15-20 мм, толщину кирпичных стен принимают 250 мм, 380 мм, 510 мм, 640 мм в зависимости от статических функций

4. Примеры расчета

Пример 1. Теплотехнический расчет наружной стены

Расчет ведем по СНиП II -3-79  «Строительная теплотехника». Вид ограждения указывается в задании.

Исходные данные:

Здание – жилой дом.

Район строительства – г. Орел.

Кирпич керамический пустотный на цементно-песчаном растворе, толщ. 120 мм;

Щебень из перлита вспученного, толщ. 150мм;

Кирпич силикатный на цементно-песчаном растворе, толщ. 380 мм;

Цементно-известковый раствор, толщ 20 мм.

Определяем нормативные показатели:

По СНиП 2.01.01-82 , в зависимости от района строительства, определяем следующие параметры:

Расчетная температура наружного воздуха ( t н ) – (26 о С), табл.1, гр.21;

Средняя температура периода ( t от.п. ), о С

со средней суточной температурой воздуха  8 о С – (- 3,3 о С), табл.1, гр.22;

Продолжительность периода ( Z от.п. )

со средней суточной температурой воздуха  8 о С – 207, табл. 1, гр.23.

В зависимости от здания, по прил. А определяем следующие показатели:

Расчетная температура внутреннего воздуха ( t в ), С — 18;

Относительная влажность ( ) % — 55.

По СНиП II — 3 – 79 * определяем следующие показатели:

В зависимости от района строительства, по прил. 1* зону влажности:

Зона влажности – сухая.

По расчетной температуре внутреннего воздуха, по табл. 1 режим помещения:

Режим помещения – нормальный.

Условия эксплуатации принимаем по прил.2, в зависимости от зоны влажности и режима помещения.

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами

Теплотехнический расчет наружной стены, программа упрощает вычисления

Несложные компьютерные сервисы ускоряют вычислительные процессы и поиск нужных коэффициентов. Стоит ознакомиться с наиболее популярными программами.

«ТеРеМок». Вводятся исходные данные: тип здания (жилой), внутренняя температура 20О, режим влажности – нормальный, район проживания – Москва. В следующем окне открывается рассчитанное значение нормативного сопротивления теплопередаче – 3,13 м2*оС/Вт. На основании вычисленного коэффициента происходит теплотехнический расчет наружной стены из пеноблоков (600 кг/м3), утепленной экструдированным пенополистиролом «Флурмат 200» (25 кг/м3) и оштукатуренной цементно-известковым раствором. Из меню выбирают нужные материалы, проставляя их толщину (пеноблок – 200 мм, штукатурка – 20 мм), оставив незаполненной ячейку с толщиной утеплителя. Нажав кнопку «Расчет», получают искомую толщину слоя теплоизолятора – 63 мм

Удобство программы не избавляет ее от недостатка: в ней не принимается во внимание разная теплопроводность кладочного материала и раствора. Спасибо автору можно сказать по этому адресу http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
Вторая программа предлагается сайтом http://rascheta.net/. Ее отличие от предыдущего сервиса в том, что все толщины задаются самостоятельно

В расчет вводится коэффициент теплотехнической однородности r. Его выбирают из таблицы: для пенобетонных блоков с проволочной арматурой в горизонтальных швах r = 0,9. После заполнения полей программа выдает отчет о том, каково фактическое тепловое сопротивление выбранной конструкции, отвечает ли она климатическим условиям. Кроме того, предоставляется последовательность вычислений с формулами, нормативными источниками и промежуточными значениями.

Ее отличие от предыдущего сервиса в том, что все толщины задаются самостоятельно. В расчет вводится коэффициент теплотехнической однородности r. Его выбирают из таблицы: для пенобетонных блоков с проволочной арматурой в горизонтальных швах r = 0,9. После заполнения полей программа выдает отчет о том, каково фактическое тепловое сопротивление выбранной конструкции, отвечает ли она климатическим условиям. Кроме того, предоставляется последовательность вычислений с формулами, нормативными источниками и промежуточными значениями.

Читайте так же:
Стиральные машины Zanussi: лучшие модели стиралок бренда + на что смотреть перед покупкой

При возведении дома или проведении теплоизоляционных работ важна оценка результативности утепления наружной стены: теплотехнический расчет, выполненный самостоятельно или с помощью специалиста позволяет сделать это быстро и точно.

Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций для того, чтобы не было случаев перегрева или промерзания в процессе эксплуатации строения.

Ограждающие конструктивные элементы отапливаемых общественных и жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного оформления, должны отвечать в первую очередь теплотехническим нормам. Выбирают ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажно-температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухонипроницанию и паропроницанию.

Для каких проектов применяется расчет строительных конструкций

Расчеты строительных конструкций нужны для любого проекта на новый или существующий объект:

  • при строительстве нового здания расчеты являются основанием для выбора всех конструкций и решений;
  • при реконструкции определяется возможность или невозможность проведения работ, места замены или усиления конструкций, характеристики материалов;
  • при капитальном ремонте по расчетам определяется необходимость замены отдельных видов конструкций;
  • при перепланировках расчеты нужны для работ на несущих конструкциях, при разработке усиления на дверных проемах и нишах, при сносе стен и перегородок в помещениях.

Естественно, для косметических работ расчеты не требуются, так как не возникает дополнительного воздействия на конструкции и элементы здания.

Расчеты строительных конструкций нужны для любых видов проектов и работ, от частного дома до промышленного здания

Как делать теплотехнический расчет стен дома

Проведение данных подсчетов должно помочь узнать, одинаковы ли сооружения предъявляемым требования со стороны теплозащиты. Определяет качество создаваемых микроклиматических условий в помещение. Справляется ли система отопления с получением необходимого уровня теплового комфорта.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением. Если он не воссоздан, то все тепло будет уходить в эти зоны, а до основной жилой части не дойдет.

В результате расчетов получают лучшие варианты для размеров стены, перекрытых по толщине, при этом вычисляются минимальный и максимальный показатель. В итоге соблюдения данных результатов, много лет помещение не будет перемерзать, а также перегреваться.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением.

Основные параметры необходимые для выполнения расчетов

Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится. То, какими они будут, определяет нижеописанные характеристики:

  • Предназначение конструкции и ее вид;
  • Ориентиры конструкционных ограждений по вертикали соответственно направлению по сторонам света;
  • Географическое местоположение планируемого дома;
  • Размеров сооружения, сколько этажей будет, общая площадь;
  • Виды окон и дверей, которые будут установлены, также их размеры;
  • Тип отопления и его технические особенности;
  • Сколько людей постоянно будут проживать в данном здании;
  • Из какого типа материала, выполненные вертикальные и горизонтальные конструкции, служащие ограждением;
  • Вид перекрытие последнего этажа;
  • Наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
  • Какой тип оборудования будет вентилировать дом.

Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится.

Тепловые нагрузки объекта

Расчет тепловых нагрузок производится в следующей последовательности.

  • 1. Общий объем зданий по наружному обмеру: V=40000 м3.
  • 2. Расчетная внутренняя температура отапливаемых зданий составляет: tвр = +18 С — для административных зданий.
  • 3. Расчетный расход тепла на отопление зданий:

4. Расход тепла на отопление при любой температуре наружного воздуха определяется по формуле:

где: tвр — температура внутреннего воздуха, С; tн — температура наружного воздуха, С; tн0 — самая холодная температура наружного воздуха за отопительный период, С.

  • 5. При температуре наружного воздуха tн = 0С, получим:
  • 6. При температуре наружного воздуха tн= tнв = -2С, получим:
  • 7. При средней температуре наружного воздуха за отопительный период (при tн = tнср.о = +3,2С) получим:
  • 8. При температуре наружного воздуха tн = +8С получим:
  • 9. При температуре наружного воздуха tн = -17С, получим:

10. Расчетный расход тепла на вентиляцию:

где: qв — удельный расход тепла на вентиляцию, Вт/(м3·К), принимаем qв = 0,21- для административных зданий.

Читайте так же:
Действия при запахе газа в котельной: что делать при обнаружении характерного запаха

11. При любой температуре наружного воздуха расход тепла на вентиляцию определяется по формуле:

  • 12. При средней температуре наружного воздуха за отопительный период (при tн = tнср.о = +3,2С) получим:
  • 13. При температуре наружного воздуха = = 0С, получим:
  • 14. При температуре наружного воздуха = = +8С, получим:
  • 15. При температуре наружного воздуха ==-14С, получим:
  • 16. При температуре наружного воздуха tн = -17С, получим:

17. Среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение, кВт:

где: m — число персонала, чел.; q — расход горячей воды на одного персонала в сутки, л/сут (q = 120 л/сут.); с — теплоемкость воды, кДж/кг (с = 4,19 кДж/кг); tг — температура воды горячего водоснабжения, С (tг = 60С); ti — температура холодной водопроводной воды в зимний tхз и летний tхл периоды, С (tхз = 5С, tхл = 15С);

— среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение зимой, составит:

— среднечасовой расход тепла на горячее водоснабжение летом:

  • 18. Полученные результаты сведем в таблицу 2.2.
  • 19. По полученным данным строим суммарный часовой график расхода тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение объекта:

20. На основании полученного суммарного часового графика расхода тепла строим годовой график по продолжительности тепловой нагрузки.

Теплотехнический расчет стены.

Схема для теплотехнического расчета стены

Мы уже ознакомились в статье «Материал стен. Как выбрать.» с различными материалами для возведения стен, в данной статье мы поговорим о теплотехническом расчете для определения параметров стены.

После того, как мы определились с материалом стены, возникает вопрос — Какой же толщины сделать стену, чтобы в доме зимой было тепло, а летом прохладно? Для этого нам понадобится выполнить теплотехнический расчет стены. Расчет выполняется по нормативной документации.

Необходимые для расчета нормативные документы:

    (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года. (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года. «Проектирование тепловой защиты зданий». «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Исходные данные для расчета:

  1. Определяем климатическую зону, в которой мы собираемся построить дом. Открываем СНиП 23-01-99*.»Строительная климатология», находим таблицу 1. В данной таблице находим свой город (или максимально близко расположенный от места строительства город), например, для строительства в деревне, расположенной возле г. Муром, мы возьмем показатели г. Мурома! из столбца 5 — «Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92» — «-30°С»;
  2. Определяем продолжительность отопительного периода — открываем таблицу 1 в СНиП 23-01-99* и в столбце 11 (со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С) продолжительность равна zht = 214 сут;
  3. Определяем среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период, для этого из той же таблицы 1 СНИП 23-01-99* выбираем в столбце 12 значение — tht = -4,0°С .
  4. Оптимальную температуру внутри помещения принимаем по таблице 1 в ГОСТ 30494-96 — tint= 20°С;

Затем, нам необходимо определиться с конструктивом самой стены. Поскольку раньше строили дома из одного материала (кирпич, камень и т.п.) — стены были очень толстые и массивные. Но, с развитием технологий, у людей появились новые материалы, обладающие очень хорошими показателями теплопроводности, что позволило значительно сократить толщину стен из основного (несущего материала) добавлением теплоизолирующего слоя, таким образом появились многослойные стены.

Основных слоев в многослойной стене минимум три:

  • 1 слой — несущая стена — её назначение передавать нагрузку от вышележащих конструкций на фундамент;
  • 2 слой — теплоизоляция — её назначение максимально задерживать тепло внутри дома;
  • 3 слой — декоративный и защитный — её назначение делать красивым фасад дома и одновременно защищать слой утеплителя от воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер и т.п.);

Рассмотрим для нашего примера следующий состав стены:

  • 1 слой — несущую стену мы принимаем газобетонных блоков толщиной 400мм (принимаем конструктивно — с учетом того, что на неё будут опираться балки перекрытия);
  • 2 слой — выполняем из минераловатной плиты, её толщину мы и определим теплотехническим расчетом!
  • 3 слой — принимаем облицовочный силикатный кирпич, толщина слоя 120 мм;
  • 4 слой — поскольку изнутри наша стена будет покрыта слоем штукатурки из цементно-песчаного раствора, тоже включим её в расчет и назначим её толщину 20мм;

Теплотехнический расчет.

Приступаем непосредственно к теплотехническому расчету, а именно — нам необходимо подобрать толщину 2-го слоя (утеплителя) исходя из условий места строительства.
В первую очередь — определяем норму тепловой защиты из условий соблюдения санитарных норм.
Согласно формулы 3 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» рассчитывается нормативное (или другими словами максимально допустимое) сопротивление теплопередачи, формула выгладит так:

Читайте так же:
Проточные газовые водонагреватели: ТОП-12 моделей + рекомендации по выбору техники

Формула расчета нормативного сопротивления теплопередаче

где:
n = 1 — коэффициент, принятый по таблице 6, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружной стены (впрочем, в последнем актуализированном СП данный коэффициент упразднили!);

tint = 20°С — оптимальная температура в помещении, из исходных данных;

text = -30°С — температура наиболее холодной пятидневки, значение из исходных данных;

Δtn = 4°С — данный показатель принимается по таблице 5, из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» он нормирует температурный перепад между температурой воздуха внутри помещения и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (стены);

αint = 8,7 Вт/(м2×°С) — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимается по таблице 7 из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для наружных стен.

Выполняем расчет:
Расчет нормативного сопротивления теплопередаче

получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;

Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.

Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:

Dd = (tint — tht)zht = (20 + 4,0)*214 = 5136°С×сут

Примечание: градусо-сутки ещё имеют сокращенное обозначение — ГСОП.

Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:

Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,

где: Dd — градусо-сутки отопительного периода в г. Муром,

a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4, столбец 3, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для стен жилого здания.
таким образом, мы получили второе значение сопротивления теплопередачи исходя из энергоэффективности Rreq = 3,198 м2*℃/Вт;

Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;

Определение толщины утеплителя

Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:

Формула расчета термического сопротивления слоя

где:
δi- толщина слоя, мм;
λi — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м × °С).

Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя
1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.
3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.

Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:

Определение минимально допустимого термического сопротивления материала

Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности;

Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности,

αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;

ΣRi = 0,116 + 0,104 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без слоя утеплителя, определенных с учетом коэффициентов теплопроводности материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в соответствии с влажностными условиями эксплуатации стены, м2·°С/Вт

Толщина утеплителя равна:

Расчет минимальной толщины утеплителя

где: λут — коэффициент теплопроводности материала утеплителя, Вт/(м·°С).

Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:

Формула расчета термического сопротивления материала

где: ΣRт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и слоя утеплителя, принятой конструктивной толщины, м2·°С/Вт.

Из полученного результата можно сделать вывод, что

R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.

Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.

Что такое теплотехнический расчет и как его выполнить

В этой статье мы с вами поговорим о теплотехническом расчете наружных стен, а так же разберемся в самом понятии “теплотехнический расчет”, дабы понимать как это происходит. Перед тем, как говорить о теплотехническом расчете наружных стен, следует сначала разобрать само понятие “теплотехнический расчет”.

Что такое теплотехнический расчет?
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций — это совокупность мер и действий, предназначенных для определения соответствия ограждающих конструкций современным нормам по тепловой защите здания и сооружения. В современных условиях это означает соответствие стандартам СНиП 23-02-203. Подобными расчетами в частности выясняют теплотехнические характеристики материалов, из которых изготовлена ограждающие конструкции и приведенное сопротивление теплопередачи.

Читайте так же:
Трубы для полива на даче: сравнительный обзор различных видов труб

В чем же практический смысл этих трудоемких вычислений, и почему существует необходимость следовать каким-то стандартам, если данные расчеты никак не влияют на прочность ограждающей конструкции? Ответ Вы найдете в следующей главе.

Можно ли пренебречь расчетом?

Рассмотрим ситуацию с точки зрения собственника здания.

У него есть два варианта:

– произвести соответствующие теплотехнические расчеты, закупить и установить необходимые утепляющие материалы;

– учитывать только устойчивость стен.

В первом случае расходы на строительство могут значительно превышать расходы, запланированные во втором случае. Однако дальнейшие затраты на отопление будут минимальны опять же в первом варианте, а во втором они окажутся существенно выше. Казалось бы, здесь и думать нечего. Вряд ли за год набежит такая сумма за отопление, которая перекрыла бы все работы по утеплению и связанными с ними расчетами. А как насчет двух лет? Пяти? Десяти?

Необходимость проведения теплотехнических расчетов аргументируется не только экономической выгодой. Эти расчеты также предусматривают обеспечение соответствующего микроклимата внутри помещения.

Если не провести расчеты, вполне возможно, что в помещении будет сыро, появится грибок, может произойти выступление конденсата — все это также может привести к дополнительным расходам на косметический ремонт.

Если опять-таки говорить об экономической составляющей вопроса, следует помнить, что цены на электроэнергию неуклонно повышаются. Помимо всего вышеупомянутого, эти расчеты нужны для последующего подбора оборудования для отопительных систем и расчета источников отопления. Таким образом, можно снизить затраты на отопление вдвое.

Если же рассматривать экологическую сторону вопроса, то и тут без теплотехнических расчетов никуда. Благодаря снижению потребления электроэнергии, мы придем к рациональному использованию природных ресурсов и уменьшим вредоносное воздействие на экологию.

Методика проведения теплотехнических расчетов

Теперь, обосновав необходимость проведения теплотехнических расчетов ограждающих конструкций, рассмотрим общие принципы выполнения этих расчетов. Во-первых, проведение теплотехнических расчетов производится в строгом соответствии с нормативными документами:

-«Тепловая защита зданий» СНиП 23-02-2003;

-«Проектирование тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004;

-«Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» ГОСТ 30494-96;

-«Строительная климатология» СНиП 23-01-99;

-Теплотехнический расчет ограждающих конструкций проводится в несколько этапов.

В первую очередь необходимо вычислить трансмиссионные потери через ограждающие конструкции по формуле:

Q t = F/R* (tв — tн)* (1+b)* n

Расшифруем значение каждой переменной:

-Qt — тепловая энергия, передаваемая от внутреннего воздуха в помещении к воздуху наружному,

-Вт; F — площадь наружной стены (ограждающей конструкции), квадратные метры;

-R — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м кв. *

-С/Вт; tв — tн — температура внутреннего/наружного воздуха в градусах Цельсия, C;

-b — добавочные потери теплоты (определяются по Приложению 9 СНиП 2 04 05-91);

n — коэффициент положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху (СНиП — II -3-79);

Далее необходимо рассчитать расход теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха:

Qв = 0,28G* C * (tв — tн)* k,

-где 0,28 — постоянный коэффициент;

-Qв — столько требуется теплоты на нагрев воздуха наружного, Вт; G — количество неподогретого воздуха, который входит в помещение кг/час;

С — удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 КДж/(кг*С);

k — коэффициент влияния встречного теплового потока, равный (является константой и зависит от типа используемых окон);

Cогласно СНиП 2. 04. 05-91 бытовые тепловыделения равняются 10 Вт на метр квадратной площади. Показатель обозначается символом Qб=10 Вт.

Теперь мы можем с легкостью определить тепловую нагрузку помещения, которая равняется сумме трансмиссионных потерь через ограждающие конструкции и расхода теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха минус бытовые тепловыделения.

Есть еще один показатель, который используется при проведении теплотехнических расчетов наружных стен — теплопотери через ограждающие конструкции. Это показатель равен одной десятой киловатта, умноженной на площадь ограждающей конструкции: Qп= F*0,1 кВ.

Как можно заметить, очень большую роль играет именно площадь наружной стены. Во всех встречающихся нам формулах, где имеется показатель площади наружных стен, мы видим, что расчетные показатели находятся в прямо пропорциональной зависимости от площади стен, поэтому точное определение площади является одной из первоочередных задач при проведении теплотехнических расчетов.

Следующим по важности параметром является сопротивление теплопередаче. Сопротивление обуславливается материалом, из которого сделано ограждение, и изменениями в зависимости от территориального расположения здания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию