Stvoření komfortní podmínky na ubytování popř pracovní činnost je prvořadým úkolem stavby. Významná část území naší země se nachází v severních zeměpisných šířkách s chladným klimatem. Proto je vždy důležité udržovat v budovách příjemnou teplotu. S rostoucími tarify energií se do popředí dostává snižování spotřeby energie na vytápění.

Klimatické vlastnosti

Volba provedení stěny a střechy závisí především na klimatických podmínkách oblasti stavby. Chcete-li je určit, musíte se podívat na SP131.13330.2012 „Klimatologie budov“. Ve výpočtech se používají následující veličiny:

• teplota nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92 je označena Tn;
• průměrná teplota, označená Thot;
• trvání, označované ZOT.

V příkladu pro Murmansk mají hodnoty následující hodnoty:

• Tn = -30 stupňů;
• Tot = -3,4 stupně;
• ZOT = 275 dní.

Kromě toho je nutné nastavit odhadovanou teplotu uvnitř televizní místnosti, je určena v souladu s GOST 30494-2011. Pro bydlení si můžete vzít TV = 20 stupňů.

Pro provedení tepelnětechnického výpočtu obvodových konstrukcí nejprve vypočítejte hodnotu GSOP (den topného období):
GSOP = (Tv - Tot) x ZOT.
V našem příkladu GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Základní ukazatele

Pro správná volba materiály obvodových konstrukcí, je nutné určit, jaké by měly mít tepelné vlastnosti. Schopnost látky vést teplo je charakterizována její tepelnou vodivostí, označovanou řeckým písmenem l (lambda) a měřenou ve W/(m x stupňů). Schopnost konstrukce zadržovat teplo je charakterizována její odolností proti přenosu tepla R a je rovna poměru tloušťky k tepelné vodivosti: R = d/l.

Pokud se konstrukce skládá z několika vrstev, odpor se vypočítá pro každou vrstvu a poté se sečte.

Odpor prostupu tepla je hlavním ukazatelem vnější konstrukce. Jeho hodnota musí překročit normativní význam. Při provádění tepelně technických výpočtů obálky budovy musíme určit ekonomicky odůvodněnou skladbu stěn a střechy.

Hodnoty tepelné vodivosti

Kvalitu tepelné izolace určuje především tepelná vodivost. Každý certifikovaný materiál prochází laboratorními testy, na základě kterých je tato hodnota stanovena pro provozní podmínky „A“ nebo „B“. Pro naši zemi většina regionů odpovídá provozním podmínkám „B“. Při provádění tepelně technických výpočtů obálky budovy by měla být použita tato hodnota. Hodnoty tepelné vodivosti jsou uvedeny na štítku nebo v materiálovém pasu, ale pokud nejsou k dispozici, můžete použít referenční hodnoty z Kodexu praxe. Hodnoty pro nejoblíbenější materiály jsou uvedeny níže:

• Zdivo z obyčejné cihly - 0,81 W (m x st.).
• Vápenopískové zdivo - 0,87 W (m x st.).
• Plynový a pěnobeton (hustota 800) - 0,37 W (m x st.).
• Dřevo jehličnatých druhů- 0,18 W (m x stupeň).
• Extrudovaná polystyrenová pěna - 0,032 W (m x st.).
• Desky z minerální vlny (hustota 180) - 0,048 W (m x st.).

Standardní hodnota odporu prostupu tepla

Vypočtená hodnota odporu prostupu tepla by neměla být menší než základní hodnota. Základní hodnota je stanovena podle tabulky 3 SP50.13330.2012 „budovy“. Tabulka definuje koeficienty pro výpočet základních hodnot odporu prostupu tepla všech obvodových konstrukcí a typů budov. V návaznosti na započatý tepelně technický výpočet obvodových konstrukcí lze příklad výpočtu uvést takto:

• Rsten = 0,00035 x 6435 + 1,4 = 3,65 (m x deg/W).
• Rpokr = 0,0005 x 6435 + 2,2 = 5,41 (m x deg/W).
• Rcherd = 0,00045 x 6435 + 1,9 = 4,79 (m x deg/W).
• Rokna = 0,00005 x 6435 + 0,3 = x deg/W).

Tepelně technické výpočty vnější obvodové konstrukce se provádějí pro všechny konstrukce, které uzavírají „teplý“ okruh - podlaha na zemi nebo strop technického podzemí, vnější stěny (včetně oken a dveří), kombinovaná krytina nebo strop nevytápěné podkroví. Rovněž je nutné provést výpočet pro vnitřní konstrukce, pokud je rozdíl teplot v sousední místnosti je více než 8 stupňů.

Tepelný výpočet stěn

Většina stěn a stropů je vícevrstvá a svým designem heterogenní. Tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí vícevrstvé konstrukce je následující:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
kde n jsou parametry n-té vrstvy.

Pokud vezmeme v úvahu cihlovou omítnutou zeď, dostaneme následující návrh:

• vnější vrstva omítky tloušťka 3 cm, tepelná vodivost 0,93 W (m x st.);
• zdivo z plné hliněné cihly 64 cm, tepelná vodivost 0,81 W (m x st.);
• vnitřní vrstva omítky tloušťka 3 cm, tepelná vodivost 0,93 W (m x st.).

Vzorec tepelnětechnický výpočet uzavírací konstrukce vypadá takto:

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

Získaná hodnota je výrazně menší než dříve stanovená základní hodnota odporu prostupu tepla stěn obytného domu v Murmansku 3,65 (m x deg/W). Stěna nevyhovuje regulační požadavky a potřebuje izolaci. K zateplení stěny používáme tloušťku 150 mm a tepelnou vodivost 0,048 W (m x stupeň).

Po výběru zateplovacího systému je nutné provést ověřovací tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Příklad výpočtu je uveden níže:

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

Výsledná vypočtená hodnota je větší než základní hodnota - 3,65 (m x deg/W), zateplená stěna splňuje požadavky norem.

Výpočet podlah a kombinovaných krytin se provádí obdobně.

Tepelnětechnický výpočet podlah v kontaktu se zemí

Často v soukromých domech popř veřejné budovy se provádějí na zemi. Odpor prostupu tepla u takových podlah není standardizován, ale minimálně by konstrukce podlah neměla umožňovat rosení. Výpočet konstrukcí v kontaktu se zemí se provádí následovně: podlahy jsou rozděleny do pásů (zón) o šířce 2 metry, počínaje vnější hranicí. Takové zóny jsou až tři, zbývající plocha patří do čtvrté zóny. Pokud konstrukce podlahy neposkytuje účinnou izolaci, předpokládá se, že odpor zón pro přenos tepla bude následující:

• 1 zóna - 2,1 (m x deg/W);
• Zóna 2 - 4,3 (m x deg/W);
• Zóna 3 - 8,6 (m x deg/W);
• Zóna 4 - 14,3 (m x deg/W).

Je snadné si všimnout, že čím dále je podlahová plocha vnější stěna, tím vyšší je jeho odolnost proti přenosu tepla. Proto se často omezují na izolaci obvodu podlahy. V tomto případě se odpor prostupu tepla izolované konstrukce přičte k odporu prostupu tepla zóny.
Výpočet odporu prostupu tepla podlahy musí být zahrnut do obecného tepelnětechnického výpočtu obvodových konstrukcí. Zvážíme příklad výpočtu podlah na zemi níže. Vezměme podlahovou plochu 10 x 10 rovných 100 metrů čtverečních.

• Plocha zóny 1 bude 64 metrů čtverečních.
• Plocha zóny 2 bude 32 metrů čtverečních.
• Plocha zóny 3 bude 4 metry čtvereční.

Průměrná hodnota odporu proti prostupu tepla podlahy nad zemí:
Rpol = 100/ (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x deg/W).

Po zateplení obvodu podlahy pěnovou polystyrenovou deskou o tloušťce 5 cm, pruhu šířce 1 metru, získáme průměrnou hodnotu odporu prostupu tepla:

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

Je důležité si uvědomit, že tímto způsobem se počítají nejen podlahy, ale také konstrukce stěn v kontaktu se zemí (stěny ustupující podlahy, teplý suterén).

Tepelný výpočet dveří

Základní hodnota odporu prostupu tepla se počítá trochu jinak vstupní dveře. Chcete-li jej vypočítat, musíte nejprve vypočítat odpor stěny proti prostupu tepla podle hygienického a hygienického kritéria (bez rosení):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).

Zde DTn je teplotní rozdíl mezi vnitřním povrchem stěny a teplotou vzduchu v místnosti, stanovený podle Kodexu a pro bydlení je 4,0.
ab - součinitel prostupu tepla vnitřní povrch stěny, dle SP je 8.7.
Základní hodnota dveří je rovna 0,6xРst.

Pro vybrané provedení dveří je nutné provést ověřovací tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Příklad výpočtu vstupních dveří:

Rdv = 0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7) = 0,86 (m x deg/W).

Tato vypočtená hodnota bude odpovídat izolovaným dveřím deska z minerální vlny 5 cm silný.Jeho odpor prostupu tepla bude R=0,05 / 0,048=1,04 (m x deg/W), což je větší než vypočtený.

Komplexní požadavky

Výpočty stěn, podlah nebo krytin se provádějí za účelem ověření požadavků norem na prvek po prvku. Soubor pravidel také stanovuje komplexní požadavek charakterizující kvalitu izolace všech obvodových konstrukcí jako celku. Tato hodnota se nazývá „specifická charakteristika tepelné ochrany“. Bez kontroly se neobejde ani jeden tepelnětechnický výpočet obvodových konstrukcí. Níže je uveden příklad výpočtu pro společný podnik.

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, což je méně než normalizovaná hodnota 0,52. Plocha a objem jsou v tomto případě brány pro dům o rozměrech 10 x 10 x 2,5 m. Odpory prostupu tepla se rovnají základním hodnotám.

Normalizovaná hodnota je stanovena v souladu s SP v závislosti na vytápěném objemu domu.

Kromě složitého požadavku na vypracování energetického pasportu se provádí i tepelnětechnický výpočet obestavujících konstrukcí, příklad vypracování pasportu je uveden v příloze SP50.13330.2012.

Jednotný koeficient

Všechny výše uvedené výpočty jsou použitelné pro homogenní konstrukce. Což je v praxi poměrně vzácné. Pro zohlednění nehomogenit, které snižují odpor přenosu tepla, je zaveden korekční faktor pro tepelnou homogenitu - r. Bere v úvahu změnu odporu prostupu tepla vnesenou oknem a dveře, vnější rohy, heterogenní vměstky (například překlady, trámy, výztužné pásy) atd.

Výpočet tohoto koeficientu je poměrně komplikovaný, takže ve zjednodušené podobě můžete použít přibližné hodnoty z referenční literatury. Například pro zdivo- 0,9, třívrstvé panely - 0,7.

Účinná izolace

Při výběru zateplovacího systému domu je snadné se o tom přesvědčit moderní požadavky tepelná ochrana bez použití účinné izolace je téměř nemožná. Pokud tedy použijete tradiční hliněné cihly, budete potřebovat zdivo o tloušťce několika metrů, což není ekonomicky proveditelné. Nízká tepelná vodivost moderní izolační materiály na bázi pěnového polystyrenu popř kamenná vlna umožňuje omezit se na tloušťky 10-20 cm.

Například k dosažení základní hodnoty odporu prostupu tepla 3,65 (m x deg/W) budete potřebovat:

• cihlová zeď o tloušťce 3 m;
• zdivo z pěnobetonových bloků 1,4 m;
• izolace minerální vatou 0,18m.

Aby byl váš domov teplý i v těch nejkrutějších mrazech, je nutné zvolit správný zateplovací systém – k tomu je proveden tepelně technický výpočet vnější stěna.Výsledek výpočtu ukazuje, jak účinná je skutečná nebo navržená metoda izolace.

Jak provést tepelně technický výpočet vnější stěny

Nejprve byste měli připravit počáteční data. Vypočítaný parametr ovlivňují následující faktory:

• klimatická oblast, ve které se dům nachází;
• účel objektu - bytový dům, výrobní budova, NEMOCNICE;
• provozní režim budovy – sezónní nebo celoroční;
• přítomnost v designu dveří a okenní otvory;
• vnitřní vlhkost, rozdíl mezi vnitřní a venkovní teplotou;
• počet podlaží, vlastnosti podlahy.

Po shromáždění a zaznamenání počátečních informací se určí koeficienty tepelné vodivosti stavební materiál, ze kterého je stěna vyrobena. Stupeň absorpce tepla a přenosu tepla závisí na tom, jak vlhké je klima. V tomto ohledu jsou pro výpočet koeficientů sestaveny mapy vlhkosti Ruská Federace. Poté se všechny číselné hodnoty potřebné pro výpočet zadají do příslušných vzorců.

Tepelnětechnický výpočet vnější stěny, příklad pro stěnu z pěnového betonu

Jako příklad jsou vypočítány tepelně-ochranné vlastnosti stěny z pěnových bloků, zateplené pěnovým polystyrenem o hustotě 24 kg/m3 a oboustranně omítnuté vápenopískovou maltou. Výpočty a výběr tabulkových dat jsou založeny na stavební předpisy.Prvotní údaje: stavební oblast - Moskva; relativní vlhkost - 55%, průměrná teplota v domě tв = 20О С. Tloušťka každé vrstvy je nastavena: δ1, δ4=0,01m (omítka), δ2=0,2m (pěnový beton), δ3=0,065m (pěnový polystyren "SP Radoslav").
Účelem tepelnětechnického výpočtu obvodové stěny je stanovení požadovaného (Rtr) a skutečného (Rph) odporu prostupu tepla.
Výpočet

1. Podle tabulky 1 SP 53.13330.2012 se za daných podmínek předpokládá vlhkostní režim normální. Požadovaná hodnota Rtr se zjistí pomocí vzorce:
   Rtr=a GSOP+b,
   kde a, b se berou podle tabulky 3 SP 50.13330.2012. Pro obytnou budovu a vnější stěnu a = 0,00035; b = 1,4.
   GSOP – denostupně topného období, zjistí se pomocí vzorce (5.2) SP 50.13330.2012:
   GSOP=(tv-tot)zot,
   kde tв=20О С; tot – průměrná teplota venkovního vzduchu během topného období, dle tabulky 1 SP131.13330.2012 tot = -2,2°C; z = 205 dní. (délka topné sezóny dle stejné tabulky).
   Nahrazením tabulkových hodnot zjistí: GSOP = 4551О С*den; Rtr = 2,99 m2*C/W
2. Podle tabulky 2 SP50.13330.2012 pro normální vlhkost jsou součinitele tepelné vodivosti každé vrstvy „koláče“ zvoleny: λB1 = 0,81 W/(m°C), λB2 = 0,26 W/(m°C), λB3 = 0,041 W/(m°C), AB4=0,81 W/(m°C).
   Pomocí vzorce E.6 SP 50.13330.2012 se určuje podmíněný odpor přenosu tepla:
   R0podmínka=1/αint+δn/λn+1/αext.
   kde αext = 23 W/(m2°C) z bodu 1 tabulky 6 SP 50.13330.2012 pro vnější stěny.
   Dosazením čísel dostaneme R0cond=2,54m2°C/W. Vyjasňuje se pomocí koeficientu r=0,9 v závislosti na homogenitě konstrukcí, přítomnosti žeber, výztuže a tepelných mostů:
   Rf = 2,54 ± 0,9 = 2,29 m2 °C/W.

Získaný výsledek ukazuje, že skutečný tepelný odpor je menší než požadovaný, takže je třeba přehodnotit návrh stěny.

Tepelný výpočet obvodové stěny, program zjednodušuje výpočty

Jednoduché počítačové služby urychlují výpočetní procesy a hledání požadovaných koeficientů. Stojí za to seznámit se s nejoblíbenějšími programy.

1. "TeReMok". Zadávají se počáteční údaje: typ budovy (obytná), vnitřní teplota 20O, vlhkostní režim - normální, oblast bydliště - Moskva. V další okno je odhalena vypočtená hodnota standardního odporu prostupu tepla - 3,13 m2*оС/W.
   Na základě vypočteného koeficientu je proveden tepelně technický výpočet obvodové stěny z pěnových tvárnic (600 kg/m3), zateplené extrudovanou polystyrenovou pěnou „Flurmat 200“ (25 kg/m3) a omítnuté cemento-vápennou maltou. Vyberte z nabídky potřebné materiály, s uvedením jejich tloušťky (pěnový blok - 200 mm, omítka - 20 mm), přičemž buňka s tloušťkou izolace zůstane nevyplněná.
   Kliknutím na tlačítko „Výpočet“ se získá požadovaná tloušťka vrstvy tepelné izolace – 63 mm. Pohodlí programu nevylučuje jeho nevýhodu: nebere v úvahu různé tepelné vodivosti materiál zdiva a řešení. Díky autorovi můžete říci na této adrese http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Druhý program nabízí stránka http://rascheta.net/. Jeho rozdíl oproti předchozí službě je v tom, že všechny tloušťky se nastavují nezávisle. Do výpočtu je zaveden součinitel tepelné stejnoměrnosti r. Vybírá se z tabulky: pro pěnobetonové tvárnice s drátěnou výztuží ve vodorovných spárách r = 0,9.
   Po vyplnění polí program vygeneruje zprávu o tom, co je skutečné teplotní odolnost zvolený design, splňuje klimatické podmínky. Kromě toho je k dispozici sekvence výpočtů se vzorci, normativními zdroji a mezihodnotami.

Při stavbě domu nebo provádění zateplovací práce Je důležité posoudit účinnost izolace vnější stěny: tepelný výpočet provedený nezávisle nebo s pomocí specialisty vám to umožní rychle a přesně.

Počáteční údaje

Místo stavby - Omsk

z ht = 221 dní

t ht = -8,4ºС.

t ext = -37ºС.

t int = + 20ºС;

vlhkost vzduchu: = 55 %;

Provozní podmínky obestavujících konstrukcí - B. Součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu obestavby A int = 8,7 W/m2 °C.

A ext = 23 W/m2 °C.

Potřebné údaje o konstrukčních vrstvách stěny pro tepelně technické výpočty jsou shrnuty v tabulce.

1. Stanovení denostupně topného období pomocí vzorce (2) SP 23-101-2004:

D d = (int int - t ht) z th = (20–(8,4))·221= 6276,40

2. Normalizovaná hodnota odporu prostupu tepla obvodových stěn podle vzorce (1) SP 23-101-2004:

Rreg = a · Dd + b = 0,00035 · 6276,40+ 1,4 = 3,6 m2 · °С/W.

3. Snížený odpor proti přenosu tepla R 0 r vnější cihlové stěny s účinná izolace obytných budov se vypočítá pomocí vzorce

R 0 r = R 0 podmíněné r,

kde R 0 konvenční je odpor cihelných zdí proti prostupu tepla, konvenčně stanovený pomocí vzorců (9) a (11) bez zohlednění tepelně vodivých vměstků, m 2 °C/W;

R 0 r - snížený odpor prostupu tepla zohledňující koeficient tepelné rovnoměrnosti r, což pro stěny je 0,74.

Výpočet se provádí z podmínky rovnosti

proto,

R 0 konvenční = 3,6/0,74 = 4,86 ​​m 2 °C / W

Ro konvenční =Rsi +Rk +R se

Rk = Rreg - (Rsi + Rse) = 3,6- (1/8,7 + 1/23) = 3,45 m 2 °C / W

4. Tepelný odpor vnější cihlová zeď vrstvenou strukturu lze vyjádřit jako součet tepelných odporů jednotlivé vrstvy, tj.

Rk = R1 + R2 + Rut + R4

5. Definujte teplotní odolnost izolace:

Rut = Rk+ (R1 + R2 + R4) = 3,45– (0,037 + 0,79) = 2,62 m2 °C/W.

6. Najděte tloušťku izolace:

Ri

= · Rut = 0,032 · 2,62 = 0,08 um.

Tloušťku izolace akceptujeme 100 mm.

Konečná tloušťka stěny bude (510+100) = 610 mm.

Kontrolujeme s ohledem na přijatou tloušťku izolace:

R°r = r (Rsi + R1 + R2 + Rut + R4 + Rse) = 0,74 (1/8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,10/0,032 + 1/23) = 4,1 m2 °C/ W.

Stav R 0 r = 4,1> = 3,6 m 2 °C/W je splněno.

Kontrola dodržování sanitárních a hygienických požadavků

tepelná ochrana budovy

1. Zkontrolujte, zda je podmínka splněna :

∆t = (t int – t ext)/ R 0r A int = (20-(37))/4,1 8,7 = 1,60 ºС

Podle tabulky. 5SP 23-101-2004 ∆ t n = 4 °С, tedy podmínka ∆ t = 1,60< ∆t n = 4 ºС je splněno.

2. Zkontrolujte, zda je podmínka splněna :

] = 20 – =

20 – 1,60 = 18,40ºС

3. Podle přílohy SP 23-101–2004 pro vnitřní teplotu vzduchu t int = 20 ºC a relativní vlhkost = 55 % teplota rosného bodu t d = 10,7ºС, proto podmínka τsi = 18,40> t d = provedeno.

Závěr. Plášť budovy splňuje regulační požadavky na tepelnou ochranu budovy.

4.2 Tepelnětechnický výpočet opláštění podkroví.

Počáteční údaje

Stanovte tloušťku izolace podlahy podkroví, skládající se z izolace δ = 200 mm, parozábrana, prof. prostěradlo

Podkroví:

Kombinované pokrytí:

Místo stavby - Omsk

Délka topné sezóny z ht = 221 dní.

Průměrná návrhová teplota topného období t ht = -8,4ºС.

Chladná pětidenní teplota t ext = –37ºС.

Výpočet byl proveden pro pětipodlažní obytnou budovu:

vnitřní teplota vzduchu t int = + 20ºС;

vlhkost vzduchu: = 55 %;

Úroveň vlhkosti v místnosti je normální.

Provozní podmínky obvodových konstrukcí – B.

Součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu plotu A int = 8,7 W/m2 °C.

Součinitel prostupu tepla vnějšího povrchu plotu A ext = 12 W/m2 °C.

Název materiálu Y 0, kg/m³ δ, m X, mR m2 °C/W

1. Stanovení denostupně topného období pomocí vzorce (2) SP 23-101-2004:

D d = (t int - t ht) z th = (20 –8,4) · 221=6276,4ºСsut

2. Normalizace hodnoty odporu prostupu tepla podkrovní podlahy podle vzorce (1) SP 23-101-2004:

R reg = a D d + b, kde a a b jsou vybrány podle tabulky 4 SP 23-101-2004

R reg = a · D d + b = 0,00045 · 6276,4+ 1,9 = 4,72 m² · ºС / W

3. Tepelnětechnický výpočet se provádí z podmínky, že celkový tepelný odpor R 0 je roven normalizovanému R reg, tzn.

4. Ze vzorce (8) SP 23-100-2004 určíme tepelný odpor obvodové konstrukce R k (m² ºС / W)

Rk = R reg - (R si + R se)

R reg = 4,72 m² ºС / W

Rsi = 1 / α int = 1 / 8,7 = 0,115 m² ºС / W

R se = 1 / α ext = 1 / 12 = 0,083 m² ºС / W

Rk = 4,72– (0,115 + 0,083) = 4,52 m² ºС / W

5. Tepelný odpor obestavné konstrukce (podkroví) lze vyjádřit jako součet tepelných odporů jednotlivých vrstev:

R c = R železobeton + R pi + R cs + R ut → R ut = R c + (R železobeton + R pi + R cs) = R c - (d/ λ) = 4,52 – 0,29 = 4,23

6. Pomocí vzorce (6) SP 23-101-2004 určíme tloušťku izolační vrstvy:

d ut = R ut λ ut = 4,23 0,032 = 0,14 m

7. Tloušťku izolační vrstvy akceptujeme 150 mm.

8. Vypočteme celkový tepelný odpor R 0:

R0 = 1 / 8,7 + 0,005 / 0,17 + 0,15 / 0,032 + 1 / 12 = 0,115 + 4,69 + 0,083 = 4,89 m² ºС / W

R 0 ≥ R reg 4,89 ≥ 4,72 splňuje požadavek

Kontrola plnění podmínek

1. Zkontrolujte splnění podmínky ∆t 0 ≤ ∆t n

Hodnota ∆t 0 je určena vzorcem (4) SNiP 23/02/2003:

∆t 0 = n ·(t int - t ext) / R 0 · a int kde, n je koeficient, který zohledňuje závislost polohy vnějšího povrchu na venkovním vzduchu podle tabulky. 6

∆t 0 = 1(20+37) / 4,89 8,7 = 1,34ºС

Podle tabulky. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 ºС, proto je splněna podmínka ∆t 0 ≤ ∆t n.

2. Zkontrolujte splnění podmínky τ >t d

hodnota τ vypočteno pomocí vzorce (25) SP 23-101-2004

t si = t int– [n(t int–text)]/(RÓ int)

τ = 20- 1(20+26) / 4,89 8,7 = 18,66 ºС

3. Podle Přílohy R SP 23-01-2004 pro vnitřní teplotu vzduchu tint = +20 ºС a relativní vlhkost φ = 55 % teplota rosného bodu t d = 10,7 ºС, proto podmínka τ >t d je splněno.

Závěr: podkroví splňuje regulační požadavky.

Pokud plánujete stavět
malá zděná chaloupka, pak vás jistě napadnou otázky: „Jaké
tloušťka by měla být stěna?", "Potřebujete izolaci?", "Na kterou stranu ji položit?"
izolace? atd. a tak dále.

V tomto článku se o to pokusíme
pochopte to a odpovězte na všechny vaše otázky.

Tepelný výpočet
obklopující struktura je potřebná především k tomu, abychom zjistili, která
tloušťka by měla být vaše vnější stěna.

Nejprve se musíte rozhodnout, kolik
podlaží budou ve vaší budově a v závislosti na tom se provede výpočet
obestavujících konstrukcí dle únosnosti (není v tomto článku).

Podle tento výpočet definujeme
počet cihel ve zdivu vaší budovy.

Například se ukázalo 2 hlína
cihly bez dutin, délka cihly 250 mm,
tloušťka malty 10 mm, celkem 510 mm (hustota cihel 0,67
Bude se nám to hodit později). Rozhodli jste se pokrýt vnější povrch
obkladové dlaždice, tloušťka 1 cm (nezapomeňte se informovat při nákupu
hustota), a vnitřní povrch je obyčejná omítka, tloušťka vrstvy 1,5
cm, také nezapomeňte zjistit jeho hustotu. Celkem 535 mm.

Aby budova ne
zhroutil, to je jistě dost, ale bohužel ve většině měst
Ruské zimy jsou chladné a proto takové stěny promrznou. A tak jako ne
Stěny byly promrzlé, potřebovali jsme další vrstvu izolace.

Vypočítá se tloušťka izolační vrstvy
následujícím způsobem:

1. Musíte si stáhnout SNiP na internetu
II 3-79* —
„Stavební tepelné inženýrství“ a SNiP 23-01-99 - „Stavební klimatologie“.

2. Otevřená konstrukce SNiP
klimatologii a najděte své město v tabulce 1* a podívejte se na hodnotu na křižovatce
sloupec „Teplota vzduchu nejchladnějšího pětidenního období, °C, bezpečnost
0,98" a linky s vaším městem. Například pro město Penza je t n = -32 o C.

3. Odhadovaná teplota vnitřního vzduchu
vzít

tin = 20 °C.

Součinitel prostupu tepla pro vnitřní stěnyA in = 8,7 W/m 2˚С

Součinitel prostupu tepla pro vnější stěny v zimních podmínkáchA n = 23W/m2·˚С

Standardní teplotní rozdíl mezi vnitřní teplotou
vzduchu a teploty vnitřního povrchu obklopujících konstrukcíΔ tn = 4 °C.

4. Další
Požadovaný odpor prostupu tepla určíme pomocí vzorce #G0 (1a) z tepelné techniky budov
GSOP = (t v - t od.překl.) z od.překl. , GSOP=(20+4,5)·207=507,15 (pro město
Penza).

Pomocí vzorce (1) vypočítáme:

(kde sigma je přímá tloušťka
materiál a hustota lambda. jávzal to jako izolaci
polyuretanová pěnapanely s hustotou 0,025)

Tloušťku izolace bereme na 0,054 m.

Tloušťka stěny tedy bude:

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

0,01+0,51+0,054+0,015=0,589
m

Přišla sezóna renovace. Rozbil mi hlavu: jak to udělat dobrá oprava za méně peněz. O úvěru nejsou žádné myšlenky. Spoléhat se pouze na stávající...

Místo toho, abyste velké rekonstrukce rok od roku odkládali, můžete se na to připravit tak, abyste to přežili s mírou...

Nejprve musíte odstranit vše, co zbylo ze staré společnosti, která tam pracovala. Rozbijeme umělou přepážku. Poté vše zlikvidujeme...

Při provozu objektu je nežádoucí jak přehřívání, tak zamrzání. Výpočty tepelné techniky, které jsou neméně důležité než výpočet účinnosti, pevnosti, požární odolnosti a životnosti, vám umožní určit zlatou střední cestu.

Na základě tepelně technických norem, klimatických charakteristik, paropropustnosti a propustnosti vlhkosti jsou vybírány materiály pro konstrukci obvodových konstrukcí. Na to, jak tento výpočet provést, se podíváme v článku.

Hodně záleží na tepelně technických vlastnostech trvalého obestavby budovy. To a vlhkost konstrukční prvky a indikátory teploty, které ovlivňují přítomnost nebo nepřítomnost kondenzace na vnitřní příčky a podlahy.

Výpočet ukáže, zda budou zachovány stabilní teplotní a vlhkostní charakteristiky při plusových a mínusových teplotách. Výčet těchto charakteristik zahrnuje i takový ukazatel, jako je množství tepla ztraceného pláštěm budovy v chladném období.

Nemůžete začít navrhovat, aniž byste měli všechna tato data. Na jejich základě se volí tloušťka stěn a stropů a posloupnost vrstev.

Podle předpisů GOST 30494-96 hodnoty teploty v interiéru. V průměru je to 21⁰. Relativní vlhkost přitom musí zůstat v příjemném rozmezí, což je v průměru 37 %. Nejvyšší rychlost pohybu vzduchové hmoty je 0,15 m/s

Výpočet tepelné techniky má za cíl určit:

1. Jsou provedení shodná s uvedenými požadavky z hlediska tepelné ochrany?
2. Jak plně je zajištěno příjemné mikroklima uvnitř budovy?
3. Je zajištěna optimální tepelná ochrana konstrukcí?

Základním principem je udržování rovnováhy rozdílu teplotních ukazatelů atmosféry vnitřních konstrukcí plotů a areálů. Pokud toto nebude dodrženo, tyto povrchy budou absorbovat teplo a teplota uvnitř zůstane velmi nízká.

Vnitřní teplota by neměla být výrazně ovlivněna změnami tepelného toku. Tato vlastnost se nazývá tepelná odolnost.

Provedením tepelného výpočtu se určí optimální meze (minimální a maximální) rozměrů stěn a tlouštěk stropů. To zaručuje provoz budovy po dlouhou dobu, a to jak bez extrémního zamrzání konstrukcí, tak i bez přehřívání.

Možnosti provádění výpočtů

Chcete-li provést výpočty tepla, potřebujete počáteční parametry.

Závisí na řadě vlastností:

1. Účel budovy a její typ.
2. Orientace vertikálních obvodových konstrukcí vzhledem ke světovým stranám.
3. Geografické parametry budoucího domova.
4. Objem budovy, její počet podlaží, plocha.
5. Typy a rozměry dveřních a okenních otvorů.
6. Druh vytápění a jeho technické parametry.
7. Počet trvale bydlících obyvatel.
8. Materiály pro svislé a vodorovné oplocení.
9. Stropy v horním patře.
10. Zařízení pro dodávku teplé vody.
11. Typ ventilace.

Při výpočtu se berou v úvahu i ostatní Designové vlastnosti budov. Vzduchová propustnost obvodových konstrukcí by neměla přispívat k nadměrnému ochlazování uvnitř domu a snižovat vlastnosti tepelné ochrany prvků.

Tepelné ztráty jsou také způsobeny podmáčením stěn a navíc s tím souvisí i vlhkost, která negativně ovlivňuje životnost stavby.

V procesu výpočtu se nejprve určí tepelně technické údaje stavebních materiálů, ze kterých jsou vyrobeny obvodové prvky budovy. Kromě toho podléhá stanovení snížený odpor prostupu tepla a dodržení jeho standardní hodnoty.

Vzorce pro provádění výpočtů

Tepelné ztráty z domu lze rozdělit na dvě hlavní části: ztráty pláštěm budovy a ztráty způsobené provozem. Navíc se při vybíjení ztrácí teplo teplá voda do kanalizačního systému.

Pro materiály, ze kterých jsou obvodové konstrukce konstruovány, je nutné zjistit hodnotu indexu tepelné vodivosti Kt (W/m x stupeň). Jsou v příslušných referenčních knihách.

Nyní, když známe tloušťku vrstev, podle vzorce: R = S/Kt, vypočítejte tepelný odpor každé jednotky. Pokud je struktura vícevrstvá, všechny získané hodnoty se sečtou.

Nejjednodušší způsob, jak určit velikost tepelných ztrát, je sečíst tepelné toky skrz obvodové konstrukce, které ve skutečnosti tvoří tuto budovu.

Podle této metodiky berou v úvahu skutečnost, že materiály, které tvoří strukturu, mají odlišnou strukturu. Počítá se také s tím, že tepelný tok jimi procházející má různá specifika.

Pro každou jednotlivou konstrukci je tepelná ztráta určena vzorcem:

Q = (A/R) x dT

• A - plocha v m².
• R - odolnost konstrukce proti prostupu tepla.
• dT - teplotní rozdíl mezi venku a uvnitř. Je třeba stanovit pro nejchladnější 5denní období.

Provedením výpočtu tímto způsobem můžete získat výsledek pouze pro nejchladnější pětidenní období. Celková tepelná ztráta za celé chladné období se stanoví se zohledněním parametru dT, přičemž se nebere v úvahu nejnižší teplota, ale průměrná.

Míra vstřebávání tepla a také přenos tepla závisí na vlhkosti klimatu v regionu. Z tohoto důvodu se při výpočtech používají vlhkostní mapy.

Existuje na to vzorec:

W = ((Q + QV) x 24 x N)/1000

V něm je N doba trvání topného období ve dnech.

Nevýhody výpočtu plochy

Výpočet na základě plošného ukazatele není příliš přesný. Zde se neberou v úvahu takové parametry, jako je klima, ukazatele teploty, minimální i maximální, a vlhkost. Vzhledem k ignorování mnoha důležitých bodů má výpočet značné chyby.

Projekt často ve snaze je pokrýt obsahuje „rezervu“.

Pokud je přesto pro výpočet zvolena tato metoda, je třeba vzít v úvahu následující nuance:

1. Pokud je výška svislých plotů do tří metrů a na jedné ploše nejsou více než dva otvory, je lepší výsledek vynásobit 100 W.
2. Pokud projekt zahrnuje balkon, dvě okna nebo lodžii, vynásobte průměrem 125 W.
3. Pokud jsou prostory průmyslové nebo skladové, používá se multiplikátor 150 W.
4. Pokud jsou otopná tělesa umístěna v blízkosti oken, jejich návrhová kapacita se zvyšuje o 25 %.

Vzorec pro oblast je:

Q=S x 100 (150) W.

Zde Q je komfortní úroveň tepla v budově, S je vytápěná plocha v m². Čísla 100 nebo 150 představují konkrétní množství tepelné energie spotřebované na vytápění 1 m².

Ztráty větráním domu

Klíčovým parametrem je v tomto případě rychlost výměny vzduchu. Za předpokladu, že stěny domu jsou paropropustné, je tato hodnota rovna jedné.

Pronikání studeného vzduchu do domu se provádí o přívodní ventilace. Výfukové větrání podporuje péči teplý vzduch. Rekuperátor-výměník snižuje ztráty větráním. Nedovoluje, aby teplo unikalo spolu s odcházejícím vzduchem a ohřívá proudy příchozího vzduchu

Předpokládá se, že vzduch uvnitř budovy se kompletně obnoví během jedné hodiny. Budovy postavené podle normy DIN mají stěny s parotěsnými zábranami, takže zde je rychlost výměny vzduchu brána jako dvě.

Existuje vzorec, který určuje tepelné ztráty ventilačním systémem:

Qv = (V x Kv: 3600) x P x C x dT

Zde symboly znamenají následující:

1. Qв - tepelné ztráty.
2. V je objem místnosti v mᶾ.
3. P - hustota vzduchu. jeho hodnota je rovna 1,2047 kg/mᶾ.
4. Kv - kurz výměny vzduchu.
5. C - měrná tepelná kapacita. To se rovná 1005 J/kg x C.

Na základě výsledků tohoto výpočtu je možné určit výkon generátoru tepla topení. V případě taky vysoká cena moc může být východiskem ze situace. Podívejme se na pár příkladů domů z různých materiálů.

Příklad tepelnětechnického výpočtu č.1

Vypočítejme obytný dům umístěný 1 klimatická oblast(Rusko), obvod 1B. Všechna data jsou převzata z tabulky 1 SNiP 23-01-99. Většina chladná teplota, pozorováno po dobu pěti dnů s pravděpodobností 0,92 - tн = -22⁰С.

V souladu s SNiP trvá topné období (zop) 148 dní. Průměrná teplota během topného období s průměrnou denní teplotou vzduchu venku je 8⁰ - tot = -2,3⁰. Venkovní teplota v topná sezóna-tht = -4,4⁰.

Tepelné ztráty doma - nejdůležitější okamžik ve fázi návrhu. Výběr stavebních materiálů a izolace závisí na výsledcích výpočtu. Nejsou žádné nulové ztráty, ale musíte se snažit zajistit, aby byly co nejúčelnější

Podmínkou bylo, že teplota v místnostech domu by měla být 22⁰. Dům má dvě podlaží a stěny silné 0,5 m. Jeho výška je 7 m, půdorysné rozměry 10 x 10 m. Materiál svislých obvodových konstrukcí je teplá keramika. Pro něj je součinitel tepelné vodivosti 0,16 W/m x C.

Jako vnější izolace byla použita minerální vlna o tloušťce 5 cm. Hodnota Kt pro něj je 0,04 W/m x C. Počet okenních otvorů v domě je 15 ks. 2,5 m² každý.

Tepelné ztráty stěnami

Nejprve je potřeba definovat tepelný odpor jako keramická stěna a izolace. V prvním případě R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 čtverečních. m x C/W. Ve druhém - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 čtverečních. m x C/W. Obecně platí, že pro svislý plášť budovy: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 čtverečních metrů. m x C/W.

Protože tepelné ztráty jsou přímo úměrné ploše obvodových konstrukcí, vypočítáme plochu stěn:

A = 10 x 4 x 7 – 15 x 2,5 = 242,5 m²

Nyní můžete určit tepelné ztráty stěnami:

Qс = (242,5: 4,375) x (22 – (-22)) = 2438,9 W.

Tepelné ztráty vodorovnými uzavíracími konstrukcemi se počítají obdobným způsobem. Na závěr jsou všechny výsledky sečteny.

Pokud je suterén pod podlahou prvního patra vytápěn, není nutné podlahu izolovat. Stále je lepší obložit stěny sklepa izolací, aby teplo neunikalo do země.

Stanovení ztrát větráním

Pro zjednodušení výpočtu neberou v úvahu tloušťku stěn, ale jednoduše určují objem vzduchu uvnitř:

V = 10x10x7 = 700 mᶾ.

Při výměně vzduchu Kv = 2 budou tepelné ztráty:

Qв = (700 x 2): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 20 776 W.

Pokud Kv = 1:

QV = (700 x 1): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 10 358 W.

Efektivní větrání obytných budov zajišťují rotační a deskové rekuperátory. Účinnost prvního je vyšší, dosahuje 90 %.

Příklad tepelnětechnického výpočtu č. 2

Nutno vypočítat ztráty přes cihlovou zeď o tloušťce 51 cm.Je izolována 10 cm vrstvou minerální vlna. Venku – 18⁰, uvnitř – 22⁰. Rozměry stěny jsou 2,7 m na výšku a 4 m na délku. Jediná vnější stěna místnosti je orientována na jih, nejsou zde žádné venkovní dveře.

Pro cihlu je součinitel tepelné vodivosti Kt = 0,58 W/mºC, pro minerální vlnu - 0,04 W/mºC. Teplotní odolnost:

R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 čtverečních. m x C/W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 čtverečních. m x C/W. Obecně platí, že pro svislý plášť budovy: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 čtverečních metrů. m x C/W.

Plocha vnější stěny A = 2,7 x 4 = 10,8 m²

Tepelné ztráty stěnou:

Qс = (10,8: 3,379) x (22 – (-18)) = 127,9 W.

Pro výpočet ztrát okny se používá stejný vzorec, ale jejich tepelný odpor je zpravidla uveden v pasu a není třeba jej vypočítat.

Při tepelné izolaci domu jsou okna „slabým článkem“. Ztrácí se jimi poměrně velká část tepla. Vícevrstvá okna s dvojitým zasklením, fólie odrážející teplo, dvojité rámy sníží ztráty, ale ani to nepomůže úplně zabránit tepelným ztrátám

Pokud má dům energeticky úsporná okna o rozměrech 1,5 x 1,5 m², orientovaná na sever a tepelný odpor je 0,87 m2°C/W, pak ztráty budou:

Q® = (2,25: 0,87) x (22 – (-18)) = 103,4 t.

Příklad tepelnětechnického výpočtu č. 3

Proveďme tepelný výpočet dřevostavby srubové stavby s fasádou z borové kulatiny o tloušťce vrstvy 0,22 m. Koeficient pro tento materiál je K = 0,15. V této situaci budou tepelné ztráty:

R = 0,22: 0,15 = 1,47 m² x ⁰С/W.

Nejvíc nízká teplota pětidenní období - -18⁰, pro pohodlí v domě je teplota nastavena na 21⁰. Rozdíl bude 39⁰. Na ploše 120 m² bude výsledkem:

Qс = 120 x 39: 1,47 = 3184 W.

Pro srovnání si definujme ztráty cihlový dům. Koeficient pro vápenopískovou cihlu je 0,72.

R = 0,22: 0,72 = 0,306 m² x ⁰С/W.
Qс = 120 x 39: 0,306 = 15 294 W.

Za stejných podmínek dřevěný dům ekonomičtější. Vápenopísková cihla Na stavbu zdí se zde vůbec nehodí.

Dřevěná konstrukce má vysokou tepelnou kapacitu. Jeho uzavírací konstrukce udržují příjemnou teplotu po dlouhou dobu. Přesto, dokonce srubový dům je nutné izolovat a je lepší to udělat uvnitř i venku

Příklad výpočtu tepla č. 4

Dům bude postaven v Moskevské oblasti. Pro výpočet byla vzata stěna z pěnových bloků. Jak se izolace aplikuje. Dokončení konstrukce je z obou stran omítkou. Jeho struktura je vápencovo-písková.

Expandovaný polystyren má hustotu 24 kg/mᶾ.

Relativní vlhkost vzduchu v místnosti je 55 % při průměrné teplotě 20⁰. Tloušťka vrstvy:

• omítka - 0,01 m;
• pěnový beton - 0,2 m;
• pěnový polystyren - 0,065 m.

Úkolem je najít požadovaný odpor přenos tepla a skutečný. Požadovaný Rtr se určí nahrazením hodnot ve výrazu:

Rtr=a x GSOP+b

kde GOSP je denostupeň topné sezóny, aab jsou koeficienty převzaté z tabulky č. 3 Řádu 50.13330.2012. Protože je budova obytná, a je 0,00035, b = 1,4.

GSOP se vypočítá pomocí vzorce převzatého ze stejného SP:

GOSP = (tv – tot) x zot.

V tomto vzorci tв = 20⁰, tоt = -2,2⁰, zоt - 205 je topné období ve dnech. Proto:

GSOP = (20 – (-2,2)) x 205 = 4551⁰ C x den;

Rtr = 0,00035 x 4551 + 1,4 = 2,99 m2 x C/W.

Pomocí tabulky č. 2 SP50.13330.2012 určete součinitele tepelné vodivosti pro každou vrstvu stěny:

• λbl = 0,81 W/m⁰С;
• λb2 = 0,26 W/m⁰С;
• λb3 = 0,041 W/m⁰С;
• λb4 = 0,81 W/m⁰С.

Celkový podmíněný odpor proti přenosu tepla Ro je roven součtu odporů všech vrstev. Vypočítá se pomocí vzorce:

Dosazením hodnot získáme: Rо arb. = 2,54 m2°C/W. Rф se určí vynásobením Ro koeficientem r rovným 0,9:

Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x °C/W.

Výsledek vyžaduje změnu konstrukce uzavíracího prvku, protože skutečný tepelný odpor je menší než vypočítaný.

Existuje mnoho počítačových služeb, které urychlují a zjednodušují výpočty.

S definicí přímo souvisí tepelné výpočty. Co to je a jak najít jeho význam, se dozvíte z článku, který doporučujeme.

Závěry a užitečné video k tématu

Provádění tepelně technických výpočtů pomocí online kalkulačky:

Správný tepelně technický výpočet:

Kompetentní tepelnětechnický výpočet vám umožní vyhodnotit účinnost izolace vnějších prvků domu a určit výkon potřebného topného zařízení.

V důsledku toho můžete ušetřit peníze při nákupu materiálů a topná zařízení. Je lepší vědět předem, zda si zařízení poradí s vytápěním a klimatizací budovy, než kupovat vše nahodile.

Zanechte komentáře, ptejte se a zveřejňujte fotografie související s tématem článku v bloku níže. Řekněte nám, jak vám tepelně technické výpočty pomohly vybrat topné zařízení požadovaného výkonu nebo izolačního systému. Je možné, že vaše informace budou užitečné pro návštěvníky webu.