Šildymo sistemos projektavimas „iš akies“ greičiausiai gali lemti arba nepagrįstą jos eksploatavimo išlaidų padidėjimą arba per mažą būsto šildymą.
Kad neatsitiktų nei vienas, nei kitas, pirmiausia reikia teisingai apskaičiuoti namo šilumos nuostolius.
Ir tik pagal gautus rezultatus parenkama katilo ir radiatorių galia. Mūsų pokalbis bus sutelktas į tai, kaip atliekami šie skaičiavimai ir į ką reikia atsižvelgti.
Daugelio straipsnių autoriai šilumos nuostolių skaičiavimą sumažina iki vieno paprastas veiksmas: Siūloma šildomos patalpos plotą padauginti iš 100 W. Vienintelė sąlyga, kuris šiuo atveju tęsiasi, reiškia lubų aukštį – jis turėtų būti 2,5 m (kitų verčių atveju siūloma įvesti pataisos koeficientą).
Tiesą sakant, toks skaičiavimas yra toks apytikslis, kad jo pagalba gauti skaičiai gali būti saugiai prilyginami „paimtiems iš oro“. Juk konkrečiam šilumos nuostolių kiekiui įtakos turi nemažai faktorių: atitvarinių konstrukcijų medžiaga, lauko temperatūra, stiklinimo plotas ir tipas, oro mainų greitis ir kt.
Šilumos nuostoliai namuose
Be to, net ir namams su skirtingais šildomais plotais, jei visi kiti dalykai yra vienodi, jo vertė bus skirtinga: in mažas namas- daugiau, dideliuose - mažiau. Taip pasireiškia kvadratinio kubo dėsnis.
Todėl namo savininkui itin svarbu įvaldyti tikslesnį šilumos nuostolių nustatymo metodą. Šis įgūdis ne tik leis jums pasirinkti šildymo įranga su optimalia galia, bet ir įvertinti, pavyzdžiui, ekonominį šiltinimo efektą.
Visų pirma bus galima suprasti, ar šilumos izoliatoriaus tarnavimo laikas viršys jo atsipirkimo laikotarpį.
- Pirmas dalykas, kurį rangovas turi padaryti, yra išskaidyti bendrus šilumos nuostolius į tris komponentus:
- nuostoliai per atitveriančias konstrukcijas;
- sukeltas vėdinimo sistemos veikimo;
susijęs su pašildyto vandens išleidimu į kanalizaciją.
Išsamiai apsvarstykime kiekvieną veislę.
Bazalto izoliacija yra populiarus šilumos izoliatorius, tačiau sklando gandai apie jo žalą žmonių sveikatai. ir aplinkos sauga.
Dėl šalto stogo sunku sukurti jaukią palėpę. išmoksite apšiltinti lubas po šaltas stogas ir kokios medžiagos yra efektyviausios.
Šilumos nuostolių skaičiavimas
Štai kaip atlikti skaičiavimus:
Šilumos nuostoliai per pastato atitvarus
Kiekvienai medžiagai, įtrauktai į pastato atitvarą, žinyne ar gamintojo pateiktame pase, randame šilumos laidumo koeficiento Kt reikšmę (matavimo vienetas - W/m*laipsnis).
Kiekvienam atitveriančių konstrukcijų sluoksniui šiluminę varžą nustatome pagal formulę: R = S/Kt, kur S – šio sluoksnio storis, m.
Daugiasluoksnėms konstrukcijoms visų sluoksnių varžos turi būti sumuojamos.
Kiekvienos konstrukcijos šilumos nuostolius nustatome pagal formulę Q = (A / R) *dT,
- A – atitvarinės konstrukcijos plotas, kv. m;
- dT – skirtumas tarp išorės ir vidaus temperatūrų.
- dT turėtų būti nustatytas šalčiausiam penkių dienų laikotarpiui.
Šilumos nuostoliai per ventiliaciją
Šiai skaičiavimo daliai būtina žinoti oro mainų kursą.
Gyvenamuosiuose pastatuose, pastatytuose pagal buitinius standartus (sienos laidžios garams), jis yra lygus vienetui, tai yra, visas patalpoje esantis oro tūris turi būti atnaujintas per valandą.
Namuose, pastatytuose pagal europinę technologiją (DIN standartas), kurių sienos iš vidaus išklotos garų barjeru, oro mainų kursą reikia padidinti iki 2. Tai yra, per valandą oras kambaryje turėtų būti atnaujintas du kartus.
Šilumos nuostolius per vėdinimą nustatome pagal formulę:
Qv = (V*Kv / 3600) * p * s * dT,
- V yra patalpos tūris, kubiniai metrai. m;
- Kv - oro mainų kursas;
- P – oro tankis, paimtas lygus 1,2047 kg/kub.m. m;
- C - savitoji oro šiluminė talpa, paimta lygi 1005 J/kg*C.
Aukščiau pateiktas skaičiavimas leidžia nustatyti galią, kurią turi turėti šildymo sistemos šilumos generatorius. Jei jis pasirodė per didelis, galite atlikti šiuos veiksmus:
- sumažinkite komforto lygio reikalavimus, tai yra, nustatykite norimą temperatūrą šalčiausiu laikotarpiu iki minimalaus lygio, tarkime, 18 laipsnių;
- stiprių šalčių metu sumažinkite oro mainų greitį: minimali leistina talpa tiekiama ventiliacija yra 7 kub. m/h kiekvienam namo gyventojui;
- numatyti organizavimą tiekiamoji ir ištraukiamoji ventiliacija su rekuperatoriumi.
Atkreipkite dėmesį, kad rekuperatorius praverčia ne tik žiemą, bet ir vasarą: karštu oru leidžia sutaupyti kondicionieriaus gaminamą šaltį, nors šiuo metu jis neveikia taip efektyviai kaip šaltuoju metu.
Projektuojant namą geriausia atlikti zonavimą, tai yra kiekvienam kambariui priskirti savo temperatūrą pagal reikalingą komfortą.
Pavyzdžiui, vaiko ar pagyvenusio žmogaus kambaryje temperatūra turi būti apie 25 laipsnius, o svetainėje užteks 22 laipsnių. Aikštelėje arba patalpoje, kur gyventojai retai pasirodo arba kur yra šilumos generavimo šaltinių, projektinė temperatūra paprastai gali būti apribota iki 18 laipsnių.
Akivaizdu, kad šiame skaičiavime gauti skaičiai yra svarbūs tik labai trumpam laikotarpiui – šalčiausiam penkių dienų laikotarpiui. Norint nustatyti bendrą energijos suvartojimą šaltuoju metų laiku, dT parametras turi būti skaičiuojamas atsižvelgiant ne į žemiausią, o į vidutinę temperatūrą. Tada jums reikia atlikti šiuos veiksmus:
- W = ((Q + Qв) * 24 * N)/1000,
- W – energijos kiekis, reikalingas šilumos nuostoliams per pastato atitvarus ir vėdinimą papildyti, kWh;
N yra šildymo sezono dienų skaičius.
Tačiau šis skaičiavimas bus neišsamus, jei nebus atsižvelgta į šilumos nuostolius į kanalizacijos sistemą.
Atlikdami higienos procedūras ir išplauti indus namo gyventojai pašildo vandenį, o pagaminta šiluma patenka į kanalizacijos vamzdį.
Tačiau šioje skaičiavimo dalyje būtina atsižvelgti ne tik į tiesioginį vandens šildymą, bet ir į netiesioginį šildymą - šiluma paimama iš tualeto bako ir sifono vandens, kuris taip pat išleidžiamas į kanalizaciją.
Remiantis tuo, daroma prielaida, kad vidutinė vandens šildymo temperatūra yra tik 30 laipsnių. Šilumos nuostolius per kanalizaciją apskaičiuojame pagal šią formulę:
- Qк = (Vv * T * р * с * dT) / 3 600 000,
- Vв – per mėnesį suvartojamo vandens kiekis, neskirstant į karštą ir šaltą, kubiniai metrai. m/mėn;
- P yra vandens tankis, imame p = 1000 kg/kub. m;
- C – vandens šiluminė talpa, imame c = 4183 J/kg*C;
- dT – temperatūrų skirtumas. Atsižvelgiant į tai, kad įleidžiamo vandens temperatūra žiemą yra apie +7 laipsniai, o sutarėme, kad vidutinė šildomo vandens temperatūra bus lygi 30 laipsnių, dT = 23 laipsniai.
3 600 000 – džaulių (J) skaičius 1 kWh.
Šilumos nuostolių skaičiavimo namuose pavyzdys
Apskaičiuokime šilumos nuostolius 2 aukštų pastatui, kurio aukštis 7 m ir matmenys 10x10 m plane. Sienos yra 500 mm storio ir pagamintos iššilta keramika (Kt = 0,16 W/m*S), izoliuotas iš išorės mineralinė vata
50 mm storio (Kt = 0,04 W/m*S).
Name yra 16 langų, kurių plotas 2,5 kv. m.
Šalčiausią penkių dienų laikotarpį lauko temperatūra siekia –25 laipsnius.
Namo viduje būtina užtikrinti +23 laipsnių temperatūrą.
Vandens sąnaudos - 15 kubinių metrų. m/mėn
Šildymo periodo trukmė 6 mėn.
Nustatome šilumos nuostolius per atitveriančias konstrukcijas (pavyzdžiui, atsižvelgsime tik į sienas)
Šiluminė varža:
- pagrindo medžiaga: R1 = 0,5 / 0,16 = 3,125 kv. m*S/W;
- izoliacija: R2 = 0,05/0,04 = 1,25 kv. m*S/W.
Tas pats ir visai sienai: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 kv. m*S/W.
Nustatome sienų plotą: A = 10 x 4 x 7 – 16 x 2,5 = 240 kv. m.
Šilumos nuostoliai per sienas bus:
Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-25)) = 2633 W.
Panašiai apskaičiuojami šilumos nuostoliai per stogą, grindis, pamatą, langus ir lauko duris, po to visos gautos vertės sumuojamos.
Durų ir langų šiluminę varžą gamintojai dažniausiai nurodo prekės duomenų lape.
Šilumos nuostoliai per ventiliaciją
Atkreipkite dėmesį, kad skaičiuojant šilumos nuostolius per grindis ir pamatą (jei yra rūsys), temperatūrų skirtumas dT bus daug mažesnis, nes apskaičiuojant atsižvelgiama ne į oro temperatūrą, o į dirvožemio temperatūrą, kuri yra daug šiltesnė. žiema.
Mes nustatome oro tūrį patalpoje (siekiant supaprastinti skaičiavimą, neatsižvelgiama į sienų storį):
V = 10x10x7 = 700 kubinių metrų m.
Atsižvelgdami į oro keitimo kursą Kv = 1, nustatome šilumos nuostolius:
Qв = (700 * 1 / 3600) * 1,2047 * 1005 * (23 – (-25)) = 11 300 W.
Vėdinimas name
Šilumos nuostoliai per kanalizaciją Atsižvelgiant į tai, kad gyventojai suvartoja 15 kub. m vandens per mėnesį, ir atsiskaitymo laikotarpis
yra 6 mėn., šilumos nuostoliai per kanalizaciją bus:
Qk = (15 * 6 * 1000 * 4183 * 23) / 3 600 000 = 2 405 kWh Jei negyvenate kaimo namas
Žiemą, ne sezono metu ar šaltą vasarą vis tiek būtina jį šildyti. šiuo atveju tai gali būti tinkamiausia.
Galite perskaityti apie slėgio kritimo šildymo sistemoje priežastis. Trikčių šalinimas.
Bendro suvartojamos energijos kiekio įvertinimas
Norint įvertinti visą šildymo periodo energijos suvartojimą, reikia perskaičiuoti šilumos nuostolius per vėdinimą ir atitveriančias konstrukcijas, atsižvelgiant į vidutinę temperatūrą, tai yra, dT bus ne 48, o tik 28 laipsniai.
Tada vidutiniai galios nuostoliai per sienas bus:
Qс = (240 / 4,375) * (23 – (-5)) = 1536 W.
Tarkime, kad per stogą, grindis, langus ir duris prarandama papildomai vidutiniškai 800 W, tada bendra vidutinė šilumos nuostolių per pastato atitvarą galia bus Q = 1536 + 800 = 2336 W.
Vidutinis šilumos nuostolių per vėdinimą greitis bus:
Tada visą laikotarpį turėsite išleisti šildymui:
W = ((2336 + 6592)*24*183)/1000 = 39211 kWh.
Prie šios vertės reikia pridėti 2405 kWh nuostolių per kanalizacijos sistemą, kad bendras energijos suvartojimas šildymo laikotarpiu būtų 41616 kWh.
Jei kaip energijos nešiklis naudojamos tik dujos, nuo 1 kub. m iš kurių galima gauti 9,45 kWh šilumos, tuomet jam reikės 41616 / 9,45 = 4404 kub. m.
Video tema
eeni2008
Pažiūrėkime, kaip apskaičiuoti namo šilumos nuostolius per pastato apvalkalą. Skaičiavimas pateiktas naudojant vieno aukšto gyvenamojo namo pavyzdį. Šiuo skaičiavimu galima apskaičiuoti ir atskiro kambario, viso namo ar atskiro buto šilumos nuostolius.
Šilumos nuostolių skaičiavimo techninės specifikacijos pavyzdys
Pirmiausia sudarome paprastą namo planą, kuriame nurodomas patalpų plotas, langų ir lauko durų dydis ir vieta. Tai būtina norint nustatyti namo paviršiaus plotą, per kurį prarandama šiluma.
Formulė šilumos nuostolių apskaičiavimui
Norėdami apskaičiuoti šilumos nuostolius, naudojame šias formules:
R=B/K- tai pastato atitvarų šiluminės varžos skaičiavimo formulė.
- R - šiluminė varža, (m2*K)/W;
- K – medžiagos šilumos laidumo koeficientas, W/(m*K);
- B - medžiagos storis, m.
Q =S. dT/R- tai šilumos nuostolių skaičiavimo formulė.
- Q - šilumos nuostoliai, W;
- S - pastato apvalkalo plotas, m2;
- dT – temperatūrų skirtumas tarp vidaus erdvė ir gatvė, K;
- R – vertė šiluminė varža konstrukcijos, m2.K/W
Temperatūrai namo viduje apskaičiuoti imame +21..+23°C – toks režimas žmogui patogiausias. Minimalus lauko temperatūraŠilumos nuostoliams apskaičiuoti paėmėme -30°C, nes in žiemos laikotarpis regione: ten, kur pastatytas namas (Jaroslavlio sritis, Rusija), tokia temperatūra gali išsilaikyti ilgiau nei vieną savaitę, o į skaičiavimus rekomenduojama įtraukti žemiausią temperatūros rodiklį, kai temperatūrų skirtumas yra dT = 51.. 53, vidutiniškai – 52 laipsniai.
Bendri namo šilumos nuostoliai susideda iš visų atitvertų konstrukcijų šilumos nuostolių, todėl pagal šias formules atliekame:
Atlikę skaičiavimus gavome šiuos duomenis:
- Q sienos - 0,49 kWh,
- Q lubos - 0,49 kWh,
- Grindys Q - 0,32 kWh,
- Q langai - 0,38 kWh.
- Q įėjimo durys - 0,16 kWh.
Iš viso: bendras šilumos nuostolių per pastato atitvarą rezultatas 1,84 kWh.
Iki šiol šilumos taupymas yra svarbus parametras, į kurį atsižvelgiama statant gyvenamąją ar biuro patalpą. Pagal SNiP 23-02-2003 „Pastatų šiluminė apsauga“, šilumos perdavimo varža apskaičiuojama naudojant vieną iš dviejų alternatyvių metodų:
- Nurodantis;
- Vartotojas.
Norėdami apskaičiuoti namų šildymo sistemas, galite naudoti šildymo ir namų šilumos nuostolių apskaičiavimo skaičiuoklę.
Preskriptyvusis požiūris- tai yra atskirų pastato šiluminės apsaugos elementų standartai: išorinės sienos, grindys virš nešildomų patalpų, dangos ir palėpės grindys, langai, įėjimo durys ir tt
Vartotojiškas požiūris(šilumos perdavimo varža gali būti sumažinta atsižvelgiant į nustatytą lygį, jei projektinės savitosios šilumos energijos sąnaudos patalpų šildymui yra mažesnės nei standartinės).
Sanitariniai ir higienos reikalavimai:
- Vidaus ir lauko oro temperatūrų skirtumas neturėtų viršyti tam tikrų leistinų verčių. Didžiausias leistinas išorinės sienos temperatūros skirtumas yra 4°C. dengimui ir palėpės aukštas 3°C, o rūsių ir šliaužtinų erdvių uždengimui 2°C.
- Temperatūra val vidinis paviršius tvora turi būti aukštesnė už rasos taško temperatūrą.
Pavyzdžiui: Maskvai ir Maskvos regionui reikalinga sienos šiluminė varža pagal vartotojo metodą yra 1,97 °C m 2 /W, o pagal norminį metodą:
- namams nuolatinė gyvenamoji vieta 3,13 °C m 2 / W.
- administraciniams ir kitiems visuomeniniai pastatai, įskaitant struktūras sezoninė gyvenamoji vieta 2,55 °C m 2 / W.
Dėl šios priežasties renkantis katilą ar kitus šildymo įrenginius tik pagal nurodytus jų techninę dokumentaciją parametrus. Turite savęs paklausti, ar jūsų namas buvo pastatytas griežtai laikantis SNiP 2003-02-23 reikalavimų.
Todėl už teisingas pasirinkimasšildymo katilo galia arba šildymo prietaisai, būtina apskaičiuoti realų šilumos nuostoliai iš jūsų namų. Paprastai gyvenamasis namas praranda šilumą per sienas, stogą, langus, taip pat gali atsirasti didelių šilumos nuostolių dėl vėdinimo.
Šilumos nuostoliai daugiausia priklauso nuo:
- temperatūrų skirtumai namuose ir lauke (kuo skirtumas didesnis, tuo didesni nuostoliai).
- sienų, langų, lubų, dangų šilumos apsaugos charakteristikos.
Sienos, langai, lubos turi tam tikrą atsparumą šilumos nutekėjimui, medžiagų šilumos izoliacinės savybės įvertinamos verte, vadinama šilumos perdavimo atsparumas.
Atsparumas šilumos perdavimui parodys, kiek šilumos nutekės kvadratinis metras struktūras esant tam tikram temperatūrų skirtumui. Šį klausimą galima suformuluoti skirtingai: koks temperatūrų skirtumas atsiras, kai per kvadratinį metrą tvoros praeis tam tikras šilumos kiekis.
R = ΔT/q.
- q – šilumos kiekis, išeinantis per kvadratinį metrą sienos arba lango paviršiaus. Šis šilumos kiekis matuojamas vatais kvadratiniam metrui (W/m2);
- ΔT – lauko ir kambario temperatūros skirtumas (°C);
- R – šilumos perdavimo varža (°C/W/m2 arba °C m2/W).
Tais atvejais, kai tai susiję daugiasluoksnė konstrukcija, tada sluoksnių atsparumas tiesiog susumuojamas. Pavyzdžiui, sienos iš medžio, kuri yra išklota plyta, varža yra trijų varžų suma: plyta ir medinė siena ir oro tarpas tarp jų:
R (iš viso) = R (mediena) + R (oras) + R (plyta)
Temperatūros pasiskirstymas ir oro ribiniai sluoksniai perduodant šilumą per sieną.
Šilumos nuostolių skaičiavimas atliekami šalčiausiam metų periodui, tai yra šalčiausia ir vėjuotojiausia metų savaitė. Statybinėje literatūroje medžiagų šiluminė varža dažnai nurodoma remiantis ši sąlyga Ir klimato regionas(arba lauko temperatūrą), kur yra jūsų namas.
Šilumos perdavimo varžų lentelė įvairios medžiagos
esant ΔT = 50 °C (T išorinė = -30 °C. T vidinė = 20 °C.)
|
Sienų medžiaga ir storis |
Atsparumas šilumos perdavimui Rm.
|
|
Mūrinė siena |
0.592 |
|
Rąstinis namas Ø 25 |
0.550 |
|
Rąstinis namas iš medienos Storis 20 centimetrų |
0.806 |
|
Karkasinė siena (lenta + |
|
|
Putų betono siena 20 centimetrų |
0.476 |
|
Tinkavimas ant plytų, betono. |
|
|
Lubų (palėpės) grindys |
|
|
Dvigubos medinės durys |
Langų šilumos nuostolių lentelė įvairaus dizaino esant ΔT = 50 °C (T išorinė = -30 °C. T vidinė = 20 °C.)
|
Pastaba
. Lyginiai skaičiai simbolis dvigubo stiklo langai rodo orą
tarpas milimetrais;
. Raidės Ar reiškia, kad tarpas užpildytas ne oru, o argonu;
. Raidė K reiškia, kad išorinis stiklas turi specialų permatomą
karščiui atspari danga.
Kaip matyti iš aukščiau esančios lentelės, modernūs dvigubo stiklo langai tai leidžia sumažinti šilumos nuostolius langai beveik padvigubėjo. Pavyzdžiui, 10 langų, kurių matmenys 1,0 m x 1,6 m, sutaupoma iki 720 kilovatvalandžių per mėnesį.
Norėdami teisingai pasirinkti medžiagas ir sienelės storį, pritaikykite šią informaciją konkrečiam pavyzdžiui.
Skaičiuojant šilumos nuostolius vienam m2, naudojami du dydžiai:
- temperatūros skirtumas ΔT.
- šilumos perdavimo varža R.
Tarkime, kambario temperatūra yra 20 °C. o lauke bus –30 °C temperatūra. Šiuo atveju temperatūros skirtumas ΔT bus lygus 50 °C. Sienos pagamintos iš 20 centimetrų storio medienos, tada R = 0,806 °C m 2 / W.
Šilumos nuostoliai bus 50 / 0,806 = 62 (W/m2).
Supaprastinti šilumos nuostolių skaičiavimus statybos žinynuose nurodyti šilumos nuostolius įvairių tipų sienos, lubos ir kt. kai kurioms žiemos oro temperatūros vertėms. Paprastai nurodomi skirtingi skaičiai kampiniai kambariai (oro turbulencija, kuri išpučia namą, turi tam įtakos) ir nekampinis, taip pat atsižvelgiama į pirmojo ir viršutinio aukštų patalpų temperatūrų skirtumą.
Pastato atitvarų elementų savitųjų šilumos nuostolių lentelė (1 m2 pagal vidinį sienų kontūrą) priklausomai nuo šalčiausios metų savaitės vidutinės temperatūros.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pastaba. Tuo atveju, kai už sienos yra išorinė nešildoma patalpa (baldakimas, įstiklinta veranda ir pan.), tada šilumos nuostoliai per jį bus 70% skaičiuotinės vertės, o jei už šios nešildomos patalpos yra kita lauko patalpa, tai šilumos nuostoliai bus 40% skaičiuotinės vertės.
Pastato atitvarų elementų savitųjų šilumos nuostolių lentelė (1 m2 išilgai vidinio kontūro) priklausomai nuo šalčiausios metų savaitės vidutinės temperatūros.
1 pavyzdys.
Kampinis kambarys(1 aukštas)
Kambario charakteristikos:
- 1 aukštas.
- kambario plotas - 16 m2 (5x3,2).
- lubų aukštis - 2,75 m.
- Yra dvi išorinės sienos.
- išorinių sienų medžiaga ir storis - mediena 18 centimetrų storio, dengta gipso kartono plokštėmis ir išklijuota tapetais.
- langai - du (aukštis 1,6 m, plotis 1,0 m) su stiklo paketais.
- grindys - medinės apšiltintos. rūsys žemiau.
- virš mansardos grindų.
- numatoma lauko temperatūra -30 °C.
- reikalinga kambario temperatūra +20 °C.
- Išorinių sienų plotas atėmus langus: S sienos (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
- Lango plotas: S langai = 2x1,0x1,6 = 3,2 m2
- Grindų plotas: S aukštas = 5x3,2 = 16 m2
- Lubų plotas: Lubos S = 5x3,2 = 16 m2
Vidinių pertvarų plotas į skaičiavimą neįtrauktas, nes temperatūra abiejose pertvaros pusėse yra vienoda, todėl per pertvaras šiluma neišeina.
Dabar apskaičiuokime kiekvieno paviršiaus šilumos nuostolius:
- Q sienos = 18,94x89 = 1686 W.
- Q langai = 3,2x135 = 432 W.
- Grindys Q = 16x26 = 416 W.
- Lubos Q = 16x35 = 560 W.
Bendri patalpos šilumos nuostoliai bus: Q bendras = 3094 W.
Reikėtų nepamiršti, kad per sienas išeina daug daugiau šilumos nei per langus, grindis ir lubas.
2 pavyzdys
Kambarys po stogu (mansardas)
Kambario charakteristikos:
- viršutiniame aukšte.
- plotas 16 m2 (3,8x4,2).
- lubų aukštis 2,4 m.
- išorinės sienos; du stogo šlaitai (šiferis, ištisinis apvalkalas, 10 centimetrų mineralinė vata, pamušalas). frontonai (10 centimetrų storio sijos, dengtos lentomis) ir šoninės pertvaros ( karkaso siena su keramzito įdaru 10 centimetrų).
- langai - 4 (po du ant kiekvieno stoglangio), 1,6 m aukščio ir 1,0 m pločio su stiklo paketais.
- numatoma lauko temperatūra -30°C.
- reikalinga kambario temperatūra +20°C.
- Galinių išorinių sienų plotas atėmus langus: S galinės sienos = 2x(2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m2
- Stogo šlaitų, besiribojančių su patalpa, plotas: S nuožulnios sienos = 2x1,0x4,2 = 8,4 m2
- Šoninių pertvarų plotas: S šoninė pertvara = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
- Lango plotas: S langai = 4x1,6x1,0 = 6,4 m2
- Lubų plotas: Lubos S = 2,6x4,2 = 10,92 m2
Toliau skaičiuosime šių paviršių šilumos nuostolius, tuo tarpu reikia atsižvelgti į tai, kad tokiu atveju šiluma nepateks per grindis, nes apačioje yra šilta patalpa. Šilumos nuostoliai sienoms Skaičiuojame kaip kampinėms patalpoms, o luboms ir šoninėms pertvaroms įvedame 70 procentų koeficientą, nes už jų yra nešildomos patalpos.
- Q galinės sienos = 12x89 = 1068 W.
- Q nuožulnios sienos = 8,4x142 = 1193 W.
- Q šoninis perdegimas = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
- Q langai = 6,4x135 = 864 W.
- Lubos Q = 10,92x35x0,7 = 268 W.
Bendri patalpos šilumos nuostoliai bus: Q bendras = 4504 W.
Kaip matome, šiltas kambarys 1 aukštas praranda (arba sunaudoja) žymiai mažiau šilumos nei palėpės kambarys su plonomis sienomis ir dideliu įstiklinimo plotu.
Kad šis kambarys būtų tinkamas žiemos apgyvendinimas, visų pirma būtina apšiltinti sienas, šonines pertvaras ir langus.
Bet koks atitveriantis paviršius gali būti pateiktas daugiasluoksnės sienos pavidalu, kurių kiekvienas sluoksnis turi savo šiluminę varžą ir savo atsparumą oro pralaidumui. Susumavus visų sluoksnių šiluminę varžą, gauname visos sienos šiluminę varžą. Be to, susumavus visų sluoksnių atsparumą oro pratekėjimui, galite suprasti, kaip siena kvėpuoja. Labiausiai geriausia siena pagaminta iš medienos turi būti lygi 15–20 centimetrų storio sienai iš medienos. Žemiau pateikta lentelė padės tai padaryti.
Įvairių medžiagų atsparumo šilumos perdavimui ir oro pralaidumui lentelė ΔT = 40 ° C (T išorinė = -20 ° C. T vidinė = 20 ° C.)
|
|
Storis |
Atsparumas |
Atsparumas |
|
|
Lygiavertis |
||||
|
Mūrinis mūras nuo įprastų 12 centimetrų |
12 |
0.15 |
12 |
6 |
|
Mūras iš keramzitbetonio blokelių 1000 kg/m3 |
1.0 |
75 |
17 |
|
|
Putplastis akytasis betonas 30 cm storio 300 kg/m3 |
2.5 |
190 |
7 |
|
|
Stora medinė siena (pušis) 10 centimetrų |
10 |
0.6 |
45 |
10 |
Norėdami susidaryti išsamų vaizdą apie viso kambario šilumos nuostolius, turite atsižvelgti į
- Šilumos nuostoliai dėl pamato sąlyčio su užšalusiu gruntu paprastai sudaro 15% šilumos nuostolių per pirmojo aukšto sienas (atsižvelgiant į skaičiavimo sudėtingumą).
- Šilumos nuostoliai, susiję su ventiliacija. Šie nuostoliai apskaičiuojami atsižvelgiant į statybos kodeksus(SNiP). Gyvenamajame pastate reikia maždaug vieno oro keitimo per valandą, tai yra per tą laiką reikia tiekti tiek pat tūrio grynas oras. Taigi su vėdinimu susiję nuostoliai bus šiek tiek mažesni nei šilumos nuostoliai, priskiriami atitvarinėms konstrukcijoms. Pasirodo, šilumos nuostoliai per sienas ir stiklus siekia tik 40 proc šilumos nuostoliai ventiliacijai 50 proc. IN Europos standartai vėdinimas ir sienų izoliacija, šilumos nuostolių santykis yra 30% ir 60%.
- Jei siena „kvėpuoja“, kaip 15–20 centimetrų storio siena iš medienos ar rąstų, tada šiluma grįžta. Tai leidžia sumažinti šilumos nuostolius 30%. todėl skaičiavimo metu gautą sienos šiluminės varžos reikšmę reikia padauginti iš 1,3 (arba atitinkamai sumažinti šilumos nuostolius).
Susumavus visus šilumos nuostolius namuose, galite suprasti, kokios galios yra katilas ir šildymo prietaisai būtinas patogiam namo šildymui šalčiausiomis ir vėjuotomis dienomis. Be to, tokie skaičiavimai parodys, kur yra „silpnoji grandis“ ir kaip ją pašalinti naudojant papildomą izoliaciją.
Taip pat galite apskaičiuoti šilumos suvartojimą naudodami suvestinius rodiklius. Taigi 1-2 aukštų namuose, kurie nėra labai apšiltinti, esant -25 °C lauko temperatūrai, 1 m 2 bendro ploto reikia 213 W, o esant -30 °C - 230 W. Gerai izoliuotiems namams šis skaičius bus: esant -25 °C - 173 W vienam m 2 bendro ploto, o esant -30 °C - 177 W.
Šaltuoju periodu, kai patalpų oro temperatūra yra daug aukštesnė už lauko oro temperatūrą, šilumos srautai (šilumos nuostoliai) vyksta per pastato atitvarą.
Šilumos nuostoliai patalpose susideda iš dviejų pagrindinių komponentų: perdavimo šilumos nuostolių ir šilumos suvartojimo per nesandarius įsiskverbtam orui šildyti.
Perdavimo šilumos nuostoliai yra šilumos praradimas per išorinius gaubtus dėl šilumos perdavimo.
Perdavimo šilumos nuostoliai nustatomi naudojant formules:
kur yra šilumos nuostoliai, W;
Tvoros šiluminė varža ()/W, nustatyta termotechninis skaičiavimas;
K - tvoros šilumos perdavimo koeficientas W / (),
F yra tvoros paviršiaus plotas,
– projektinė oro temperatūra patalpoje, °C, 2 lentelė
Numatoma lauko oro temperatūra, lygi šalčiausio penkių parų laikotarpio vidutinei temperatūrai, °C, 3 lentelė
N – apskaičiuoto temperatūrų skirtumo korekcijos koeficientas;
Papildomi šilumos nuostoliai, W.
Apskaičiuojant paviršių plotus F formulėse (1.24) ir (1.25.), vadovaujamės visuotinai priimta atitveriančios konstrukcijos tiesinių matmenų nustatymo metodika.
Ryžiai. 2. Tvorų matavimas:
a – vertikaliai; b – plane; 1 – grindys ant žemės; 2- aukštas išilgai sijų; 3 – aukštas virš rūsio; O – langai; NS – išorinė siena; Pl – grindys; Penk – lubos.
Grindų, gulinčių ant žemės, šilumos nuostolius įprasta nustatyti pagal zonas. Kiekviena zona turi savo šiluminę varžą.
; 4.3()/W;
Šilumos nuostolių per i-ąją zoną kiekis apskaičiuojamas pagal formulę:
kur i-osios zonos varža, ()/ W;
– i-osios zonos plotas (2 m pločio žiedinės juostos plotas išilgai pastato kontūro). I zonos plotas pastato kampuose padauginamas iš 2.
Ryžiai. 3. Šiluma teka iš grindų palei žemę ir palaidotas sienas:
a – per grindis; b – per įgilintą sieną; c – grindų padalijimas į zonas 1,2,3,4; d – įgilinto pavėsio ir grindų padalijimas į zonas 1,2,3,4.
Šilumos nuostoliai per grindis gaunami susumavus šilumos nuostolius pagal zonas
Jei grindys klojamos ant sijų arba ant izoliacinės medžiagos (turi oro tarpą) ir jų šiluminė varža papildomi elementai Skaičiavimo metodas išlieka tas pats (šiuo atveju kiekvienos zonos atsparumas padidėja apatinių sluoksnių atsparumo dydžiu).
Ta pati technika skaičiuojama šilumos nuostoliai per žemėje įkastas pastato sienas (šildomi rūsiai).
Skirstymas į zonas prasideda nuo žemės paviršiaus pastato išorėje, grindys laikomos sienų tąsa.
Papildomi šilumos nuostoliai nustatomi taip:
1. Priedai, skirti orientuotis į pagrindinius taškus, daromi prie visų vertikalių tvorų arba vertikalių pasvirusių tvorų projekcijų:
Š, Š-V, Š-R, A-10 %; W, SE – 5 %; S, S-W – 0%.
2. Už šalto oro veržimąsi pro išorines duris, kai jos trumpam atidaromos pastato aukštyje N, m:
Dvigubos durys su prieškambariais – 27% H;
Tas pats be prieangio - 34% H;
Vienvėrės durys – 22% N.
3. Pirmojo aukšto aukštams virš šaltų pastatų rūsių vietose, kuriose numatoma lauko oro temperatūra (penkios dienos) yra minus 40 °C ir žemesnė, laikoma, kad ji yra lygi 5%.
Susumavus visų korpusų perdavimo šilumos nuostolius, gauname visos patalpos šilumos nuostolius.
3 SKYRIUS. KAMBARIŲ ŠILUMOS BALANSAS IR PASTATŲ ŠILDYMO SĄLYGOS
Šildymo sistemų projektinė galia
Šiluminės sąlygos gali būti pastovios arba kintamos.
Nuolatinis – palaikomas visą parą gyvenamuosiuose, pramoniniuose pastatuose su nuolatiniu eksploatavimu, vaikų ir gydymo įstaigos, viešbučiai, sanatorijos.
Kintamasis – gamybiniuose pastatuose, kuriuose dirbama viena ir dviem pamainomis, administraciniuose, komerciniuose, mokymosi paskirties pastatuose, paslaugų įmonėse. Ne darbo valandomis naudoti esamą šildymo sistemą, arba šildymas budėjimo režimu -žema temperatūra.
Šilumos balansas apibendrinamas formoje (3.1 lentelė).
3.1 lentelė. Šilumos balanso forma
Jei šilumos nuostoliai yra didesni už šilumos išsiskyrimą, reikia šildyti.
Numatoma šildymo sistemos šiluminė galia:
Q с,о = ∑Q prakaitas - ∑Q įrašas, (3.1)
Jei į pramoninis pastatas ∑Q įrašas >∑Q prakaitas, tada sutvarkoma tiekiamoji ventiliacija.
Šilumos nuostoliai per pastato atitvarus
Norėdami nustatyti šilumos nuostolius, turite:
Grindų planai su visais pastato matmenys;
Kopija iš bendrojo plano su pagrindinių taškų ir vėjo rožės žymėjimu;
Kiekvieno kambario paskirtis;
Pastato statybos geografinė padėtis;
Visų išorinių tvorų projektai.
Visų kambarių planuose nurodyta:
Sunumeruoti iš kairės į dešinę, laiptinės yra žymimi raidėmis arba romėniškais skaitmenimis neatsižvelgiant į aukštą ir laikomi vienu kambariu.
Šilumos nuostoliai patalpose per atitveriančias konstrukcijas, suapvalinta iki 10 W:
Q riba = (F/R o)(t in – t n B)(1 + ∑β)n = kF(t in – t n B)(1 – ∑β)n,(3.2)
Kur F, k, R o- projektinis plotas, šilumos perdavimo koeficientas, atitvarinės konstrukcijos šilumos perdavimo varža, m2, W/(m2 oC), (m2 oC)/W; t in- numatoma patalpų oro temperatūra, o C; t n B- numatoma lauko oro temperatūra (B) arba oro temperatūra šaltesnėje patalpoje; n- koeficientas, atsižvelgiant į atitvarų konstrukcijų išorinio paviršiaus padėtį išorės oro atžvilgiu (2.4 lentelė); β - papildomi šilumos nuostoliai pagrindinių nuostolių dalimis.
Į šilumos mainus per tvoras tarp gretimų šildomų patalpų atsižvelgiama, jei temperatūros skirtumas jose didesnis nei 3°C.
Kvadratas F, m2, tvoros (išorės sienos (NS), langai (O), durys (D), žibintai (F), lubos (Pt), grindys (P)) matuojamos pagal pastato planus ir pjūvius (3.1 pav. ).
1. Pirmo aukšto sienų aukštis: jei grindys yra ant žemės, tarp pirmojo ir antrojo aukštų grindų lygių ( h 1); jei grindys yra ant sijų - nuo išorinio grindų paruošimo lygio ant sijų iki antrojo aukšto grindų lygio ( h 11); nešildomam rūsiui ar po žeme - nuo lygio apatinis paviršius pirmojo aukšto grindų konstrukcija iki antrojo aukšto gatavo grindų lygio ( h 111), o vieno aukšto pastatuose su mansarda aukštis matuojamas nuo grindų iki grindų izoliacinio sluoksnio viršaus.
2. Tarpinio aukšto sienų aukštis yra tarp šio ir viršutinių grindų gatavų grindų lygių ( h 2), o viršutinis aukštas - nuo jo gatavų grindų lygio iki palėpės grindų izoliacinio sluoksnio viršaus ( h 3) arba stogo danga be stogo.
3. Išorinių sienų ilgis kampinėse patalpose – nuo išorinio kampo krašto iki ašių vidaus sienos (l 1 Ir l 2l 3).
4. Vidinių sienų ilgis – nuo išorinių sienų vidinių paviršių iki vidinių sienų ašių ( m 1) arba tarp vidinių sienų ašių (T).
5. Langų, durų ir žibintų plotai – pagal mažiausius pastato angų matmenis šviesoje ( A Ir b).
6. Lubų ir grindų plotai virš rūsių ir požeminių erdvių kampinėse patalpose – nuo išorinių sienų vidinio paviršiaus iki priešingų sienų ašių ( m 1 Ir n), o ne kampiniuose - tarp vidinių sienų ašių ( T) ir nuo išorinės sienos vidinio paviršiaus iki priešingos sienos ašies ( n).
Linijinių matmenų paklaida ±0,1 m, ploto paklaida ±0,1 m2.
Ryžiai. 3.1. Šilumos perdavimo tvoros matavimo schema
3.2 pav. Šilumos nuostolių per grindis ir sienas, palaidotas žemiau žemės lygio, nustatymo schema
1 - pirmoji zona; 2 – antroji zona; 3 – trečioji zona; 4 – ketvirta zona (paskutinė).
Šilumos nuostoliai per grindis nustatomi 2 m pločio zonomis-juostomis, lygiagrečiomis išorinėms sienoms (5.2 pav.).
Sumažintas šilumos perdavimo pasipriešinimas R n.p., m 2 K/W, neapšiltintų grindų plotai ant žemės ir sienų žemiau žemės lygio, su šilumos laidumu λ > 1,2 W/(m o C): 1-ajai zonai - 2,1; 2 zonai - 4,3; 3 zonai - 8,6; 4 zonai (likęs grindų plotas) - 14.2.
Formulė (3.2) skaičiuojant šilumos nuostolius Q pl, W, per grindis, esančias ant žemės, yra tokia:
Q pl = (F 1 / R 1n.p +F 2 / R 2n.p +F 3 / R 3n.p +F 4 / R 4n.p) (t in – t n B) (1 + ∑β) n ,(3.3)
Kur F 1 - F 4- plotas 1 - 4 zoninės juostos, m2; R 1, n.p. - R 4, n.p.- grindų zonų šilumos perdavimo varža, m 2 K/W; n =1.
Izoliuotų grindų ant žemės ir sienų žemiau žemės paviršiaus atsparumas šilumos perdavimui (λ< 1,2 Вт/(м· оС)) R y .п, m 2 o C/W, taip pat nustatoma zonoms pagal formulę
R u.p = R n.p +∑(δ u.s. /λ u.s.),(3.4)
Kur R n.a.- neizoliuotų grindų zonų šilumos perdavimo varža (3.2 pav.), m 2 o C/W; trupmenos suma- suma šiluminės varžos izoliaciniai sluoksniai, m 2 o C/W; δ у.с- izoliacinio sluoksnio storis, m.
Grindų ant sijų atsparumas šilumos perdavimui R l, m 2 o C/W:
Rl.p = 1,18 (R n.p +∑(δ u.s. /λ u.s.)),(3.5)
Izoliaciniai sluoksniai yra oro sluoksnis ir lentų grindys ant sijų.
Skaičiuojant šilumos nuostolius, grindų plotai išorinių sienų kampuose (pirmoje dviejų metrų zonoje) į skaičiavimą įvedami du kartus sienų kryptimi.
Šilumos nuostoliai per požeminę išorinių sienų dalį ir šildomo rūsio grindis taip pat skaičiuojami 2 m pločio zonose, skaičiuojant nuo žemės lygio (žr. 3.2 pav.). Tada grindys (skaičiuojant zonas) laikomos išorinių sienų požeminės dalies tąsa. Šilumos perdavimo varža nustatoma taip pat, kaip ir neapšiltintoms arba apšiltintoms grindims.
Papildomi šilumos nuostoliai per tvoras.(3.2) terminas (1+∑β) atsižvelgia į papildomus šilumos nuostolius kaip pagrindinių šilumos nuostolių dalį:
1. Apie orientaciją pagrindinių taškų atžvilgiu. β išorinės vertikalios ir nuožulnios (vertikalios projekcijos) sienos, langai ir durys.
Ryžiai. 3.3. Priedas prie pagrindinių šilumos nuostolių, priklausomai nuo tvorų orientacijos pagrindinių taškų atžvilgiu
2. Patalpoms su dviem ar daugiau išorinių sienų vėdinti. IN standartiniai projektai pro sienas, duris ir langus į visas pasaulio šalis β = 0,08 su vienu išorinė siena ir 0,13 kampiniams kambariams ir visose gyvenamosiose patalpose.
3. Esant projektinei lauko oro temperatūrai. Pirmo aukšto nešildomoms grindims virš šaltų požeminių pastatų zonų vietose su t n B minus 40°C ir žemiau - β = 0,05.
4. Sušildyti veržiantį šaltą orą. Lauko durims, be oro arba oro-terminės užuolaidos, pastato aukštyje N, m:
- β = 0,2N- trivietėms durims su dviem prieškambariais tarp jų;
- β = 0,27 N - Už dvigubos durys su vestibiuliu tarp jų;
- β = 0,34 N - dviguboms durims be prieangio;
- β = 0,22 N - viengulėms durims.
Išoriniams neįrenginiams vartams β =3 be prieangio ir β = 1 – su prieangiu prie vartų. Vasarinėms ir avarinėms lauko durims ir vartams β = 0.
Formoje įrašomi šilumos nuostoliai per pastato atitvaras (3.2 lentelė).
3.2 lentelė. Forma (forma) šilumos nuostoliams apskaičiuoti
Sienų plotas skaičiuojant matuojamas su langų plotu, taigi į langų plotą atsižvelgiama du kartus, todėl 10 stulpelyje koeficientas k langai yra imamas kaip skirtumas tarp jo verčių langams ir sienoms.
Šilumos nuostolių skaičiavimai atliekami pagal patalpą, aukštą, pastatą.
