Toplotni izračun ovojnic za zgradbe

Termični izračun vam omogoča, da določite najmanjšo debelino zaprtih konstrukcij, tako da med delovanjem konstrukcije ni primerov pregrevanja ali zamrzovanja.

Zaprtje konstrukcijskih elementov ogrevanih javnih in stanovanjskih stavb, z izjemo zahtev stabilnosti in trdnosti, trajnosti in požarne odpornosti, učinkovitosti in arhitekturne zasnove, mora najprej izpolnjevati toplotne standarde. Izberejo elemente ograje glede na zasnovo, klimatološke značilnosti pozidane površine, fizikalne lastnosti, vlažnostno-temperaturne razmere v stavbi ter v skladu z zahtevami odpornosti na prenos toplote, prodora zraka in prodiranja pare.

Kaj je smisel izračuna?

1. Če se pri izračunu stroškov prihodnje strukture upoštevajo samo lastnosti trdnosti, bodo stroški seveda nižji. Vendar pa je to viden prihranek: kasneje bo ogrevanje prostora zahtevalo veliko več denarja.
2. Pravilno izbrani materiali bodo ustvarili optimalno mikroklimo v zaprtih prostorih.
3. Pri načrtovanju ogrevalnega sistema je potreben tudi toplotni izračun. Da je sistem donosen in učinkovit, je potrebno imeti idejo o realnih možnostih stavbe.

Toplotne zahteve

Pomembno je, da zunanje strukture izpolnjujejo naslednje toplotne zahteve:

• Imel je dovolj toplotno zaščitnih lastnosti. Z drugimi besedami, v poletnih mesecih ni dovoljeno pregrevati prostorov, pozimi pa prekomerne toplotne izgube.
• Temperaturna razlika med zrakom znotraj ograj in prostorov ne sme biti višja od standardne vrednosti. V nasprotnem primeru lahko pride do prekomernega hlajenja človeškega telesa s sevanjem toplote na teh površinah in kondenzacijo vlage v notranjem zračnem toku na zaprtih konstrukcijah.
• V primeru spremembe toplotnega toka morajo biti temperaturna nihanja v prostoru minimalna. Ta lastnost se imenuje toplotna odpornost.
• Pomembno je, da zračna neprepustnost ograj ne povzroči močnega hlajenja prostorov in ne poslabša toplotno zaščitnih lastnosti konstrukcij.
• Ograje morajo imeti normalen režim vlage. Ker pregreta ograja povečuje toplotne izgube, povzroča vlago v prostoru, zmanjšuje trajnost struktur.

Da bi strukture izpolnjevale zgoraj navedene zahteve, se izvedejo toplotni inženirski izračuni, toplotna odpornost, paroprepustnost, prepustnost zraka in prenos vlage v skladu z zahtevami normativne dokumentacije.

Toplotne lastnosti

Naslednji dejavniki so odvisni od toplotnih lastnosti zunanjih konstrukcijskih elementov zgradb:

• Vlažnostni režim strukturnih elementov.
• Temperatura notranjih struktur, ki zagotavlja odsotnost kondenzata na njih.
• Stalna vlažnost in temperatura v prostorih, tako v mrazu kot v topli sezoni.
• Količina toplote, ki jo stavba izgubi v zimskem času.

Na podlagi vsega zgoraj navedenega se izračun toplotne zasnove konstrukcij šteje za pomemben korak pri načrtovanju stavb in objektov, tako civilnih kot industrijskih. Oblikovanje se začne z izbiro struktur - njihovo debelino in zaporedje plasti.

Naloge izračuna toplotne tehnike

Torej se izračun toplotnega inženiringa zaprtih strukturnih elementov izvede z namenom:

1. Skladnost objektov s sodobnimi zahtevami za toplotno zaščito zgradb in objektov.
2. Zagotavljanje udobne mikroklime v notranjosti.
3. Zagotavlja optimalno toplotno zaščito za ograje.

Ključni parametri za izračun

Za določitev pretoka toplota za ogrevanje, poleg termičnega izračuna zgradbe je treba upoštevati tudi številne parametre, ki so odvisni od naslednjih značilnosti:

• Namen in vrsta zgradbe.
• Geografska lokacija stavbe.
• Usmeritev sten na kardinalne točke.
• Dimenzije konstrukcij (prostornina, površina, število nadstropij).
• Tip in velikost oken in vrat.
• Značilnosti ogrevalnega sistema.
• Število ljudi v stavbi hkrati.
• Material sten, tal in stropa zadnjega nadstropja.
• Prisotnost tople vode.
• Tip prezračevalnih sistemov.
• Druge oblike konstrukcije.

Termični izračun: program

Do danes, razvil veliko programov, ki vam omogočajo, da bi ta izračun. Izračun se praviloma opravi na podlagi metodologije, ki je opisana v regulativni in tehnični dokumentaciji.

Ti programi vam omogočajo, da izračunate naslednje:

• Toplotna odpornost
• Izguba toplote skozi konstrukcije (stropne, talne, vratne in okenske odprtine ter stene).
• Količina toplote, ki je potrebna za segrevanje vdihanega zraka.
• Izbira sevalnih (bimetalnih, litoželeznih, aluminijastih) radiatorjev.
• Zaposlovanje jekleni radiatorji.

Termični izračun: primer izračuna za zunanje stene

Za izračun je treba določiti naslednje glavne parametre:

• t _in = 20 ° C - to je temperatura zračnega toka v stavbi, ki je sprejeta za izračun ograj na najnižjih vrednostih najbolj optimalne temperature ustrezne zgradbe in konstrukcije. Sprejeta je v skladu z GOST 30494-96.

• V skladu z zahtevami GOST 30494-96, mora biti vlažnost v prostoru 60%, zato bo prostor opremljen z normalnimi pogoji vlažnosti.
• V skladu s Prilogo B SNiP 23-02-2003 je območje vlažnosti suho, kar pomeni, da so pogoji delovanja ograj A.
• t _n = -34 ° C zunanja temperatura pretok zraka v zimskem časovnem obdobju, ki ga sprejema SNiP na podlagi najhladnejših petih dni, z varnostjo 0,92.
• Z _o.per = 220 dni je trajanje ogrevalnega obdobja, ki je sprejeto po SNiP, medtem ko je povprečna dnevna temperatura okolja ≤ 8 ° C.
• T _od.per. = -5,9 ° C je temperatura okolice (povprečje) v ogrevalnem obdobju, ki je sprejeta po SNiP, pri dnevni temperaturi okolja ≤ 8 ° C.

Neobdelani podatki

V tem primeru se izvede toplotni izračun stene, da se določi optimalna debelina plošč toplotno izolacijski material za njih. Kot zunanja stena se bo uporabljala sendvič plošča (TU 5284-001-48263176-2003).

Udobni pogoji

Razmislite, kako toplotni inženiring izračun zunanje stene. Najprej morate izračunati potrebno odpornost na prenos toplote, s poudarkom na udobnih in sanitarnih pogojih:

R ₀ ^tr = (n × (t _v - t _n )): (Δt ⁿ × α _in ), kjer

n = 1 je koeficient, ki je odvisen od položaja zunanjih strukturnih elementov glede na zunanji zrak. To je treba vzeti v skladu s SNiP 23-02-2003 iz tabele 6.

Δt ⁿ = 4,5 ° C je normirana temperaturna razlika notranje površine konstrukcije in notranjega zraka. Sprejeti po podatkih SNiP iz tabele 5.

α _v = 8,7 W / m ² ° C je prenos toplote notranjih zaprtih struktur. Podatki so vzeti iz tabele 5 po SNiP.

Podatke v formuli nadomestimo in dobimo:

R ₀ ^tr = (1 × (20 - (-34)): (4.5 × 8,7) = 1,379 m ² ° C / W.

Pogoji varčevanja z energijo

Izvajanje toplotnega izračuna stene, ki temelji na pogojih varčevanja z energijo, je potrebno izračunati zahtevano odpornost na prenos toplote konstrukcij. Določa GSOP (stopinjski dan ogrevalnega obdobja, ° C) po naslednji formuli:

GOSP = (t _in - t _{iz. Per.} ) × Z iz. _Per , kjer

t _v je temperatura zračnega toka v zgradbi, ° C.

Z _od.per. in t _from.per. - trajanje (dnevi) in temperatura (° C) obdobja s povprečno dnevno temperaturo zraka ≤ 8 ° C.

Tako:

GOSP = (20 - (-5,9)) × 220 = 5698.

Na podlagi varčevanja z energijo določimo R ₀ ^tr z interpolacijsko metodo po SNiP iz tabele 4:

R0 ^mp = 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000) / / (6000 - 4000)) = 2,909 (m ² ° C / W)

Nadalje je pri toplotnem izračunu zunanje stene potrebno izračunati odpornost na prenos toplote R ₀ :

R ₀ = 1 / α _v + R ₁ + 1 / α _n , kjer

R ₁ = d / l.

d je debelina izolacije, m

l = 0,042 W / m ° C je toplotna prevodnost plošče iz mineralne volne.

α _n = 23 W / m ² ° C je prenos toplote zunanjih konstrukcijskih elementov, vzet po SNiP.

R _° = 1 / 8,7 + d / 0,042 + 1/23 = 0,158 + d / 0,042.

Debelina izolacije

Debelina izolacijskega materiala se določi na podlagi dejstva, da je R ₀ = R ₀ ^tr , medtem ko je R ₀ ^tr vzet pod pogoji varčevanja z energijo, s tem:

2,909 = 0,158 + d / 0,042, od koder je d = 0,116 m.

Blagovno znamko sendvič plošč izberemo po katalogu z optimalno debelino toplotnoizolacijskega materiala: ДП 120, skupna debelina panela pa 120 mm. Podobno je izdelan izračun toplotne tehnike v stavbi kot celoti.

Potreba po izvedbi izračuna

Zasnovan na podlagi izračuna toplote inženiringa, izveden pravilno, ovoj stavbe omogoča zmanjšanje stroškov ogrevanja, katerih stroški se redno povečujejo. Poleg tega je ohranjanje toplote pomembna okoljska naloga, saj je neposredno povezana z zmanjšanjem porabe goriva, kar vodi do zmanjšanja vpliva negativnih dejavnikov na okolje.

Poleg tega je treba spomniti, da lahko nepravilno izdelana izolacija povzroči prekomerno vlaženje konstrukcij, kar bo povzročilo nastanek plesni na površini sten. Oblikovanje plesni pa bo vodilo k poslabšanju notranje dekoracije (lupljenje ozadja in barve, uničenje ometne plasti). V posebej naprednih primerih je morda potrebna radikalna intervencija.

Gradbena podjetja v svojih dejavnostih pogosto poskušajo uporabiti sodobne tehnologije in materiale. Samo strokovnjak lahko razume potrebo po uporabi tega ali tistega materiala, ločeno in v kombinaciji z drugimi. Termični izračun bo pomagal določiti najbolj optimalne rešitve, ki bodo zagotavljale trajnost strukturnih elementov in minimalne finančne stroške.