Теплотехнический расчет при устройстве вентилируемого фасада.
30.11.2015Разработка проекта вентилируемого фасада должна выполняться с учетом планировки строения, а также его архитектурных и конструкционных особенностей. При проектировании вентилируемого фасада большое значение имеет теплотехнический расчет. При проведении теплотехнического расчета вентфасада, основными нормативными документами являются: СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и «Рекомендации по проектированию навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором для нового строительства и реконструкции зданий».
При устройстве теплозащиты здания, вентилируемый фасад должен состоять из нескольких функциональных слоев:
– Внутренняя отделка стен;
– Стена из кирпича, бетона и др. материалов;
– Теплоизоляционные материалы, как правило, используется минераловатная плита толщиной 50-200мм;
– Специальная пленка, которая обеспечивает ветрозащиту и защиту от влаги;
– Вентилируемый зазор шириной от 50 мм для вентиляции;
– Облицовочные материалы, средняя толщина слоя 10 мм.
Многослойный вентилируемый фасад, имеет существенные преимущества в повышении теплозащитных свойств здания и снижения его теплопотерь, в сравнении с однослойным фасадом.
Рассмотрим подробнее основные принципы теплотехнического проектирования ограждающих конструкций здания.
1. С целью сокращения теплопотерь в зимнее время года и поступления тепла в летний период, приступая к разработке проекта зданий, следует учесть следующее:
– Необходимо учесть климатические особенности региона, где планируется возведение здания. Если в районе будущего строительства преобладают солнечные дни, то торцы здания по возможности следует ориентировать на север и юг. Это необходимо для предотвращения перегрева помещений.
– Солнцезащитные устройства, находящиеся на фасаде здания, следует проектировать: в случае ориентации фасада на юг – горизонтальными, на запад или восток – вертикальными, в случае других ориентаций комбинированными, состоящими из вертикальных и горизонтальных солнцезащитных элементов.
– Проектирование световых проемов и выбор их размеров, необходимо осуществлять в соответствии с назначением помещений и несущих конструкций здания. При этом должны строго соблюдаться действующие нормы, регламентированные для разработки проектов естественного освещения зданий.
– Использование теплоизоляционных материалов, должно быть предусмотрено расчетом, в том случае, когда есть возможность применения нескольких различных материалов.
– При выборе теплоизоляционных материалов и расчете толщины наружных ограждений, необходимо учитывать как единовременные, так и эксплуатационные расходы на отопление.
– В соответствии с требованиями, предъявляемыми к ограничению воздухопроницаемости, определенными в главе СНиП I I-3-79, необходимо предусмотреть тщательное уплотнение притворов, периметра оконных коробок, фальцетов и балконных дверей.
2. В разрабатываемом проекте должны быть учтены условия эксплуатации ограждающих конструкций, которые напрямую зависят от влажностного режима помещений и влияния атмосферных осадков в районе строительства.
3. Расчетные коэффициенты теплопроводности и теплоусвоения материалов, входящих в состав ограждающих конструкций, следует выбирать в соответствии с расчетными условиям эксплуатации и влажностных особенностей района строительства.
4. На влажностный режим наружных ограждений оказывает большое влияние порядок расположения слоев, из которых они состоят. С целью предупреждения переувлажнения материалов, малопаропроницаемые слои следует располагать у внутренней поверхности ограждения, а малотеплопроводные более паропроницаемые слои – у наружной поверхности.
5. Проектируя здания и сооружения, обязательно необходимо разработать систему защиты внутренней и наружной поверхности стен от увлажнения в результате:
– Влияния грунтовых вод;
– Воздействия влаги, вследствие влияния хозяйственно-бытовых и производственных процессов;
– Проникновения через стенки внутрь стены атмосферной влаги;
– Образования конденсата на внутренней поверхности ограждения.
6. Для наружной части стен, выполненных из влагоемких материалов, необходима защита их наружной поверхности от воздействия атмосферных осадков, посредством устройства
7. Для стен, наружная часть которых выполнена из влагоемких материалов, следует предусматривать защиту поверхности от увлажнения атмосферной влагой посредством устройства фактурного слоя штукатурки или облицовки и нанесения специальных защитных гидрофобных покрытий.
8. Необходимо обеспечить защиту наружных и внутренних стен от грунтовой влаги с помощью устройства гидроизоляции.
9. Воздушные прослойки, образующиеся в наружных стенах здания, термическое сопротивление которых учитывается в теплотехническом расчете ограждения в холодный период года, должны быть замкнутыми с высотой, не превышающей высоту этажа и не более 6 м.
10. При проектировании наружных ограждений, имеющих замкнутые воздушные прослойки, учитывается следующее:
– Для обеспечения сокращения тепла, передаваемого излучением, одну из поверхностей прослойки, рекомендуется покрыть алюминиевой фольгой;
– Гораздо эффективнее делать в ограждающей конструкции несколько прослоек малой толщины, чем одну большой толщины;
– Рекомендуется располагать воздушные прослойки как можно ближе к наружной стороне ограждения, это уменьшит количество тепла, передаваемого излучением в зимнее время.
11. Использование солнцезащитных устройств с целью заполнения световых проемов – наиболее эффективный способ снижения расхода энергии на охлаждение помещений и улучшение внутреннего температурного режима.
Внешний вид, долговечность и эксплуатационные характеристики вентилируемого фасада напрямую зависят от того, насколько грамотно был разработан проект. Доверяя разработку проекта вентилируемого фасада специалистам компании «Монтаж Проект», вы можете быть уверены в его надежности.
Монтаж любых фасадов
Навесной вентили́руемый фасад — это система, состоящая из облицовочных материалов, которые крепятся на стальной оцинкованный, стальной нержавеющий или алюминиевый каркас к несущему слою стены или к монолитному перекрытию.
Виды облицовки вентилируемых фасадов
- Керамический гранит
- Фасадные бетонные панели
- Кирпичные
- Алюминиевые композитные панели
- Стальные композитные панели
- Алюминиевые панели
- Фиброцементные панели
- Планкен (деревянная фасадная доска)
- Металлический сайдинг
- Виниловый сайдинг
- Натуральный гранит
- HPL панели
- Терракотовые панели
- Стеклопанели
- Металлические кассеты
- Фиброцементный сайдинг
- Облицовочный кирпич
- Клинкерная плитка
- Магнезитовая плита
- Солнечные батареи
Расчёт вентилируемых фасадов
Расчёт вентилируемого фасада включает прочностные и теплофизические расчёты.
В общем случае, прочностной расчёт заключается в определении напряжений и прогибов основных конструктивных элементов – кронштейнов и направляющих профилей, а также проверки узлов крепления – анкерного дюбеля на вырыв и заклепочного соединение на смятие и срез. Проверку элементов проводят при действии на систему сочетаний нагрузок от собственного веса конструкций, нагрузок от двухстороннего обледенения и ветровую нагрузку.
Теплофизические расчёты вентилируемого фасада включают теплотехнический, влажностный и расчёт воздухопроницаемости ограждающей конструкции. При определении толщины теплоизоляции, учитывается воздухообмен в зазоре вентилируемого фасада и влияние металлических теплопроводных включений с помощью коэффициента теплотехнической неоднородности или с помощью расчёта температурных полей.
На прочностной расчёт подсистемы вентилируемых фасадов распространяются положения основных нормативных документов, действующих в строительстве и локальные документы.
Для расчёта вентилируемых фасадов применяются программы фирм производителей систем или открытое программное обеспечение.
В настоящее время ведется совершенствование и доработка методик расчёта навесных вентилируемых фасадов, в частности вопросов влияния температурных напряжений в элементах на прочностные характеристики системы, способов учёта влияния воздухообмена в зазоре.
Вентфасады выполняют и важную декоративную функцию. Во-первых, облицовочные кассеты могут быть покрашены в любой цвет и иметь различную форму (в том числе нестандартную, фигурную). Во-вторых, вентиляционный фасад – это отличный способ скрыть такие недостатки фасада, которые едва ли можно оперативно изменить: неровности, трещины, остатки прежних элементов отделки.
Разработка методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с воздушными камерами и теплоотражающим покрытием Уланбатор Сулейменов, Андрей Костиков, Раимберды Риставлетов, Медетбек Камбаров, Руслан Кудабаев, Анна Воронцова :: ССРН
Восточно-Европейский журнал Технологии предприятия, 1(8(103)), 19-27, 2020, doi: 10. 15587/1729-4061.2020.194330
9 страниц Опубликовано: 17 ноя 2020
Смотреть все статьи Уланбатора СулейменоваЮжно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова
Институт проблем машиностроения им. А. Подгорного НАН Украины
Южно-Казахстанский государственный университет им. Университет
Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова
Институт проблем машиностроения им. А. Подгорного НАН Украины
Дата написания: 28 февраля 2020 г.
Abstract
Работа посвящена разработке методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с теплоизоляцией, в которой формируются воздушные камеры с теплоотражающим покрытием.
Инженерная методика заключалась в определении среднего значения RSI ограждающей конструкции на основе расчета температурного поля в ней. Для нахождения температурного поля рассматривалась одномерная задача теплопроводности в многослойной ограждающей конструкции. Теплотехнические неоднородности, обусловленные наличием чередующихся воздушных камер и перегородок из изоляционного материала, учитывались в математической модели с использованием эффективной теплопроводности соответствующего слоя. Этот коэффициент учитывает конвективную и лучистую составляющие теплообмена через воздушные камеры. Получено выражение для определения его величины в зависимости от температуры на стыке соответствующих слоев с соседними слоями ограждающих конструкций. Предложена итерационная процедура, позволяющая использовать это выражение для определения температурных полей в рассматриваемой ограждающей конструкции. В качестве исходных данных использовались геометрические и теплофизические характеристики элементов ограждающих конструкций, а также значения внутренней и наружной температуры и коэффициентов теплоотдачи соответствующих поверхностей.
Верификация инженерной методики проведена путем сравнения с результатами трехмерного CFD-моделирования, детально учитывающего свободно-конвективное движение в воздушных камерах и радиационный теплообмен между термически неоднородными стенками воздушной камеры. Показано, что использование одномерной математической модели вместо подробной трехмерной приводит к ошибкам, не превышающим 2,5 %.
В результате проведенного сравнительного анализа показана эффективность предлагаемого теплоизоляционного материала с воздушными камерами с теплоотражающим покрытием в сравнении с традиционными подходами к утеплению ограждающих конструкций. Расчеты выполнены для случая самой холодной пятидневки в климатической зоне города Шымкент (Республика Казахстан).
Ключевые слова: Теплоизоляция с воздушными камерами; теплоотражающее покрытие; Среднее значение RSI оболочки здания
Рекомендуемое цитирование: Рекомендуемая ссылка
Сулейменов, Уланбатор и Костиков, Андрей и Риставлетов, Раимберды и Камбаров, Медетбек и Кудабаев, Руслан и Воронцова Анна, Разработка методики теплотехнического расчета ограждающей конструкции с воздушными камерами и теплоотражающим покрытием (28. 02.2016 г.). 2020). Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, 1(8(103)), 19-27, 2020, doi: 10.15587/1729-4061.2020.194330, доступно в SSRN: https://ssrn.com/abstract=3702583
пошаговая инструкция с примерами и формулами
При эксплуатации здания нежелательны как перегрев, так и замерзание. Определить золотую середину позволит теплотехнический расчет, который не менее важен, чем расчет экономичности, прочности, огнестойкости, долговечности.
На основании теплотехнических норм, климатических характеристик, паро- и влагопроницаемости осуществляется выбор материалов для возведения ограждающих конструкций. Как выполнить этот расчет, рассмотрим в статье.
Содержание статьи:
- Цель теплотехнического расчета
- Параметры для выполнения расчетов
- Формулы расчета
- Потери через ограждающие конструкции
- Недостатки расчета площади 900 56 Потери через домашнюю вентиляцию
- Пример теплотехнического расчета №1
- Пример теплотехнического расчета №2
- Пример теплотехнического расчета №3
- Пример теплового расчета №4
Назначение теплотехнического расчета
Многое зависит от теплотехнических характеристик капитального ограждения здания. Это и влажность конструктивных элементов, и температурные показатели, влияющие на наличие или отсутствие конденсата на межкомнатных перегородках и потолках.
Расчет покажет, сохраняются ли стабильные температурно-влажностные характеристики при плюсовых и минусовых температурах. В перечень этих характеристик входит и такой показатель, как количество тепла, теряемого ограждающими конструкциями в холодный период.
Вы не можете начать проектирование, не имея всех этих данных. На их основе выбирают толщину стен и перекрытий, последовательность слоев.
По нормам ГОСТ 30494-96 значения температуры внутри. В среднем это 21⁰. При этом относительная влажность должна оставаться в комфортных рамках, а это в среднем 37%. Наибольшая скорость движения воздушных масс – 0,15 м/с
Теплотехнический расчет имеет целью определить:
- Соответствуют ли конструкции заявленным требованиям по теплозащите?
- Так ли полностью обеспечен комфортный микроклимат внутри здания?
- Обеспечена ли оптимальная теплозащита конструкций?
Основной принцип – соблюдение баланса разницы температурных показателей атмосферы внутренних конструкций ограждений и помещений. Если его не соблюдать, эти поверхности будут поглощать тепло, а внутри температура будет оставаться очень низкой.
Изменения теплового потока не должны существенно влиять на внутреннюю температуру. Эта характеристика называется теплостойкостью.
Путем выполнения теплового расчета определяются оптимальные пределы (минимальные и максимальные) размеров стен и перекрытий по толщине. Это гарантия эксплуатации здания на протяжении длительного периода, как без сильного промерзания конструкций, так и без перегрева.
Параметры для выполнения расчетов
Для выполнения теплового расчета необходимы исходные параметры.
Зависят от ряда характеристик:
- Назначение здания и его тип.
- Ориентация вертикальных ограждающих конструкций относительно ориентации по сторонам света.
- Географические параметры будущего дома.
- Объем здания, его этажность, площадь.
- Типы и размерные данные дверных, оконных проемов.
- Вид отопления и его технические параметры.
- Количество постоянных жителей.
- Материал вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций.
- Перекрытие верхнего этажа.
- Оборудован горячей водой.
- Тип вентиляции.
При расчете учитываются и другие конструктивные особенности сооружения. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций не должна способствовать переохлаждению внутри дома и снижению теплозащитных характеристик элементов.
Потери тепла вызывают и переувлажнение стен, а кроме того, это приводит к сырости, что отрицательно сказывается на долговечности здания.
В процессе расчета в первую очередь определяются теплотехнические характеристики строительных материалов, из которых изготавливается ограждающая конструкция. Кроме того, определению подлежит приведенное сопротивление теплопередаче и соответствие его нормативному значению.
Формулы для расчета
Потери тепла домом можно разделить на две основные части: потери через ограждающие конструкции и потери, вызванные функционированием. Кроме того, тепло теряется при сбросе теплой воды в канализационную систему.
Потери через ограждающие конструкции
Для материалов, из которых состоят ограждающие конструкции, необходимо найти значение показателя теплопроводности Кт (Вт/м х град). Они есть в соответствующих справочниках.
Теперь, зная толщину слоев, по формуле: R = S/CT рассчитаем термическое сопротивление каждой единицы. Если конструкция многослойная, все полученные значения суммируются.
Размеры теплопотерь проще всего определить, сложив тепловые потоки через ограждающие конструкции, фактически образующие данное здание
Руководствуясь этой методикой, учитывайте тот момент, что материалы, входящие в состав конструкции, имеют различное строение. Учитывается также, что проходящий через них тепловой поток имеет различную специфику.
Для каждой отдельной конструкции теплопотери определяются по формуле:
Q = (A/R) x dT
Здесь:
- А – площадь в м².
- R – сопротивление конструкции теплопередачи.
- dT – разница температур снаружи и внутри. Его необходимо определить для самого холодного 5-дневного периода.
Выполняя расчет таким образом, можно получить результат только за самую холодную пятидневку. Суммарные потери тепла за весь холодный период года определяются с учетом параметра dT с учетом температуры не самой низкой, а средней.
Степень поглощения тепла, а также теплопередача зависят от влажности климата в регионе. По этой причине в расчетах используются карты влажности.
Далее рассчитайте количество энергии, необходимой для компенсации потерь тепла, ушедших как через ограждающие конструкции, так и через вентиляцию. Обозначается W.
Для этого есть формула:
W = ((Q + QB) x 24 x N) / 1000
В ней N – продолжительность отопительного периода в днях.
Недостатки расчета площади
Расчет по показателю площади не очень точен. Здесь не учитывается такой параметр, как климат, температурные показатели, как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет существенные погрешности.
Часто их пытаются заблокировать, в проекте предусмотрен “запас”.
Если вы все-таки выбрали этот способ расчета, то необходимо учитывать следующие нюансы:
- При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности результат лучше умножьте на 100 ватт.
- Если в проекте есть балкон, два окна или лоджия, умножается в среднем на 125 Вт.
- Если помещение производственное или складское, используется умножитель на 150 Вт.
- При размещении радиаторов возле окон их расчетная мощность увеличивается на 25%.
Формула площади:
Q = S x 100 (150) W.
Здесь Q – комфортный уровень тепла в здании, S – площадь с отоплением в м². Цифры 100 или 150 – удельное количество тепловой энергии, затраченное на обогрев 1 м².
Потери через домашнюю вентиляцию
Ключевым параметром в данном случае является кратность воздухообмена. При условии, что стены дома паропроницаемы, эта величина равна единице.
Проникновение холодного воздуха в дом осуществляется приточной вентиляцией. Вытяжная вентиляция способствует оттоку теплого воздуха. Снижает потери через вентиляцию теплообменника. Он не дает теплу уйти вместе с вытяжным воздухом, а сам обогревает входящие потоки
Обеспечивает полное обновление воздуха внутри здания за один час. Здания, построенные по стандарту DIN, имеют стены с пароизоляцией, поэтому здесь коэффициент воздухообмена принимается равным двум.
Существует формула, по которой определяются потери тепла через систему вентиляции:
Qw = (V x Qu: 3600) x P x C x dT
Здесь символы обозначают следующее:
- Qв – потери тепла.
- V – объем помещения в мᶾ.
- P — плотность воздуха. его значение принимается равным 1,2047 кг/мᶾ.
- Kv – коэффициент воздухообмена.
- C – удельная теплоемкость. Он равен 1005 Дж/кг х Кл.
По результатам данного расчета можно определить мощность теплогенератора системы отопления. Если значение мощности слишком велико, ситуация может стать выходом из положения. . Давайте рассмотрим несколько примеров домов из разных материалов.
Пример теплотехнического расчета №1
Рассчитываем жилой дом, расположенный в 1 климатическом районе (Россия), подрайон 1Б. Все данные взяты из таблицы 1 СНиП 23-01-99. Самая низкая температура наблюдается за пять дней с безопасностью 0,9.2 – tн = -22⁰С.
В соответствии со СНиП отопительный период (зоп) длится 148 дней. Средняя температура за отопительный период при среднесуточных показателях температуры воздуха на улице составляет 8⁰ – общ = -2,3⁰. Температура наружного воздуха в отопительный сезон tht = -4,4⁰.
Теплопотери дома – важнейший момент на этапе проектирования. От результатов расчета зависит выбор строительных материалов и утеплителя. Нулевых потерь не бывает, но стремитесь к тому, чтобы они были максимально целесообразными.
Условием предусмотрено, что в комнатах дома должна быть обеспечена температура 22 дома. Дом имеет два этажа и стены толщиной 0,5 м. Его высота 7 м, размеры в плане 10 х 10 м. Материал вертикальных стен – теплая керамика. Для него коэффициент теплопроводности составляет 0,16 Вт/м х Кл.
В качестве наружного утеплителя использовалась минеральная вата, толщиной 5 см. Величина КТ для нее равна 0,04 Вт/м х С. Количество оконных проемов в доме 15 шт. 2,5 м² каждый.
Потери тепла через стены
В первую очередь необходимо определить тепловое сопротивление как керамической стены, так и изоляции. В первом случае R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 кв.м x С/Вт. Во втором – R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 кв.м x С/Вт. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,375 кв.м x С/Вт.
Поскольку теплопотери имеют прямопропорциональную зависимость от площади ограждающих конструкций, вычисляем площадь стен:
А = 10 х 4 х 7 – 15 х 2,5 = 242,5 м²
Теперь можно определить потери тепла через стены:
Qc = (242,5:4,375) х (22 – (-22)) = 2438,9 Вт
Потери тепла через горизонтальные перегородки рассчитываются аналогичным образом. В результате все результаты суммируются.
Если есть подвал, то теплопотери через фундамент и пол будут меньше, так как в расчете участвует температура грунта, а не наружного воздуха
Если подвал под полом первого этажа отапливается, то пол можно не утеплять. Стены подвала все же лучше обшить утеплителем, чтобы тепло не уходило в землю.
Определение потерь через вентиляцию
Для упрощения расчета толщину стен не учитывать, а просто определить объем воздуха внутри:
V = 10х10х7 = 700 мᶾ.
При кратности воздухообмена Kv = 2 потери тепла составят:
Qw = (700 x 2): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 – (-22)) = 20 776 Вт.
Если Kv = 1:
Qw = (700 x 1): 3600) x 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 10 358 Вт.
Эффективную вентиляцию жилых зданий обеспечивают роторные и пластинчатые рекуператоры. КПД первого выше, он достигает 90%.
Пример теплотехнического расчета №2
Требуется рассчитать потери через кирпичную стену толщиной 51 см. Утеплен 10-сантиметровым слоем минеральной ваты. Снаружи – 18⁰, внутри – 22⁰. Размеры стены составляют 2,7 м в высоту и 4 м в длину. Единственная внешняя стена помещения ориентирована на юг, наружных дверей нет.
Для кирпича коэффициент теплопроводности Кт = 0,58 Вт/мºС, для минеральной ваты – 0,04 Вт/мºС. Тепловое сопротивление:
R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 кв.м x С/Вт. R2 = 0,1:0,04=2,5 кв.м х С/Вт. В общем случае для вертикальной ограждающей конструкции: R=R1+R2=0,879+2,5=3,379 кв. м x C / Вт.
Площадь внешней стены A = 2,7 x 4 = 10,8 м²
Теплопотери через стену:
Qc = (10,8:3,379) x (22 – (-18)) = 127,9 Вт.
Для расчета потерь через окна используется та же формула, но их термическое сопротивление обычно указывается в паспорте и рассчитывать его не нужно.
В теплоизоляции дома окна являются «слабым звеном». Через них проходит довольно большая доля тепла. Многослойные стеклопакеты, теплоотражающие пленки, двойные рамы снизят потери, но даже это не поможет полностью избежать потерь тепла
Если окна дома размерами 1,5 х 1,5 м² энергосберегающие, ориентированы на север , а термическое сопротивление равно 0,87 м2°С/Вт, то потери составят:
Qo = (2,25:0,87) х (22 – (-18)) = 103,4 т.
Пример теплотехнического расчета №3
Выполняем тепловой расчет деревянного сруба с фасадом, возведенным из сосновых бревен с толщиной слоя 0,22 м. Коэффициент для этого материала К = 0,15. При таком раскладе теплопотери составят:
R = 0,22: 0,15 = 1,47 м² х ⁰C/Вт.
Минимальная пятидневная температура -18⁰, для комфорта в доме устанавливается температура 21⁰. Разница составляет 39⁰. Если исходить из площади 120 м², то получим результат:
Qc = 120 х 39:1,47 = 3184 Вт.
Для сравнения определяем потери кирпичного дома. Коэффициент для силикатного кирпича равен 0,72.
R = 0,22: 0,72 = 0,306 м² x ⁰C / Вт.
Qs = 120 x 39: 0,306 = 15 294 Вт.
В тех же условиях деревянный дом более экономичен. Силикатный кирпич для возведения стен здесь совершенно не подходит.
Деревянная конструкция обладает высокой теплоемкостью. Его ограждающие конструкции долго сохраняют комфортную температуру. Тем не менее, даже бревенчатый дом нужно утеплять и лучше это делать как изнутри, так и снаружи
Строители и архитекторы рекомендуют заняться грамотным подбором оборудования и на этапе проектирования дома подобрать подходящую систему утепления.
Пример теплового расчета №4
Дом будет построен в Московской области. Для расчета была взята стена, созданная из пеноблоков. Как применяется изоляция. Отделка конструкции – штукатурка с обеих сторон. Его структура известковая и песчаная.
Пенополистирол имеет плотность 24 кг/мᶾ.
Относительная влажность воздуха в помещении 55% при средней температуре 20⁰. Толщина слоя: штукатурка
- – 0,01 м; пенобетон
- – 0,2 м; пенополистирол
- – 0,065 м.
Задача найти необходимое сопротивление теплопередаче и фактическое. Необходимый Ртр определяется подстановкой значений в выражение:
Ртр = а х ГСОП + b
где ГОСП – градусо-день отопительного сезона, а а и b – коэффициенты, взятые из таблицы № 3 Свода правил 50.13330.2012. Поскольку здание жилое, а равно 0,00035, b = 1,4.
ГСОП рассчитывается по формуле, взятой из того же СП:
ГСОП = (тв – общ) х зот.
В этой формуле тв = 20⁰, tф = -2,2⁰, zф – 205 – отопительный период в днях. Отсюда:
ГСОП = (20 – (-2,2)) х 205 = 4551⁰ С х сут.;
Rтр = 0,00035 х 4551 + 1,4 = 2,99 м2 х С/Вт.
Используя таблицу № 2 СП50.13330.2012, определить коэффициент теплопроводности для каждого слоя стены:
- λb1 = 0,81 Вт/м ⁰С;
- λb2 = 0,26 Вт/м ⁰С;
- λb3 = 0,041 Вт/м ⁰С;
- λb4 = 0,81 Вт/м ⁰С.
Суммарное условное сопротивление теплопередаче Ro, равное сумме сопротивлений всех слоев. Рассчитайте его по формуле:
Эта формула взята из СП 50.13330.2012. Здесь 1/ср – противодействие тепловосприятию внутренних поверхностей. 1 / en – то же внешнее, δ / λ – сопротивление теплового слоя
Подставляя значения получаем: = 2,54 м2°С/Вт. Rf определяют путем умножения Ro на коэффициент r, равный 0,9:
Rf = 2,54 х 0,9 = 2,3 м2 х °С/Вт.
Результат обязывает изменить конструкцию ограждающего элемента, так как фактическое термическое сопротивление меньше расчетного.
Существует множество компьютерных сервисов, которые ускоряют и упрощают расчеты.