Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

În timpul funcționării clădirii, atât supraîncălzirea cât și înghețarea sunt nedorite. Pentru a determina terenul de mijloc va permite calculul termic, care nu este mai puțin important decât calculul eficienței, rezistenței, rezistenței la foc, durabilității.

Pe baza standardelor de inginerie termică, a caracteristicilor climatice, a permeabilității la vapori și a umezelii, se face alegerea materialelor pentru construcția structurilor de închidere. Cum se efectuează acest calcul, luăm în considerare în articol.

Scopul calculului termic

Mult depinde de caracteristicile termice ale gardurilor capitale ale clădirii. Aceasta este umiditatea elementelor structurale și indicatorii de temperatură care afectează prezența sau absența condensului pe pereții despărțitori interiori și pe plafoane.

Calculul va arăta dacă temperaturile stabile și caracteristicile de umiditate vor fi menținute la plus și minus temperaturi. Lista acestor caracteristici include un indicator precum cantitatea de căldură pierdută de plicurile clădirii în perioada rece.

Nu puteți începe proiectarea, fără a avea toate aceste date. Pe baza lor, alegeți grosimea pereților și a podelelor, o secvență de straturi.

În conformitate cu normele GOST 30494-96 valori de temperatură în incintă. În medie, este egal cu 21⁰. În acest caz, umiditatea relativă este obligată să rămână într-un cadru confortabil, și aceasta este în medie 37%. Cea mai mare viteză a masei de aer - 0, 15 m / s

Calculul termic urmărește să determine:

  1. Sunt modelele identice cu cerințele menționate în ceea ce privește protecția termică?
  2. Ați asigurat astfel o microclimat confortabil în interiorul clădirii?
  3. Este asigurată protecția termică optimă a structurilor?

Principiul de bază este echilibrul diferenței de indicatori de temperatură al atmosferei structurilor interne ale gardurilor și încăperilor. Dacă nu este urmată, aceste suprafețe vor absorbi căldură, iar temperatura din interior va rămâne foarte scăzută.

Temperatura internă nu trebuie să fie afectată în mod semnificativ de modificările fluxului de căldură. Această caracteristică se numește rezistență la căldură.

Prin efectuarea unui calcul termic se determină limitele optime (minimă și maximă) ale dimensiunilor pereților și pardoselilor în grosime. Aceasta este o garanție a funcționării clădirilor pe o perioadă lungă de timp, atât fără înghețări structurale extreme, cât și supraîncălzire.

Parametrii pentru efectuarea calculelor

Pentru a efectua un calcul de căldură, aveți nevoie de parametrii inițiali.

Acestea depind de o serie de caracteristici:

  1. Scopul clădirii și tipul acesteia.
  2. Structuri verticale de orientare orientate în raport cu direcția spre punctele cardinale.
  3. Parametrii geografici ai viitoarei locuințe.
  4. Volumul clădirii, numărul de etaje, pătrat.
  5. Tipurile și datele dimensionale ale ușilor, deschiderilor ferestrelor.
  6. Tipul de încălzire și parametrii tehnici ai acestuia.
  7. Numărul de rezidenți permanenți.
  8. Materialul este structuri de protecție verticale și orizontale.
  9. Suprapunerea etajului superior.
  10. Echipament de apă caldă.
  11. Tipul de ventilație.

Alte caracteristici de proiectare ale structurii sunt, de asemenea, luate în considerare în calcul. Capacitatea de respirație a structurilor de închidere nu ar trebui să contribuie la răcirea excesivă în interiorul casei și la reducerea caracteristicilor de ecranare a elementelor de încălzire.

Pierderea de căldură provoacă supraaglomerarea pereților și, în plus, implică o umiditate care afectează în mod negativ durabilitatea clădirii.

În procesul de calcul, în primul rând, acestea determină datele termice ale materialelor de construcție din care sunt realizate elementele de pardoseală ale clădirii. În plus, se determină rezistența redusă la transferul de căldură și conformitatea cu valoarea sa standard.

Formule pentru producerea calculului

Pierderile de căldură pierdute de casă pot fi împărțite în două părți principale: pierderile prin pereți și pierderile cauzate de funcționarea sistemului de ventilație. În plus, căldura se pierde atunci când apa caldă este descărcată în sistemul de canalizare.

Pierderi prin structuri de închidere

Pentru materialele din care sunt aranjate structurile de închidere, este necesar să se găsească valoarea indicelui de conductivitate termică Kt (gradul W / mx). Ele se află în directoarele relevante.

Acum, știind grosimea straturilor, conform formulei: R = S / Kt, se calculează rezistența termică a fiecărei unități. Dacă construcția este multistrat, toate valorile obținute se adaugă.

Mărimea pierderilor de căldură este cea mai ușoară determinare prin adăugarea fluxului de căldură prin plicul clădirii, care formează de fapt această clădire.

Fiind ghidat de o astfel de tehnică, ei iau în considerare momentul în care materialele care alcătuiesc structurile au o structură diferită. De asemenea, se ia în considerare faptul că fluxul de căldură care trece prin ele prezintă caracteristici diferite.

Pentru fiecare proiect individual, pierderea de căldură este determinată de formula:

Q = (A / R) x dT

aici:

  • A - suprafață în m².
  • R este rezistența structurii de transfer de căldură.
  • dT este diferența de temperatură dintre exterior și interior. Este necesar să o determinăm pentru cea mai frigă perioadă de 5 zile.

Prin efectuarea unui calcul în acest fel, puteți obține rezultatul numai pentru perioada cea mai rece de cinci zile. Pierderea totală a căldurii pentru întregul sezon rece este determinată de luarea în considerare a parametrului dT, având în vedere că temperatura nu este cea mai mică, ci media.

Gradul de absorbție a căldurii și transferul de căldură depinde de climatul din regiune. Din acest motiv, hărțile de umiditate sunt utilizate în calcule.

Apoi, calculați cantitatea de energie necesară pentru a compensa pierderea de căldură, trecând prin structura de închidere și prin ventilație. Este marcat cu simbolul W.

Pentru aceasta există o formulă:

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

În el, N este durata perioadei de încălzire în zile.

Dezavantaje ale calculului zonelor

Calculul bazat pe indexul zonei nu este foarte precis. Nu ia în considerare un astfel de parametru, cum ar fi climatul, indicatorii de temperatură, atât minim, cât și maxim, umiditate. Din cauza neglijării multor puncte importante, calculul are erori semnificative.

De multe ori încercând să le blocheze, proiectul prevede un "stoc".

Dacă, totuși, această metodă este aleasă pentru calcul, trebuie luate în considerare următoarele nuanțe:

  1. Cu înălțimea gardurilor verticale de până la trei metri și nu mai mult de două deschideri pe o suprafață, rezultatul este mai bine să se înmulțească cu 100 de wați.
  2. Dacă proiectul are un balcon, două ferestre sau o loggie, se înmulțește o medie de 125 de wați.
  3. Când locațiile sunt industriale sau depozite, utilizați un multiplicator de 150 de wați.
  4. Dacă radiatoarele sunt amplasate lângă ferestre, capacitatea lor de proiectare crește cu 25%.

Formula pentru zona are forma:

Q = S x 100 (150) wați.

Aici Q este nivelul confortabil al căldurii în clădire, S este zona cu încălzire în m². Numerele 100 sau 150 sunt valorile specifice ale energiei termice consumate pentru încălzire de 1 m².

Pierderea prin ventilarea casei

Parametrul cheie în acest caz este rata de schimb de aer. Cu condiția ca pereții casei să fie permeabili la vapori, această valoare este egală cu una.

Pătrunderea aerului rece în casă se realizează prin ventilație forțată. Ventilația de evacuare contribuie la îngrijirea aerului cald. Reduce pierderile prin schimbătorul de căldură de schimb de căldură de ventilație. Nu permite ca căldura să scape cu aerul de ieșire și să încălzească fluxurile de intrare.

Oferă o reînnoire completă a aerului în interiorul clădirii într-o oră. Clădirile construite în conformitate cu DIN au pereți izolați prin vapori, deci aici rata de schimbare a aerului este egală cu două.

Există o formulă prin care se determină pierderea de căldură prin sistemul de ventilație:

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

Aici, simbolurile indică următoarele:

  1. Qv - pierdere de căldură.
  2. V - volumul camerei în m.
  3. P este densitatea aerului. Valoarea sa se presupune a fi de 1, 2047 kg / mᶾ.
  4. KV - rata de schimb a aerului.
  5. C - căldură specifică. Este egal cu 1005 J / kg x C.

Conform rezultatelor acestui calcul, este posibil să se determine puterea generatorului de căldură al sistemului de încălzire. În cazul unei valori prea mari de putere, un dispozitiv de ventilație cu schimbător de căldură poate fi calea de ieșire. Luați în considerare câteva exemple pentru case din diferite materiale.

Un exemplu de calcul termic nr.1

Calculați casa rezidențială situată în regiunea climatică 1 (Rusia), subdistrictul 1B. Toate datele sunt luate din tabelul 1 al SNiP 23-01-99. Temperatura cea mai scăzută observată timp de cinci zile cu o siguranță de 0, 92 - tn = -22⁰С.

În conformitate cu SNiP, perioada de încălzire (zop) durează 148 de zile. Temperatura medie în timpul perioadei de încălzire cu indicatorii medii zilnici de temperatură aerului exterior este de 8⁰ - tt = -2, 3⁰. Temperatura exterioară în timpul sezonului de încălzire este tht = -4, 4⁰.

Pierderea de căldură la domiciliu este momentul cel mai important în faza de proiectare. Din rezultatul calculului depinde de alegerea materialelor de construcție și de izolație. Pierderile zero nu se întâmplă, dar trebuie să vă străduiți să vă asigurați că acestea sunt cele mai potrivite

O condiție a fost stipulată că trebuie asigurată o temperatură de 22⁰ în încăperile casei. Casa are două etaje și pereți cu o grosime de 0, 5 m. Înălțimea sa este de 7 m, dimensiunile sale în plan sunt de 10 x 10 m. Materialul structurilor verticale de închidere este ceramica caldă. Pentru ea, coeficientul de conductivitate termică este de 0, 16 W / mx C.

Ca izolație exterioară, a fost folosită vată minerală de 5 cm grosime. Valoarea CT pentru aceasta este de 0, 04 W / mx C. Numărul de deschideri de ferestre din casă este de 15 buc. 2, 5 m² fiecare.

Căderea prin pereți

Mai întâi de toate, este necesar să se determine rezistența termică a peretelui ceramic și a izolației. În primul caz, R1 = 0, 5: 0, 16 = 3, 125 mp mx C / W. În al doilea - R2 = 0, 05: 0, 04 = 1, 25 sq. M. mx C / W. În general, pentru structura de închidere verticală: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 metri pătrați. mx C / W.

Deoarece pierderile de căldură sunt direct proporționale cu relația cu zona structurilor de închidere, se calculează suprafața pereților:

A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2, 5 = 242, 5 m²

Acum puteți determina pierderea de căldură prin pereți:

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

Pierderile de căldură prin peretele orizontal sunt calculate în mod similar. În cele din urmă, toate rezultatele sunt rezumate.

Dacă există un subsol, atunci pierderea de căldură prin fundație și podea va fi mai mică, deoarece temperatura calculată a solului și nu aerul exterior este implicată în calcul

Dacă podeaua de la podeaua primului etaj este încălzită, podeaua nu poate fi încălzită. Pereții subsolului este încă mai bine pentru izolarea izolației, astfel că căldura nu intră în pământ.

Determinarea pierderilor prin ventilație

Pentru a simplifica calculul, nu țineți cont de grosimea pereților, ci pur și simplu determinați volumul de aer interior:

V = 10x10x7 = 700 mᶾ.

Atunci când rata de schimb a aerului Kv = 2, pierderile de căldură vor fi:

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

Dacă kv = 1:

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

Rotor și recuperatoarele lamelare asigură o ventilație eficientă a clădirilor rezidențiale. Eficiența primei este mai mare, atinge 90%.

Un exemplu de calcul al caldurii nr.2

Este necesar să se facă un calcul al pierderilor printr-un perete de cărămidă gros de 51 cm, izolat cu un strat de vată minerală de 10 centimetri. Outside - 18⁰, interior - 22⁰. Dimensiunile pereților sunt în înălțime de 2, 7 m și lungime de 4 m. Singurul perete exterior al camerei este orientat spre sud, nu există uși exterioare.

Pentru cărămizi, coeficientul de conductivitate termică Kt = 0, 58 W / mºС, pentru vata minerală - 0, 04 W / mºС. Rezistența termică:

R1 = 0, 51: 0, 58 = 0, 879 s. mx C / W. R2 = 0, 1: 0, 04 = 2, 5 metri pătrați. mx C / W. În general, pentru pereții verticali: R = R1 + R2 = 0.879 + 2.5 = 3.379 de metri pătrați. mx C / W.

Suprafața zidului exterior A = 2, 7 x 4 = 10, 8 m²

Pierdere de căldură prin perete:

Qc = (10, 8: 3, 379) x (22 - (-18)) = 127, 9 wați.

Pentru a calcula pierderile prin ferestre, utilizați aceeași formulă, dar rezistența termică este, de regulă, indicată în pașaport și nu este necesar să se calculeze.

În izolarea ferestrelor casei - "legătură slabă". Prin ele, o proporție destul de mare de căldură merge. Geamurile din sticlă multistrat, filmele care reflectă căldură, cadrele duble vor reduce pierderile, dar chiar și acest lucru nu va evita în totalitate pierderea de căldură.

În cazul în care casa are ferestre cu dimensiunile de 1, 5 x 1, 5 m², sunt de economisire a energiei, orientate spre nord, iar rezistența termică este de 0, 87 m2 ° C / W, atunci pierderile vor fi:

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

Un exemplu de calcul al caldurii nr. 3

Efectuați un calcul termic al unei clădiri de lemn din lemn cu o fațadă ridicată din busteni de pin cu grosimea stratului de 0, 22 m. Coeficientul pentru acest material este K = 0, 15. În această situație, pierderea de căldură va fi:

R = 0, 22: 0, 15 = 1, 47 m² x ⁰C / W.

Temperatura cea mai scăzută a săptămânii de cinci zile este de -18⁰, pentru confort în casă temperatura este de 21⁰. Diferența va fi de 39⁰. Dacă începem de la o suprafață de 120 m², obținem rezultatul:

Qc = 120 x 39: 1, 47 = 3184 wați.

Pentru comparație, definim pierderea unei case din cărămidă. Coeficientul pentru cărămizi de silicat este 0, 72.

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

În aceleași condiții, o casă din lemn este mai economică. Caramida silicata pentru pereti aici nu este potrivita deloc.

Structura din lemn are o capacitate mare de căldură. Structurile sale de închidere păstrează o temperatură confortabilă pentru o perioadă lungă de timp. Cu toate acestea, chiar casa de bustean trebuie sa fie incalzita si este mai bine sa o faceti din interior si din afara.

Constructorii și arhitecții vă recomandă să efectuați întotdeauna calcularea caldurii atunci când încălziți pentru alegerea corectă a echipamentului și în faza de proiectare a casei pentru a selecta un sistem de izolație adecvat.

Exemplu de calcul al căldurii № 4

Casa va fi construită în regiunea Moscovei. Pentru calcul, se ia un perete creat din blocuri de spumă. Spuma polistirenă extrudată este utilizată ca izolație. Finisare - tencuiala pe ambele parti. Structura sa este nisip de calcar.

Stingerea spumantului are o densitate de 24 kg / m.

Indicatori relativi de umiditate a aerului în cameră - 55% la o temperatură medie de 20⁰. Grosimea stratului:

  • ipsos - 0, 01 m;
  • spuma de beton - 0, 2 m;
  • polistiren expandat - 0, 065 m.

Sarcina este de a găsi rezistența necesară la transferul de căldură și cea reală. RTP necesar este determinat prin înlocuirea valorilor în expresie:

Rtr = a x ГСОП + b

unde GOSP este gradul-zi al sezonului de încălzire și a și b sunt coeficienții luați din tabelul nr. 3 din Codul de reguli 50.13330.2012. Deoarece clădirea este rezidențială, a este egală cu 0, 00035, b = 1, 4.

GOSP calculat prin formula, luată de la același joint venture:

GOSP = (tv-tot) x zot.

În această formulă, tv = 20⁰, tt = -2, 2⁰, zot-205 este perioada de încălzire în zile. Prin urmare:

GOSP = (20 - (-2, 2)) x 205 = 4551⁰ С x zi;

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

Folosind tabelul №2 SP50.13330.2012, determinați coeficienții de conductivitate termică pentru fiecare strat al peretelui:

  • λb1 = 0, 81 W / m C;
  • λb2 = 0, 26 W / m C;
  • λb3 = 0, 041 W / m C;
  • λb4 = 0, 81 W / m ⁰С.

Rezistența totală condiționată la transferul de căldură, R, este egală cu suma rezistențelor tuturor straturilor. Calculați-l conform formulei:

Această formulă este preluată din SP 50.13330.2012. Aici, 1 / av este o opoziție față de percepția termică a suprafețelor interioare. 1 / an - aceeași rezistență exterioară, δ / λ - strat termic

Înlocuirea valorilor obținute: Ro sb. = 2, 54 m2 ° C / W. Rf se determină prin înmulțirea lui R cu un coeficient r egal cu 0, 9:

Rf = 2, 54 x 0, 9 = 2, 3 m2 x ° C / W.

Rezultatul obligă modificarea designului elementului de închidere, deoarece rezistența termică reală este mai mică decât cea calculată.

Există multe servicii de calculator care accelerează și simplifică calculele.

Calculele termice sunt direct legate de definirea punctului de rouă. Ce este și cum să-i găsiți valoarea, veți învăța din articolul recomandat de noi.

Concluzii și video util pe această temă

Analiza termică folosind un calculator online:

Calculul corect al ingineriei termice:

Calculul caloriferului competent va permite evaluarea eficacității izolației elementelor externe ale casei pentru a determina puterea echipamentului de încălzire necesar.

Ca rezultat, puteți economisi bani achiziționând materiale și dispozitive de încălzire. Este mai bine să știți în avans dacă echipamentul poate face față încălzirii și condiționării clădirii decât să cumpere totul la întâmplare.

Vă rugăm să lăsați comentarii, să pună întrebări, să postați o fotografie cu privire la subiectul articolului în caseta de mai jos. Spuneți-ne cum a fost calculat calculele de căldură pentru alegerea echipamentului de încălzire sau a sistemului de izolație necesar. Este posibil ca informațiile dvs. să fie utile vizitatorilor site-ului.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie: