At skabe behagelige forhold for at bo eller arbejde er byggeriets primære opgave. En betydelig del af vores lands territorium er beliggende i nordlige breddegrader med et koldt klima. Derfor er det altid vigtigt at opretholde en behagelig temperatur i bygninger. Med væksten i energitarifferne kommer reduktionen af energiforbruget til opvarmning i forgrunden.
Klimatiske karakteristika
Valget af væg- og tagkonstruktion afhænger primært af de klimatiske forhold i byggeområdet. For at bestemme dem er det nødvendigt at henvise til SP131.13330.2012 "Konstruktionsklimatologi". Følgende mængder er brugt i beregningerne:
- temperaturen i den koldeste fem-dages periode med en sikkerhed på 0,92, angivet med Tn;
- gennemsnitstemperatur, angivet med Tot;
- varighed, angivet med ZOT.
På eksemplet for Murmansk har værdierne følgende værdier:
- Тн=-30 grader;
- Tot=-3,4 grader;
- ZOT=275 dage.
Derudover er det nødvendigt at indstille designtemperaturen inde i rum-tv'et, det bestemmes i overensstemmelse med GOST 30494-2011. Til bolig kan du tage TV=20 grader
For at udføre en varmeteknisk beregning af omsluttende strukturer, forudberegn værdien af GSOP (grad-dag for opvarmningsperioden):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. I vores eksempel er GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Nøgleindikatorer
For det rigtige valg af byggekuvertmaterialer er det nødvendigt at bestemme, hvilke termiske egenskaber de skal have. Et stofs evne til at lede varme er karakteriseret ved dets varmeledningsevne, angivet med det græske bogstav l (lambda) og måles i W / (m x grader). En strukturs evne til at holde på varmen er karakteriseret ved dens modstand mod varmeoverførsel R og er lig med forholdet mellem tykkelse og varmeledningsevne: R=d/l.
Hvis strukturen består af flere lag, beregnes modstanden for hvert lag og summeres derefter.
Varmeoverførselsmodstand er hovedindikatoren for udendørs konstruktion. Dens værdi skal overstige standardværdien. Når vi udfører en varmeteknisk beregning af klimaskærmen, skal vi bestemme den økonomisk begrundede sammensætning af vægge og tag.
Værdeledningsevneværdier
Isoleringskvalitetbestemmes primært af termisk ledningsevne. Hvert certificeret materiale gennemgår laboratorietest, som et resultat af hvilke denne værdi bestemmes for driftsbetingelserne "A" eller "B". For vores land svarer de fleste regioner til driftsbetingelserne "B". Når du udfører en varmeteknisk beregning af de omsluttende strukturer i et hus, skal denne værdi bruges. Værdierne for termisk ledningsevne er angivet på etiketten eller i materialepasset, men hvis de ikke er tilgængelige, kan du bruge referenceværdierne fra adfærdskodeksen. Værdierne for de mest populære materialer er anført nedenfor:
- Almindelig murværk - 0,81 W(m x grader).
- Silikatmursten - 0,87 W(m x grader).
- Gas og skumbeton (densitet 800) - 0,37 W(m x grader).
- Blødt træ - 0,18 W(m x grader).
- Ekstruderet Styrofoam - 0,032 W(m x grader).
- Mineraluldsplader (densitet 180) - 0,048 W(m x grader).
Almindelig værdi for varmeoverførselsmodstand
Den beregnede værdi af varmeoverførselsmodstanden bør ikke være mindre end basisværdien. Grundværdien er fastsat i henhold til tabel 3 SP50.13330.2012 "Termisk beskyttelse af bygninger". Tabellen definerer koefficienterne til beregning af de grundlæggende værdier af varmeoverførselsmodstand for alle omsluttende strukturer og typer af bygninger. I forlængelse af den påbegyndte termotekniske beregning af omsluttende konstruktioner kan et eksempel på beregning præsenteres som følger:
- Rsten=0,00035x6435 + 1,4=3,65 (m x grader/W).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x grader/W).
- Rchard=0,00045x6435 + 1,9=4,79 (m x grader/B).
- Rockna=0,00005x6435 + 0,3=0,62 (m x grader/W).
Termoteknisk beregning af den udvendige omsluttende konstruktion udføres for alle konstruktioner, der lukker den "varme" kontur - gulvet på jorden eller gulvet i den tekniske undergrund, ydervæggene (inklusive vinduer og døre), den kombinerede dækning eller gulvet i det uopvarmede loft. Beregningen skal også udføres for indvendige strukturer, hvis temperaturforskellen i tilstødende rum er mere end 8 grader.
Termoteknisk beregning af vægge
De fleste vægge og lofter er flerlags og heterogene i deres design. Termisk ingeniørberegning af omsluttende strukturer af en flerlagsstruktur er som følger:
Hvis vi overvejer en muret pudset væg, får vi følgende konstruktion:
- ydre lag af gips 3 cm tykt, termisk ledningsevne 0,93 W(m x grader);
- solid ler mursten murværk 64 cm, termisk ledningsevne 0,81 W(m x grader);
- Indre lag af gips 3 cm tykt, termisk ledningsevne 0,93 W(m x grader).
Formlen for termisk beregning af omsluttende strukturer er som følger:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=0,85(m x grader/W).
Den resulterende værdi er væsentligt mindre end den tidligere bestemte basismodstandsværdivarmeoverførsel af væggene i en boligbygning i Murmansk 3, 65 (m x grader / W). Væggen opfylder ikke lovkravene og skal isoleres. Til vægisolering bruger vi mineraluldsplader med en tykkelse på 150 mm og en varmeledningsevne på 0,048 W (m x grader).
Efter at have valgt isoleringssystemet, er det nødvendigt at udføre en verifikation termoteknisk beregning af de omsluttende strukturer. Et eksempel på en beregning er vist nedenfor:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97(m x grader/W).
Den opnåede beregnede værdi er større end basisværdien - 3,65 (m x grader / W), den isolerede væg opfylder kravene i standarderne.
Beregning af overlapninger og kombinerede belægninger udføres på samme måde.
Varmeteknisk beregning af gulve i kontakt med jorden
Ofte i private huse eller offentlige bygninger er gulvene på de første etager lavet på jorden. Modstanden mod varmeoverførsel af sådanne gulve er ikke standardiseret, men gulvenes design må som minimum ikke tillade dug at falde ud. Beregningen af strukturer i kontakt med jorden udføres som følger: gulvene er opdelt i strimler (zoner) 2 meter brede, startende fra den ydre grænse. Op til tre sådanne zoner er tildelt, det resterende areal tilhører den fjerde zone. Hvis gulvdesignet ikke sørger for effektiv isolering, tages zonernes varmeoverførselsmodstand som følger:
- 1 zone – 2, 1 (m x grader/W);
- 2 zone – 4, 3 (m x grader/W);
- 3 zone – 8, 6 (m x grader/W);
- 4 zone – 14, 3 (m x grader/W).
Det er let at se, at jo længere gulvet er fra ydervæggen, desto højere modstand mod varmeoverførsel. Derfor er de ofte begrænset til at opvarme gulvets omkreds. Samtidig føjes varmeoverførselsmodstanden af den isolerede struktur til zonens varmeoverførselsmodstand. Et eksempel på beregning af gulve på jorden vil blive betragtet nedenfor. Lad os tage gulvarealet 10 x 10, svarende til 100 kvadratmeter.
- Arealet af 1 zone vil være 64 kvadratmeter.
- Arealet af Zone 2 bliver 32 kvadratmeter.
- Arealet af Zone 3 bliver 4 kvadratmeter.
Gennemsnitlig gulvvarmeoverførselsmodstand på jorden:Rgulv=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x grader/ ti).
Efter at have afsluttet isoleringen af gulvomkredsen med en polystyrenskumplade 5 cm tyk, en strimmel 1 meter bred, opnår vi gennemsnitsværdien af varmeoverførselsmodstand:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x grader/W).
Det er vigtigt at bemærke, at ikke kun gulve beregnes på denne måde, men også vægkonstruktioner i kontakt med jorden (vægge i et forsænket gulv, varm kælder).
Termoteknisk beregning af døre
Grundværdien af varmeoverførselsmodstanden for indgangsdøre beregnes noget anderledes. For at beregne det skal du først beregne væggens varmeoverførselsmodstand i henhold til det sanitære og hygiejniske kriterium (ikke-nedfald)dug): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av).
Here ДТн - temperaturforskellen mellem den indvendige overflade af væggen og lufttemperaturen i rummet, bestemmes i henhold til reglerne og for boliger er 4,0.
av - varmeoverførslen koefficienten for den indre overflade af væggen er ifølge joint venturet 8, 7. Dørenes basisværdi er taget lig med 0, 6xRst.
For det valgte dørdesign er det påkrævet at udføre en termoteknisk verifikationsberegning af omsluttende konstruktioner. Eksempel på beregning af indgangsdør:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x grader/B).
Denne designværdi svarer til en dør, der er isoleret med en mineraluldsplade på 5 cm tyk.
Komplekse krav
Beregninger af vægge, gulve eller belægninger udføres for at kontrollere forskrifternes element-for-element-krav. Regelsættet opstiller desuden et komplet krav, der karakteriserer kvaliteten af isolering af alle omsluttende konstruktioner som helhed. Denne værdi kaldes "specifik varmeafskærmningskarakteristik". Ikke en enkelt termoteknisk beregning af omsluttende strukturer kan undvære dens verifikation. Et eksempel på en JV-beregning er vist nedenfor.
| Designnavn | Square | R | A/R |
| Vægge | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Dækkende | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Kælderloft | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Døre | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Beløb | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0,35, hvilket er mindre end den normaliserede værdi på 0,52. I dette tilfælde tages arealet og volumen for et hus, der måler 10 x 10 x 2,5 m. Varmeoverførsel modstande er lig med basisværdierne.
Den normaliserede værdi bestemmes i overensstemmelse med joint venturet, afhængigt af husets opvarmede volumen.
Ud over det komplekse krav, at udarbejde et energipas, udfører de også en varmeteknisk beregning af omsluttende strukturer, et eksempel på et pas er givet i tillægget til SP50.13330.2012.
Ensartethedskoefficient
Alle ovenstående beregninger gælder for homogene strukturer. Hvilket er ret sjældent i praksis. For at tage højde for inhomogeniteter, der reducerer modstanden mod varmeoverførsel, indføres en korrektionsfaktor for termisk ensartethed, r. Den tager højde for ændringen i varmeoverførselsmodstanden indført af vindues- og døråbninger, udvendige hjørner, inhomogene indeslutninger (f.eks. overliggere, bjælker, forstærkningsbånd), kuldebroer osv.
Beregningen af denne koefficient er ret kompliceret, så i en forenklet form kan du bruge omtrentlige værdier fra referencelitteraturen. For eksempel til murværk - 0,9, trelagspaneler - 0,7.
Effektiv isolering
Når du vælger et boligisoleringssystem, er det nemt at sikre sig, at det næsten er umuligt at opfylde moderne termiske beskyttelseskrav uden brug af effektiv isolering. Så hvis du bruger en traditionel lersten, skal du have flere meter tykt murværk, hvilket ikke er økonomisk muligt. Samtidig giver den lave varmeledningsevne af moderne isolering baseret på ekspanderet polystyren eller stenuld dig mulighed for at begrænse dig til tykkelser på 10-20 cm.
For at opnå en basisværdi for varmeoverførselsmodstand på 3,65 (m x grader/W), skal du f.eks. have:
- 3m tyk murstensvæg;
- udlægning af skumbetonblokke 1, 4 m;
- mineraluldsisolering 0,18 m.
