Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Содержание
  1. Расчет тепла строения: характерность и формулы выполнения вычислений + практические варианты
  2. Цель теплотехнического расчета
  3. Параметры для проведения расчетов
  4. Формулы для изготовления расчета
  5. Выводы и полезное видео по теме
  6. Расчет тепла с примером
  7. Нужные технические документы
  8. Рассчитываемые параметры
  9. Пример. Расчет тепла трехслойной стены без прослойки воздуха
  10. Влияние прослойки воздуха
  11. Расчет отопительных систем (часть 2 -Теплотехнический расчет строения)
  12. Методы расчета тепловой нагрузки системы обогрева
  13. Расчет теплопотерь по площади помещений
  14. Расчет мощности тепла исходя из объема помещения
  15. Расчет тепла индивидуального дома для жилья
  16. Инфильтрация воздуха или система вентиляции строений

Расчет тепла строения: характерность и формулы выполнения вычислений + практические варианты

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

При работе строения нежелателен как перегрев, так и промерзание. Определить оптимальную середину даст возможность расчет тепла, который не менее важен, чем вычисление экономности, прочности, стойкости к огню, долговечности.

Исходя из теплотехнических норм, климатических параметров, паро – и проницаемости влаги выполняется подбор материалов для строения конструкций ограждения. Как выполнить этот расчет, рассмотрим в статье.

Цель теплотехнического расчета

От теплотехнических свойств капитальных ограждений строения зависит многое. Это и влажность конструктивных элементов, и показатели температуры, которые воздействуют на наличие или отсутствие конденсата на внутренних перегородках и перекрытиях.

Расчет покажет, будут ли поддерживаться стабильные температурные и влажностные характеристики при плюсовой и минусовой температуре. В список данных характеристик входит и подобный показатель, как кол-во тепла, теряющегося конструкциями ограждения сооружения в период холодов.

Нельзя начинать проектирование, не имея этих всех данных. Опираясь на них, подбирают толщину перекрытий и стен, очередность слоев.

Расчет тепла перед собой ставит цели определить:

  1. Похожи ли конструкции оговоренным требованиям с точки зрения теплозащиты?
  2. Настолько полно обеспечивается удобный климат в середине строения?
  3. Обеспечивается ли идеальная тепловая защита конструкций?

Важный принцип — соблюдение баланса разности показателей температуры атмосферы внутренних конструкций ограждений и помещений. Если его не исполнять, тепло будут поглощать эти поверхности, а в середине температура остается очень невысокой.
На внутреннюю температуру не должны значительно влиять изменения потока тепла.

Эту характеристику именуют теплостойкостью.

Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия в ПК SOFiSTiK по СНиП РФ и Eurocode

Путем выполнения теплового расчета формируют идеальные пределы (самый маленький и самый большой) габаритов стен, перекрытий по толщине.

Это считается гарантией эксплуатации строения на протяжении длительного срока как без сложных промерзаний конструкций, так и перегревов.

Параметры для проведения расчетов

Чтобы выполнить теплорасчет, необходимы исходные параметры.
Зависят они от ряда параметров:

  1. Назначения постройки и ее типа.
  2. Ориентировки вертикальных конструкций ограждения относительно направленности к световым сторонам.
  3. Географических показателей грядущего дома.
  4. Объема строения, его этажности, площади.
  5. Типов и размерных данных дверных, проемов окна.
  6. Вида отопления и его параметров в техническом плане.
  7. Количества постоянных жильцов.
  8. Материала горизонтальных и вертикальных конструкций заграждения.
  9. Перекрытия верхнего этажа.
  10. Оснащения горячим водообеспечением.
  11. Вида вентиляции.

Берутся во внимание при расчитывании и прочие особенности конструкции сооружения. Проницаемость воздуха конструкций ограждения не должна помогать чрезмерному охлаждению в середине дома и уменьшать свойства теплозащиты элементов.

Теплопотери вызывает и переувлажнение стен, а еще, это за собой влечет сырость, отрицательно влияющую на долговечность строения.
В процессе расчета, прежде всего, формируют теплотехнические данные строительных материалов, из которых делаются компоненты ограждения сооружения.

Плюс к этому, определению подлежит приведенное сопротивление передачи тепла и сообразность его нормативному значению.

Формулы для изготовления расчета

Теплопотери, теряемого домом, можно поделить на две главные части: потери через конструкции ограждения и потери, вызванные функционированием системы вентиляции. Более того, тепло теряется при сбросе тёплой воды в систему канализации.

Потери через конструкции ограждения

Для материалов, из которых устроены конструкции ограждения, необходимо найти величину критерия теплопроводимости Кт (Вт/м х градус). Они есть в надлежащих справочниках.
Теперь, зная толщину слоев, по формуле: R = S/Кт, высчитуют термическое сопротивление каждой единицы.

Если конструкция многослойная, все полученные значения кладут.

Руководствуясь такой методикой, к учету принимают тот фактор, что материалы, составляющие конструкции, имеют неодинаковую структуру. Также принимается во внимание, что поток тепла, проходящий сквозь них, имеет самую разнообразную специфику.

Для каждой индивидуальной конструкции потери тепла формируют по формуле:
Q = (A / R) х dT

  • А — площадь в м?.
  • R — сопротивление конструкции передаче тепла.
  • dT — разница температур с наружной стороны и внутри. Определять ее необходимо для самого холодного 5- дневного периода.

Создавая расчет подобным образом, можно получить результат исключительно для самого холодного пятидневного периода. Общие потери тепла за весь холодный сезон формируют путем учета параметра dT, имея в виду температуру не очень низкую, а среднюю.

Дальше, высчитуют кол-во энергии, нужной для компенсации теплопотерь, ушедшего как через конструкции ограждения, так и через вентиляцию. Оно отмечается символом W.

W = ((Q + Qв) х 24 х N)/1000
В ней N — продолжительность отопительного сезона в днях.

Минусы расчета по площади

Расчет, который основан на площадном показателе, не выделяется высокой точностью. Тут не принят во внимание этот параметр, как климат, показатели температуры как очень маленькие, так и самые большие, влажность. Из-за игнорирования многих решающих моментов расчет имеет существенные неточности.

Часто стремясь закрыть их, в проекте предполагают «запас».
Если например для расчета подобран данный способ, необходимо брать во внимание такие факты:

  1. При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не больше 2-ух проемов на одной поверхности, результат лучше помножить на 100 Вт.
  2. Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
  3. Когда помещения промышленные или складские, используют множитель 150 Вт.
  4. В случае расположения отопительных приборов рядом с окнами, их проектную мощность повышаюту на 25%.

Формула по площади имеет вид:
Q=S х 100 (150) Вт.
Тут Q — удобный уровень тепла в здании, S — площадь с отоплением в м?.

Числа 100 или 150 — удельная величина энергии тепла, расходуемой для нагревания 1 м?.

Потери через вентиляцию дома

Основным параметром в данном варианте считается кратность обмена воздуха. При условиях, что стенки дома паропроницаемые, эта величина равна единице.

Предусматривается полное оновление воздуха в середине строения за один час. Строения, возведенные стандартно DIN, имеют стенки с пароизоляцией, благодаря этому тут кратность обмена воздуха принимают равной двум.
Есть формула, по которой формируют потери тепла через вентиляционную систему:

Qв = (V х Кв : 3600) х Р х С х dT
Тут символы обозначают следующее:

  1. Qв — потери тепла.
  2. V — объем комнаты в м?.
  3. Р — плотность воздуха. еличина ее принимается равной 1,2047 кг/м?.
  4. Кв — кратность обмена воздуха.
  5. С — удельная теплоемкость. Она равна 1005 Дж/кг х С.

По результатам этого расчета можно определить мощность теплогенератора системы отопления. В случае столь большого значения мощности выходом из ситуации может стать вентиляционной устройство с рекуператором.

Рассмотрим пару примеров для домов из различных материалов.

Пример теплотехнического расчета №1

Рассчитаем дом жилого фонда, который находится в 1 климатическом районе (Российская Федерация), подрайон 1В. Все данные взяты из таблицы 1 СНиП 23-01-99.

Наиболее холодная температура, наблюдающаяся на протяжении пяти дней обеспеченностью 0,92 — tн = -22?С.
В согласии со СНиП отопительный сезон (zоп) длится 148 суток. Усредненная температура на протяжении отопительного сезона при средних за сутки температурных показателях воздуха на улице 8? — tот = -2,3?.

Температура с наружной стороны в отопительный период — tht = -4,4?.

Обговорено требование, что в помещениях дома должна быть обеспечена температура 22?. Дом имеет два этажа и стены толщиной 0,5 м. Высота его — 7 м, размеры в плане — 10 х 10 м. Материал вертикальных конструкций ограждения — тёплая керамика.

Для нее показатель теплопроводимости — 0,16 Вт/м х С.
В качестве наружного материала для утепления, толщиной 5 см, применена минвата.

Значение Кт для нее — 0,04 Вт/м х С. Кол-во проемов окна в доме — 15 шт. по 2,5 м? каждое.

Потери тепла через стены

Прежде всего, необходимо определить термическое сопротивление как кафельной стены, так и материала для утепления. В первом варианте R1 = 0,5 : 0,16 = 3,125 кв. м х С/Вт. В другом — R2 = 0,05 : 0,04 = 1,25 кв. м х С/Вт.

В общем для вертикальной конструкции ограждения: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м х С/Вт.
Так как потери тепла имеют прямо пропорциональную связь с площадью конструкций ограждения, рассчитываем габариты стен:

А = 10 х 4 х 7 – 15 х 2,5 = 242,5 м?
Теперь можно определить теплопотери через стены:
Qс = (242,5 : 4.375) х (22 – (-22)) = 2438,9 Вт.

Потери тепла через горизонтальные конструкции ограждения рассчитывают подобно. В конце концов все результаты суммируют.

Если подвал под полом цокольного этажа отапливается, пол можно не утеплять. Стены подвального помещения все же лучше обшить теплоизолятором, чтобы тепло не уходило в почву.

Обозначение потерь через вентиляцию

Чтобы облегчить расчет, не берут во внимание толщину стен, а просто формируют объем воздуха в середине:
При кратности обмена воздуха Кв = 2, теплопотери составят:
Qв = (700 х 2) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 20 776 Вт.

Qв = (700 х 1) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 10 358 Вт.
Эффективную вентиляцию домов для жилья предоставляют роторные и пластинчатые рекуператоры.

КПД у первых выше, он может достигать 90%.

Пример теплотехнического расчета №2

Нужно сделать расчет потерь сквозь кирпичную стену толщиной 51 см. Она утеплена 10-сантиметровым слоем мин. ваты.

С наружной стороны – 18?, в середине — 22?. Размеры стены — 2,7 м по высоте и 4 м по длине.

Только одна внешняя стена помещения направлена на юг, уличных дверей нет.
Для кирпича показатель теплопроводимости Кт = 0,58 Вт/м?С, для мин. ваты — 0,04 Вт/м?С.

Термическое сопротивление:
R1 = 0,51 : 0,58 = 0,879 кв. м х С/Вт.

R2 = 0,1 : 0,04 = 2,5 кв. м х С/Вт. В общем для вертикальной конструкции ограждения: R = R1 + R2 = 0.879 + 2,5 = 3.379 кв. м х С/Вт.

Площадь наружной стены А = 2,7 х 4 = 10,8 м?
Qс = (10,8 : 3.379) х (22 – (-18)) = 127,9 Вт.

Для расчета потерь через окна используют ту же формулу, но термическое сопротивление их, в основном, отмечено в паспорте и рассчитывать его не надо.

Если в доме окна с размерами 1,5 х 1,5 м ? энергосберегающие, направлены на Север, а термическое сопротивление равно 0,87 м2°С/Вт, то потери составят:
Qо = (2,25 : 0,87) х (22 – (-18)) = 103,4 т.

Пример теплотехнического расчета №3

Выполним расчет тепла древесного бревенчатого строения с фасадом, возведенным из сосновых бревен слоем толщиной 0,22 м. Показатель для данного материала — К=0,15. В данной ситуации потери тепла составят:
Самая невысокая температура пятидневки — -18?, для комфорта в доме задана температура 21?. Разница будет составлять 39?. Если исходить из площади 120 м?, выйдет результат:
Qс = 120 х 39 : 1,47 = 3184 Вт.
Чтобы сравнить определим потери дома из кирпича. Показатель для кирпича силикатного — 0,72.
R = 0,22 : 0,72 = 0,306 м? х ?С/Вт.
Qс = 120 х 39 : 0,306 = 15 294 Вт.
В похожих условиях дом из дерева самый экономичный. Белый кирпич для строительства стен тут не подойдет совсем.

Строители и архитекторы советуют обязательно делать теплорасчет при устройстве отопления для квалифицированного выбора оборудования и на стадии проектирования дома для выбора подходящей системы утепления.

Пример теплорасчета №4

Дом построиться в Московской области. Для расчета взята стенка, которая создана из блоков пенобетона.

Как теплоизолятор применен пенополистирол экструдированный. Отделка конструкции — штукатурка с обеих сторон.

Структура ее — известково-песчаная.
Пенопласт имеет плотность 24 кг/м?.
Относительные критерии воздушной влажности в комнате — 55% при усредненной температуре 20?.

Толщина слоев:

  • штукатурка — 0,01 м;
  • пеноблок — 0,2 м;
  • пенопласт — 0,065 м.

Задача — отыскать необходимое сопротивление передаче тепла и практическое. Нужное Rтр формируют, подставив значения в выражение:
Rтр=a х ГСОП+b
где ГОСП — это градусо-сутки сезона отопления, но и b — коэффициенты, взятые из таблицы №3 Свода Правил 50.13330.2012.

Так как здание жилое, a равно 0,00035, b = 1,4.
ГСОП высчитуют по формуле, взятой из того же СП:

ГОСП = (tв – tот) х zот.
В данной формуле tв = 20?, tот = -2,2?, zот — 205 — отопительный сезон в сутках.

Стало быть:
ГСОП = ( 20 – (-2,2)) х 205 = 4551?

С х сут.;
Rтр = 0,00035 х 4551 + 1,4 = 2,99 м2 х С/Вт.

Применяя таблицу №2 СП50.13330.2012, формируют коэффициенты теплопроводимости для любого пласта стены:

  • ?б1 = 0,81 Вт/м ?С;
  • ?б2 = 0,26 Вт/м ?С;
  • ?б3 = 0,041 Вт/м ?С;
  • ?б4 = 0,81 Вт/м ?С.

Полное относительное сопротивление передаче тепла Rо, равно сумме сопротивлений всех слоев. Рассчитывают его по формуле:

Подставив значения получают: Rо усл. = 2,54 м2°С/Вт. Rф формируют умножением Rо на показатель r, равный 0.9:
Rф = 2,54 х 0,9 = 2,3 м2 х °С/Вт.

Результат заставляет скорректировать конструкцию элемента ограждений, так как практическое тепловое сопротивление меньше расчетного.
Есть очень много компьютерных сервисов, ускоряющих и упрощающих расчеты.
Теплотехнические расчеты прямо связаны с определением точки росы.

Что это такое и как найти ее значение узнаете из рекомендуемой нами статьи.

Выводы и полезное видео по теме

Выполнение теплотехнического расчета с помощью онлайн-калькулятора:

Хороший расчет тепла:


Правильный расчет тепла даст возможность оценить результативность утепления наружных элементов дома, определить мощность нужного оборудования для отопления.

В конечном итоге, можно сэкономить при приобретении материалов и приборов с функцией нагрева. Лучше заблаговременно знать, справиться ли техника с нагревом и кондиционированием сооружения, чем скупать все наобум.
Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке.

Расскажите про то, как расчет тепла помог вам подобрать оборудование для обогрева необходимой мощности или утеплительную систему. Нельзя исключать, что ваша информация пригодится посетителям сайта.

Расчет тепла с примером

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Очень давно сооружения и здания возводились, не думая о том, какими теплопроводными качествами обладают конструкции ограждения. Иначе говоря стены делались просто толстыми.

И если вам когда-либо приходилось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что стены снаружи данных домов сделаны из поризованного керамического камня, у которых толщина составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина стены из кирпича обеспечивала и обеспечивает до этих пор вполне удобное пребывание людей в данных домах даже в самые сильные морозы.

На данный момент все поменялось. И в настоящий момент не выгодно в экономическом плане делать стены такими толстыми. Благодаря этому были придуманы материалы, которые могут ее сделать меньше.

Одни из них: теплоизоляторы и газосиликаты. Благодаря данным материалам, к примеру, толщина кладки из кирпича может уменьниться до 250 мм.
Теперь стены и перекрытия очень часто делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых считается материал с хорошими свойствами теплоизоляции.

А для того, Чтобы узнать идеальную толщину данного материала, проходит расчет тепла и определяется точка росы.
Как выполняется расчет по определению точки росы вы можете познакомиться на следующей странице.

Тут же будет рассмотрен расчет тепла на примере.

Нужные технические документы

Для расчета понадобятся два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита строений». Актуализированная редакция от 2012 года [1].
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года [2].
  • СП 23-101-2004. «Проектирование теплозащиты строений» [3].
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Строения жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4].
  • Пособие. Е.Г. Малявина «Потери тепла строения. Справочное пособие» [5].

Скачать СНиПы и СП вы можете тут, ГОСТ — тут, а Пособие — тут.

Рассчитываемые параметры

В процессе выполнения теплотехнического расчета формируют:

  • теплотехнические характеристики стройматериалов конструкций ограждения;
  • приведённое сопротивление передачи тепла;
  • соответствие этого приведённого сопротивления нормативному значению.

Теплотехнический расчет. Часть 3. Введение

Дальше будут приведен пример теплотехнического расчета без прослойки воздуха.

Пример. Расчет тепла трехслойной стены без прослойки воздуха

Исходники

Теплотехнический расчет. Часть 5. Алгоритм расчета

1. Климат местности и климат помещения
Район строительства: г. Нижний Новгород.

Расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия не выпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна — 55% (СНиП 23-02-2003 п.4.3. табл.1 для нормального режима влажности).
Комфортная температура воздуха в жилой комнате в холодное время года tint= 20°С (ГОСТ 30494-96 табл.1).

Расчетная температура воздуха снаружи text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 = -31°С (СНиП 23-01-99 табл. 1 столбец 5);
Длительность отопительного сезона со средней суточной температурой воздуха снаружи 8°С равна zht = 215 сут (СНиП 23-01-99 табл.

1 столбец 11);
Температура в среднем воздуха снаружи за отопительный сезон tht = -4,1°С (СНиП 23-01-99 табл.

1 столбец 12).
2. Конструкция стены

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Стенка состоит из таких слоев:

  • Декоративный кирпич (бессер) толщиной 90 мм;
  • теплоизолятор (минераловатная плита), на рисунке его толщина отмечена знаком «Х», так как она будет найдена в процессе расчета;
  • белый кирпич толщиной 250 мм;
  • штукатурка (сложный раствор), добавочный слой для получения более объективной картины, так как его влияние минимально, однако есть.

3. Теплофизические характеристики материалов
Значения параметров материалов сведены в таблицу.

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры


Примечание (*): Данные характеристики можно еще найти у изготовителей материалов для теплоизоляции.

Расчет

4. Обозначение толщины материала для утепления
Для расчета толщины слоя теплоизоляции нужно установить сопротивление передачи тепла конструкции ограждения исходя из требований норм санитарии и энергосбережения.
4.1. Обозначение нормы теплозащиты по условию энергосбережения
Обозначение градусо-суток отопительного сезона по п.5.3 СНиП 23-02-2003:
Примечание: также градусо-сутки имеют обозначение — ГСОП.
Нормативное значение приведенного сопротивления передаче тепла необходимо принимать не менее нормируемых значений, определяемых по СНИП 23-02-2003 (табл.4) в зависимости от градусо-суток района строительства:
Rreq= a?Dd + b = 0,00035 ? 5182 + 1,4 = 3,214м 2 ? °С/Вт ,
где: Dd — градусо-сутки отопительного сезона в Нижнем Новгороде,
a и b — коэффициенты, принимаемые по таблице 4 (если СНиП 23-02-2003) или по таблице 3 (если СП 50.13330.2012) для стен здания жилого фонда (столбец 3).
4.1. Обозначение нормы теплозащиты по условию санитарии
В нашем случае рассматривается как пример, так как этот показатель рассчитывается для зданий для производства с избытками явной теплоты более 23 Вт/м 3 и строений, которые предназначены для сезонной эксплуатации (осенью или весной), а еще строений с расчетной температурой внутреннего воздуха 12 °С и ниже приведенное сопротивление передаче тепла конструкций ограждения (кроме прозрачных).
Обозначение нормативного (максимально допустимого) сопротивления передаче тепла по условию санитарии (формула 3 СНиП 23-02-2003):

где: n = 1 — показатель, принятый по таблице 6 [1] для стены снаружи;
tint = 20°С — значение из начальных данных;
text = -31°С — значение из начальных данных;
?tn = 4°С — нормируемый перепад температур между температурой внутреннего воздуха и температурой поверхности внутри конструкции ограждения, принимается по таблице 5 [1] в этом случае для стен снаружи строений жилого типа;
?int = 8,7 Вт/(м 2 ?°С) — коэффициент передачи тепла поверхности внутри конструкции ограждения, принимается по таблице 7 [1] для стен снаружи.
4.3.

Норма теплозащиты
Из вышеприведенных вычислений за нужное сопротивление передачи тепла выбираем Rreq из условия энергосбережения и обозначаем его теперь Rтр0= 3,214м 2 ? °С/Вт .
5.

Обозначение толщины материала для утепления
Для любого слоя заданной стены следует вычислить термическое сопротивление по формуле:

?i — расчетный показатель теплопроводимости материала слоя Вт/(м ? °С).
1 слой (кирпич для декора): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 м 2 ? °С/Вт .
3 слой (белый кирпич): R3 = 0,25/0,87 = 0,287 м 2 ? °С/Вт .

4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м 2 ? °С/Вт .
Обозначение минимально допустимого (необходимого) термического сопротивления материала для теплоизоляции (формула 5.6 Е.Г. Малявина «Потери тепла строения.

Справочное пособие»):

где: Rint = 1/?int = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на поверхности внутри;

Rext = 1/?ext = 1/23 — сопротивление теплообмену на поверхности с наружной стороны, ?ext принимается по таблице 14 [5] для стен снаружи;
?Ri = 0,094 + 0,287 + 0,023 — сумма термических сопротивлений всех слоев стены без теплоизоляционного слоя, некоторых с учетом коэффициентов теплопроводимости материалов, принятых по графе А или Б (столбцы 8 и 9 таблицы Д1 СП 23-101-2004) в согласии с влажностными эксплуатационными условиями стены, м 2 ·°С/Вт

Толщина материала для утепления равна (формула 5,7 [5]):

Сопротивление теплопередаче. Утепление стены.

где: ?ут — показатель теплопроводимости материала материала для утепления, Вт/(м·°С).
Обозначение термического сопротивления стенки из условия, что общая толщина материала для утепления будет 250 мм (формула 5.8 [5]):

где: ?Rт,i — сумма термических сопротивлений всех слоев ограждения, в том числе и теплоизоляционного слоя, принятой конструктивной толщины, м 2 ·°С/Вт.
Из результата который получился делаем вывод, что

R0 = 3,503м 2 ? °С/Вт > Rтр0 = 3,214м 2 ? °С/Вт > стало быть, толщина материала для утепления выбрана правильно.

Влияние прослойки воздуха

В случае, когда в трехслойной кладке в виде утеплительного материала используются минвата, вата на основе стекловолокна или остальной плитный теплоизолятор, нужно устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и теплоизолятором. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а лучше всего 20-40 мм. Она нужна для того, чтобы осушать теплоизолятор, который мокнет от конденсата.

Эта прослойка воздуха считается не закрытым пространством, благодаря этому в случае ее наличия в расчете стоит предусмотреть требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а конкретно:
а) слои конструкции, размещенные между прослойкой воздуха и наружной поверхностью (в нашем случае — это кирпич для декора (бессер)), в теплотехническом расчете не берутся во внимание;
б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, необходимо принимать показатель отдачи тепла ?ext = 10,8 Вт/(м°С).
Примечание: влияние прослойки воздуха принимается во внимание, к примеру, при теплотехническом расчете пластиковых стеклопакетов.

Расчет отопительных систем (часть 2 -Теплотехнический расчет строения)

Основой для определения тепловой нагрузки отопительных систем считается процедура проведения теплотехнического расчета конструкций строения с учетом всех конструктивных свойств применяемых стройматериалов и их качеств теплоизоляции. В расчетах также принимается во внимание ориентация строения по световым сторонам, наличие естественной или механической вентиляционных систем и остальные факторы теплового баланса помещений.

Методы расчета тепловой нагрузки системы обогрева

  1. Расчет теплопотерь по площади помещений.
  2. Обозначение величины потерь тепла исходя из наружного объема строения.
  3. Точный расчет тепла всех конструкций дома для жилья с учетом теплофизических коэффициентов материалов.

Расчет теплопотерь по площади помещений

Первым методом расчета тепловой нагрузки системы обогрева пользуются для укрупненного определения мощности системы обогрева всего дома и общего понимания количества и типа отопительных приборов, а еще мощности оборудования для котельной. Так как метод не берет в учет регион строительства (расчетную температуру снаружи во время зимы), кол-во теплопотерь через фундаменты, крыши или оригинальное остекление, то кол-во теплопотерь, рассчитанное укрупненным методом исходя из площади помещения, бывает как больше, так и меньше фактических значений.

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Источники потерь тепла строения
А при применении современных материалов для теплоизоляции мощность оборудования для котельной может быть определена с большим запасом.

Подобным образом, при устройстве отопительных систем появится большой большой расход материалов и будет приобретено более дорогое оборудование. Поддержание оптимальной температуры в помещениях будет возможно лишь при условии, что будет поставлена современная автоматика, которая не допустит перегрева помещений выше оптимальных температур.
В худшем случае, мощность системы обогрева может быть занижена и дом в очень холодные дни не будет прогрет.

Но все таки, данным способом определения мощности отопительных систем пользуются очень часто. Следует только понимать, в каких вариантах такие укрупненные расчеты приближены к реальности.
Итак, формула для укрупненного определения количества потерь тепла выглядит так:

При применении первого метода для укрупненного метода расчета мощности тепла необходимо смотреть на следующие советы:

  • В случае, когда в расчетном помещении из наружных конструкций ограждения имеются одно окно и одна внешняя стена, а потолочная высота менее трех метров, то на 1м2 обогреваемой площади приходится 100 Вт энергии тепла.
  • При расчитывании углового помещения с 2-мя конструкциями окна или балконными блоками иное помещение высотой более трех метров, то в диапазон удельной энергии тепла на 1 м2 может составлять от 120 до 150 Вт.
  • Если же прибор отопления в перспективе предполагается ставить под окном в нише либо украшать защитными экранами, поверхность отопительных приборов и, поэтому, их мощность нужно расширить на 20-30%. Обусловлено это тем, что теплопроизводительность отопительных приборов будет частично тратиться на прогрев дополнительных конструкций.

Расчет мощности тепла исходя из объема помещения

Такой способ определения тепловой нагрузки на системы обогрева наименее универсален, чем первый, так как предназначается для расчетов помещений у которых высокие потолки, но одновременно не учитывает, что воздух под поверхностью потолка всегда теплее, чем в нижней части жилого помещения и, поэтому, кол-во теплопотерь будет отличаться зонально.
Теплопроизводительность системы обогрева для строения или помещения с потолками выше типовых рассчитывается исходя из следующего условия:

При применении первого или второго метода расчета потерь тепла строения укрупненным методом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в определенной степени отражают реальность и зависимость теплопотерь зданием в зависимости от различных факторов.

  1. Вид остекления:
  • тройной пакет 0,85,
  • двойной 1,0,
  • двойной переплет 1,27.
  1. Наличие окон и парадных дверей повышает величину теплопотерь дома на 100 и 200 Ватт исходя из этого.
  2. Характеристики теплоизоляции стен снаружи и их проницаемость воздуха:
  • современные материалы для теплоизоляции 0,85
  • стандарт (два кирпича и теплоизолятор) 1,0,
  • невысокие свойства теплоизоляции или небольшая толщина стен 1,27-1,35.
  1. Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
  2. Расчет для индивидуального дома для жилья должен выполняться с поправочным показателем порядка 1,5 в зависимости от типа и параметров применяемых конструкций пола и кровли.
  3. Расчетная температура воздуха снаружи зимой (для любого региона собственная, определяется нормами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
  4. Потери тепла также растут в зависимости от увеличения количества стен снаружи по следующей зависимости: одна стенка – плюс 10% от мощности тепла.

Но, все таки, определить какой метод даст точный и на самом деле верный результат мощности тепла оборудования для отопления можно только после выполнения точного и полного теплотехнического расчета строения.

Расчет тепла индивидуального дома для жилья

Вышеприведенные методики укрупненных расчетов более всего направлены на менеджеров или потребителей отопительных приборов отопительных систем, устанавливаемых в стандартных высотных жилых домах. Но когда говорим о подборе очень дорогого оборудования для котельной, о планировании системы обогрева дома за городом, в котором помимо отопительных приборов будут установлены системы отопления пола, горячего водообеспечения и вентиляции, пользоваться данными методиками очень не рекомендуется.

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Любой хозяин индивидуального жилого коттеджа либо дома еще на строительном этапе очень тщательно подходит к разработке строительной документации, в которой берутся во внимание все сегодняшние направления применения стройматериалов и конструкций дома. Они непременно должны не быть стандартными или морально старыми, а сделаны с учетом современных энергосберегающих технологий. Стало быть, и теплопроизводительность системы обогрева должна быть пропорционально ниже, а суммарные расходы на устройство системы отопления дома намного дешевле.

Данные мероприятия дают возможность в последующем при применении оборудования для отопления уменьшать расходы на употребление энергоносителей.
Расчет потерь тепла создается в специальных программах либо с применением главных формул и коэффициентов теплопроводимости конструкций, принимается во внимание влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие вентиляционных систем в здании. Расчет глубоких цокольных помещений, а еще крайних этажей выполняется по отличной от главных расчетов методике, которая предусматривает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, другими словами теплопотери через крышу и пол.

Вышеприведенные методики данный показатель не берут во внимание.
Расчет тепла создается, в основном, мастерами профессионалами в составе проекта на отопительную систему из-за которого выполняется последующий расчет количества и мощность отопительных систем, мощность отдельного оборудования, выбор насосов и остального сопутствующего оборудования.

В качестве наглядного примера выполним расчет потерь тепла в специальной программе для трех домов, выстроенных по одной технологии, но с разной толщиной тепловой изоляции стен снаружи: 100 мм, 150 мм и 200 мм. Расчет проводится для угловой жилой комнаты с одним окном, площадью 8,12 м?.

Регион строительства Столичная область.

Исходники:

  • Помещение с обмером по наружным размерам 3000х3000;
  • Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета считается обозначение удельной мощности системы обогрева, нужной для нагревания 1м?.

  • Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м?
  • Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м?
  • Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м?

Как видно в расчете, самые большие теплопотери составляют для дома для жилья с наименьшей толщиной изоляции, стало быть, мощность оборудования для котельной и отопительных приборов будет выше на 47% чем при домостроительстве с тепловой изоляцией в 200 мм.

Инфильтрация воздуха или система вентиляции строений

Все строения а именно жилые обладают свойством «дышать», другими словами проветриваться всевозможными вариантами. Обусловлено это разработкой разряженного воздуха в помещениях за счёт устройства вытяжных каналов в конструкциях дома либо дымоотводов. Как все знают, каналы вентиляции делаются в зонах с очень высокими выделениями загрязнений, например как, кухни, ванные помещения и сантехнические узлы.

Подобным образом, во время работы вентиляционные системы или при проветривании выполняется основное правило создания положительной среды воздуха в зданиях жилого фонда: направление движения чистого воздуха должно быть организовано из помещений с постоянным пребыванием людей по направлению помещений с самым большим уровнем загрязнения.

Другими словами при правильном воздухообмене приточный воздух поступает в пространство помещения через окно, вентиляционный клапан или приточную решётку и убирается в кухнях и сантехнических узлах.

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

При расчитывании потерь тепла знания имеет большое значение, какой способ вентиляции жилищных помещений будет подобран:

  • Устройство принудительной вентиляции с подогревом приточного воздуха.
  • Инфильтрация — неорганизованный обмен воздуха через неплотности в стенках, при открытии окон или при применении заблаговременно установленных воздушных клапанов в конструкции стен или оконных стеклопакетах.

В случае использования в зданием жилого фонда сбалансированной вентиляционные системы (когда объем приточного воздуха больше или равён вытяжному, другими словами исключаются любые прорывания холодного воздуха в помещения для жилья) воздух, поступающий в помещения для жилья, заранее нагревается в вентиляционной установке. При этом мощность, которая нужна для нагрева вентиляции, принимается во внимание в расчете мощности оборудования для котельной.
Расчет вентиляционной тепловой нагрузки выполняется по формуле:

Если в помещениях для жилья отсутствует организованный обмен воздуха, то при расчитывании потерь тепла строения выполняется теплоучет, затрачиваемого отопительной системой на нагрев инфильтрационного воздуха. При этом обогрев воздуха, поступающего в помещения выполняется отопительными приборами отопительных систем, другими словами принимается во внимание в их тепловой нагрузке.
Если в помещениях установлены герметичные стеклопакеты без вмонтированных воздушных клапанов, то теплопотери на нагрев воздуха, но все таки берутся во внимание.

Обусловлено это тем, что в случае краткосрочного проветривания, поступивший прохладный воздух все равно требуется подогревать.

Теплотехнический расчет здания специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Для очень удобной вентиляции встраивается приточный стеновой клапан.
Учет количества инфильтрационной энергии тепла выполняется по нескольким методикам, а в тепловом балансе строения в расчет берется самое большое из значений.
К примеру, кол-во тепла на нагрев воздуха, проникающего в помещения для компенсации естественной вытяжки, определяется по формуле:

Кол-во воздуха, поступающего зимой в помещения для жилья, в основном, вызвано работой природных вытяжных систем, благодаря этому в одном случае принимается равным объему вытягиваемого воздуха.
Кол-во вытяжки в помещениях для жилья определяется по СНиПу 41-01-2003 по нормативным критериям удаления воздуха от плит и санитарных приборов.

  • От плиты для кухни – электрической 60 м?/час или газовой 90 м?/час;
  • Из ванны и сантехнических узлов по 25 м?/час

В другом варианте этот показатель инфильтрации определяется исходя из нормы санитарии свежего воздуха снаружи, который должен поступать в пространство помещения для обеспечения благоприятного и хорошего состава воздушной среды в помещениях для жилья. Данный показатель определяется по удельной характеристике: 3 м?/час на 1м? жилплощади.

За расчетное значение принимается самый большой расход воздуха и поэтому приличное количество потерь тепла на инфильтрацию.

Пример: Так как здание, рассматриваемое в примере, выстроено по каркасному типу с оконной установкой в древесных переплетах, то при разработке вентиляции вытяжной в кухонной комнате и в сантехнических узлах объем инфильтрации будет довольно высок. Дома данного типа, в основном, считаются самыми «дышащими».

Инфильтрационная составная часть определяется согласно вышеприведенным методикам. Расчет совершается для всего дома для жилья при условиях, что в кухонной комнате поставлена электрическая плита, на нижнем этаже находится туалет и ванная.
Другими словами объем вытяжного воздуха по первой методике составляет Lвыт=60+25+25=110 м?/ч,
а по второй методике норма санитарии приточного воздуха Lприт=3м?/ч*62м?(жилплощадь)=186 м3/час.

К расчету принимаем большое количество воздуха.
Qинф=0,28*186*1,2*1,005*(22+28)=3 140 Вт, что составляет 44Вт/м?.

Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.