Należy określić grubość izolacji trójwarstwowej ściany zewnętrznej z cegły w budynku mieszkalnym zlokalizowanym w Omsku. Konstrukcja ściany: warstwa wewnętrzna– mur z cegły ceramicznej zwykłej o grubości 250 mm i gęstości 1800 kg/m 3, warstwa zewnętrzna to mur z cegły cegły licowe grubość 120 mm i gęstość 1800 kg/m 3; Pomiędzy warstwą zewnętrzną i wewnętrzną znajduje się skuteczna izolacja wykonana ze styropianu o gęstości 40 kg/m 3; Warstwy zewnętrzna i wewnętrzna są połączone ze sobą elastycznymi połączeniami z włókna szklanego o średnicy 8 mm, rozmieszczonymi w odstępach co 0,6 m.
1. Dane wstępne
Przeznaczenie budynku – budynek mieszkalny
Teren budowy - Omsk
Szacunkowa temperatura powietrza w pomieszczeniu t wew= plus 20 0 C
Szacowana temperatura powietrza na zewnątrz t wew= minus 37 0 C
Szacunkowa wilgotność powietrza w pomieszczeniu – 55%
2. Wyznaczanie znormalizowanych oporów przenikania ciepła
Określana zgodnie z tabelą 4 w zależności od stopnia-dni okresu grzewczego. stopniodni sezonu grzewczego, D re , °С×dzień, ustalana według wzoru 1, na podstawie średniej temperatury zewnętrznej i czasu trwania okresu grzewczego.
Według SNiP 23-01-99* stwierdzamy to w Omsku średnia temperatura powietrza zewnętrznego w okresie grzewczym wynosi: t ht = -8,4 0 C, czas trwania sezonu grzewczego z ht = 221 dni. Wartość stopniodni okresu grzewczego jest równa:
D = (t wew - t ht) z ht = (20 + 8,4)×221 = 6276 0 C dzień.
Według tabeli. 4. znormalizowany opór przenikania ciepła Regściany zewnętrzne budynków mieszkalnych o wartości odpowiadającej re d = 6276 0 C dzień równa się R reg = a re re + b = 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C/W.
3. Wybór konstruktywne rozwiązanie ściana zewnętrzna
W zadaniu zaproponowano konstrukcyjne rozwiązanie ściany zewnętrznej i jest to trójwarstwowe ogrodzenie z warstwą wewnętrzną murarstwo 250 mm, zewnętrzna warstwa muru o grubości 120 mm z izolacją styropianową pomiędzy warstwą zewnętrzną i wewnętrzną. Warstwy zewnętrzne i wewnętrzne są połączone ze sobą elastycznymi opaskami z włókna szklanego o średnicy 8 mm, rozmieszczonymi w odstępach co 0,6 m.
4. Określanie grubości izolacji
Grubość izolacji określa wzór 7:
d ut = (R rej./r – 1/a int – d kk /l kk – 1/a ext)× l ut
Gdzie Reg. – znormalizowany opór przenikania ciepła, m 2 0 C/W; R– współczynnik jednorodności termicznej; int– współczynnik przenikania ciepła powierzchnia wewnętrzna, W/(m2×°C); wew– współczynnik przenikania ciepła powierzchnia zewnętrzna, W/(m2×°C); d kk- grubość muru, M; kk– obliczony współczynnik przewodzenia ciepła muru, W/(m×°С); ja– obliczony współczynnik przewodzenia ciepła izolacji, W/(m×°С).
Znormalizowany opór przenikania ciepła określa się: R reg = 3,60 m 2 0 C/W.
Współczynnik równomierności termicznej dla trójwarstwowej ściany z cegieł z elastycznymi połączeniami z włókna szklanego wynosi około r=0,995 i nie mogą być brane pod uwagę w obliczeniach (dla informacji, jeśli stosowane są stalowe połączenia elastyczne, wówczas współczynnik równomierności cieplnej może sięgać 0,6-0,7).
Współczynnik przenikania ciepła powierzchni wewnętrznej określa się na podstawie tabeli. 7 a int = 8,7 W/(m2×°C).
Współczynnik przenikania ciepła powierzchni zewnętrznej przyjmuje się zgodnie z tabelą 8 a e xt = 23 W/(m 2 ×°C).
Całkowita grubość muru wynosi 370 mm lub 0,37 m.
Obliczone współczynniki przewodności cieplnej zastosowanych materiałów określa się w zależności od warunków pracy (A lub B). Warunki pracy są określone w następna sekwencja:
Według tabeli 1 określamy reżim wilgotności w pomieszczeniu: ponieważ obliczona temperatura powietrza wewnętrznego wynosi +20 0 C, obliczona wilgotność wynosi 55%, reżim wilgotności w pomieszczeniu jest normalny;
Korzystając z Załącznika B (mapa Federacji Rosyjskiej) stwierdzamy, że miasto Omsk położone jest w strefie suchej;
Według tabeli 2, w zależności od strefy wilgotności i warunków wilgotnościowych pomieszczeń, ustalamy, że warunki pracy otaczających konstrukcji są A.
Według przym. D wyznaczamy współczynniki przewodności cieplnej dla warunków pracy A: dla styropianu GOST 15588-86 o gęstości 40 kg/m 3 l ut = 0,041 W/(m×°C); do murów z cegieł glinianych zwykłych na zaprawie cementowo-piaskowej o gęstości 1800 kg/m 3 l kk = 0,7 W/(m×°C).
Podstawmy wszystkie zdefiniowane wartości do wzoru 7 i obliczmy minimalna grubość izolacja styropianem:
d ut = (3,60 – 1/8,7 – 0,37/0,7 – 1/23)× 0,041 = 0,1194 m
Otrzymaną wartość zaokrąglamy w górę do najbliższego 0,01 m: dut = 0,12 m. Obliczenia weryfikacyjne wykonujemy korzystając ze wzoru 5:
R 0 = (1/a i + re kk /l kk + re ut /l ut + 1/a e)
R 0 = (1/8,7 + 0,37/0,7 + 0,12/0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 S/W
5. Ograniczenie kondensacji temperatury i wilgoci na wewnętrznej powierzchni przegród budowlanych
Δt o,°C pomiędzy temperaturą powietrza wewnętrznego a temperaturą wewnętrznej powierzchni konstrukcji otaczającej nie powinna przekraczać wartości znormalizowanych Δtn, °С, ustalone w tabeli 5 i zdefiniowane w następujący sposób
Δt o = n(t int – t wew)/(R 0 a int) = 1(20+37)/(3,61 x 8,7) = 1,8 0 C tj. mniejsza niż Δt n = 4,0 0 C, określona na podstawie tabeli 5.
Wniosek: t Grubość izolacji styropianowej w trójwarstwowej ścianie z cegły wynosi 120 mm. Jednocześnie opór przenikania ciepła ściany zewnętrznej R 0 = 3,61 m 2 0 S/W, który jest większy niż znormalizowany opór przenikania ciepła Reg. = 3,60 m 2 0 C/W NA 0,01 m 2 0 C/W. Szacunkowa różnica temperatur Δt o,°C, pomiędzy temperaturą powietrza wewnętrznego a temperaturą powierzchni wewnętrznej konstrukcji otaczającej nie przekracza wartości standardowej Δtn,.
Przykład obliczeń inżynierii cieplnej półprzezroczystych konstrukcji otaczających
Półprzezroczyste konstrukcje otaczające (okna) wybiera się zgodnie z następującą metodą.
Standaryzowany opór przenikania ciepła Reg określone zgodnie z tabelą 4 SNiP 23.02.2003 (kolumna 6) w zależności od stopnia-dni okresu grzewczego D. Jednocześnie rodzaj budynku i D przyjęte jak w poprzednim przykładzie obliczeń termotechnicznych lekkich nieprzezroczystych konstrukcji otaczających. W naszym przypadku D = 6276 0 C dzień, następnie na okno budynku mieszkalnego R reg = a re re + b = 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m 2 0 C/W.
Dobór struktur półprzezroczystych odbywa się na podstawie wartości zmniejszonego oporu przenikania ciepła R lub r uzyskane w wyniku badań certyfikacyjnych lub zgodnie z Załącznikiem L Regulaminu. Jeśli zmniejszony opór przenikania ciepła wybranej półprzezroczystej struktury R lub r, większy lub równy Reg, to projekt ten spełnia wymagania norm.
Wniosek: do budynku mieszkalnego w Omsku przyjmujemy okna w ramach PCV okna z podwójnymi szybami wykonane ze szkła z twardą powłoką selektywną i wypełniające przestrzeń międzyszybową argonem R lub r = 0,65 m 2 0 C/W więcej R reg = 0,61 m 2 0 C/W.
LITERATURA
Tworzenie komfortowych warunków życia lub aktywność zawodowa jest podstawowym zadaniem budownictwa. Znaczna część terytorium naszego kraju położona jest na północnych szerokościach geograficznych o zimnym klimacie. Dlatego utrzymanie komfortowa temperatura w budynkach jest zawsze istotne. Wraz z rosnącymi taryfami za energię, na pierwszy plan wysuwa się zmniejszenie zużycia energii na ogrzewanie.
Wybór konstrukcji ścian i dachu zależy przede wszystkim od warunków klimatycznych panujących na terenie budowy. Aby je określić, należy zapoznać się z SP131.13330.2012 „Klimatologia budynków”. W obliczeniach stosuje się następujące wielkości:
Na przykładzie Murmańska wartości mają następujące wartości:
Ponadto konieczne jest ustawienie szacunkowej temperatury w pomieszczeniu telewizyjnym, ustala się ją zgodnie z GOST 30494-2011. W przypadku mieszkań możesz wziąć TV = 20 stopni.
Aby wykonać obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji, najpierw oblicz wartość GSOP (stopniodnia okresu grzewczego):
GSOP = (Tv - Razem) x ZOT.
W naszym przykładzie GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.
Dla właściwy wybór materiały otaczających konstrukcji, należy określić, jakie powinny mieć właściwości termiczne. Zdolność substancji do przewodzenia ciepła charakteryzuje się jej przewodnością cieplną, oznaczoną grecką literą l (lambda) i mierzoną w W/(m x st.). Zdolność konstrukcji do zatrzymywania ciepła charakteryzuje się oporem na przenikanie ciepła R i jest równy stosunkowi grubości do przewodności cieplnej: R = d/l.
Jeżeli konstrukcja składa się z kilku warstw, rezystancję oblicza się dla każdej warstwy, a następnie sumuje.
Opór przenikania ciepła jest głównym wskaźnikiem konstrukcji zewnętrznej. Jego wartość musi przekraczać wartość standardową. Wykonując obliczenia termotechniczne przegród zewnętrznych budynku, musimy określić uzasadniony ekonomicznie skład ścian i dachu.
O jakości izolacji termicznej decyduje przede wszystkim przewodność cieplna. Każdy certyfikowany materiał przechodzi badania laboratoryjne w wyniku czego wyznaczana jest ta wartość dla warunków pracy „A” lub „B”. W naszym kraju większość regionów odpowiada warunkom operacyjnym „B”. Przy wykonywaniu obliczeń termotechnicznych przegród zewnętrznych należy stosować tę wartość. Wartości przewodności cieplnej są podane na etykiecie lub w paszporcie materiału, ale jeśli nie są dostępne, można skorzystać z wartości referencyjnych z Kodeksu postępowania. Wartości dla najpopularniejszych materiałów podano poniżej:
Obliczona wartość oporu przenikania ciepła nie powinna być mniejsza od wartości bazowej. Wartość podstawową ustala się zgodnie z Tabelą 3 SP50.13330.2012 „Budynki”. Tabela określa współczynniki do obliczania podstawowych wartości oporu przenoszenia ciepła wszystkich otaczających konstrukcji i typów budynków. Kontynuując rozpoczęte obliczenia termotechniczne konstrukcji otaczających, przykład obliczeń można przedstawić w następujący sposób:
Obliczenia termotechniczne zewnętrznej konstrukcji obudowy wykonywane są dla wszystkich konstrukcji zamykających obieg „ciepły” – podłogi na gruncie lub stropu podziemnego pomieszczenia technicznego, ścian zewnętrznych (w tym okien i drzwi), pokrycia zespolonego lub stropu nieogrzewane poddasze. Obliczenia należy również wykonać dla konstrukcji wewnętrznych, jeśli różnica temperatur w sąsiednich pomieszczeniach jest większa niż 8 stopni.
Większość ścian i sufitów ma konstrukcję wielowarstwową i niejednorodną. Obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji wielowarstwowych są następujące:
R= d1/l1 +d2/l2 +dn/ln,
gdzie n to parametry n-tej warstwy.
Jeśli weźmiemy pod uwagę ścianę z cegły otynkowanej, otrzymamy następujący projekt:
Wzór na obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji jest następujący:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 0,85 (m x stopień/W).
Uzyskana wartość jest znacznie mniejsza od wcześniej ustalonej wartości bazowej oporu przenikania ciepła ścian budynku mieszkalnego w Murmańsku wynoszącej 3,65 (m x st./W). Ściana nie zadowala wymogi regulacyjne i wymaga izolacji. Do izolacji ściany stosujemy grubość 150 mm i przewodność cieplną 0,048 W (m x st.).
Po wybraniu systemu izolacji należy wykonać weryfikacyjne obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji. Przykładowe obliczenie podano poniżej:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93 = 3,97 (m x stopień/W).
Otrzymana obliczona wartość jest większa od wartości bazowej - 3,65 (m x st./W), izolowana ściana spełnia wymagania norm.
Obliczanie podłóg i połączonych pokryć odbywa się w podobny sposób.
Często w domach prywatnych lub budynki użyteczności publicznej przeprowadzane są na ziemi. Opór przenikania ciepła takich podłóg nie jest znormalizowany, ale przynajmniej konstrukcja podłóg nie powinna pozwalać na występowanie rosy. Obliczanie konstrukcji stykających się z podłożem przeprowadza się w następujący sposób: podłogi dzieli się na paski (strefy) o szerokości 2 metrów, zaczynając od zewnętrznej granicy. Takich stref są maksymalnie trzy, pozostały obszar należy do strefy czwartej. Jeżeli konstrukcja podłogi nie zapewnia skutecznej izolacji, przyjmuje się, że opór przenikania ciepła stref jest następujący:
Łatwo zauważyć, że im dalej znajduje się powierzchnia piętra ściana zewnętrzna, tym większy jest jego opór przenikania ciepła. Dlatego często ograniczają się do ocieplenia obwodu podłogi. W tym przypadku opór przenikania ciepła izolowanej konstrukcji jest dodawany do oporów przenikania ciepła strefy.
Obliczenie oporu przenikania ciepła podłogi należy uwzględnić w ogólnych obliczeniach inżynierii cieplnej otaczających konstrukcji. Rozważymy przykład obliczenia podłóg na ziemi poniżej. Weźmy powierzchnię podłogi 10 x 10 równą 100 metrom kwadratowym.
Średnia wartość oporu przenoszenia ciepła podłogi nad gruntem:
Rpol = 100 / (64/2,1 + 32/4,3 + 4/8,6) = 2,6 (m x stopień/W).
Po ociepleniu podłogi na obwodzie płytą styropianową o grubości 5 cm i szerokości 1 metra otrzymujemy średnią wartość oporu przenikania ciepła:
Rpol = 100 / (32/2,1 + 32/(2,1 + 0,05/0,032) + 32/4,3 + 4/8,6) = 4,09 (m x stopień/W).
Należy zauważyć, że w ten sposób obliczane są nie tylko podłogi, ale także konstrukcje ścian stykające się z gruntem (ściany podłogi wpuszczanej, ciepła piwnica).
Podstawowa wartość oporu przenoszenia ciepła jest obliczana nieco inaczej drzwi wejściowe. Aby to obliczyć, należy najpierw obliczyć opór przenikania ciepła ściany według kryterium sanitarno-higienicznego (bez rosy):
Rst = (Tv - Tn)/(DTn x av).
Tutaj DTn jest różnicą temperatur pomiędzy wewnętrzną powierzchnią ściany a temperaturą powietrza w pomieszczeniu, określoną zgodnie z Kodeksem Przepisów, a dla mieszkania wynosi 4,0.
ab jest współczynnikiem przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni ściany, według SP wynosi 8,7.
Za podstawową wartość drzwi przyjmuje się 0,6xРst.
Dla wybranego projektu drzwi konieczne jest wykonanie weryfikacyjnych obliczeń termotechnicznych otaczających je konstrukcji. Przykład obliczenia drzwi wejściowych:
Rdv = 0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7) = 0,86 (m x stopień/W).
Ta obliczona wartość będzie odpowiadać drzwiom izolowanym płytą z wełny mineralnej o grubości 5 cm. Jej opór przenikania ciepła będzie wynosić R=0,05 / 0,048=1,04 (m x stopień/W), czyli będzie większy od obliczonego.
Obliczenia ścian, podłóg lub pokryć przeprowadza się w celu weryfikacji element po elemencie wymagań norm. Zestaw zasad ustanawia również kompleksowy wymóg charakteryzujący jakość izolacji wszystkich otaczających konstrukcji jako całości. Wartość ta nazywana jest „specyficzną charakterystyką zabezpieczenia termicznego”. Żadne obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji nie mogą być wykonane bez ich sprawdzenia. Poniżej podano przykład kalkulacji dla wspólnego przedsięwzięcia.
Kob = 88,77 / 250 = 0,35, czyli mniej niż znormalizowana wartość 0,52. W w tym przypadku powierzchnię i kubaturę przyjmuje się dla domu o wymiarach 10 x 10 x 2,5 m. Opory przenikania ciepła są równe wartościom podstawowym.
Wartość znormalizowaną określa się zgodnie z SP w zależności od ogrzewanej objętości domu.
Oprócz złożonego wymogu sporządzenia paszportu energetycznego przeprowadza się również obliczenia termotechniczne otaczających konstrukcji; przykład przygotowania paszportu znajduje się w załączniku SP50.13330.2012.
Wszystkie powyższe obliczenia mają zastosowanie do konstrukcji jednorodnych. Co w praktyce jest dość rzadkie. Aby uwzględnić niejednorodności zmniejszające opór przenikania ciepła, wprowadza się współczynnik korygujący jednorodność termiczną - r. Uwzględnia zmianę oporów przenikania ciepła wprowadzaną przez okno i drzwi, narożniki zewnętrzne, niejednorodne wtrącenia (na przykład nadproża, belki, pasy wzmacniające) itp.
Obliczenie tego współczynnika jest dość skomplikowane, dlatego w uproszczonej formie można zastosować przybliżone wartości z literatury przedmiotu. Na przykład dla muru - 0,9, paneli trójwarstwowych - 0,7.
Wybierając system docieplenia domu, łatwo zauważyć, że spełnienie współczesnych wymagań w zakresie ochrony termicznej bez zastosowania skutecznej izolacji jest prawie niemożliwe. Tak więc, jeśli użyjesz tradycyjnych cegieł glinianych, będziesz potrzebować muru o grubości kilku metrów, co nie jest ekonomicznie wykonalne. Jednocześnie niska przewodność cieplna nowoczesnych izolacji na bazie pianki polistyrenowej lub wełna kamienna pozwala ograniczyć się do grubości 10-20 cm.
Na przykład, aby osiągnąć podstawową wartość oporu przenoszenia ciepła wynoszącą 3,65 (m x stopień/W), będziesz potrzebować:
Przykład obliczeń termotechnicznych konstrukcji otaczających
1. Dane wstępne
Specyfikacje techniczne. Ze względu na niezadowalające warunki cieplno-wilgotnościowe panujące w budynku konieczne jest docieplenie jego ścian i mansarda. W tym celu należy wykonać obliczenia oporu cieplnego, oporu cieplnego, przepuszczalności powietrza i pary przegród budowlanych, oceniając możliwość kondensacji wilgoci w grubości ogrodzeń. Ustal wymaganą grubość warstwy termoizolacji, konieczność stosowania wiatro- i paroizolacji oraz kolejność ułożenia warstw w konstrukcji. Rozwijać rozwiązanie projektowe, spełniający wymagania SNiP 23-02-2003 „Ochrona termiczna budynków” dla konstrukcji otaczających. Obliczenia należy wykonać zgodnie z zbiorem zasad projektowania i budowy SP 23-101-2004 „Projektowanie zabezpieczeń cieplnych budynków”.
Ogólna charakterystyka budynku. We wsi znajduje się dwukondygnacyjny budynek mieszkalny z poddaszem użytkowym. Sviritsa, obwód leningradzki. Całkowita powierzchnia zewnętrznych konstrukcji otaczających wynosi 585,4 m2; całkowita powierzchnia ścian 342,5 m2; całkowita powierzchnia okien 51,2 m2; powierzchnia dachu – 386 m2; wysokość piwnicy - 2,4 m.
Projekt konstrukcyjny budynku obejmuje ściany nośne, stropy żelbetowe z płyt kanałowych o grubości 220 mm i fundament betonowy. Ściany zewnętrzne murowane są z cegły, otynkowane wewnątrz i na zewnątrz zaprawą o grubości około 2 cm.
Dach budynku ma konstrukcję kratową z dachem na rąbek stalowy, wykonanym na listwach o skoku 250 mm. Izolacja o grubości 100 mm wykonana jest z płyt z wełny mineralnej układanych pomiędzy krokwiami
Budynek posiada stacjonarne ogrzewanie akumulacyjne elektryczno-termiczne. Piwnica ma cel techniczny.
Parametry klimatyczne. Według SNiP 23-02-2003 i GOST 30494-96 obliczoną średnią temperaturę powietrza wewnętrznego przyjmuje się jako równą
T wew= 20°C.
Według SNiP 23.01.99 akceptujemy:
1) szacunkową temperaturę powietrza zewnętrznego w chłodnej porze roku dla warunków wsi. Sviritsa, obwód leningradzki
T wew= -29°C;
2) czas trwania okresu grzewczego
z ht= 228 dni;
3) średnią temperaturę powietrza zewnętrznego w okresie grzewczym
T ht= -2,9°C.
Współczynniki przenikania ciepła. Wartości współczynnika przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni ogrodzeń przyjmuje się następująco: dla ścian, podłóg i gładkich sufitów α wew= 8,7 W/(m 2 ·°С).
Wartości współczynnika przenikania ciepła zewnętrznej powierzchni ogrodzeń przyjmuje się następująco: dla ścian i pokryć α wew=23; poddasze α wew=12 W/(m 2 ·°С);
Standaryzowany opór przenikania ciepła. Stopniodni sezonu grzewczego G D są określone wzorem (1)
G D= 5221 °C dzień.
Ponieważ wartość G D różni się od wartości tabelarycznych, wartość standardowa R wymaganie określone wzorem (2).
Według SNiP 23.02.2003 dla uzyskanej wartości stopniodni znormalizowany opór przenikania ciepła R wymaganie, m 2 °C/W, wynosi:
Do ścian zewnętrznych 3,23;
Nakrycia i zakłady nad podjazdami 4,81;
Ogrodzenia nad nieogrzewanymi podziemiami i piwnicami 4,25;
okna i drzwi balkonowe 0,54.
2. Obliczenia termotechniczne ścian zewnętrznych
2.1. Odporność ścian zewnętrznych na przenikanie ciepła
Ściany zewnętrzne wykonane z pustaków cegły ceramiczne i mają grubość 510 mm. Ściany tynkowane są od wewnątrz zaprawą wapienno-cementową o grubości 20 mm, a od zewnątrz zaprawą cementową o tej samej grubości.
Charakterystyki tych materiałów - gęstość γ 0, współczynnik przewodzenia ciepła w stanie suchym 0 i współczynnik przepuszczalności pary μ - przyjęto zgodnie z tabelą. Punkt 9 wniosku. W tym przypadku w obliczeniach wykorzystujemy współczynniki przewodności cieplnej materiałów W dla warunków pracy B, (dla warunków pracy na mokro), które otrzymuje się ze wzoru (2.5). Mamy:
Do zapraw wapienno-cementowych
γ 0 = 1700 kg/m 3,
W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),
μ=0,098 mg/(m·hPa);
Do murów z pustaków ceramicznych na zaprawie cementowo-piaskowej
γ 0 = 1400 kg/m 3,
W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),
μ=0,16 mg/(m·hPa);
Do zaprawy cementowej
γ 0 = 1800 kg/m 3,
W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),
μ=0,09 mg/(m·hPa).
Opór przenikania ciepła ściany bez izolacji jest równy
R o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m2°C/W.
W obecności otworów okiennych tworzących pochyłości ścian przyjmuje się współczynnik równomierności termicznej ścian ceglanych o grubości 510 mm R = 0,74.
Wówczas zmniejszony opór przenikania ciepła ścian budynku, określony wzorem (2.7), jest równy
R R o =0,74 1,08 = 0,80 m2°C/W.
Uzyskana wartość jest znacznie niższa od standardowej wartości oporu przenoszenia ciepła, dlatego potrzebne jest urządzenie zewnętrzna izolacja termiczna i późniejsze tynkowanie z zabezpieczeniem i kompozycje dekoracyjne zaprawa tynkarska wzmocniona siatką z włókna szklanego.
Aby termoizolacja mogła wyschnąć, warstwa tynku wierzchniego musi być paroprzepuszczalna, tj. porowaty o niskiej gęstości. Wybieramy porowatą zaprawę cementowo-perlitową, która ma następujące właściwości:
γ 0 = 400 kg/m 3,
0 = 0,09 W/(m°C),
W=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°С),
= 0,53 mg/(m·h Pa).
Całkowity opór przenikania ciepła dodanych warstw izolacji termicznej R t i okładzina gipsowa R w nie powinno być mniejsze
R t + R w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m2°C/W.
Wstępnie (po późniejszym wyjaśnieniu) przyjmujemy grubość okładziny tynkowej na 10 mm, wówczas jej odporność na przenikanie ciepła jest równa
R w =0,01/0,15=0,067 m2°C/W.
W przypadku stosowania do izolacji termicznej płyt z wełny mineralnej firmy SA „Mineral Wool” Facade Butts 0 =145 kg/m 3, 0 =0,033, W =0,045 W/(m°C) będzie wynosić grubość warstwy izolacji termicznej
δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.
Płyty Rockwool są dostępne w grubościach od 40 do 160 mm w odstępach co 10 mm. Przyjmujemy standardową grubość izolacji termicznej 150 mm. W ten sposób płyty zostaną ułożone w jednej warstwie.
Sprawdzanie zgodności z wymaganiami dotyczącymi oszczędzania energii. Schemat projektowy ściany pokazano na ryc. 1. Charakterystykę warstw ściany oraz całkowity opór ściany na przenikanie ciepła bez uwzględnienia paroizolacji podano w tabeli. 2.1.
Tabela 2.1
Charakterystyka warstw ścian icałkowity opór ściany przy przenikaniu ciepła
|
Materiał warstwowy |
Gęstość γ 0, kg/m 3 |
Grubość δ, m |
Obliczony współczynnik przewodności cieplnej λ W, W/(m·K) |
Projektowy opór przenikania ciepła R, m2°C)/W |
|
|
Tynk wewnętrzny (zaprawa wapienno-cementowa) |
|||||
|
Mur z pustaków ceramicznych |
|||||
|
Tynk zewnętrzny ( zaprawa cementowa) |
|||||
|
Izolacja z wełny mineralnej PŁYTY ELEWACYJNE |
|||||
|
Tynk ochronno-dekoracyjny (zaprawa cementowo-perlitowa) |
|||||
Opór przenikania ciepła ścian budynku po ociepleniu będzie wynosić:
R o = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m2°C/W.
Biorąc pod uwagę współczynnik równomierności cieplnej ścian zewnętrznych ( R= 0,74) uzyskujemy obniżony opór przenikania ciepła
R o R= 4,48 0,74 = 3,32 m2°C/W.
Otrzymana wartość R o R= 3,32 przekracza normę R wymaganie=3,23, ponieważ rzeczywista grubość płyt termoizolacyjnych jest większa niż obliczona. Ta pozycja spełnia pierwszy wymóg SNiP 23-02-2003 dotyczący oporu cieplnego ściany - R o ≥ R wymaganie .
Weryfikacja zgodności z wymaganiami dotsanitarne i higieniczne komfortowe warunki w domu. Obliczona różnica pomiędzy temperaturą powietrza wewnętrznego a temperaturą powierzchni ściany wewnętrznej Δ T 0 jest
Δ T 0 =N(T wew – T wew)/(R o R ·α wew)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7°С.
Według SNiP 23.02.2003 w przypadku ścian zewnętrznych budynków mieszkalnych dozwolona jest różnica temperatur nie większa niż 4,0 ºС. Zatem drugi warunek (Δ T 0 ≤Δ T N) zakończone.
P
sprawdźmy trzeci warunek ( τ
wew >T dorastał), tj. Czy przy projektowej temperaturze zewnętrznej możliwa jest kondensacja wilgoci na wewnętrznej powierzchni ściany? T wew= -29°C. Temperatura powierzchni wewnętrznej τ
wew strukturę otaczającą (bez wtrąceń przewodzących ciepło) określa się ze wzoru
τ wew = T wew –Δ T 0 =20–1,7=18,3°C.
Ciśnienie pary wodnej w pomieszczeniach mi wew równy
Aby Twój dom był ciepły przez większość czasu silne mrozy należy dobrać odpowiedni system ocieplenia – w tym celu wykonuje się obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej. Wynik obliczeń pokazuje, jak skuteczna jest rzeczywista lub projektowana metoda ocieplenia.
W pierwszej kolejności należy przygotować dane początkowe. Na obliczony parametr wpływają następujące czynniki:
Po zebraniu i zarejestrowaniu informacji wstępnych wyznaczane są współczynniki przewodzenia ciepła materiały budowlane z którego wykonana jest ściana. Stopień absorpcji i przenoszenia ciepła zależy od tego, jak wilgotny jest klimat. W związku z tym do obliczenia współczynników opracowano mapy wilgotności Federacja Rosyjska. Następnie wszystkie wartości liczbowe niezbędne do obliczeń wprowadza się do odpowiednich wzorów. 
Przykładowo obliczono właściwości termoizolacyjne ściany z bloczków piankowych, ocieplonej styropianem o gęstości 24 kg/m3 i obustronnie otynkowanej zaprawą wapienno-piaskową. Obliczenia i wybór danych tabelarycznych opierają się na przepisy budowlane.
Dane wstępne: teren budowy – Moskwa; wilgotność względna - 55%, średnia temperatura w domu tв = 20О С Ustalana jest grubość każdej warstwy: δ1, δ4=0,01 m (tynk), δ2=0,2 m (pianobeton), δ3=0,065 m (styropian „SP Radosław”).
Celem obliczeń termotechnicznych ściany zewnętrznej jest określenie wymaganego (Rtr) i rzeczywistego (Rph) oporu przenikania ciepła.
Obliczenie
Uzyskany wynik pokazuje, że rzeczywisty opór cieplny jest mniejszy od wymaganego, dlatego należy ponownie rozważyć projekt ściany.
Proste usługi komputerowe przyspieszają procesy obliczeniowe i poszukiwanie potrzebnych współczynników. Warto zapoznać się z najpopularniejszymi programami. 
Budując dom lub wykonując prace termoizolacyjne, ważna jest ocena skuteczności izolacji ściany zewnętrznej: obliczenia termotechniczne wykonane samodzielnie lub przy pomocy specjalisty pozwalają to zrobić szybko i dokładnie.
Obliczenia termotechniczne pozwalają określić minimalną grubość otaczających konstrukcji, aby zapewnić, że podczas eksploatacji konstrukcji nie wystąpią przypadki przegrzania lub zamarzania.
Obudowy elementów konstrukcyjnych ogrzewanych budynków użyteczności publicznej i mieszkalnych, z wyjątkiem wymagań dotyczących stateczności i wytrzymałości, trwałości i odporności ogniowej, efektywności oraz projektu architektonicznego, muszą przede wszystkim spełniać normy termotechniczne. Elementy obudowy dobierane są w zależności od rozwiązania projektowego, charakterystyki klimatycznej obszaru zabudowy, właściwości fizyczne, warunków wilgotnościowych i temperaturowych panujących w budynku oraz zgodnie z wymaganiami w zakresie odporności na przenikanie ciepła, przepuszczalności powietrza i paroprzepuszczalności.
Ważne jest, aby konstrukcje zewnętrzne spełniały następujące wymagania termiczne:
Aby konstrukcje spełniały powyższe wymagania, wykonuje się obliczenia termotechniczne, a także oblicza się opór cieplny, przepuszczalność pary, przepuszczalność powietrza i przenikanie wilgoci, zgodnie z wymaganiami dokumentacji regulacyjnej.
Z właściwości termicznych zewnętrznych elementy konstrukcyjne budynki zależą:
Zatem w oparciu o powyższe obliczenia inżynierii cieplnej konstrukcji uważa się za ważny etap w procesie projektowania budynków i konstrukcji, zarówno cywilnych, jak i przemysłowych. Projektowanie rozpoczyna się od wyboru konstrukcji – ich grubości i kolejności warstw.
Zatem obliczenia termotechniczne otaczających elementów konstrukcyjnych przeprowadza się w celu:
Aby określić zużycie ciepła do ogrzewania, a także wykonać obliczenia termotechniczne budynku, należy wziąć pod uwagę wiele parametrów w zależności od następujących cech:
Do chwili obecnej opracowano wiele programów do wykonywania takich obliczeń. Z reguły obliczenia przeprowadza się w oparciu o metodologię określoną w dokumentacji regulacyjnej i technicznej.
Programy te pozwalają na obliczenia:
Do obliczeń konieczne jest określenie następujących podstawowych parametrów:
W takim przypadku zostaną przeprowadzone obliczenia termotechniczne ściany w celu określenia optymalnej grubości paneli i materiału termoizolacyjnego dla nich. Jako ściany zewnętrzne zastosowane zostaną płyty warstwowe (TU 5284-001-48263176-2003).
Zastanówmy się, jak przeprowadzane są obliczenia termotechniczne ściany zewnętrznej. Najpierw należy obliczyć wymagany opór przenikania ciepła, koncentrując się na warunkach komfortowych i sanitarnych:
R 0 tr = (n × (t in - t n)): (Δt n × α in), gdzie
n = 1 to współczynnik zależny od położenia zewnętrznych elementów konstrukcyjnych w stosunku do powietrza zewnętrznego. Należy przyjąć zgodnie z danymi SNiP 23.02.2003 z tabeli 6.
Δt n = 4,5 °C to znormalizowana różnica temperatur pomiędzy wewnętrzną powierzchnią konstrukcji a powietrzem wewnętrznym. Zaakceptowano zgodnie z danymi SNiP z tabeli 5.
α in = 8,7 W/m 2 °C to przenikanie ciepła przez wewnętrzne konstrukcje otaczające. Według SNiP dane pochodzą z tabeli 5.
Podstawiamy dane do wzoru i otrzymujemy:
R0 tr = (1 × (20 – (-34)): (4,5 × 8,7) = 1,379 m2°C/W.
Wykonując obliczenia termotechniczne ściany w oparciu o warunki oszczędzania energii, należy obliczyć wymagane opory przenikania ciepła konstrukcji. Jest ona określana metodą GSOP (stopień-dzień okresu grzewczego, °C) przy użyciu następującego wzoru:
GSOP = (t in - t from.trans.) × Z from.trans., gdzie
t to temperatura przepływu powietrza wewnątrz budynku, °C.
Z z pasa i t z.per. to czas trwania (w dniach) i temperatura (°C) okresu, w którym średnia dzienna temperatura powietrza wynosi ≤ 8°C.
Zatem:
GSOP = (20 - (-5,9)) ×220 = 5698.
W oparciu o warunki oszczędzania energii określamy R 0 tr poprzez interpolację zgodnie z SNiP z tabeli 4:
R 0 tr = 2,4 + (3,0 - 2,4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000)) = 2,909 (m 2 °C/W)
R 0 = 1/ α in + R 1 + 1/ α n, gdzie
d to grubość izolacji termicznej, m.
l = 0,042 W/m°C to przewodność cieplna płyty z wełny mineralnej.
α n = 23 W/m 2 °C to przenikanie ciepła przez zewnętrzne elementy konstrukcyjne, przyjęte zgodnie z SNiP.
R0 = 1/8,7 + d/0,042 + 1/23 = 0,158 + d/0,042.
Grubość materiał termoizolacyjny wyznacza się na podstawie faktu, że R 0 = R 0 tr, natomiast R 0 tr przyjmuje się w warunkach oszczędzania energii, stąd:
2,909 = 0,158 + d/0,042, skąd d = 0,116 m.
Wybieramy markę płyt warstwowych z katalogu optymalna grubość materiał termoizolacyjny: DP 120, przy czym całkowita grubość panelu powinna wynosić 120 mm. Obliczenia termotechniczne budynku jako całości przeprowadza się w podobny sposób.
Zaprojektowane na podstawie obliczeń termotechnicznych, przeprowadzonych kompetentnie, konstrukcje otaczające mogą obniżyć koszty ogrzewania, których koszt regularnie rośnie. Ponadto oszczędzanie ciepła uznawane jest za ważne zadanie środowiskowe, ponieważ wiąże się bezpośrednio z ograniczeniem zużycia paliw, co prowadzi do zmniejszenia wpływu na środowisko. czynniki negatywne na środowisko.
Dodatkowo warto pamiętać, że niewłaściwie wykonana termoizolacja może doprowadzić do zalania konstrukcji, co będzie skutkować powstawaniem pleśni na powierzchni ścian. Tworzenie się pleśni z kolei doprowadzi do zepsucia dekoracja wnętrz(złuszczenie tapet i farby, zniszczenie warstwy tynku). W szczególnie zaawansowanych przypadkach może być konieczna radykalna interwencja.
Bardzo często firmy budowlane w swojej działalności starają się wykorzystywać nowoczesne technologie i materiały. Tylko specjalista może zrozumieć potrzebę użycia określonego materiału, zarówno osobno, jak i w połączeniu z innymi. To obliczenia termotechniczne pomogą określić najbardziej optymalne rozwiązania, które zapewnią trwałość elementów konstrukcyjnych i minimalne koszty finansowe.
