Теплотехнический расчет стен онлайн: Теплотехнический расчет онлайн

Содержание

Сортамент металлопроката

Сортамент металлопроката

  • Уголок
    • Уголок равнополочный по ГОСТ 8509-93
    • Уголок неравнополочный по ГОСТ 8510-86
  • Швеллер
    • Швеллеp с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеp с уклоном полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы экономичные с паpаллельными гpанями полок по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы специальные по ГОСТ 8240-97
    • Швеллеpы легкой серии с параллельными гранями полок по ГОСТ 8240-97
    • Гнутый равнополочный швеллер по ГОСТ 8278-83 из сталей С239-С245
    • Гнутый равнополочный швеллер по ГОСТ 8278-83 из сталей С255-С275
  • Двутавр
    • Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp с уклоном полок по ГОСТ 8239-89
    • Двутавp дополнительной серии (Д) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp нормальный (Б) по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp широкополочный по ГОСТ 26020-83
    • Двутавp нормальный (Б) по СТО АСЧМ 20-93
    • Двутавp широкополочный (Ш) по СТО АСЧМ 20-93
    • Двутавp колонный (К) по СТО АСЧМ 20-93
  • Трубы круглые
    • Тpубы электросварные прямошовные по ГОСТ 10704-91
    • Тpубы бесшовные горячедеформированные по ГОСТ 8732-78
  • Тавр
    • Тавp колонный (КТ) по ТУ 14-2-685-86
    • Тавp ШТ по ТУ 14-2-685-86
  • Трубы прямоугольные
    • Гнутые замкнутые сварные по ГОСТ 30245-2003
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 30245-94
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 25577-83*
    • Трубы стальные прямоугольные по ГОСТ 8645-68
    • Прямоугольные трубы по ГОСТ 12336-66
  • Трубы квадратные
    • Трубы стальные квадратные по ГОСТ 8639-82
    • Гнутые замкнутые сварные по ГОСТ 30245-2003
    • Квадратные трубы по ГОСТ 30245-94
    • Квадратные трубы по ГОСТ 25577-83*
    • Трубы стальные квадратные по ГОСТ 8639-68

 

Расчет массы для L20x3 ГОСТ 8509-93. Укажите длину в метрах Масса кг.

Расчет стен – теплозащита, утепление, температура и точка росы

Эта публикация не совсем про тепловидение в строительстве, скорее, совсем не про тепловидение. Сегодня я хочу рассказать о расчете теплового и влажностного режима наружных ограждающих конструкций. Задача такая часто возникает при тепловизионном обследовании зданий, оценке проектного уровня теплозащиты, разработке мероприятий по утеплению конструкций.

Тепловизор показывает нам только температуры поверхностей. Что происходит внутри, как распределяется температура по толщине конструкции неразрушающим методом не определить. Кроме температуры важным показателем является положение плоскости возможной конденсации влаги в конструкции, иными словами, положение точки росы. Будет конструкция сухой или с конденсатом зависит от положения точки росы. Это зависит от множества факторов, среди которых толщина и материалы всех слоев, температура и влажность в помещении, температура и влажность снаружи.

В своде правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» глава 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» посвящена тепловому расчету и определению проектного значения сопротивления теплопередаче конструкции, глава 13 «Расчет сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций» посвящена влажностному расчету. Исходные данные для расчета приведены в приложении Д «Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий». Данные для расчета также можно взять из актуализированной версии СП 50.13330.2012. Внимание! Во многих программах использованы климатические данные СНиП 23-01-99, который заменен на СП 131.13330.2012.

[button color=»#ffffff» background=»#333333″ size=»medium» src=»http://yadi.sk/d/B5e8q-g52wQ1r»]СП 23-101-2004[/button] [button color=»#ffffff» background=»#333333″ size=»medium» src=»http://yadi.sk/d/OZa8t8KCBQteY»]СП 50.13330.2012[/button]

Существует ряд программ, которые позволяют автоматизировать расчет теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций. Ниже я даю ссылки на бесплатные инструменты расчета.

ТЕПЛОРАСЧЕТ ссылка: http://теплорасчет.рф, или немецкий: http://www.u-wert.net

[divider scroll_text=»Наверх ↑»]
ATLAS SALTA ссылка: http://www.atlasrus.spb.ru

[divider scroll_text=»Наверх ↑»]

Теплотехнический калькулятор ссылка: http://www.smartcalc.ru/thermocalc

[divider scroll_text=»Наверх ↑»]

Огромная просьба, пожелания и вопросы о работе программ отправлять на сайты указанных программ. Там есть поддержка, форум, вам ответят. Внимание! Teplonadzor.ru никакого отношения к программам не имеет, ответственности за использование программ и их результатов не несет.

Теплотехнический расчет стен


Теплотехнический расчет (пример, программа, калькулятор онлайн).

В современных условиях человек все чаще задумывается о рациональном использовании ресурсов. Электричество, вода, материалы. К экономии всего этого в мире пришли уже достаточно давно и всем понятно как это сделать. Но основную сумму в счетах на оплату составляет отопление, и не каждому понятно, как снизить расход по этому пункту.

Что такое теплотехнический расчет?

Теплотехнический расчет выполняют для того, чтобы подобрать толщину и материал ограждающих конструкций и привести здание в соответствие нормам тепловой защиты. Основным нормативным документом, регламентирующим способность конструкции сопротивляться теплопередаче, является СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Основным показателем ограждающей поверхности с точки зрения теплозащиты стало приведенное сопротивление теплопередаче. Это величина, учитывающая теплозащитные характеристики всех слоев конструкции, учитывая мостики холода.

Подробный и грамотный теплотехнический расчет — достаточно трудоемок. При возведении частных домов, собственники стараются учесть прочностные характеристики материалов, часто забывая о сохранении тепла. Это может привести к довольно плачевным последствиям.

Зачем выполняется расчет?

Перед началом строительства заказчик может выбрать, будет он учитывать теплотехнические характеристики или обеспечит только прочность и устойчивость конструкций.

Расходы на утепление совершенно точно увеличат смету на возведение здания, но снизят затраты на дальнейшую эксплуатацию. Индивидуальные дома строят на десятки лет, возможно, они будут служить и следующим поколениям. За это время затраты на эффективный утеплитель окупятся несколько раз.

Что получает владелец при правильном выполнении расчетов:

  • Экономия на отоплении помещений. Тепловые потери здания снижаются, соответственно, уменьшится количество секций радиатора при классической системе отопления и мощность системы теплых полов. В зависимости от способа нагрева, затраты владельца на электричество, газ или горячую воду становятся меньше;
  • Экономия на ремонте. При правильном утеплении в помещении создается комфортный микроклимат, на стенах не образуется конденсат, и не появляются опасные для человека микроорганизмы. Наличие на поверхности грибка или плесени требует проведения ремонта, причем простой косметический не принесет никаких результатов и проблема возникнет вновь;
  • Безопасность для жильцов. Здесь, также как и в предыдущем пункте, речь идет о сырости, плесени и грибке, которые могут вызывать различные болезни у постоянно пребывающих в помещении людей;
  • Бережное отношение к окружающей среде. На планете дефицит ресурсов, поэтому уменьшение потребления электроэнергии или голубого топлива благоприятно влияет на экологическую обстановку.

 

 

Нормативные документы для выполнения расчета

Приведенное сопротивление и его соответствие нормируемому значению – главная цель расчета. Но для его выполнения потребуется узнать теплопроводности материалов стены, кровли или перекрытия. Теплопроводность – величина, характеризующая способность изделия проводить через себя тепло. Чем она ниже, тем лучше.

Во время проведения расчета теплотехники опираются на следующие документы:

  • СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Документ переиздан на основе СНиП 23-02-2003. Основной норматив для расчета [1];
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Новое издание СНиП 23-01-99*. Данный документ позволяет определить климатические условия населенного пункта, в котором расположен объект [2];
  • СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» более подробно, чем первый документ в списке, раскрывает тему [3];
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года) «Здания жилые и общественные» [4];
  • Пособие для студентов строительных ВУЗов Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

* — дальше в тексте я буду ссылаться на нормативные документы и чтобы полностью не прописывать их название я укажу только номер, например [1].

Теплотехнический расчет не сложен. Его может выполнить человек без специального образования по шаблону. Главное очень внимательно подойти к вопросу.

Пример расчета трехслойной стены без воздушной прослойки

Давайте подробно рассмотрим пример теплотехнического расчета. Для начала необходимо определиться с исходными данными. Материалы для строительства стен Вы, как правило, выбираете сами. Мы же будем рассчитывать толщину утепляющего слоя исходя из материалов стены.

Исходные данные

Данные индивидуальные для каждого объекта строительства и зависят от места расположения объекта.

1. Климат и микроклимат
  1. Район строительства: г. Вологда.
  2. Назначение объекта: жилое.
  3. Относительная влажность воздуха для помещения с нормальным влажностным режимом составляет 55% ([1] п.4.3. табл.1).
  4. Температура внутри жилых помещений tint задается нормативными документами ([4] табл.1) и равна 20 градусов Цельсия».

text — расчетная температура воздуха снаружи. Она устанавливается по температуре самых холодных пяти дней в году. Значение можно найти в [2], таблице 1, столбец 5. Для заданной местности значение составляет -32ᵒС.

zht = 231 сутки – количество дней периода, когда необходимо дополнительное отопление помещения, то есть среднесуточная температура снаружи составляет меньше 8ᵒС. Значение ищут в той же таблице, что и предыдущее, но в столбце 11.

tht = -4,1ᵒС – средняя температура воздуха снаружи во время периода отопления. Значение указано в столбце 12.

2. Материалы стены

В расчет следует принимать все слои (даже слой штукатурки, если он есть). Это позволит наиболее точно рассчитать конструкцию.

[direct]

В данном варианте рассмотрим стену, состоящую из следующих материалов:

  1. слой штукатурки, 2 сантиметра;
  2. внутренняя верста из кирпича керамического рядового полнотелого толщиной 38 сантиметров;
  3. слой минераловатного утеплителя Roсkwool, толщина которого подбирается расчетом;
  4. наружная верста из лицевого керамического кирпича, толщиной 12 сантиметров.
3. Теплопроводность принятых материалов

Все свойства материалов должны быть представлены в паспорте от производителя. Многие компании представляют полную информацию о продукции на своих сайтах. Характеристики выбранных материалов для удобства сводятся в таблицу.

№ п/п Материал Толщина слоя, δ, мм Теплопроводность, λ, Вт/(м*ᵒС) Плотность, ρ, кг/м3
1 Сложный штукатурный раствор 20 0,87 1700
2 Кладка из кирпича рядового керамического полнотелого 380 0,48 1600
3 Минераловатные плиты 

Roсkwool

Неизвестно 0,038 90
4 Кладка из кирпича лицевого керамического полнотелого 120 0,48 1600
Расчет толщины утеплителя для стены
1. Условие энергосбережения

Расчет значения градусо-суток отопительного периода (ГСОП) производится по формуле:

Dd = (tint — tht) zht.

Все буквенные обозначения, представленные в формуле, расшифрованы в исходных данных.

Dd = (20-(-4,1)) *231=5567,1 ᵒС*сут.

Нормативное сопротивление теплопередаче находим по формуле:

Rreq=a*Dd+b.

Коэффициенты а и b принимаются по таблице 4, столбец 3 [4].

Для исходных данных а=0,00045, b=1,9.

Rreq = 0,00045*5567,1+1,9=3,348 м2*ᵒС/Вт.

2. Расчет нормы тепловой защиты исходя из условий санитарии

Данный показатель не рассчитывается для жилых зданий и приводится в качестве примера. Расчет проводят при избытке явного тепла, превышающем 23 Вт/м3, или эксплуатации здания весной и осенью. Также вычисления необходимы при расчетной температуре менее 12ᵒС внутри помещения. Используют формулу 3 [1]:

Коэффициент n принимается по таблице 6 СП «Тепловая защита зданий», αint по таблице 7, Δtn по пятой таблице.

Rreq = 1*(20+31)4*8,7 = 1,47 м2*ᵒС/Вт.

Из двух полученных в первом и втором пункте значений выбирается наибольшее, и дальнейший расчет ведется по нему. В данном случае Rreq = 3,348 м2*ᵒС/Вт.

3. Определение толщины утеплителя

Сопротивление теплопередаче для каждого слоя получают по формуле:

Ri = δi/λi,

где δ – толщина слоя, λ – его теплопроводность. ут= 0,038*2,127 = 0,081 м.

Найденная величина является минимальной. Слой утеплителя принимают не меньше этого значения. В данном расчете принимаем окончательно толщину минераловатного утеплителя 10 сантиметров, для того, чтобы не пришлось резать купленный материал.

Для расчетов тепловых потерь здания, которые выполняются для проектирования отопительных систем, необходимо найти фактическое значение сопротивления теплопередаче с найденной толщиной утеплителя.

Rо = Rint+Rext+∑Ri = 1/8,7 + 1/23 + 0,023 + 0,79 + 0,1/0,038 + 0,25 = 3,85 м2*ᵒС/Вт > 3,348 м2*ᵒС/Вт.

Условие выполнено.

 

 

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

При устройстве стены, защищенной плитным утеплителем возможно устройство вентилируемой прослойки. Она позволяет отводить конденсат от материала и предотвращать его намокание. Минимальная толщина зазора 1 сантиметр. Это пространство не замкнуто и имеет непосредственное сообщение с наружным воздухом.

При наличии воздушно-вентилируемой прослойки в расчете учитываются только те слои, которые находятся до нее со стороны теплого воздуха. Например, пирог стены состоит из штукатурки, внутренней кладки, утеплителя, воздушной прослойки и наружной кладки. В расчет принимаются только штукатурка, внутренняя кладка и утеплитель. Наружный слой кладки идет после вентзазора, поэтому не учитывается. В данном случае наружная кладка выполняет лишь эстетическую функцию и защищает утеплитель от внешних воздействий.

Важно: при рассмотрении конструкций, где воздушное пространство замкнуто, оно учитывается в расчете. Например, в случае оконных заполнений. Воздух между стеклами играет роль эффективного утеплителя.

Программа «Теремок»

Для выполнения расчета с помощью персонального компьютера специалисты часто используют программу для теплотехнического расчета «Теремок». Она существует в онлайн-варианте и как приложение для оперативных систем.

Программа производит вычисления на основе всех необходимых нормативных документов. Работа с приложением предельно проста. Оно позволяет выполнять работу в двух режимах:

  • расчет необходимого слоя утеплителя;
  • проверка уже продуманной конструкции.

В базе данных имеются все необходимые характеристики для населенных пунктов нашей страны, достаточно лишь выбрать нужный. Также необходимо выбрать тип конструкции: наружная стена, мансардная кровля, перекрытие над холодным подвалом или чердачное.

При нажатии кнопки продолжения работы появляется новое окно, позволяющее «собрать» конструкцию. Многие материалы имеются в памяти программы. Они подразделены на три группы для удобства поиска: конструкционные, теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные. Нужно задать лишь толщину слоя, теплопроводность программа укажет сама.

При отсутствии необходимых материалов их можно добавить самостоятельно, зная теплопроводность.

Перед тем как производить вычисления, необходимо выбрать тип расчета над табличкой с конструкцией стены. В зависимости от этого программа выдаст либо толщину утеплителя, либо сообщит о соответствии ограждающей конструкции нормам. После завершения вычислений, можно сформировать отчет в текстовом формате.

«Теремок» очень удобен для пользования и с ним способен разобраться даже человек без технического образования. Специалистам же он значительно сокращает время на вычисления и оформление отчета в электронном виде.

Главным достоинством программы является тот факт, что она способна вычислить толщину утепления не только наружной стены, но и любой конструкции. Каждый из расчетов имеет свои особенности, и непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех. Для строительства частного дома достаточно освоить данное приложение, и не придется вникать во все сложности. Расчет и проверка всех ограждающих поверхностей займет не более 10 минут.

Теплотехнический расчет онлайн (обзор калькулятора)

Теплотехнический расчет можно сделать в Интернете онлайн. Неплохим, как на мое усмотрение являться сервис: rascheta.net. Давайте вкратце рассмотрим, как с ним работать.

Перейдя на сайт онлайн калькулятора, первым делом нужно выбрать нормативы по которым будет производится расчет. Я выбираю свод правил от 2012 года, так как это более новый документ.

Дальше нужно указать регион в котором будет строятся объект. Если нет Вашего города выбирайте ближайший большой город. После этого указываем тип зданий и помещений. Скорей всего Вы будете рассчитывать жилое здание, но можно выбрать общественные, административные, производственные и другие. И последнее, что нужно выбрать — вид ограждающей конструкции (стены, перекрытия, покрытия).

Расчетную среднюю температуру, относительную влажность и коэффициент теплотехнической однородности оставляем такими же, если не знаете как их изменять.

В опциях расчета устанавливаем все две галочки, кроме первой.

В таблице указываем пирог стены начиная снаружи — выбираем материал и его толщину. На этом собственно весь расчет и закончен. Под таблицей будет результат расчета. Если какое-то из условий не выполняется меняем толщину материала или же сам материал, пока данные не будут соответствовать нормативным документам.

Если Вы желаете посмотреть алгоритм расчета, то нажимаем на кнопку «Отчет» внизу страницы сайта.

 

 

postroy-sam.com

TermoCalc | Теплотехнический онлайн-калькулятор "Термокальк"

Внутренняя температура помещения :

°С

Максимальная влажность помещения :

%

Влажностный режим помещения :

Условия эксплуатации конструкций :

Градусо-сутки отопительного периода :

ГСОП

Плоскость максимального увлажнения в конструкции:

Соответствие фактического теплосопротивления данной стеновой конструкции нормативным требованиям:

В соответствии с ГОСТ Р 54851-2011:

Применён коэффициент теплотехнической однородности типа выбранной стеновой конструкции

Применён коэффициент теплотехнической однородности особенностей здания

Коэффициент продуваемой минеральной ваты

Применён региональный коэффициент

Понижающий коэффициент при превышении удельного расхода отопления стен

ТРЕБУЕМОЕ теплосопротивление стеновой конструкции:

(м·°С)/Вт

Приведённое теплосопротивление конструкции:

(м·°С)/Вт

Соответствие данной стеновой конструкции нормативу по санитарно-гигиеническому требованию:

Температура помещения:

°С

Температура внутренней поверхности стены:

°С

Требуемая разница между температур. не более:

°С

Температура росы (справочно):

°С

Соответствие нормативу по защите данной стеновой конструкции от переувлажнения:

Сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения:

(м·ч·Па)/мг

Требуемое сопротивление паропроницанию (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период):

(м·ч·Па)/мг

Требуемого сопротивления паропроницанию, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха):

(м·ч·Па)/мг

termocalc.ru

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены, пример

Чтобы в жилище было тепло в самые сильные морозы, необходимо правильно подобрать систему теплоизоляции – для этого выполняют теплотехнический расчет наружной стены. Результат вычислений показывает, насколько эффективен реальный или проектируемый способ утепления.

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены

Вначале следует подготовить исходные данные. На расчетный параметр влияют следующие факторы:

  • климатический регион, в котором находится дом;
  • назначение помещения – жилой дом, производственное здание, больница;
  • режим эксплуатации здания – сезонный или круглогодичный;
  • наличие в конструкции дверных и оконных проемов;
  • влажность внутри помещения, разница внутренней и наружной температуры;
  • число этажей, особенности перекрытия.

После сбора и записи исходной информации определяют коэффициенты теплопроводности строительных материалов, из которых изготовлена стена. Степень усвоения тепла и теплоотдачи зависит от того, насколько сырым является климат. В связи с этим для вычисления коэффициентов используют карты влажности, составленные для Российской Федерации. После этого все числовые величины, необходимые для расчета, вводятся в соответствующие формулы.

Теплотехнический расчет наружной стены, пример для пенобетонной стены

В качестве примера рассчитываются теплозащитные свойства стены, выложенной из пеноблоков, утепленной пенополистиролом с плотностью 24 кг/м3 и оштукатуренной с двух сторон известково-песчаным раствором. Вычисления и подбор табличных данных ведутся на основании строительных правил. Исходные данные: район строительства – Москва; относительная влажность – 55%, средняя температура в доме tв = 20О С. Задается толщина каждого слоя: δ1, δ4=0,01м (штукатурка), δ2=0,2м (пенобетон), δ3=0,065м (пенополистирол «СП Радослав»).
Целью теплотехнического расчета наружной стены является определение необходимого (Rтр) и фактического (Rф) сопротивления теплопередаче.
Расчет

  1. Согласно таблице 1 СП 53.13330.2012 при заданных условиях режим влажности принимается нормальным. Требуемое значениеRтр находят по формуле:
    Rтр=a•ГСОП+b,
    где a,b принимаются по таблице 3 СП 50.13330.2012. Для жилого здания и наружной стены a = 0,00035; b = 1,4.
    ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, их находят по формуле(5.2) СП 50.13330.2012:
    ГСОП=(tв-tот)zот,
    где tв=20О С; tот – средняя температура наружного воздуха во время отопительного периода, по таблице 1 СП131.13330.2012tот = -2,2ОС; zот = 205 сут. (продолжительность отопительного сезона согласно той же таблице).
    Подставив табличные значения, находят: ГСОП = 4551О С*сут.; Rтр = 2,99 м2*С/Вт
  2. По таблице 2 СП50.13330.2012 для нормальной влажности выбирают коэффициенты теплопроводности каждого слоя «пирога»:λБ1=0,81Вт/(м°С), λБ2=0,26Вт/(м°С), λБ3=0,041Вт/(м°С), λБ4=0,81Вт/(м°С).
    По формуле E.6 СП 50.13330.2012 определяют условное сопротивление теплопередаче:
    R0усл=1/αint+δn/λn+1/αext.
    гдеαext = 23 Вт/(м2°С) из п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
    Подставляя числа, получаютR0усл=2,54м2°С/Вт. Уточняют его с помощью коэффициента r=0.9, зависящего от однородности конструкций, наличия ребер, арматуры, мостиков холода:
    Rф=2,54•0,9=2,29м2•°С/Вт.

Полученный результат показывает, что фактическое теплосопротивление меньше требуемого, поэтому нужно пересмотреть конструкцию стены.

Теплотехнический расчет наружной стены, программа упрощает вычисления

Несложные компьютерные сервисы ускоряют вычислительные процессы и поиск нужных коэффициентов. Стоит ознакомиться с наиболее популярными программами.

  1. «ТеРеМок». Вводятся исходные данные: тип здания (жилой), внутренняя температура 20О , режим влажности – нормальный, район проживания – Москва. В следующем окне открывается рассчитанное значение нормативного сопротивления теплопередаче – 3,13 м2*оС/Вт.
    На основании вычисленного коэффициента происходит теплотехнический расчет наружной стены из пеноблоков (600 кг/м3), утепленной экструдированным пенополистиролом «Флурмат 200» (25 кг/м3) и оштукатуренной цементно-известковым раствором. Из меню выбирают нужные материалы, проставляя их толщину (пеноблок – 200 мм, штукатурка – 20 мм), оставив незаполненной ячейку с толщиной утеплителя.
    Нажав кнопку «Расчет», получают искомую толщину слоя теплоизолятора – 63 мм. Удобство программы не избавляет ее от недостатка: в ней не принимается во внимание разная теплопроводность кладочного материала и раствора. Спасибо автору можно сказать по этому адресу http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
  2. Вторая программа предлагается сайтом http://rascheta.net/. Ее отличие от предыдущего сервиса в том, что все толщины задаются самостоятельно. В расчет вводится коэффициент теплотехнической однородности r. Его выбирают из таблицы: для пенобетонных блоков с проволочной арматурой в горизонтальных швах r = 0,9.
    После заполнения полей программа выдает отчет о том, каково фактическое тепловое сопротивление выбранной конструкции, отвечает ли она климатическим условиям. Кроме того, предоставляется последовательность вычислений с формулами, нормативными источниками и промежуточными значениями.

При возведении дома или проведении теплоизоляционных работ важна оценка результативности утепления наружной стены: теплотехнический расчет, выполненный самостоятельно или с помощью специалиста позволяет сделать это быстро и точно.

wallsgrow.ru

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий :: SYL.ru

Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций для того, чтобы не было случаев перегрева или промерзания в процессе эксплуатации строения.

Ограждающие конструктивные элементы отапливаемых общественных и жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного оформления, должны отвечать в первую очередь теплотехническим нормам. Выбирают ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажно-температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухонипроницанию и паропроницанию.

В чем смысл расчета?

  1. Если во время расчета стоимости будущего строения учитывать лишь прочностные характеристики, то, естественно, стоимость будет меньше. Однако это видимая экономия: впоследствии на обогрев помещения уйдет значительно больше средств.
  2. Грамотно подобранные материалы создадут в помещении оптимальный микроклимат.
  3. При планировке системы отопления также необходим теплотехнический расчет. Чтобы система была рентабельной и эффективной, необходимо иметь понятие о реальных возможностях здания.

Теплотехнические требования

Важно, чтобы наружные конструкции соответствовали следующим теплотехническим требованиям:

  • Имели достаточные теплозащитные свойства. Другими словами, нельзя допускать в летнее время перегрева помещений, а зимой – излишних потерь тепла.
  • Разность температур воздуха внутренних элементов ограждений и помещений не должна быть выше нормативного значения. В противном случае может произойти чрезмерное охлаждение тела человека излучением тепла на данные поверхности и конденсация влаги внутреннего воздушного потока на ограждающих конструкциях.
  • В случае изменения теплового потока температурные колебания внутри помещения должны быть минимальные. Данное свойство называется теплоустойчивостью.
  • Важно, чтобы воздухонепроницаемость ограждений не вызывала сильного охлаждения помещений и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций.
  • Ограждения должны иметь нормальный влажностный режим. Так как переувлажнение ограждений увеличивает потери тепла, вызывает в помещении сырость, уменьшает долговечность конструкций.

Чтобы конструкции соответствовали вышеперечисленным требованиям, выполняют теплотехнический расчет, а также рассчитывают теплоустойчивость, паропроницаемость, воздухопроницаемость и влагопередачу по требованиям нормативной документации.

Теплотехнические качества

От теплотехнических характеристик наружных конструктивных элементов строений зависит:

  • Влажностный режим элементов конструкции.
  • Температура внутренних конструкций, которая обеспечивает отсутствие на них конденсата.
  • Постоянная влажность и температура в помещениях, как в холодное, так и в теплое время года.
  • Количество тепла, которое теряется зданием в зимний период времени.

Итак, исходя из всего перечисленного выше, теплотехнический расчет конструкций считается немаловажным этапом в процессе проектирования зданий и сооружений, как гражданских, так и промышленных. Проектирование начинается с выбора конструкций – их толщины и последовательности слоев.

Задачи теплотехнического расчета

Итак, теплотехнический расчет ограждающих конструктивных элементов осуществляется с целью:

  1. Соответствия конструкций современным требованиям по тепловой защите зданий и сооружений.
  2. Обеспечения во внутренних помещениях комфортного микроклимата.
  3. Обеспечения оптимальной тепловой защиты ограждений.

Основные параметры для расчета

Чтобы определить расход тепла на отопление, а также произвести теплотехнический расчет здания, необходимо учесть множество параметров, зависящих от следующих характеристик:

  • Назначение и тип здания.
  • Географическое расположение строения.
  • Ориентация стен по сторонам света.
  • Размеры конструкций (объем, площадь, этажность).
  • Тип и размеры окон и дверей.
  • Характеристики отопительной системы.
  • Количество людей, находящихся в здании одновременно.
  • Материал стен, пола и перекрытия последнего этажа.
  • Наличие системы горячего водоснабжения.
  • Тип вентиляционных систем.
  • Другие конструктивные особенности строения.

Теплотехнический расчет: программа

На сегодняшний день разработано множество программ, позволяющих произвести данный расчет. Как правило, расчет осуществляется на основании методики, изложенной в нормативно-технической документации.

Данные программы позволяют вычислить следующее:

  • Термическое сопротивление.
  • Потери тепла через конструкции (потолок, пол, дверные и оконные проемы, а также стены).
  • Количество тепла, требуемого для нагрева инфильтрирующего воздуха.
  • Подбор секционных (биметаллических, чугунных, алюминиевых) радиаторов.
  • Подбор панельных стальных радиаторов.

Теплотехнический расчет: пример расчета для наружных стен

Для расчета необходимо определить следующие основные параметры:

  • tв = 20°C – это температура воздушного потока внутри здания, которая принимается для расчета ограждений по минимальным значениям наиболее оптимальной температуры соответствующего здания и сооружения. Принимается она в соответствии с ГОСТом 30494-96.
  • По требованиям ГОСТа 30494-96 влажность в помещении должна составлять 60%, в результате в помещении будет обеспечен нормальный влажностный режим.
  • В соответствии с приложением B СНиПа 23-02-2003, зона влажности сухая, значит, условия эксплуатации ограждений – A.
  • tн = -34 °C – это температура наружного воздушного потока в зимний период времени, которая принимается по СНиП исходя из максимально холодной пятидневки, имеющей обеспеченность 0,92.
  • Zот.пер = 220 суток – это длительность отопительного периода, которая принимается по СНиПу, при этом среднесуточная температура окружающей среды ≤ 8 °C.
  • Tот.пер. = -5,9 °C – это температура окружающей среды (средняя) в отопительный период, которая принимается по СНиП, при суточной температуре окружающей среды ≤ 8 °C.

Исходные данные

В таком случае теплотехнический расчет стены будет производиться с целью определения оптимальной толщины панелей и теплоизоляционного материала для них. В качестве наружных стен будут использоваться сэндвич-панели (ТУ 5284-001-48263176-2003).

Комфортные условия

Рассмотрим, как выполняется теплотехнический расчет наружной стены. Для начала следует вычислить требуемое сопротивление теплопередачи, ориентируясь на комфортные и санитарно-гигиенические условия:

R0тр = (n × (tв – tн)) : (Δtн × αв), где

n = 1 – это коэффициент, который зависит от положения наружных конструктивных элементов по отношению к наружному воздуху. Его следует принимать по данным СНиПа 23-02-2003 из таблицы 6.

Δtн = 4,5 °C – это нормируемый перепад температуры внутренней поверхности конструкции и внутреннего воздуха. Принимается по данным СНиПа из таблицы 5.

αв = 8,7 Вт/м2 °C – это теплопередача внутренних ограждающих конструкций. Данные берутся из таблицы 5, по СНиПу.

Подставляем данные в формулу и получаем:

R0тр = (1 × (20 – (-34)) : (4,5× 8,7) = 1,379 м2 °C/Вт.

Условия энергосбережения

Выполняя теплотехнический расчет стены, исходя из условий энергосбережения, необходимо вычислить требуемое сопротивление теплопередачи конструкций. Оно определяется по ГСОП (градусо-сутки отопительного периода, °C) по следующей формуле:

ГСОП = (tв – tот.пер.) × Zот.пер, где

tв – это температура воздушного потока внутри здания, °C.

Zот.пер. иtот.пер. – это продолжительность (сут.) и температура (°C) периода, имеющего среднесуточную температуру воздуха ≤ 8 °C.

Таким образом:

ГСОП = (20 – (-5,9)) ×220 = 5698.

Исходя из условий энергосбережения, определяем R0тр методом интерполяции по СНиПу из таблицы 4:

R0тр = 2,4 + (3,0 – 2,4)×(5698 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 2,909 (м2°C/Вт)

Далее, выполняя теплотехнический расчет наружной стены, следует вычислить сопротивление теплопередаче R0:

R0 = 1/ αв + R1 + 1/ αн, где

R1= d/l.

d – это толщина теплоизоляции, м.

l = 0,042 Вт/м°C – это теплопроводность минераловатной плиты.

αн = 23 Вт/м2°C – это теплоотдача наружных конструктивных элементов, принимаемый по СНиПу.

R0 = 1/8,7 + d/0,042+1/23 = 0,158 + d/0,042.

Толщина утеплителя

Толщина теплоизоляционного материала определяется исходя из того, что R0 = R0тр, при этом R0тр берется при условиях энергосбережения, таким образом:

2,909 = 0,158 + d/0,042, откуда d = 0,116 м.

Подбираем марку сэндвич-панелей по каталогу с оптимальной толщиной теплоизоляционного материала: ДП 120, при этом общая толщина панели должна составлять 120 мм. Аналогичным образом производится теплотехнический расчет здания в целом.

Необходимость выполнения расчета

Запроектированные на основании теплотехнического расчета, выполненного грамотно, ограждающие конструкции позволяют сократить затраты на отопление, стоимость которого регулярно увеличиваются. К тому же сбережение тепла считается немаловажной экологической задачей, ведь это напрямую связано с уменьшением потребления топлива, что приводит к снижению воздействия негативных факторов на окружающую среду.

Кроме того, стоит помнить о том, что неправильно выполненная теплоизоляция способна привести к переувлажнению конструкций, что в результате приведет к образованию плесени на поверхности стен. Образование плесени, в свою очередь, приведет к порче внутренней отделки (отслаивание обоев и краски, разрушение штукатурного слоя). В особо запущенных случаях может понадобиться радикальное вмешательство.

Очень часто строительные компании в своей деятельности стремятся использовать современные технологии и материалы. Только специалисту под силу разобраться в необходимости применения того или иного материала, как отдельно, так и в совокупности с другими. Именно теплотехнический расчет поможет определиться с наиболее оптимальными решениями, которые обеспечат долговечность конструктивных элементов и минимальные финансовые затраты.

www.syl.ru

Как сделать теплотехнический расчет стены индивидуального дома

Сегодня мы рассмотрим как провести теплотехнический расчет наружной стены.

Первым делом открываем СНиП  23-01-99 «Климатология» и выписываем из него необходимые данные, касающиеся нужного нам города. Будем делать расчет на примере Екатеринбурга и Москвы (значения для Москвы в скобочках).

  1. СНиП «Климатология». Табл.1.

Tint +22o, (+22о) – температура внутри помещения, принимается по самому холодному помещению. В данном случае для ванны. Для жилой комнаты эта температура будет +20 (для расчета можно использовать и это значение).

Text -35o, (-28о) -5 колонка в табл.1 – температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92

Tn -6o, (-3,1о) — 12 колонка в табл.1 – средняя температура наружного воздуха

Znt 230 (214) — 11 колонка в табл. 1 – продолжительность (сут.) отопительного периода.

В этой же таблице можно посмотреть преобладающее направление ветра за декабрь-февраль в вашем городе. В Екатеринбурге, Киеве – западные ветра. В Москве и Санкт-Петербурге преобладают юго-западные ветра. В Перми, Кургане, Минске – южные ветра.

2. Посчитаем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»:

Dd= (Tint — Tn) Znt

Подставляем наши значения:

(22-(-6)*230 = 6440 – Екатеринбург

(22-(-3,1)*214 = 5371 – Москва

3. Определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rred по СНиП 23-02-2003. Смотреть значения в табл.4 для жилых зданий.

Екатеринбург Dd = 6440. В таблице это значение находится в пределах от 6000 до 8000. Таким образом, нормируемое значение сопротивления теплопередачи стен будет в пределах 3,5-4,2 (табл.4 колонка 3). Находим более точное значение методом интерполяции.

При 6000 значение Rred 3,5

Определяем значение Rred для 440.

8000-6000 = 2000;  4.2 — 3.5 = 0,7

2000 – 0,7

440 – х

х = (440*0,7)/2000 = 0,154 м2×°С/Вт

Rred = 3,5 + 0,154 = 3,654 м2×°С/Вт

Тоже посчитаем для Москвы:

Москва Dd = 5371. В таблице это значение находится в пределах от 4000 до 6000. Таким образом, нормируемое значение сопротивления теплопередачи стен будет в пределах 2,8-3,5.

При 4000 значение Rred 2,8

Определяем значение Rred для 1371.

6000-4000 = 2000;  3.5 — 2.8 = 0,7

2000 – 0,7

1371 – х

х = (1371*0,7)/2000 = 0,480 м2×°С/Вт

Rred = 2,8 + 0,480 = 3,280 м2×°С/Вт

Мы получили нормируемые значения сопротивления теплопередаче стен. Значения, которые мы получим для конкретной стены, должны быть больше или равны этому значению. Rфакт.> Rred

4. А теперь приступаем к расчету конкретной стены.  В качестве примера использую стену и крупноформатного керамического камня:

  • Выбираем параметры стены. Для примера выберем блоки  Porotherm толщиной 510 мм с отделкой штукатуркой 2 см.
  • В интернете находим теплотехнические параметры блока. Нас интересует параметр теплопроводность обозначается λ, Вт/(м*С). Теплопроводность нужного нам блока у Екатеринбургской фирмы будет 0,14 (смотреть параметры необходимо у производителей в вашем городе, потому что параметры отличаются). Штукатурка λ=0.76
  • Нам понадобятся дополнительные значения  из СНиП «Тепловая защита зданий».  aintкоэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2×°С) для стен этот параметр составляет 8,7. (см. в табл. 7). И aext — коэффициент теплоотдачи для зимних условий, для наружных стен – 23 (СНиП ll-3-79 табл.6).
  • Основная формула для расчета:

Rфакт. = Rint+ Rк + Rext

Rint = 1/aint = 1/8.7 = 0,115 м2×°С/Вт

Rext = 1/aint = 1/23 = 0,043 м2×°С/Вт

Rк = R1+ R2+….(сколько слоев конструкции стены столько и R)

R1 = 0,51/0,14 = 3,64 м2×°С/Вт (0,51 – толщина стены, 0,15 – теплопроводность)

R2 = 0,02/0,76 = 0,03 м2×°С/Вт

Rк = 3,64 + 0,03 = 3,67 м2×°С/Вт

Rфакт. = 0,115 + 3,67+ 0,043 = 3,828 м2×°С/Вт

Rred = 3,654 м2×°С/Вт

Rфакт. = 3,828 м2×°С/Вт

3,828 > 3,654

Условие выполняется, значит, данная конструкция стены нам подходит. Для Москвы можно попробовать взять блок толщиной 380 мм.

Тэги: Стены

Оставить отзыв

yoohouse.ru

Теплотехнический расчет онлайн

При теплотехническом расчете, особенно, что касается расчета точки росы и сопротивления паропроницаемости очень важно правильно принять при расчете влажность и температуру внутреннего воздуха, т.к. от этого во многом зависит результат расчета. Если эти параметры не указаны в задании на проектирование (исходные данные) то их следуют принимать согласно следующих нормативных документов. Для удобства представлены выдержки из них.

1. СП50.13330. 2012. «Тепловая защита зданий»

Влажность воздуха:

для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, общеобразовательных детских школ, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов - 55%;

для кухонь - 60%;

для ванных комнат - 65%;

для теплых подвалов и подполий с коммуникациями - 75%;

для теплых чердаков жилых зданий - 55%;

для других помещений общественных зданий (за исключением вышеуказанных) - 50%.

Температура внутреннего воздуха:

Для жилых, лечебно профилактических и детских учреждений, школ, интернатов, гостинец и общежитий -20-22oС.

Для общественных кроме указанных выще, административных и бытовых, производственных и других зданий-16-21oС.

2. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»

Влажность воздуха:

Жилая комната -45-60%

Кухня,туалет,ванная –не нормируется.

Межквартирный коридор 30-45%

Вестибюль, лестничная клетка, кладовые –не нормируется.

Температура внутреннего воздуха:

Жилая комната 20-23oС

Кухня,туалет 19-21oС

Ванная 24-26oС

Межквартирный коридор 18-20oС

Вестибюль, лестничная клетка, кладовые 16-18oС

Кроме вышеуказанных, в определенных случаях параметры внутреннего воздуха необходимо принимать в соответствии со следующими документами:

3. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

5. СанПин 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологическиетребования к жилым зданиям и помещениям

rascheta.net

Теплотехнический расчёт наружной кирпичной стены — КиберПедия

Цель работы:определить толщину ограждающей конструкции кирпичной стены на основании требований строительной теплотехники.

Знать:теплоизоляционные функции наружных ограждающих конструкций и теплотехнические требования к ним.

Уметь:определять понятие «ограждающая конструкция», причины, требующие теплотехнического расчёта ограждающей конструкции.

 

Краткие теоретические сведения

К ограждающим элементам здания в теплотехническом отношении предъявляются следующие требования:

· оказывать сопротивление прохождению через них тепла;

· не иметь на внутренней поверхности температуры, значительно отличающейся от температуры воздуха помещения, с тем, чтобы вблизи ограждения не ощущалось холода, а на поверхности не образовывался конденсат;

· обладать достаточной тепловой инерцией (теплоустойчивостью), чтобы колебания наружной и внутренней температур меньше отражались на колебаниях температуры внутренней поверхности;

· сохранять нормальный влажностный режим, т.к. увлажнение ограждения снижает его теплозащитные свойства.

Для выполнения перечисленных требований при проектировании ограждений производят их теплотехнический расчёт на основании данных СНиП ΙΙ-3-79* “Строительная теплотехника” и СНиП ΙΙ-23-01-99 “Строительная климатология»

Порядок выполнения теплотехнического расчёта рассмотрим на примере.

 

Порядок выполнения работы

1. Из СНиПов выписываем следующие данные для расчёта:

Район строительства – г. Новочеркасск;

Зона влажности – сухая;

Назначение здания – жилой дом;

Влажностный режим помещения – нормальный;

Условия эксплуатации – А;

Расчётная зимняя температура, равная температуре наиболее холодной пятидневки = - 22ºС;

Средняя температура отопительного периода-1,1ºС;

Относительная влажность воздуха: 60%;

Коэффициент теплоотдачи для внутренних стен =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент теплоотдачи для наружных стен в зимних условиях =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху П=1;

Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций =4 ºС;

2. Согласно заданию стена состоит из керамического пустотелого кирпича плотностью ρ=1400 кг/м³ (брутто) на цементно-песчаном растворе с оштукатуриванием внутренней поверхности известково-песчаным раствором толщиной =0,02 м.


Рис. 1. Схема наружной стены

 

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче

3. Определяем минимальную толщину стены , исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, приравнивая фактическое сопротивление теплопередаче всех слоев стены требуемому сопротивлению.

Отсюда м,

где и - коэффициент теплопроводности соответственно кирпичной кладки стены и штукатурки. Таким образом, из санитарно-гигиенических и комфортных условий толщину стены принимаем 0,64 м (в 2,5 кирпича).

4. Для определения толщины стены из условий энергосбережения подсчитываем градусосутки отопительного периода (ГСОП).

ГСОП=

где Z – продолжительность суток со среднесуточной температурой воздуха меньше или равной +8ºС - 175 сут. (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»)

ГСОП= ºС×сут.

Определяем методом интерполяции из СНиП ΙΙ-3-79* «Строительная теплотехника».

Сопротивление теплопередаче для ГСОП

2,8-2,1=0,7

4000-2000=2000

0,7:2000=0,00035

ГСОП=3342,5-2000=1342,5

0,00035×1342,5=0,47

=2,1+0,47=2,57

5. Определяем толщину стены по энергосбережению

м

Таким образом, толщина стены по энергосбережению должна быть в 2,4 раза больше рассчитанной из санитарно-гигиенических и комфортных условий, что повлечет за собой увеличение нагрузки на фундаменты в несколько раз.

6. С целью уменьшения толщины стены принимаем взамен сплошной кладки трехслойный вариант с утеплителем (колодцевая кладка). Кладка наружного слоя ведется под расшивку.

 

Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС Утеплитель газобетон ρ=400 кг/м³ λ=0,15 Вт/м²×ºС Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС Известково-песчаный раствор δ=20мм ρ=1700 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС.


Рис.2. Схема наружной стены неоднородной кладки с утеплителем.

 

Определяем толщину :

где и =0,81 Вт/м²×ºС - коэффициенты теплопроводности кирпичной кладки;

=0,81 Вт/м²×ºС – коэффициент теплопроводности известково-песчаного раствора.

7. Общая толщина стены без штукатурки составит:

=0,12+0,31+0,12=0,55 м

8. Полученная толщина стены не кратна стандартной 0,64 м (2,5 кирпича), поэтому принимаем =0,64 м и уточняем требуемую толщину утеплителя:

=0,64-(0,12+0,12)=0,4 м

Окончательно принимаем толщину наружной стены 640 мм (2,5 кирпича).

Контрольные вопросы

1. Назовите теплотехнические требования, предъявляемые к наружным ограждающим конструкциям отапливаемых зданий.

2. Назовите мероприятия по предотвращению конденсации влаги внутренних ограждений.

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 11

cyberpedia.su

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций онлайн

Теплотехнический расчет выполняют для достижения нормативных величин согласно ДБН В.2.6-31:2006 для Украины, ISO 13370:2007 для стран Европы и СНиП 41-03-2003 для России. Это очень важный момент при начале любом строительства – многоэтажный жилой дом, административное здание либо собственный дом. Многие строят по старинке "кирпич - воздушная прослойка - кирпич" и не задумываются о расходах на отоплении дома, ведь если хорошо утеплить дом, вы будете меньше платить за отопление. Конечно, вам нужно сначала вложить «кругленькую» сумму в утепление дома, но это лучше чем положить деньги на депозит в банк, с учетом ежегодной инфляции 20%. Причем утепление дома можно разбить на очереди, кроме утепления пола, который перед заливкой бетоном нужно утеплить. Рассмотрим пример постройки дома размером 10 на 11 метров и высотой 6 метров. Стандартное утепление, исходя из практики строительства частных коттеджей в Украине :

  • стены - 240 мм кирпич (черновая кладка), воздушная прослойка - 100 мм, фасадный кирпич – 120 мм;
  • Крыша или перекрытие верхнего этажа 200-300 мм – конструктив, 100 мм утеплителя;
  • Пол – 300 мм бетона, керамзит – 20 мм, утеплитель – 30 мм;
  • Окна – 1 камерные с воздухом.

В начале проектирования системы отопления дома - выполняется теплотехнический расчет ограждающих конструкций, упрощенный теплотехнический расчет онлайн показан ниже. Для нашего примера количество тепловой энергии необходимое для системы отопления дома будет 26,5 кВт

Давайте утеплим дом согласно требованиям ДБН В.2.6-31:2006. Итак после выбора утеплителя и строго придерживаясь требований ДБН получаем : утеплитель для стен – 160 мм, для верхнего перекрытия или крыши – 290 мм, пол – 175 мм. Выполняем теплотехнический расчет онлайн – теперь нам необходимо 13,4 кВт. К примеру, стандартное утепление для северной части Европы для стен – 200 мм, для крыши – 400 мм. Другими словами вы делаете термос, в котором вода очень долго остывает, а в нашейм случае дом больше времени держит тепло. Количество тепловой энергии, которое вы будете потреблять системой отопления, можете самостоятельно рассчитать онлайн нашим приложением.

Хотите заказать проект системы отопления дома перейдите по ссылке.

Стоимость и пример результата расширенного теплотехнического расчета онлайн ограждающих конструкций для проектировщиков, входящий в состав проектной документации в развел "ОВ" (отопление и вентиляции). Оплатить можно при помощи , а также по безналичному расчету.

Возникли вопросы звоните +38(044)331-2057, +38(067)467-5677

Калькулятор толщины теплоизоляции. Расчет утелителя онлайн

Калькулятор толщины теплоизоляции. Расчет утелителя онлайн Перейти к содержанию
  • Калькулятор толщины утеплителя для стен, потолка, пола С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать толщину утеплителя для стен дома и других ограждений в соответствии с регионом вашего проживания, материала и толщины стен, используемой пароизоляции, материала для подшивки и других важных параметров при утеплении. Подбирая разные материалы, можно выбрать вариант для себя максимально теплый и дешевый.
  • Теплотехнический калькулятор для расчета точки росы С помощью данного калькулятора вы сможете рассчитать оптимальную толщину утеплителя для дома и жилых помещений в соответствии с регионом проживания, материала и толщины стен. Вы сможете рассчитать толщину различных утеплительных материалов. И увидеть наглядно на графике место выпадения конденсата в стене. Удобный калькулятор теплопроводности стены онлайн для расчета толщины утепления.
  • Калькулятор KNAUF Расчет необходимой толщины теплоизоляции Рассчитайте необходимую толщину теплоизоляционного материала в основных городах РФ в различных конструкциях на теплотехническом калькуляторе KNAUF, созданном профессионалами из KNAUF Insulation. Все расчеты производятся по требованию СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», для всех типов зданий. Бесплатный онлайн сервис расчета теплоизоляции KNAUF, удобный и понятный интерфейс.
  • Калькулятор Rockwool расчёта толщины теплоизоляции стен  Калькулятор разработан специалистами Rockwool для помощи в расчёте необходимой толщины теплоизоляции и оценке экономической эффективности её установки. Произвести теплотехнический расчет, подобрать подходящую марку теплоизоляции и рассчитать необходимое количество пачек очень просто.

Теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций зданий

1. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

2. Комплекс мероприятий, обеспечивающих надлежащую тепловую защиту зданий и сооружений, относятся:

оптимальное объемно-планировочное решение
зданий и сооружений при минимальной
площади наружных ограждающих
конструкций;
применение рациональных наружных
ограждающих конструкций с использованием в
них эффективных теплоизоляционных
материалов;
применение современных методов расчета
тепловой защиты зданий и сооружений,
базирующихся на условиях энергосбережения.
Нормативная литература
СП 131.13330.2012 Строительная
климатология
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий
СП 23-101-2004 Проектирование тепловой
защиты
В связи с особенностями конструктивных решений
наружную стену можно представить как состоящую
из следующих типов элементов:
- плоских элементов – кладка
+утеплитель+отделочный слой;
- линейных (откосы) – перемычка (ригель)
+утеплитель+отделочный слой;
- точечные элементы – связи между слоями
(дюбель).
Теплопотери через линейные и точечные элементы
можно определить только по результатам расчета
температурного поля с применением специальной
компьютерной программы.

5. В курсовой работе выполняется только расчет плоских элементов наружной стены!

Порядок расчета
Выполняется в соответствии с п. 5.2 [ 2 ].
Исходные данные:
1.1. параметры наружного воздуха
tн - температура холодной пятидневки;
tот – температура отопительного периода;
zот – продолжительность отопительного периода;
влажностный режим района строительства
1.2. параметры внутреннего воздуха
tв – температура внутреннего воздуха;
φв – влажность внутреннего воздуха;
влажностный режим помещения
1.3. условия эксплуатации ограждающих
конструкций
1.4. αв , αн коэф. теплоотдачи внутренней и
наружной поверхности о.к.
Определяем нормируемое сопротивление
теплопередаче
Rо норм = Rо тр тр;
Определяем приведенное сопротивление
теплопередаче Rопр с учетом коэффициента
теплотехнической однородности (для наружных
стен с утеплителем принимаемый r = 0,7)
Rопр = Rоусл r;
Расчет ведется из условия равенства Rопр = Rо норм,
следовательно Rоусл = Rо норм / r;
Определяем нормируемые теплотехнические
показатели материалов ограждающей конструкции;
Определяем термическое сопротивление без учета
утеплителя;
Определяем термическое сопротивление
утеплителя;
Определяем толщину утеплителя;
Принимаем толщину утеплителя кратно
номинальным размерам в большую сторону.
Проводим проверку с учетом принятой толщины
утеплителя
Rопр = 1/αв + Rs + 1/αн;
Проводим проверку санитарно-гигиенических
требований по п.5.7[2].

8. Теплотехнический расчет наружной кирпичной стены слоистой конструкции

А. Исходные данные
Место строительства – г. Пермь.
Зона влажности – нормальная [Приложение 2].
Продолжительность отопительного периода zот
= 229 суток [Приложение 1].
Средняя расчетная температура отопительного
периода tот = –5,9 ºС [Приложение 1].
Температура холодной пятидневки tнар = –35 ºС
[1].
Расчет произведен для пятиэтажного жилого
дома:
температура внутреннего воздуха tвн = + 21ºС
[табл.2,стр 8];
влажность воздуха: = 55 %[табл2,стр 8];
влажностный режим помещения –
нормальный[табл14,стр 30].
Условия эксплуатации ограждающих
конструкций – Б [табл. 13,стр 30].
Коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности ограждения ав = 8,7 Вт/м2 С
[табл.8стр 16,2].
Коэффициент теплоотдачи наружной
поверхности ограждения aн = 23 Вт/м2·°С [табл 9
стр 17,2].

11.   Рис.3 Расчётная схема

Рис.3
Расчётная схема
Необходимые данные о конструктивных слоях стены
для теплотехнического расчёта сведены в таблицу.

13. Б. Порядок расчета

Определение градусо-суток отопительного
периода по формуле (2) [2]:
ГСОП= (tвн– tот)·zот = (21–(–5,9))·229 = 6160,1.
Нормируемое значение сопротивления
теплопередаче наружных стен по формуле (1)
СНиП 23-02–2003 [2]:
Rтро = aГСОПd + b =0,00035·6160,1 + 1,4 =3,56
м2·°С/Вт.
Приведенное сопротивление теплопередаче
R0r наружных кирпичных стен с эффективным
утеплителем жилых зданий рассчитывается по
формуле
Rопр = Rоусл r;
где R0усл – сопротивление теплопередаче
кирпичных стен, условно определяемое по
формулам (9) и (11) без учета теплопроводных
включений, м2·°С/Вт;
R0пр - приведенное сопротивление
теплопередаче с учетом коэффициента
теплотехнической однородности r, равен 0,74.
Расчёт ведётся из условия равенства
Rопр = Rо норм, следовательно Rоусл = Rо норм / r;
следовательно,
R0усл = 3,56/0,74 = 4,81 м2·°С /Вт
R0усл = Rв + Rk + Rн
,
отсюда
усл.
Rк Rо ( Rв Rн) = 4,81- (1/8,7 + 1/23) = 4,652 м2·°С /Вт
Термическое сопротивление наружной
кирпичной стены слоистой конструкции может
быть представлено как сумма термических
сопротивлений отдельных слоев, т.е.
Rк R1 R2 Rут R4
Определяем термическое сопротивление
утеплителя:
Rут Rk ( R1 R2 R4 )
= 4,652 – ( 0,019 + 0,731 + 0,207 ) = 3,695 м2· С/Вт.

17. Находим толщину утеплителя:

δут=λ·Rут=0,052·3,695 = 0,192 м.
Принимаем толщину утеплителя 200 мм.
Окончательная толщина стены будет равна
δст
=(380+200+120) = 700 мм.

18. Производим проверку с учетом принятой толщины утеплителя:

R0пр =r (Rsi R1 R2 Rут R4 Rse ) 0,74 ( 1/8,7 + 0,019 + 0,731 +
0,2/0,052 + 0,207 + 1/23 ) = 3,67 м2·°С/Вт.
Условие R0пр = 3,67 > = 3,56 м2·°С/Вт выполняется.

19. Конструкции стен:

КОНСТРУКЦИИ СТЕН:
наружное утепление: система тонкослойная
штукатурка aн = 23 Вт/м2·°С
1 – несущая стена
2 – теплоизоляция минвата или
пенопласт
3 – первичный клеевой слой
4 – фасадный дюбель
5 – армирующая сетка
6 – слой штукатурки
7 – декоративная штукатурка

20. Конструкции стен:

КОНСТРУКЦИИ СТЕН:
Наружное утепление: система вентилируемый
фасад aн
= 10,8 Вт/м2·°С

22. Конструкции стен: утепление внутри кладки

24. Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

А. Исходные данные
Место строительства – г. Пермь.
Климатический район – I B [1].
Зона влажности – нормальная [1].
Продолжительность отопительного периода zht =
229 сут [1].
Средняя расчетная температура отопительного
периода tht = –5,9 ºС [1].
Температура холодной пятидневки text = –35 ºС [1].
Расчет произведен для пятиэтажного жилого дома:
температура внутреннего воздуха tint = + 21ºС [2];
влажность воздуха = 55 %;
влажностный режим помещения – нормальный.
Условия эксплуатации ограждающих конструкций –
Б.
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности
ограждения аint = 8,7 Вт/м2· С [2].
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности
ограждения аext = 12 Вт/м2·°С [2].
Расчётная схема

27. Чердачное перекрытие состоит из конструктивных слоев, приведенных в таблице.

28. Б. Порядок расчета

Определение градусо-суток отопительного
периода по формуле (2) СНиП 23-02–2003 [2]:
Dd = (tint – tht)·zht = (21 + 5,9)·229 = 6160,1 ºС·сут.
Нормируемое значение сопротивления
теплопередаче чердачного перекрытия по
формуле (1) СНиП 23-02–2003 [2]:
Rreq = aDd + b = 0,00045·6160,1 + 1,9 = 4,67 м2· С/Вт.
Теплотехнический расчет ведется из условия
равенства общего термического сопротивления
R0 нормируемому Rreq, т.е.
R0 = Rreq.
По формуле (7) СП 23-100–2004 определяем
термическое сопротивление ограждающей
конструкции Rк
Rк Rreq Rsi Rse = 4,67 – (1/8,7 + 1/12) = 4,67 – 0,197
= 4,473 м2·°С/Вт.
Термическое сопротивление ограждающей
конструкции (чердачного перекрытия) может быть
представлено как сумма термических
сопротивлений отдельных слоев, т.е.
Rк Rж.б Rп.и Rут
где Rж.б – термическое сопротивление
железобетонной плиты перекрытия, величина
которого согласно [9] составляет 0,142 м2·°С/Вт для
условий эксплуатации «Б» и 0,147 м2·°С/Вт - условий
эксплуатации «А».
Rп.и – термическое сопротивление слоя
пароизоляции;
Rут – термическое сопротивление утепляющего
слоя.
п.и
Rут Rк Rж.б Rп.и Rк Rж.б
п.и
= 4,473 – (0,142 + 0,005/0,17) = 4,302 м2·°С/Вт.
Используя формулу (6) СП 23-101–2004, определяем
толщину утепляющего слоя
ут Rут ут = 4,302·0,065 = 0,280 м.
Принимаем толщину утепляющего слоя равной 300
мм, тогда фактическое сопротивление
теплопередаче составит
R0ф = 1/8,7 + (0,142 + 0,005/0,17 + 0,300/0,065) + 1/12 = 4,98
м2·°С/Вт.
ф
Условие R0 = 4,98 м2·°С/Вт > Rreq = 4,67 м2·°С/Вт
выполняется.

33. СОСТАВЫ МАНСАРД с теплоизоляцией между стропильными ногами

1.Кровельное покрытие
2.Вентилируемый воздушный
зазор шириной 2-5 см
3.Подкровельная
гидроизоляционная
паропроницаемая мембрана
4.Теплоизоляция URSA GEO
Скатная крыша, уложенная
между стропил
5.Пароизоляционная пленка
6.Внутренняя отделка (листы
гипсокартона или фанеры,
вагонка и т.п.)

34. Скатные крыши с теплоизоляцией, уложенной над стропилами 

Скатные крыши с теплоизоляцией,
уложенной над стропилами
1.Кровельное покрытие
2.Вентилируемый воздушный
зазор шириной 2-5 см
3.Подкровельная
гидроизоляционная
паропроницаемая мембрана
4.Теплоизоляция URSA XPS,
уложенная над стропилами
5.Стропильная система
6.Внутренняя отделка (листы
гипсокартона или фанеры,
вагонка и т.п.)
1. Кровельное покрытие
2. Обрешетка
3. Гидро- и ветрозащитная
мембрана ISOVER HB
4. Теплоизоляция ISOVER Скатная
Кровля
5. Стропила
6. Пароизоляция ISOVER VARIO
KM Duplex UV или ISOVER VS
80
7. Внутренняя отделка
(гипсокартон (например,
GYPROC), вагонка, фанера)

36. Кровля с гибкой черепицей

Гибкая черепица SHINGLAS
2. Самоклеющийся подкладочный
ковер Барьер ОС
3. Мембрана супердиффузионная
ТехноНИКОЛЬ
4. Тепло-, звукоизоляция ТЕХНОЛАЙТ
5. Пароизоляционная пленка
ТехноНИКОЛЬ
6. Деревянный настил (ОСП-3; ФСФ)
7. Разреженная обрешетка
8. Контрбрус для создания
вентканалов
9. Стропильная нога
10. Шаговая обрешетка под утеплитель
11. Подшивка мансарды
1.

Правила теплотехнического расчета наружной стены своими руками с примерами

Создание оптимального уровня утепления помещения, помогает не только сэкономить средства, но и улучшить микроклимат в целом. Важно положить теплоизоляцию так, чтобы не происходило перегрева стен, а также не было промерзающих участков. По этой причине проводится теплотехнический расчет стены. Он помогает точно рассчитать, какая толщина утеплителя требуется, учитываются разные факторы. Подробно о важности вычислений и о правилах проведения расчетов для работы с фасадом дома будет рассказано далее.

Теплотехнический расчет конструкций — что это такое и для чего нужно делать

Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться. Является основой для создания отопления. В любом помещение происходит теплообмен, отдается тепло во внешнюю среду, и эту отдачу необходимо возвращать обратно. Уровень потери тепла должен возвращаться внутрь в том же количестве.

Определить, сколько тепловой утрата следует восстановить для хорошего микроклимата, не проводя расчет теплопроводности стены верно в принципе невозможно. Результат почти со стопроцентной вероятностью будет с большим отклонением от правды.

В расчет стен по тепловым моментам профессионалы включают учет множества параметров, каждый из которых существенно воздействуют на данный показатель. Важны материалы, которые применяются, стороны света, температурные показатели воздуха и другие.

Если не провести подобный расчет, то приобретение системы отопления, отопительного котла, теплого пола и другого связанного с данным процессом оборудование может быть произведено не верно. В итоге можно столкнуться с проблемой недостаточного тепла, когда потеря его будет большей, чем возмещение.

Придется менять оборудование, а это дело дорогостоящее. С учетом сложности монтажа теплого пола потеря будет не только денежная, но временная. Когда установлен весь отделочный материал снятие материалов будет большой проблемой, ведь процедура не самая приятная для владельца. А жить в холодном жилом помещение, мало кому хочется.

Таким образом, можно сказать, что тепловой расчет стены помогает сэкономить деньги, нервы и время.

Теплотехнический расчет наружной стены помогает получить точную цифру по объему тепла, который необходим, чтобы в здание было максимально комфортно находиться.

Можно выделить следующие плюсы проведения расчетов:

  • Экономическая выгода за счет дальнейшей оплаты за отопление, когда проведены правильные работы по утеплению, то переплачивать каждый месяц по счету не приходится, в итоге процесс оправдывается финансово;
  • Оптимальный микроклимат помогает избежать образования грибка и плесени на поверхности, что является опасным для здоровья человека, также данные образования вредят целостности материала;
  • Траты на электроэнергию также будут меньше, ведь оборудование не должно будет работать излишне.
Когда проведены правильные работы по утеплению, то переплачивать каждый месяц по счету не приходится.

Требования и сопутствующая документация

Рассчитать теплопроводность стены можно только с учетом регламентирующих процесс документов. Разработано несколько документов, где прописаны нормы и правила работы. Вычисления будут зависеть от вида материала, из которого построен дом: газобетонные блоки, кирпич, газоблок, брус, сэндвич панели и другие. Каждый имеет свои нормы теплопроводности.

Используются следующие издания для правильного подсчета:

  • Ориентируются на СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», это переизданная версия от 2003 года, профессионалы при работе используют данный норматив как основной;
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология», также основана на более раннем издании 1999, служит основой для ориентира на климат региона, где расположено здание;
  • СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», данный документ является раскрывающим 1-ый документ, в нем многие пункты расписаны подробнее;
  • ГОСТ 30494-2011 с 2011 года «Здания жилые и общественные», прежняя версия издана в 1996, о специфике назначений зданий и их особенностях;
  • Пособие для студентов строительных ВУЗов Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие». Помогает проще понять специфику задания, раскрывает многие моменты.
Вычисления будут зависеть от вида материала, из которого построен дом.

Как делать теплотехнический расчет стен дома

Проведение данных подсчетов должно помочь узнать, одинаковы ли сооружения предъявляемым требования со стороны теплозащиты. Определяет качество создаваемых микроклиматических условий в помещение. Справляется ли система отопления с получением необходимого уровня теплового комфорта.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением. Если он не воссоздан, то все тепло будет уходить в эти зоны, а до основной жилой части не дойдет.

На температурные показатели внутри здания оказывать влияние смена тепловых потоков существенно не должны. Данный уровень носит название теплостойкость.

В результате расчетов получают лучшие варианты для размеров стены, перекрытых по толщине, при этом вычисляются минимальный и максимальный показатель. В итоге соблюдения данных результатов, много лет помещение не будет перемерзать, а также перегреваться.

Чтобы добиться оптимальных условий должен быть создан балансирующий температурный режим между внутренними ограждающими конструкциями и помещением.

Основные параметры необходимые для выполнения расчетов

Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится. То, какими они будут, определяет нижеописанные характеристики:

  • Предназначение конструкции и ее вид;
  • Ориентиры конструкционных ограждений по вертикали соответственно направлению по сторонам света;
  • Географическое местоположение планируемого дома;
  • Размеров сооружения, сколько этажей будет, общая площадь;
  • Виды окон и дверей, которые будут установлены, также их размеры;
  • Тип отопления и его технические особенности;
  • Сколько людей постоянно будут проживать в данном здании;
  • Из какого типа материала, выполненные вертикальные и горизонтальные конструкции, служащие ограждением;
  • Вид перекрытие последнего этажа;
  • Наличие или отсутствие горячего водоснабжения;
  • Какой тип оборудования будет вентилировать дом.
Теплопередача вычисляется с учетом целого ряда параметров, без которых получить правильные цифры не получится.

Особенности теплотехнического расчета наружных стен здания методом анализа используемого утеплителя

Какой утеплитель будет лучше всего использовать необходимо, важно определять так же, как необходимый уровень прочности, долговечности, устойчивости к огню и т.п. параметры при строительстве дома. Холодный воздух, который есть снаружи дома, и теплый внутри могут при неправильном выборе утеплителя и его толщины создать на стенках конденсат, особенно это проявляется в подвалах, где влажность повышена. Подобная боковая прослойка должна быть подобрана с учетом теплопроводности.

Будет приведен пример, который поможет проще понять принцип расчетов. В доме ведется расчет для угловой жилого типа комнаты, в которой есть 1окно размером в 8.12. Здание построено в Московской области. Толщина стен составляет 200мм, размер площади по внешним критериям – 3000х3000.

Требуется выяснить необходимую мощность, чтобы согревать один квадратный метр площади. Ответом будет Qуд = 70 Вт, если установят более тонкий утепляющий материала, то и мощность будет требоваться больше: 100 мм – Qуд= 103 Вт.

Подобная боковая прослойка должна быть подобрана с учетом теплопроводности.

Пример расчета внешней трехслойной стены без воздушной прослойки

Чтобы было проще вычислять требуемые параметры, можно воспользоваться теплокалькулятором стен. В него требуется забивать определенные критерии, которые влияют на итоговый результат. Программа помогает быстро и без долгого вникания в математические формулы получить нужный результат.

Требуется по описанным выше документам найти конкретные показатели под выбранный дом. Первое выясняют климатические условия населенного пункта, а также климат помещения. Следом вычисляют прослойки стены, все которые есть в здание. Здесь учитываются и штукатурный слой, гипсокартон и утепляющие материалы, имеющиеся в доме. Также толщина газобетона или другого материала, из которой создана конструкция.

Теплопроводность каждого из этих слоев стены. Показатели указываются производителями каждого материала на упаковке. В итоге программа посчитает по необходимым формулам нужные показатели.

Чтобы было проще вычислять требуемые параметры, можно воспользоваться теплокалькулятором стен.

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя таких, как минвата и т.п. При их монтаже оставляется зазор, чтобы материал мог проветриваться от образуемого во время эксплуатации конденсата, обычно это расстояние равно 20-40мм. Она не относится к замкнутым пространствам, что требует учитывать нижеописанные моменты:

  • Слои сооружения, которые находятся между зазором и внешней стеной, когда делается теплотехнические вычисления, этот фактор не принимают во внимание;
  • На основании постройки со стороны, смотрящей на сторону подвергающуюся вентиляции прослойкой, учитывают коэффициент теплоотдачи.

Данный зазор принимают во внимание, например, когда проводят вычисление для пластиковых стеклопакетов.

Теплотехник должен учитывать воздушную прослойку, которая обязательно оставляется для плитного материала утеплителя.

Проведение теплотехнических вычислений может существенно сэкономить бюджет, за счет получения оптимального тепла, используя меньшее количество энергии. Но при этом необходимо учитывать много факторов, разбираться в нормативных документах, лучшим вариантом будет обращения за расчетами к профессионалам.

Видео: Теплотехнический расчет стен, перекрытий и окон в онлайн калькуляторе

Уравнение и калькулятор потерь тепла через стену

| Инженеры Edge

Связанные ресурсы: теплопередача

Уравнение и калькулятор потерь тепла через стену

Техника теплопередачи
Термодинамика
Инженерная физика

Расчет потерь тепла через стену и калькулятор

ВСЕ калькуляторы требуют членства Premium

Предварительный просмотр

: Калькулятор тепловых потерь через стену

или

Где:

Q = передача устойчивого состояния тепла (Вт)
T 1 = Температура (° C)
T 2 = Температура (° C)
k = теплопроводность (Вт / м · ° C)
ΔT стенка = изменение температуры (° C)
R стенка = термическое сопротивление перехода (° C / Вт)

Пример:

Рассмотрим высоту 3 м, ширину 5 м и 0.Стенка толщиной 3 м с теплопроводностью k = 0,9 Вт / м · ° C. В определенный день температура внутренней и внешней поверхностей стены составляет 16 ° C и 2 ° C соответственно. Скорость потери тепла через стену в этот день.

Две поверхности стены поддерживаются при заданной температуре. Скорость потери тепла через стену подлежит определению.

Допущения

1 Теплопередача через стену стабильна, поскольку температура поверхности остается постоянной на заданных значениях.
2 Теплопередача является одномерной, так как любые значительные градиенты температуры будут существовать в направлении от помещения к улице.
3 Теплопроводность постоянна.

Альтернативно стабильной скорости теплопередачи через стену за счет использования концепции термического сопротивления из

Где:

Замена

© Copyright 2000-2021, ООО «Инжиниринг Эдж» www.engineeringsedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

Дата / Время:

Потери тепла при передаче через элементы здания

Передача тепла через стену здания или аналогичную конструкцию может быть выражена как:

H t = UA dt (1)

, где

H t = тепловой поток (Btu / hr, W, J / s)

U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (Btu / hr ft 2 o F, Вт / м 2 K)

A = площадь стены (футы 2 , м 2 )

dt = разница температур ( o F, K)

Общий коэффициент теплопередачи - значение U - описывает, насколько хорошо строительный элемент проводит тепло или скорость передачи тепла (в ваттах или БТЕ / час) через единицу площади (м 2 или фут 2 ) ул. структура, деленная на разницу температур в конструкции.

Онлайн-калькулятор тепловых потерь

U-значение (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

Площадь стены (футы 2 , м 2 )

Разница температур ( o F, o C, K)

Общие коэффициенты теплопередачи некоторых распространенных строительных элементов

- изоляция 1 дюйм 7
Строительный элемент Коэффициент теплопередачи
U-значение
(БТЕ / (час фут 2 o F)) (Вт / (м 2 K))
Двери Одинарный лист 1.2 6,8
1 дюйм - дерево 0,65 3,7
2 дюйма - дерево 0,45 2,6
Кровля без гофрированного металла Гофрированный металл 1,5
Дерево 1 дюйм - неизолированное 0,5 2,8
Дерево 2 дюйма - неизолированное 0,3 1,7
Дерево 1 дюйм - изоляция 1 дюйм 0.2 1,1
Дерево 2 дюйма - изоляция 1 дюйм 0,15 0,9
2 дюйма - бетонная плита 0,3 1,7
2 дюйма - бетонная плита 0,15 0,9
Окна Вертикальное одинарное остекление в металлической раме 5,8
Вертикальное одинарное остекление в деревянной раме 4.7
Вертикальное окно с двойным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 2,8
Вертикальное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 30-60 мм 1,85
Герметичное вертикальное окно с двойным остеклением , расстояние между стеклами 20 мм 3,0
Вертикальное герметичное тройное остекление, расстояние между стеклами 20 мм 1,9
Вертикальное герметичное двойное остекление с покрытием Low-E 0.32 1,8
Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и заполнением тяжелым газом 0,27 1,5
Вертикальное окно с двойным остеклением с 3 пластиковыми пленками (с покрытием Low-E) и заполнение тяжелым газом 0,06 0,35
Горизонтальное одинарное стекло 1,4 7,9
Стены 6 дюймов (150 мм) - заливной бетон 80 фунтов / фут 3 17 3,9
10 дюймов (250 мм) - кирпич 0,36 2,0

Значения U и R

Значение U (или U-фактор) является мерой скорости потеря или получение тепла из-за конструкции из материалов. Чем ниже коэффициент U, тем выше сопротивление материала тепловому потоку и тем лучше изоляционные свойства. Значение U - это величина, обратная значению R.

Общее значение U для конструкции, состоящей из нескольких слоев, может быть выражено как

U = 1 / ∑ R (2)

, где

U = коэффициент теплопередачи (БТЕ / hr ft 2 o F, Вт / м 2 K)

R = «R-value» - сопротивление тепловому потоку в каждом слое (hr ft 2 o F / Btu, м 2 K / Вт)

R-значение одного слоя может быть выражено как:

R = 1 / C = s / k (3)

, где

C = проводимость слоя (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)

k = теплопроводность материала слоя (БТЕ в / час фут 2 o F, Вт / м · К)

s = толщина слоя (дюймы, м)

Примечание! - в дополнение к сопротивлению в каждом строительном слое - существует сопротивление внутренней и внешней поверхности окружающей среде.Если вы хотите добавить поверхностное сопротивление к вычислителю U ниже - используйте один - 1 - для толщины - l t - и поверхностное сопротивление для проводимости - K .

Онлайн

Значение U Калькулятор

Этот калькулятор можно использовать для расчета общего значения U для конструкции с четырьмя слоями. Добавьте толщину - l t - и проводимость слоя - K - для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев на ноль.

1. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

2. с (дюйм, м) k (британская тепловая энергия дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

3. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

4. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)

Пример - значение U Бетонная стена

Бетонная стена толщиной 0.25 (м) и проводимость 1,7 (Вт / мК) используется для значений по умолчанию в калькуляторе выше. Сопротивление внутренней и внешней поверхности оценивается в 5,8 (м 2 K / Вт) .

Значение U можно рассчитать как

U = 1 / (1 / (5,8 м 2 K / Вт) + (0,25 м) / (1,7 Вт / мK))

= 3,13 Вт / м 2 K

R-значения некоторых обычных строительных материалов

87 плита 5/8 "
Материал Сопротивление
R-значение
(час-фут 2 o F / BTU) 2 K / W)
Деревянный сайдинг со скосом 1/2 "x 8", внахлест 0.81 0,14
Деревянный сайдинг со скосом 3/4 "x 10", внахлест 1,05 0,18
Штукатурка (на дюйм) 0,20 0,035
0,01
Фанера 1/4 " 0,31 0,05
Фанера 3/8" 0,47 0,08
Фанера 1/2 "0. 62 0,11
ДВП 1/4 " 0,18 0,03
Мягкая плита, сосна или аналогичный 3/4" 0,94 0,17
1 1 Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 " 1,89 0,33
Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 1/2" 3,12 0,55
Гипсокартон 1/2 " 0,45 0,08 0.56 0,1
Стекловолокно 2 " 7 1,2
Стекловолокно 6" 19 3,3
Обычный кирпич на дюйм
0,2038 0,07 9018 -значения некоторых общих стеновых конструкций
Материал Сопротивление
R-значение
(час фут 2 o F / Btu) 2 )
Стенка 2 x 4, неизолированная 5 0.88
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 " 15 2,6
Стена с каркасом 2 x 4 с жесткой панелью из полистирола 1", изоляционным покрытием 3 1/2 " 18 3,2
Стена с каркасом 2 x 4 с изоляционной панелью 3/4 ", изоляцией из войлока 3 1/2", изоляцией из полиуретана 5/8 " 22 3,9
Стена с каркасом 2 x 6 с Изоляционное одеяло 5 1/2 " 23 4
Стена с 2 x 6 стойками с изоляционной панелью 3/4", изоляция из войлока 5 1/2 ", изоляция из полиуретана 5/8" 28 4 .9

Тепловые потери от зданий

Общие тепловые потери от здания можно рассчитать как

H = H t + H v + H i (1)

, где

H = общие тепловые потери (Вт)

H t = тепловые потери из-за передачи через стены, окна, двери, полы и т. Д. (Вт)

H v = потери тепла из-за вентиляции (Вт)

H i = потери тепла из-за инфильтрации (Вт)

1.Потери тепла через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д.>

Потери тепла или нормативная тепловая нагрузка через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Могут быть рассчитаны как

H t = AU (t i - t o ) (2)

где

H t = потери тепла при передаче (Вт)

A = площадь открытой поверхности (м 2 )

U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 K)

t i = внутренняя температура воздуха ( o C) )

t o = температура наружного воздуха ( o C)

Необходимо добавить теплопотери через крышу 15% дополнительно из-за излучения в пространство.(2) можно изменить на:

H = 1,15 AU (t i - t o ) (2b)

Для стен и полов относительно земли (2) следует изменить с помощью температура земли:

H = AU (t i - t e ) (2c)

, где

t e = температура земли ( o C)

Общий коэффициент теплопередачи

Общий коэффициент теплопередачи - U - можно рассчитать как

U = 1 / (1 / C i + x 1 / k 1 + x 2 / k 2 + x 3 / k 3 +.. + 1 / C o ) (3)

где

C i = поверхностная проводимость для внутренней стены (Вт / м 2 K)

x = толщина материала (м)

k = теплопроводность материала (Вт / мК)

C o = поверхностная проводимость для внешней стены (Вт / м 2 K)

Электропроводность строительного элемента может быть выражена как:

C = k / x (4)

, где

C = проводимость, тепловой поток через единица площади в единицу времени (Вт / м 2 K)

Термическое сопротивление элемента здания обратно пропорционально проводимости и может быть выражено выражается как:

R = x / k = 1 / C (5)

где

R = удельное тепловое сопротивление (м 2 K / W)

с (4) и (5), (3) могут быть изменены на

1 / U = R + 1 + 2 + 3 +.. + R o (6)

где

R i = удельная поверхность внутренней стены 2 К / Вт)

R 1 .. = тепловое сопротивление в отдельных слоях стены / конструкции 2 K / Вт)

R o = Поверхность теплового сопротивления снаружи стены 2 K / W)

Для стен и полов относительно земли (6) - можно изменить на

1 / U = R i + R 1 + Р 2 + Р 3 +.. + R o + R e (6b)

где

R e = тепловое сопротивление земли 2 K / W)

2. Потери тепла при вентиляции

Потери тепла при вентиляции без рекуперации тепла могут быть выражены как:

H v = c p ρ q v (t i - t o ) (7)

где

H v = тепловые потери вентиляции (Вт)

c p = удельные теплый воздух (Дж / кг К)

ρ = плотность воздуха (кг / м 3 )

q v = объемный расход воздуха (м 3 / с)

t i = внутренняя температура воздуха ( o C)

t o = температура наружного воздуха ( o C)

Тепловые потери из-за вентиляции с рекуперацией тепла могут быть выражены как:

H v = (1 - β / 100) c p ρ q v (t i - t o ) (8)

где

β = эффективность рекуперации тепла (%)

Эффективность рекуперации тепла примерно 50% обычно для обычного теплообменника с перекрестным потоком.Для вращающегося теплообменника КПД может превышать 80% .

3. Потери тепла за счет инфильтрации

Из-за протечек в конструкции здания, открытия и закрытия окон и т. Д. Воздух в здании перемещается. Как правило, количество воздушных смен часто устанавливается равным 0,5 в час. Значение сложно предсказать и зависит от нескольких переменных - скорости ветра, разницы между температурой снаружи и внутри, качества конструкции здания и т. Д.

Потери тепла, вызванные инфильтрацией, можно рассчитать как

H i = c p ρ n V (t i - t o ) (9)

где

H i = инфильтрация потерь тепла (Вт)

c p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг / К)

ρ = плотность воздуха (кг / м 3 )

n = количество смен воздуха, сколько раз воздух заменяется в помещении за секунду (1 / с) (0.5 1 / час = 1,4 10 -4 1 / с на практике)

V = объем помещения (м 3 )

т i = температура внутреннего воздуха ( o C)

t o = температура наружного воздуха ( o C)

Калькулятор тепловых потерь | Калькулятор БТЕ

Вы можете использовать этот калькулятор тепловых потерь, чтобы оценить мощность обогревателя, необходимую для поддержания комфортной температуры в вашей комнате.Из текста вы узнаете, как рассчитать теплопотери и что такое калькулятор отопления BTU.

Зачем нужны системы отопления?

Все материалы проводят тепло. Вы можете согреть свое место до комфортной температуры, но пока температура на улице ниже, в вашем доме будет холоднее. Поток тепла из более теплого места в более холодное практически невозможно остановить, независимо от того, насколько качественные изоляционные материалы вы найдете. Чтобы компенсировать потерю, нам необходимо подавать энергию с постоянной скоростью.Эта мощность представляет собой мощность нагревателя, которую этот калькулятор поможет вам вычислить.

Что влияет на теплопотери?

Потери тепла - это эффект теплопередачи (в ваттах) изнутри наружу. На теплопередачу влияют три фактора:

  1. площадь поверхности, через которую проходит тепло
  2. материал
  3. разница температур

Первый пункт прост: чем больше поверхность, тем больше тепла может передаваться одновременно.Второй момент касается характеристик материалов. Материалы, используемые в конструкции, должны соответствовать определенным стандартам. Помимо прочего, это означает, что они должны обладать особыми свойствами в отношении теплопередачи. Общей характеристикой является коэффициент теплопередачи, также называемый U-значением. Он определяет передачу тепла через один квадратный метр материала, деленную на разницу температур. Например, кирпичная стена размером 11 дюймов может иметь U порядка 1 Вт / (м · К), тогда как стандартное окно может иметь значение U в пять раз больше.Последний фактор - разница температур. Тепло передается только между областями с разной температурой, поэтому, если температура одинакова, потока тепла нет. Обычно теплопередача пропорциональна разнице температур.

Как рассчитать теплопотери?

Чтобы вычислить теплопотери, нам нужно просуммировать теплопотери по всем поверхностям комнаты и учесть различные характеристики материалов, используемых в конструкции. Общие потери тепла складываются из потерь через стены, пол и потолок.Мы вычисляем потери через одну поверхность по формуле:

Heat_loss = Площадь * U-значение ,

где

  • Площадь - площадь поверхности,
  • U-значение - U-значение материала.

Потери тепла через стены можно оценить следующим образом. Во-первых, следует указать тип утеплителя. В нашем калькуляторе предусмотрено 3 варианта:

  • без дополнительной изоляции: сплошная кирпичная стена толщиной 9 дюймов, коэффициент теплопроводности = 2,2 Вт / (м² · К)
  • посредственная изоляция: стенка полости толщиной 11 дюймов, коэффициент теплопроводности = 1.0 Вт / (м² К)
  • очень хорошо изолирован: полая стена толщиной 11 дюймов с дополнительной изоляцией, коэффициент теплопроводности = 0,6 Вт / (м² · K)

При желании в расширенном режиме вы можете установить значение U вручную.

Нам также нужно знать общую площадь стен. Однако следует учитывать только внешние стены. Наконец, в расширенном режиме вы можете выбрать количество окон и внешних дверей. Через них теряется большое количество тепла. Мы установили коэффициент теплопроводности окон 2,5 Вт / (м² K) и внешних дверей 2,4 Вт / (м² K) .

В нашем калькуляторе мы учитываем теплопотери через пол, только если это первый этаж. Значение U составляет 1 Вт / (м² · К) . Точно так же мы учитываем потери тепла через потолок, только если комната находится на верхнем этаже. Коэффициент теплопроводности потолка составляет 0,7 Вт / (м² K) .

Калькулятор теплопотерь

Чтобы воспользоваться калькулятором теплопотерь и определить мощность обогревателя, вам необходимо указать размеры вашей комнаты, указать, на каком этаже она находится и какой тип изоляции имеют стены.Если вы не уверены, какой тип изоляции выбрать, выбирайте изоляцию худшего качества. Безопаснее быть пессимистом. Наконец, вы также должны указать, сколько у вас внешних стен. В расширенном режиме вы также можете указать количество окон и дверей. Имея эту информацию, мы можем вычислить тепловые потери (в ваттах, разделенных на разницу температур). Зная теплопотери, мы можем оценить мощность обогревателя. Последняя часть необходимой информации - это разница температур внутри (внутренняя температура) и снаружи (температура окружающей среды).Внутренняя температура зависит от вашего комфорта. Температура окружающей среды должна быть минимальной температурой в вашем регионе.

Вычислитель отопления в БТЕ

В некоторых местах по всему миру для указания мощности системы отопления чаще используется BTU (британская тепловая единица) в час вместо ватт. Если вам интересно, сколько BTU мне нужно, вы можете легко изменить с ватт на BTU в час в нашем калькуляторе.

Расчет потерь тепла стен | EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды

Потери тепла с поверхности стены можно рассчитать, используя любую из трех формул, которые мы рассмотрели в части A этого урока.

Потери тепла через стены, окна, крышу и пол следует рассчитывать отдельно из-за различных значений R для каждой из этих поверхностей. Если R-значение стен и крыши одинаково, сумма площадей стен и крыши может использоваться с одним R-значением.

Пример

Дом в Денвере, Колорадо, имеет 580 футов 2 окон (R = 1), 1920 футов 2 стен и 2750 футов 2 крыши (R = 22). Стены выполнены из деревянного сайдинга (R = 0.81), 0,75 дюйма фанеры, 3,5 дюйма стекловолоконной изоляции, 1,0 дюйма полиуретановой плиты и 0,5 дюйма гипсокартона. Рассчитайте потребность в отоплении дома на отопительный сезон, учитывая, что HDD для Денвера составляет 6 100 единиц.

Решение:

Потребность в отоплении дома = Потери тепла из дома в течение всего года. Чтобы рассчитать теплопотери всего дома, нам нужно отдельно рассчитать теплопотери от стен, окон и крыши и сложить все тепловые потери.

Потери тепла от стен:

Площадь стен = 1 920 футов 2 , HDD = 6 100, и необходимо рассчитать составное R-значение стены.

Материалы и их R-ценность
Материал R-значение
Деревянный сайдинг 0,81
Фанера 3/4 дюйма 0,94
3,5 дюйма из стекловолокна 3,5 дюйма x 3,7 / дюйма 12,95
1,0 дюйм полиуретановой плиты = 1,0 дюйм x 5,25 / дюйм 5,25
Гипсокартон 1/2 дюйма 0.45
Общая R-стоимость стен 20,40
Потери тепла от стен = 1,920 футов2 × 6,100 ° F − дней × 24 часа 20,4 футов2 ° FhBtu = 13,78 MMBtu Потери тепла от окон = 580 кв. Футов × 6 100 ° F - дни × 24 часа 1 фут 2 ° F hBtu = 84,91 MMBtu Потери тепла от крыши = 2750 футов2 × 6100 ° F - дни × 24 часа22 футов2 ° F hBtu = 18,30 MMBtu

Общие тепловые потери от дома = 13,78 + 84,91 + 18,30 = 116,99 MMBTU в год или потребность в отоплении составляет 116.99 миллионов БТЕ в год.

Калькулятор нагрузки

HVAC - Highseer

Простой в использовании инструмент HVAC для расчета необходимой тепловой мощности (в БТЕ)

Этот инструмент основан на методе квадратных футов с добавлением вычислений для наиболее важных включенных значений, таких как изоляция, окна и другие факторы.

Система предварительно настроена на внутреннюю температуру 72 градуса и наружную температуру 95 градусов.

Выберите свой регион и введите высоту зоны, а также площадь (длина, умноженная на ширину).В инструменте предварительно установлены различные коэффициенты с наиболее часто используемыми значениями, но их можно изменить по желанию, нажав кнопку «Дополнительные факторы», чтобы открыть эти дополнительные поля.

Поскольку большинство кондиционеров поставляются с шагом ½ тонны (6000 БТЕ / час), эта система должна быть достаточно близка к фактическим единицам, которые будут использоваться.

Примечание : Этот инструмент предоставляется строго как быстрый метод вычисления общих условий размера и стоимости. Методы квадратного фута считаются практическим правилом для использования в быстрых вычислениях.Точную тепловую нагрузку можно определить с помощью анализа полной тепловой нагрузки.

Заявление об отказе от ответственности

Рекомендуемые нагрузки в БТЕ были определены добросовестно и предназначены только для общих информационных целей. Мы не несем ответственности и не гарантируем полноту, надежность или точность этой информации. В некоторых приложениях может быть несколько других уникальных факторов, которые существенно влияют на эти значения или даже искажают их. Вы всегда должны консультироваться с лицензированным инженером-проектировщиком для получения наиболее точных измерений и значений, которые могут быть действительно получены только после того, как будет проведена тщательная проверка рабочей площадки и определены все связанные факторы.

Разрешить сценарии!

ЕСЛИ ВЫ ВИДИТЕ ЖЕЛТУЮ ПОЛОСКУ ПОД АДРЕСНОЙ БЛОКОЙ, ВЫ ДОЛЖНЫ НАЖАТЬ ЕГО, ЧТОБЫ РАЗРЕШИТЬ СЦЕНАРИИ. Этот сценарий не причинит вреда вашему компьютеру и не регистрирует никакой информации о вас. Для использования этого калькулятора в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

HTflux - Программное обеспечение для моделирования

В следующем тексте я постараюсь предоставить наиболее важную информацию о расчете тепловой массы для строительных приложений.Вторая часть - это краткое руководство по пониманию и использованию моего бесплатного Excel-калькулятора (ссылка внизу этой страницы).

Резюме для пользователей, не желающих читать весь текст…

Короче говоря, наиболее важным применением инструмента будет оптимизация (= максимизация) тепловой массы на внутренних поверхностях зданий. Это поможет снизить суточные перепады температуры внутри здания. Увеличивая внутреннюю массу, ваша стена, пол или потолок должны поглощать большую часть солнечного излучения в течение дня и выделять накопленное тепло через естественную вентиляцию в течение ночи.

Для этого вам нужно будет максимизировать результирующую цифру « внутренняя поверхностная теплоемкость » в инструменте. Как вы увидите, это свойство зависит в основном от внутреннего поверхностного слоя - до нескольких сантиметров или даже миллиметров ниже поверхности. Поэтому для достижения высокой теплоемкости вам необходимо выбрать материал, обладающий высокой теплопроводностью и плотностью этого самого верхнего внутреннего слоя.

Я считаю другие результаты расчетов (временные сдвиги, периодический коэффициент пропускания ...) второстепенными.Однако для полного понимания темы или для специальных приложений я все же рекомендую прочитать весь текст ниже…

Введение

Следующие ниже расчеты основаны на методах расчета, описанных в стандарте ISO 13786. Без явного упоминания этого в стандарте используются хорошо известные методы расчета, которые используются в электротехнике для описания поведения компонентов в цепях переменного тока. Расчеты производятся с использованием матриц комплексных чисел.

Для аналитического решения этих уравнений предполагается, что граничные условия (температуры или тепловые потоки), а также результирующие переменные (температуры и тепловые потоки) имеют синусоидальную форму с периодом 24 часа. Даже если это звучит как серьезное ограничение, на самом деле это подходящее и полезное предположение. Синусоидальная форма является подходящей, поскольку фактические среднесуточные колебания температуры в значительной степени соответствуют синусоидальным волнам или имеют, по крайней мере, доминирующую синусоидальную составляющую (см. Теорему Фурье).Ограничение периодической продолжительностью 24 часа также является разумным, поскольку только в течение этих 24 часов можно действительно ожидать циклических колебаний температуры.

Внутренняя теплопроводность

Результат расчета тепловой проводимости описывает способность поверхности поглощать и отдавать тепло (энергию) при периодическом синусоидальном колебании температуры с периодом 24 часа. Значение описывает амплитуду теплового потока (= максимальное значение), вызванное колебанием температуры в 1 K (° C).Предполагается, что температура на противоположной стороне стены поддерживается постоянной. Из-за линейности основных уравнений вы можете просто умножить значение на любые другие амплитуды температуры, чтобы получить соответствующие тепловые потоки, например если вы хотите оценить максимальный тепловой поток в / из вашей стены, вызванный колебаниями внутренней температуры на 6 ° C, а внутренняя теплопроводность вашей стены составляет 5 Вт / (м²K), то максимальный тепловой поток будет составлять 6 K * 5 Вт / (м²K) = 30 Вт / м². Следовательно, «реакцией» этой стены на синусоидальные периодические колебания температуры 6 ° C будет синусоидальный тепловой поток, поглощающий максимум 30 Вт на квадратный метр в течение дня и выделяющий те же 30 Вт / м² ночью.

Способность стены поглощать энергию в течение дня имеет решающее значение для предотвращения перегрева в летнее время или для снижения затрат на охлаждение. Внутреннюю теплопроводность можно использовать для оценки этой способности, однако внутренняя поверхностная теплоемкость , которая почти пропорциональна этому значению, на самом деле больше подходит для этой работы (см. Ниже).

Time-shift - внутренняя теплопроводность

Тепловой поток, вызванный колебаниями температуры, сдвинут во времени, что означает, что он не имеет своих максимумов и минимумов одновременно.Тепловой поток обычно приводит к колебаниям температуры окружающей среды (тогда как фактическая температура поверхности стены будет отставать). Таким образом, если ваше выходное значение для временного сдвига составляет «2:00» (как в приведенном выше примере), максимальный тепловой поток в / из стены произойдет на 2 часа раньше, чем максимум / минимум температуры.
Этот временной сдвиг - всего лишь «побочный эффект» тепловой буферизации, и на него невозможно повлиять / спроектировать без изменения теплоемкости стены. Фактически это является следствием отстающей / отстающей температуры поверхности стены, поскольку разница между температурой поверхности и температурой окружающей среды имеет значение для результирующего теплового потока.

Внешняя теплопроводность

В соответствии с внутренней теплопроводностью (см. Выше), тогда внешняя теплопроводность описывает способность аккумулировать тепло при внешних колебаниях температуры. Опять же, предполагается, что температура на противоположной стороне поддерживается постоянной.

Что касается значения этого значения, обратитесь к внешней тепловой мощности ниже.

Time-shift - внешнее тепловое сопротивление

Опять же, соответствующее внутреннему сдвигу во времени, это результирующее значение скажет вам, сколько времени максимумы / минимумы теплового потока будут опережать максимумы / минимумы температуры.

Периодический коэффициент теплопередачи

Выходное значение периодического коэффициента теплопередачи описывает тепловой поток, вызванный колебаниями температуры на противоположной стороне компонента, при условии, что температура окружающей среды на той же стороне стены поддерживается постоянной. Хотя кажется, что периодический коэффициент теплопередачи вместе с его фазовым сдвигом является любимой темой некоторых ученых-строителей и специалистов по маркетингу изоляционных материалов, эффектом периодической теплопередачи можно пренебречь для большинства стандартных строительных приложений.В соответствии с современными стандартами изоляции (низкие значения коэффициента теплопередачи), изменения теплового потока, которые фактически будут вызваны колебаниями температуры на противоположной стороне строительного элемента, будут незначительными. Чтобы проиллюстрировать это, мы можем использовать инструмент для расчета влияния на периодический коэффициент теплопередачи легкой изоляции по сравнению с тяжелой изоляцией. Мы можем показать это на примере простой стены (или крыши), состоящей исключительно из 20 см железобетона и 15 см внешней изоляции. Предполагается сильное изменение внешней температуры на +/- 15 ° C (= диапазон 30 ° C).Исходя из этих предположений, получаем следующие результаты:

Легкая изоляция (25 кг / м³): перепады температуры внутренней поверхности: +/- 0,10 ° C, тепловой поток: +/- 0,77 Вт / м², фазовый сдвиг: 7,6 часа

Плотная изоляция (250 кг / м³): перепады температуры внутренней поверхности: +/- 0,04 ° C, тепловой поток: +/- 0,34 Вт / м², фазовый сдвиг: 14,6 часа

Это означает, что эффект очень хорошо виден с относительной точки зрения. Однако с абсолютной точки зрения разница вряд ли значима, поскольку итоговые общие тепловые потоки незначительны по сравнению с другими источниками тепла (например,грамм. незатененные или открытые окна).

Временной сдвиг периодического коэффициента теплопередачи

Значение описывает задержку, которую будет иметь тепловая волна, вызванная колебаниями температуры противоположной стороны стены. Чтобы соответствовать другим значениям временного сдвига, отрицательный знак означает, что тепловой поток отстает от колебаний температуры на другой стороне стены. Часто указывается, что необходимо нацелить сдвиг во времени на 12 часов, поскольку это означает, что максимум тепловых волн будет приходить на другую сторону стены, когда температуры самые низкие (или наоборот).В отношении компонентов здания, соответствующих современным строительным стандартам, это правило можно считать устаревшим, поскольку фактические колебания температуры поверхности, вызванные колебаниями температуры на противоположной стороне компонента здания, обычно находятся в диапазоне десятых или даже нескольких сотых градусов по Цельсию. Поэтому соответствующие тепловые потоки обычно незначительны.

Внутренняя площадная теплоемкость

Значение внутренней теплоемкости описывает способность строительного элемента аккумулировать тепло в течение суточного цикла.Значение указывает количество тепла, которое может быть сохранено на одном квадратном метре в течение одного дня при колебании температуры в 1 градус, поэтому его единица измерения - кДж / м²K. Поскольку лежащие в основе уравнения линейны, можно умножить это значение на любую другую амплитуду температуры, чтобы вычислить соответствующее количество тепла, которое может быть сохранено.

Площадь теплоемкости рассчитывается путем интегрирования тепловых потоков, описываемых теплопроводностью за целый день. В отличие от способа определения единичной теплопроводности, внутренняя поверхностная теплоемкость учитывает колебания температуры с обеих сторон компонента здания.Следовательно, используя комплексные числа, его можно вычислить на основе внутренней проводимости и периодического пропускания. В зависимости от фактического временного фазового сдвига периодического коэффициента пропускания он может либо увеличивать, либо уменьшать пропускную способность по сравнению с ситуацией с постоянными внешними температурами. Однако, как упоминалось выше, для высоких стандартов изоляции влияние периодического пропускания будет незначительным. По этой причине внутренняя поверхностная теплоемкость обычно в значительной степени пропорциональна внутренней теплопроводности.

Очень важно иметь достаточно большую внутреннюю теплоемкость, чтобы избежать риска перегрева летом и / или снизить связанные с этим затраты на охлаждение. Общая теплоемкость внутренних помещений здания должна быть способна поглощать тепло в дневное время летнего дня, которое затем может отводиться в ночное время с помощью естественной вентиляции при более низких температурах наружного воздуха. Чем больше внутренняя теплоемкость, тем меньше будут колебания внутренней температуры. Очевидно, что, во-первых, дневные потоки тепла в здание следует ограничивать за счет оптимального затенения и удерживания окон и дверей закрытыми.

Чтобы определить полную теплоемкость помещения, вам просто нужно сложить удельную теплоемкость всех конструкций, умноженную на их фактические поверхности (потолок, пол, стена-1, стена-2,…). Используя инструмент, вы обнаружите, что поверхностная теплоемкость в основном зависит от материала самого внутреннего слоя. Этот материал должен быть достаточно теплопроводным и обладать высокой теплоемкостью (в основном определяемой его объемной плотностью и проводимостью).

Это означает: бетонный потолок будет значительно лучше подвесного потолка, каменный пол будет лучше, чем паркет (или даже ковролин), толстая гипсоволокнистая плита лучше тонкой гипсокартонной плиты и т. .

Внешняя площадная теплоемкость

Соответствуя внутренней поверхностной теплоемкости, он описывает способность строительного компонента аккумулировать тепло в суточном температурном цикле на внешней поверхности. Опять же, тепловой поток, возникающий из-за колебаний температуры на противоположной (внутренней) стороне здания, также учитывается (но обычно имеет второстепенное значение).

С практической точки зрения, внешняя поверхностная теплоемкость может быть интересна, если вы заинтересованы в уменьшении колебаний температуры вашего фасада.Это может быть вопросом комфорта, но есть и еще один важный аспект: чрезвычайно низкая внешняя теплоемкость современных фасадов из полистирола является большим недостатком. Это результат сочетания легких изоляционных материалов с очень тонким слоем штукатурки. Недостаток теплоемкости приводит к высоким температурам поверхности в дневное время и - что, возможно, даже более проблематично - к низким температурам поверхности в ночное время. Вследствие чрезвычайно низкой теплоемкости сравнительно низкий эффект радиационного охлаждения, связанный с ясным ночным небом, может снизить температуру фасада даже ниже температуры окружающего воздуха.Следовательно, уровни относительной влажности на поверхностях повышаются и довольно часто достигается точка росы. Таким образом, температура фасада немного ниже температуры окружающей среды может способствовать или значительно стимулировать рост водорослей или грибков на фасаде. В настоящее время эта проблема решается путем добавления проблемных химических ингибиторов роста к рендерам или цветам, которые представляют угрозу для окружающей среды.

Общие

Инструмент Excel разделен на четыре листа с разными функциями:

  • Инструмент расчета
    Это основной лист, на котором выполняется расчет.Введите здесь слои материала и значения поверхностного сопротивления, чтобы получить результаты (также на этом листе).
  • Интерактивная диаграмма
    На этой странице интерактивная диаграмма показывает изменения температуры и теплового потока во времени. Вы можете установить колебания температуры окружающей среды для одной или обеих сторон компонента здания и просмотреть результирующие тепловые потоки и температуры на обеих поверхностях компонента.
  • Материалы
    На этом листе я представил типовые данные для 200 широко используемых материалов.Вы можете копировать и вставлять значения в таблицу расчетов.
  • Пример проверки
    На последнем листе вычислен пример проверки, предусмотренный стандартом ISO 13786, чтобы подтвердить достоверность алгоритма.

Поверхностное сопротивление R

si и R se

Помимо слоев материала, вам нужно будет ввести правильные значения поверхностного сопротивления для ваших расчетов. Они описывают передачу тепла из окружающей среды на поверхности строительного компонента или из них.Они представляют собой упрощенную модель, поскольку реальный теплообмен происходит за счет комбинации трех различных физических процессов (излучения, конвекции, теплопроводности). Более подробную информацию о теории и рекомендуемых значениях можно найти на специальной странице.

Обратите внимание, что для этих расчетов мощности рекомендуется использовать значение 0,13 м²K / Вт для всех случаев, когда тепловые потоки в основном вызваны колебаниями внутренней температуры и нетто-среднее значение отсутствует или очень мало. тепловой поток в течение суток.Это означает, что, когда вы обычно используете 0,10 или 0,17 м²K / Вт для восходящего или нисходящего теплового потока при расчетах коэффициента теплопередачи для потолков или полов, может быть более подходящим использовать 0,13 м²K / Вт для любого случая для расчета тепла. -мощности. Когда основной тепловой поток, вызванный 24-часовыми колебаниями температуры, превышает средний чистый отток или приток, и, следовательно, общий тепловой поток меняет свое направление (знак) два раза в день, будет более подходящим использовать это значение.

Внутренние стены, потолки, полы

Конечно, вы также можете использовать этот инструмент для расчета теплоемкости внутренних компонентов здания.В этом случае просто используйте одно и то же значение поверхностного сопротивления (обычно 0,13 м²K / Вт) для каждой стороны компонента. Метки «внутренняя» и «внешняя» будут тогда служить только для обозначения конкретной стороны стены.

Этажи с заземлением

Вы также можете использовать этот инструмент для расчета внутренней поверхностной теплоемкости полов (или стен) с контактом с землей. Для этой цели я рекомендую добавить слой почвы толщиной 2 м (например, использовать глину / ил из списка материалов) на внешней стороне строительного элемента.В этом случае, конечно, будут интересны только значения внутреннего результата. (Для диаграммы вы должны использовать среднемесячную или среднегодовую температуру почвы на этой глубине).

Диаграмма

Диаграмма поможет вам понять эффект буферизации вашего компонента здания, а также происходящие сдвиги фаз с обеих сторон. Вы можете предположить, что температура колеблется только с одной стороны, чтобы лучше понять последствия, или вы можете предположить, что колебания температуры на обеих поверхностях отражают более реалистичную ситуацию.Суточные колебания температуры можно определить, указав среднюю температуру, амплитуду температуры, а также определенное время для максимальной температуры.

Конечно, возникающие колебания температуры также будут зависеть от результирующих тепловых потоков, проходящих через ваш компонент, но в основном они зависят от солнечной энергии и вентиляции. Следовательно, для точного определения фактических значений потребуется полное моделирование здания. Чтобы понять процесс и оценить потенциальный диапазон температур поверхности и тепловых потоков, будет достаточно использовать реалистичные предположения для внутренних и внешних температур.

Список материалов

Инструмент также включает в себя список параметров материала для прибл. 200 распространенных материалов. Вы можете использовать копирование и вставку для переноса соответствующих материалов в виде слоев на расчетный лист. Для точных расчетов следует использовать точные значения, которые обычно можно найти в паспорте конкретного продукта. Если вы используете наше программное обеспечение HTflux, вы можете использовать дополнительные материалы онлайн-базы данных материалов.

Ссылка для скачивания на бесплатный инструмент расчета

Для более подробного анализа, моделирования, базы данных свойств материалов и т. Д.пожалуйста, используйте наше программное обеспечение HTflux.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *