Топлотни прорачун омотача зграде

Термички прорачун омогућава да се одреди минимална дебљина заштитних конструкција тако да не постоје случајеви прегревања или смрзавања током рада конструкције.

Ограђивање конструкцијских елемената гријаних јавних и стамбених зграда, изузев захтјева стабилности и чврстоће, издржљивости и отпорности на пожар, ефикасности и архитектонског дизајна, мора прије свега задовољити топлинске стандарде. Они бирају оградне елементе у зависности од дизајна, климатолошких карактеристика изграђеног простора, физичких својстава, влажности и температуре у згради, као иу складу са захтевима отпорности на пренос топлоте, продирања ваздуха и продирања паре.

Која је сврха израчуна?

1. Ако се при израчунавању трошкова будуће структуре узму у обзир само карактеристике снаге, онда ће, наравно, трошак бити мањи. Међутим, ово је видљива уштеда: касније ће за гријање собе бити потребно много више новца.
2. Правилно одабрани материјали ће створити оптималну микроклиму у затвореном простору.
3. При планирању система гријања потребно је и термичко рачунање. Да би систем био профитабилан и ефикасан, потребно је имати идеју о стварним могућностима зграде.

Термички захтјеви

Важно је да спољне конструкције испуњавају следеће термичке захтеве:

• Имао је довољна својства заштите од топлоте. Другим ријечима, није дозвољено прегријавање просторија у љетним мјесецима, а зими - прекомјерне топлотне губитке.
• Температурна разлика између ваздуха у оградама и просторијама не треба да буде већа од стандардне вредности. У супротном, може доћи до прекомерног хлађења људског тела зрачењем топлоте на овим површинама и кондензацијом влаге унутрашњег протока ваздуха на затвореним структурама.
• У случају промене топлотног протока, флуктуације температуре унутар просторије треба да буду минималне. Ово својство се назива отпорност на топлоту.
• Важно је да ваздушна непропусност ограда не проузрокује снажно хлађење простора и не нарушава топлотно-заштитне особине конструкција.
• Ограде треба да имају нормалан режим влаге. Будући да преграђивање ограда повећава губитак топлоте, узрокује влагу у просторији, смањује трајност конструкција.

Да би конструкције испуниле горе наведене захтеве, извршени су топлотни инжењерски прорачуни, као и отпорност на топлоту, паропропусност, пропусност ваздуха и пренос влаге према захтевима регулаторне документације.

Тхермал перформанце

Следећи фактори зависе од топлотних карактеристика спољних конструктивних елемената зграда:

• Режим влажности структурних елемената.
• Температура унутрашњих структура, која осигурава одсуство кондензата на њима.
• Стална влажност и температура у просторијама, како у хладном тако иу топлом периоду.
• Количина топлоте коју зграда губи током зимског периода.

Дакле, на основу свега наведеног, прорачун топлинског пројектовања конструкција се сматра важним кораком у пројектовању зграда и објеката, како грађанских тако и индустријских. Дизајн почиње са избором структура - њихове дебљине и низа слојева.

Задаци прорачуна топлинске технике

Дакле, топлотни инжењерски прорачун за обухватање конструктивних елемената врши се са циљем:

1. Усаглашеност објеката са савременим захтевима за термичку заштиту зграда и објеката.
2. Обезбеђује удобну микроклиму у ентеријеру.
3. Обезбеђује оптималну термичку заштиту ограда.

Кључни параметри за израчунавање

Да одредимо ток топлота за грејање, као и да се изврши термички прорачун зграде, потребно је узети у обзир многе параметре који зависе од следећих карактеристика:

• Намена и тип зграде.
• Географска локација зграде.
• Оријентација зидова на кардиналне тачке.
• Димензије објеката (волумен, површина, број спратова).
• Тип и величина прозора и врата.
• Карактеристике система гријања.
• Број људи у згради у исто време.
• Материјал зидова, пода и плафона на последњем спрату.
• Присуство система топле воде.
• Тип вентилационих система.
• Остале карактеристике конструкције.

Термички прорачун: програм

До данас је развијено много програма који вам омогућавају да направите ову калкулацију. Обрачун се врши по правилу на основу методологије описане у регулаторној и техничкој документацији.

Ови програми вам омогућавају да израчунате следеће:

• Тхермал ресистанце
• Губитак топлоте кроз конструкције (плафон, под, отвори врата и прозора, као и зидови).
• Количина топлоте која је потребна за загревање инфилтрирајућег ваздуха.
• Избор секционих (биметалних, ливених, алуминијумских) радијатора.
• Запошљавање панелни радијатори.

Термички прорачун: пример прорачуна за спољне зидове

За израчун је потребно одредити сљедеће главне параметре:

• т _ин = 20 ° Ц - то је температура протока ваздуха унутар зграде, која је прихваћена за израчунавање ограде на минималним вриједностима оптималне температуре одговарајуће грађевине и конструкције. Прихвата се у складу са ГОСТ 30494-96.

• Према захтевима ГОСТ 30494-96, влажност у просторији треба да буде 60%, што ће резултирати у нормалним условима влажности.
• У складу са Анексом Б СНиП 23-02-2003, зона влажности је сува, што значи да су услови рада ограде А.
• т _н = -34 ° Ц је спољна температура проток ваздуха у зимском периоду, који је прихватио СНиП на основу најхладнијих пет дана, са сигурношћу од 0,92.
• З _о.пер = 220 дана је трајање грејног периода, који је прихваћен према СНиП, док је просјечна дневна температура околине ≤ 8 ° Ц.
• Т _{фром.пер.} = -5.9 ° Ц је температура околине (просјечна) током периода гријања, која је прихваћена према СНиП, са дневном температуром околине ≤ 8 ° Ц.

Необрађени подаци

У том случају ће се направити термички прорачун зида како би се одредила оптимална дебљина панела и материјал за топлотну изолацију за њих. Као вањски зид ће се користити сендвич панел (ТУ 5284-001-48263176-2003).

Удобни услови

Размислите о томе како је топлотни инжењеринг израчунао вањски зид. Прво, потребно је израчунати потребну отпорност на пренос топлоте, фокусирајући се на удобне и санитарне услове:

Р ₀ ^тр = (н × (т _у - т _н )): (Δт ^н × α _ин ), где

н = 1 је коефицијент који зависи од положаја вањских конструкцијских елемената у односу на вањски зрак. Треба га узети у складу са СНиП 23-02-2003 из табеле 6.

Δт ^н = 4,5 ° Ц је нормализована температурна разлика унутрашње површине конструкције и унутрашњег ваздуха. Прихвата се према СНиП подацима из табеле 5.

α _у = 8,7 В / м ² ° Ц је пренос топлоте унутрашњих затворених структура. Подаци су преузети из Табеле 5, по СНиП-у.

Замените податке у формули и добићемо:

Р ₀ ^тр = (1 × (20 - (-34)): (4.5 × 8.7) = 1.379 м ² ° Ц / В.

Услови штедње енергије

Извршавајући термички прорачун зида, на основу услова штедње енергије, потребно је израчунати потребну отпорност на пренос топлоте конструкција. Одређује се по ГСОП (степен-дан грејног периода, ° Ц) према следећој формули:

ГОСП = (т _ин - т _{фром. Пер.} ) × З из. _Пер , где

т _у је температура протока ваздуха унутар зграде, ° Ц.

З _{фром.пер.} и т _{фром.пер.} - трајање (дани) и температура (° Ц) периода, са просечном дневном температуром ваздуха ≤ 8 ° Ц.

Тако:

ГОСП = (20 - (-5.9)) × 220 = 5698.

На основу услова штедње енергије, Р ₀ ^тр одређујемо интерполационом методом према СНиП из табеле 4:

^{Р0 мп} = 2.4 + (3.0 - 2.4) × (5698 - 4000)) / (6000 - 4000) = 2.909 (м ² ° Ц / В)

Надаље, при извођењу топлотног прорачуна вањског зида потребно је израчунати отпор пријеноса топлине Р0:

Р ₀ = 1 / α _у + Р ₁ + 1 / α _н , где

Р ₁ = д / л.

д је дебљина изолације, м

л = 0,042 В / м ° Ц је топлотна проводљивост плоче од минералне вуне.

α _н = 23 В / м ² ° Ц је пренос топлоте спољашњих конструктивних елемената, узет према СНиП-у.

Р0 = 1 / 8.7 + д / 0.042 + 1/23 = 0.158 + д / 0.042.

Дебљина изолације

Дебљина изолационог материјала одређује се на основу чињенице да је Р ₀ = Р ₀ ^тр , док се Р ₀ ^тр узима под условима уштеде енергије, тако:

2.909 = 0.158 + д / 0.042, одакле д = 0.116 м.

Изабрали смо бренд сендвич панела према каталогу са оптималном дебљином термоизолационог материјала: ДП 120, док укупна дебљина панела треба да буде 120 мм. Слично томе, направљен је и израчун топлотног инжењеринга зграде у целини.

Потреба да се изврши прорачун

Дизајниран на основу израчуна топлотне технике, правилно изведен, омотач зграде омогућава смањење трошкова гријања, чија се цијена редовито повећава. Поред тога, очување топлоте се сматра важним еколошким задатком, јер је директно повезано са смањењем потрошње горива, што доводи до смањења утицаја негативних фактора на животну средину.

Поред тога, треба имати на уму да непрописно израђена изолација може довести до прекомерног влажења конструкција, што ће резултирати формирањем калупа на површини зидова. Формирање плијесни ће, са своје стране, довести до погоршања унутрашње декорације (љуштење тапета и боја, уништавање гипсаног слоја). У посебно напредним случајевима може бити неопходна радикална интервенција.

Веома често грађевинске компаније у својим активностима настоје да користе модерне технологије и материјале. Само стручњак може да схвати потребу да примени овај или онај материјал, и одвојено иу комбинацији са другима. Топлотна калкулација ће помоћи да се одреде најоптималнија решења која ће обезбедити трајност структурних елемената и минималне финансијске трошкове.