Egy épület hőtechnikai számítása: a számítás elvégzéséhez szükséges specifikumok és képletek + gyakorlati példák

Az épület üzemeltetése során a túlmelegedés és a fagyasztás nem kívánatos. Határozza meg a középső teret lehetővé teszi a hőtechnikai számításokat, amelyek nem kevésbé fontosak, mint a jövedelmezőség, szilárdság, tűzállóság és tartósság kiszámítása.

A hőtechnikai szabványok, az éghajlati jellemzők, a gőz- és a nedvességáteresztő képesség alapján a zárt szerkezetek építéséhez kiválasztják az anyagokat. Ezt a számítást hogyan végezzük, tárgyaljuk a cikkben.

A hőtechnika számításának célja

Nagyon függ az épület fővárosi kerítés hőhatásaitól. Ez a szerkezeti elemek páratartalma és a hőmérséklet-mutatók, amelyek befolyásolják a kondenzátum jelenlétét vagy hiányát a belső válaszfalakon és a mennyezeten.

A számítás megmutatja, hogy a stabil hőmérsékleti és páratartalom-jellemzőket megtartják-e plusz és mínusz hőmérsékleten. Ezen jellemzők felsorolása tartalmaz egy olyan mutatót is, mint az épület burkolata által a hideg időszakban elveszített hőmennyiség.

Nem kezdheti el a tervezést anélkül, hogy mindezek az adatok lennének. Ezek alapján válassza ki a falak és a padló vastagságát, a rétegek sorrendjét.

A GOST 30494-96 előírásainak megfelelően a hőmérsékleti értékek belül. Átlagosan 21⁰. Ugyanakkor a relatív páratartalomnak kényelmes környezetben kell maradnia, ez átlagosan 37%. A levegő legnagyobb mozgásának sebessége - 0,15 m / s

A hőtechnikai számítás célja az alábbiak meghatározása:

1. A tervek megegyeznek-e a hővédelemmel kapcsolatos követelményekkel?
2. Így biztosítják-e az épületben a kényelmes mikroklímát?
3. Biztosított-ea szerkezetek optimális hővédelme?

A fő elv a kerítések és a helyiségek belső szerkezete légkörének hőmérsékleti mutatói közötti különbség egyensúlyának fenntartása. Ha ezt nem veszik figyelembe, ezek a felületek hőt vesznek fel, és a hőmérséklet belül nagyon alacsony marad.

A hőáram változásai nem befolyásolhatják jelentősen a belső hőmérsékletet.Ezt a tulajdonságot hőállóságnak nevezzük.

A hőszámítás elvégzésével meghatározzák a falak és a padló vastagságának optimális (minimum és maximális) határértékeit. Ez garantálja az épület hosszú távú működését, mind a szerkezetek szélsőséges fagyasztása, mind a túlmelegedés nélkül.

Paraméterek a számítások elvégzéséhez

A hőszámítás elvégzéséhez szükség van a kezdeti paraméterekre.

Számos jellemzőtől függnek:

1. Az épület rendeltetése és típusa.
2. A függőleges épület burkolóinak tájolása a bázispontokhoz viszonyítva.
3. A jövő otthonának földrajzi paraméterei.
4. Az épület térfogata, emeleteinek száma, területe.
5. Az ajtó-, ablaknyílások típusai és mérete
6. A fűtés típusa és műszaki paraméterei.
7. Az állandó lakosok száma.
8. Függőleges és vízszintes zárószerkezetek anyaga.
9. Átfedés a felső emeleten.
10. Felszerelt forró vízzel.
11. A szellőzés típusa.

A szerkezet egyéb szerkezeti jellemzőit a számítás során figyelembe veszik. Az építési burkolatok légáteresztő képessége nem járulhat hozzá a ház túlzott hűtéséhez, és nem csökkentheti az elemek hővédő tulajdonságait.

A hőveszteség és a falak vízszivárgása, ezen felül nedvességhez vezet, és hátrányosan befolyásolja az épület tartósságát.

A számítási folyamat során először meghatározzák az építőanyagok hőtechnikai adatait, amelyekből az épület burkolólapját készítik. Ezenkívül meg kell határozni a csökkentett hőátadási ellenállást és a normatív értéknek való megfelelést.

Számítási képletek

A ház által elvesztett hőszivárgások két fő részre oszthatók: az épület burkolatainak veszteségei és a működés által okozott veszteségek szellőztető rendszer. Ezen túlmenően a hő elveszik, ha meleg vizet enged a csatornába.

Építési borítékok veszteségei

A körülvevő szerkezeteket alkotó anyagok esetében meg kell találni a hővezetési index Kt (W / m x fok) értékét. A megfelelő könyvtárakban vannak.

A rétegek vastagságának ismerete a következő képlet szerint: R = S / CTkiszámítja az egyes egységek hőállóságát. Ha a terv többrétegű, az összes kapott értéket össze kell adni.

A hőveszteség méretét legkönnyebben úgy lehet meghatározni, ha hozzákapcsolják a hőáramot az ezt az épületet ténylegesen képező zárószerkezeteken

E technika irányításakor vegye figyelembe azt a pillanatot, amikor a szerkezetet alkotó anyagok eltérő szerkezetűek. Azt is figyelembe kell venni, hogy az ezeken áthaladó hőáram eltérő tulajdonságokkal rendelkezik.

Az egyes konstrukciók hőveszteségét a következő képlet határozza meg:

Q = (A / R) x dT

itt van:

• A - terület m²-ben.
• R a hőátadó szerkezet ellenállása.
• dT a külső és a belső hőmérsékleti különbség. Ezt a leghidegebb 5 napos időszakra kell meghatározni.

Ilyen módon hajthatja végre az eredményt csak a leghidegebb ötnapos időszakra. A teljes hőveszteséget a teljes hideg évszakban a dT paraméter figyelembevételével kell meghatározni, figyelembe véve a hőmérsékletet, amely nem a legalacsonyabb, hanem az átlag.

A hőelnyelés és a hőátadás mértéke a régió éghajlati páratartalmától függ. Ezért a páratartalom térképeket használják a számításokhoz.

Ezután számolja ki az energiamennyiséget ahhoz, hogy kompenzálja a hőveszteséget, amely mind az épület burkolatán, mind a szellőztetésen keresztül ment. W jelzi.

Erre van egy képlet:

W = ((Q + QB) x 24 x N) / 1000

Ebben N a melegítési időtartam napokban.

A terület kiszámításának hátrányai

A területmutatón alapuló számítás nem túl pontos. Itt nem vesszük figyelembe az olyan paramétert, mint az éghajlat, a hőmérsékleti mutatók, mind a minimális, mind a maximális páratartalom. Sok fontos pont figyelmen kívül hagyása miatt a számításban jelentős hibák vannak.

A projekt gyakran megpróbálja blokkolni őket, és a projekt „készletet” biztosít.

Ha mégis ezt a módszert választotta a számításhoz, akkor a következő árnyalatokat kell figyelembe vennie:

1. Legfeljebb három méter függőleges kerítések magassága mellett, ha egy felületen nem lehet több nyílás, az eredmény jobb, ha 100 wattkal megszorozzuk.
2. Ha a projekt erkéllyel rendelkezik, akkor két ablakot vagy loggiát meg kell szorozni átlagosan 125 watttal.
3. Ha a helyiségek ipari vagy raktári, 150W-os szorzót használnak.
4. Ha a radiátorok ablakok közelében helyezkednek el, akkor tervezési kapacitásuk 25% -kal növekszik.

A terület képlete:

Q = S x 100 (150) W.

Itt Q az épületben egy kényelmes hőszint, S az a fűtési terület m²-ben. 100 vagy 150 szám - az 1 m² fűtésére felhasznált hőenergia fajlagos mennyisége.

Veszteségek az otthoni szellőzés révén

A kulcsfontosságú paraméter ebben az esetben a levegő átváltási sebessége. Feltéve, hogy a ház falai gőzáteresztőek, ez az érték egyenlő az egységgel.

A hideg levegő bejutását a házba szellőztetés biztosítja. A kipufogó szellőzés hozzájárul a meleg levegő távozásához. Csökkenti a hőcserélő szellőztetésével járó veszteségeket. Ez nem engedi a hőnek a kipufogó levegővel együtt kijutni, és melegíti a bejövő áramlásokat

Ez az épület belsejében egy órán belül teljes mértékben frissíti a levegőt. A DIN szabvány szerint épített épületeknek gőzgátló falak vannak, ezért itt a levegő átváltási sebessége kettő.

Van egy képlet, amellyel meghatározzák a szellőzőrendszeren keresztüli hőveszteséget:

Qw = (V x Qu: 3600) x P x C x dT

Itt a szimbólumok a következőket jelzik:

1. Qв - hőveszteség.
2. V a szoba térfogata m in-ben.
3. P a levegő sűrűsége. értékének 1,2047 kg / m equal-nek kell tekinteni.
4. Kv - a levegőcsere mértéke.
5. C a fajlagos hő. Ez egyenlő 1005 J / kg x C-vel.

A számítás eredményei alapján meghatározható a fűtőrendszer hőgenerátorának teljesítménye. Ha a teljesítmény értéke túl magas, a helyzet kiutat jelenthet. szellőztető egység rekuperatorral. Nézzünk néhány példát a különféle anyagból készült házakra.

Példa az 1. számú hőtechnikai számításra

Kiszámoljuk az 1 éghajlati régióban (Oroszország), 1B alterületen található lakóépületet. Minden adat az SNiP 23-01-99 1. táblázatából származik. A leghidegebb hőmérséklet, amelyet öt napig megfigyeltek, 0,92 - tn = -22⁰С biztonsággal.

Az SNiP szerint a melegítési periódus (zop) 148 napig tart. A fűtési időszak átlagos hőmérséklete az utcai levegő napi átlaghőmérsékleti mutatóival 8⁰ - tot = -2,3⁰. A fűtési idény alatt a külső hőmérséklet tht = -4,4⁰.

A ház hővesztesége a tervezési szakaszban a legfontosabb pillanat. Az építőanyagok és a szigetelés megválasztása a számítás eredményétől függ. Nincs nulla veszteség, de törekedjünk annak biztosítására, hogy a lehető leghatékonyabbak legyenek.

A feltétel előírja, hogy a ház szobáinak 22 дома hőmérsékletet kell biztosítani. A háznak két emelete és fala van, vastagsága 0,5 m. Magassága 7 m, mérete 10 x 10 m. A függőleges fal anyaga meleg kerámia. Ehhez a hővezetési együttható 0,16 W / mx C.

5 cm vastag külső szigetelésként ásványgyapotot használták. A CT értéke 0,04 W / m x C. A ház ablakainak száma 15 db. Mindegyik 2,5 m².

Hőveszteség a falakon keresztül

Mindenekelőtt meg kell határozni mind a kerámia fal, mind a szigetelés hőállóságát. Az első esetben R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 kv. mx C / W. A másodikban - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 kv. mx C / W. Általánosságban, függőleges épületburkoló esetén: R = R1 + R2 = 3,125 + 1,25 = 4,35 kv. mx C / W.

Mivel a hőveszteség közvetlenül arányos kapcsolatban áll az épület burkolatának területével, kiszámoljuk a falak területét:

A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2,5 = 242,5 m²

Most meghatározhatja a falak hőveszteségét:

Qc = (242,5: 4,355) x (22 - (-22)) = 2438,9 W.

A vízszintes falon átmenő hőveszteségeket ugyanúgy kell kiszámítani. Ennek eredményeként az összes eredményt összefoglaljuk.

Ha van egy alagsor, akkor az alapon és a padlón keresztüli hőveszteség kisebb lesz, mivel a számításban a talaj hőmérséklete és nem a külső levegő vesz részt.

Ha az első emelet padlója alatt az alagsor fűtött, a padló nem szigetelhető.Az alagsori falak még jobban burkolva vannak szigeteléssel, hogy a hő ne kerüljön a talajba.

A szellőzés révén bekövetkező veszteségek meghatározása

A számítás egyszerűsítése érdekében ne vegye figyelembe a falak vastagságát, hanem egyszerűen határozza meg a belső levegőmennyiséget:

V = 10х10х7 = 700 mᶾ.

Ha többszörös Kv = 2 levegőcsere van, a hőveszteség:

Qw = (700 x 2): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 20 776 W.

Ha Kv = 1:

Qw = (700 x 1): 3600) x 1,2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 10 358 W.

A lakóépületek hatékony szellőzését rotációs és tányérsugárzók biztosítják. Az előbbi hatékonysága magasabb, eléri a 90% -ot.

Példa a 2. számú hőtechnikai számításra

A veszteségeket egy 51 cm vastag tégla falán kell kiszámítani, amely 10 cm ásványgyapot réteggel van szigetelve. Kívül - 18⁰, belül - 22⁰. A fal mérete 2,7 m magas és 4 m hosszú. A szoba egyetlen külső fala déli irányban van, nincs külső ajtó.

Tégla esetén a hővezetési együttható Kt = 0,58 W / m º C, ásványgyapot esetében - 0,04 W / m ºC. Hőállóság:

R1 = 0,51: 0,58 = 0,879 kv. mx C / W. R2 = 0,1: 0,04 = 2,5 kv. mx C / W. Általánosságban, függőleges épületburkoló esetén: R = R1 + R2 = 0,879 + 2,5 = 3,379 négyzetméter. mx C / W.

Külső falfelület A = 2,7 x 4 = 10,8 m²

Hőveszteség a falon keresztül:

Qc = (10,8: 3,379) x (22 - (-18)) = 127,9 W.

Az ablakon keresztüli veszteségek kiszámításához ugyanazt a képletet kell használni, ám hőhatásukat általában az útlevélben jelzik, és nem kell számítani.

A ház hőszigetelése során az ablakok „gyenge láncszemek”. A hő meglehetősen nagy része áthalad rajtuk. Többrétegű kettős üvegezésű ablakok, hővisszaverő fóliák, kettős keretek csökkentik a veszteségeket, de még ez sem segít teljes mértékben elkerülni a hőveszteségeket

Ha a ház 1,5 x 1,5 m² méretű ablakai energiatakarékos, északi irányba mutatnak, és a hőellenállás 0,87 m2 ° C / W, akkor a veszteségek a következők:

Qo = (2,25: 0,87) x (22 - (-18)) = 103,4 t.

Példa a 3. számú hőtechnikai számításra

0,22 m rétegvastagságú fenyő fatuskókból épített homlokzatú hőszigetelést hajtunk végre. Ezen anyag együtthatója K = 0,15. Ebben a helyzetben a hőveszteség:

R = 0,22: 0,15 = 1,47 m² x ⁰C / W.

Az öt napos legalacsonyabb hőmérséklet -18 ° C, a ház kényelme érdekében a hőmérsékletet 21 ° C-ra állítják. A különbség 39⁰. Ha egy 120 m²-es területről indulunk, akkor az eredményt kapjuk:

Qc = 120 x 39: 1,47 = 3184 W.

Összehasonlításképpen meghatározzuk a tégla ház elvesztését. A szilikát tégla együtthatója 0,72.

R = 0,22: 0,72 = 0,306 m² x ⁰C / W.
Qs = 120 x 39: 0,306 = 15,294 watt.

Ugyanezen feltételek mellett egy faház gazdaságosabb. A falhoz a szilikát tégla egyáltalán nem megfelelő.

A fa szerkezet magas hőkapacitással rendelkezik. Zárószerkezete hosszú ideig tartja a kényelmes hőmérsékletet. Ennek ellenére még a gerendát is szigetelni kell, és jobb, ha ezt belülről és kívülről is megteszik

Építők és építészek javasolják hőfogyasztás fűtés közben a berendezések megfelelő kiválasztásához és a ház tervezési szakaszában a megfelelő szigetelési rendszer kiválasztásához.

4. számú hőszámítási példa

A házat a moszkvai régióban fogják építeni. A számításhoz a habtömbökből készített falat vettük fel. Hogyan alkalmazzuk a szigetelést? extrudált polisztirol hab. A szerkezet befejezése - vakolat mindkét oldalon. Szerkezete meszes és homokos.

A habosított polisztirol sűrűsége 24 kg / m2.

A helyiség relatív páratartalma 55%, 20 ° C átlaghőmérsékleten. Réteg vastagsága:

• vakolat - 0,01 m;
• habbeton - 0,2 m;
• polisztirol hab - 0,065 m.

A feladat megtalálni a szükséges és a tényleges hőátadási ellenállást. A szükséges Rtr meghatározása az alábbi kifejezésben szereplő értékek helyettesítésével történik:

Rtr = a x GSOP + b

ahol a GOSP a fűtési szezon foknapja, és a és b az 50.13330.2012 szabályzat 3. számú táblázatából vett együtthatók. Mivel az épület lakóépület, a értéke 0,00035, b = 1,4.

A GSOP-t az ugyanazon SP képletével számítják ki:

GOSP = (tv - tot) x zot.

Ebben a képletben tv = 20⁰, tf = -2,2⁰, zf - 205 - a fűtési időszak napokban. ezért:

GSOP = (20 - (-2,2)) x 205 = 4551 ° С x nap;

Rtr = 0,00035 x 4551 + 1,4 = 2,99 m2 x C / W.

Az SP50.13330.2012. Számú 2. táblázat segítségével határozza meg a fal minden rétegének hővezető képességét:

• λb1 = 0,81 W / m ⁰С;
• λb2 = 0,26 W / m ⁰С;
• λb3 = 0,041 W / m ⁰С;
• λb4 = 0,81 W / m ⁰С.

A teljes Ro hőátadás feltételezett teljes ellenállása, egyenlő az összes réteg ellenállásának összegével. Számítsa ki a képlet szerint:

Ez a képlet az SP 50.13330.2012-ből származik.Itt 1 / av a belső felületek hőérzékelésének ellensúlyozása. 1 / hu - azonos külső, δ / λ - hőréteg-ellenállás

A kapott értékek helyettesítése: = 2,54 m2 ° C / W. Az Rf meghatározását úgy kell elvégezni, hogy Ro-t megszorozzuk egy 0,9-es tényezővel:

Rf = 2,54 x 0,9 = 2,3 m2 x ° C / W.

Az eredmény kötelezi a körülvevő elem kialakításának megváltoztatását, mivel a tényleges hőellenállás kisebb, mint a kiszámított.

Számos számítógépes szolgáltatás gyorsítja és egyszerűsíti a számításokat.

A hőtechnikai számítások közvetlenül kapcsolódnak a harmatpont. Az általunk ajánlott cikkből megtudhatja, mi az, és hogyan találhatja meg értékét.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Hőtechnikai számítás elvégzése online számológép segítségével:

A helyes hőtechnikai számítás:

Az illetékes hőtechnikai számítás lehetővé teszi a ház külső elemeinek szigetelésének hatékonyságának felmérését, a szükséges fűtőberendezések teljesítményének meghatározását.

Ennek eredményeként megtakaríthat anyagokat és fűtőkészülékeket. Sokkal jobb előre megtudni, hogy a berendezés képes-e kezelni az épület fűtését és kondicionálását, mint hogy véletlenszerűen vásároljon mindent.

Kérem, hagyjon megjegyzéseket, tegyen fel kérdéseket, és tegyen egy fotót a cikk témájáról az alábbi blokkba. Mondja el nekünk, hogyan segített a hőtechnikai számítás kiválasztani a szükséges teljesítményű fűtőberendezést vagy a szigetelő rendszert. Lehetséges, hogy adatai hasznosak lesznek a webhely látogatói számára.