Pengiraan termoteknik bangunan: spesifik dan formula untuk melakukan pengiraan + contoh praktikal

Semasa operasi bangunan, pemanasan dan pembekuan tidak diingini. Menentukan jalan tengah akan memungkinkan pengiraan kejuruteraan termal, yang tidak kurang pentingnya daripada pengiraan keuntungan, kekuatan, ketahanan terhadap api, ketahanan.

Berdasarkan piawaian kejuruteraan haba, ciri iklim, kebolehtelapan wap dan kelembapan, pilihan bahan untuk pembinaan struktur penutup dilampirkan. Cara melakukan pengiraan ini, kami pertimbangkan dalam artikel.

Tujuan pengiraan kejuruteraan haba

Banyak bergantung pada ciri termal pagar modal bangunan. Ini adalah kelembapan unsur struktur, dan penunjuk suhu yang mempengaruhi kehadiran atau ketiadaan kondensat pada partisi dalaman dan siling.

Pengiraan akan menunjukkan sama ada ciri suhu dan kelembapan yang stabil dikekalkan pada suhu tambah dan tolak. Senarai ciri-ciri ini juga merangkumi penunjuk seperti jumlah haba yang hilang oleh sampul bangunan pada waktu sejuk.

Anda tidak boleh mula merancang tanpa mempunyai semua data ini. Berdasarkannya, pilih ketebalan dinding dan lantai, urutan lapisan.

Menurut peraturan GOST 30494-96 nilai suhu di dalamnya. Rata-rata, ia adalah 21⁰. Pada masa yang sama, kelembapan relatif mesti berada dalam kerangka yang selesa, dan ini rata-rata 37%. Halaju pergerakan jisim udara tertinggi - 0.15 m / s

Pengiraan kejuruteraan haba bertujuan untuk menentukan:

1. Adakah reka bentuknya serupa dengan keperluan yang dinyatakan dari segi perlindungan terma?
2. Adakah iklim mikro yang selesa di dalam bangunan disediakan sepenuhnya?
3. Adakah perlindungan terma struktur yang optimum dijamin?

Prinsip utama adalah menjaga keseimbangan perbezaan penunjuk suhu atmosfera struktur dalaman pagar dan bilik. Sekiranya tidak diperhatikan, permukaan ini akan menyerap panas, dan suhu di dalamnya akan tetap rendah.

Perubahan fluks haba tidak boleh mempengaruhi suhu dalaman dengan ketara.Ciri ini dipanggil tahan panas.

Dengan melakukan pengiraan terma, had optimum (minimum dan maksimum) dimensi ketebalan dinding dan lantai ditentukan. Ini adalah jaminan operasi bangunan dalam jangka masa yang panjang, baik tanpa struktur pembekuan dan pemanasan berlebihan.

Parameter untuk melakukan pengiraan

Untuk melakukan pengiraan haba, anda memerlukan parameter awal.

Mereka bergantung pada sebilangan ciri:

1. Destinasi bangunan dan jenisnya.
2. Orientasi sampul bangunan menegak berbanding dengan arah ke titik kardinal.
3. Parameter geografi rumah masa depan.
4. Jumlah bangunan, jumlah lantai, luasnya.
5. Jenis dan data dimensi pintu, bukaan tingkap.
6. Jenis pemanasan dan parameter teknikalnya.
7. Jumlah penduduk tetap.
8. Bahan struktur penutup menegak dan mendatar.
9. Bertindih di tingkat atas.
10. Dilengkapi dengan air panas.
11. Jenis pengudaraan.

Ciri-ciri struktur lain yang diambil kira dalam pengiraan. Kebolehtelapan udara pada sampul bangunan tidak boleh menyumbang kepada penyejukan berlebihan di dalam rumah dan mengurangkan ciri-ciri pelindung haba elemen.

Kehilangan haba dan penumpukan air di dinding, dan di samping itu, ini menyebabkan kelembapan, yang memberi kesan buruk kepada ketahanan bangunan.

Dalam proses pengiraan, pertama sekali, data kejuruteraan termal bahan binaan ditentukan, dari mana sampul bangunan dibuat. Di samping itu, penurunan daya tahan pemindahan haba dan pematuhan terhadap nilai normatifnya harus ditentukan.

Formula untuk mengira

Kebocoran haba yang hilang oleh rumah dapat dibahagikan kepada dua bahagian utama: kerugian melalui sampul bangunan dan kerugian yang disebabkan oleh fungsi sistem pengudaraan. Di samping itu, haba hilang ketika air suam dikeluarkan ke dalam sistem pembetung.

Kerugian melalui sampul bangunan

Untuk bahan yang membentuk struktur penutup, perlu mencari nilai indeks kekonduksian terma Kt (W / m x darjah). Mereka ada di direktori yang berkaitan.

Sekarang, mengetahui ketebalan lapisan, mengikut formula: R = S / CThitung rintangan haba setiap unit. Sekiranya reka bentuknya berlapis-lapis, semua nilai yang diperoleh akan ditambah.

Dimensi kehilangan haba paling mudah ditentukan dengan menambahkan aliran haba melalui struktur tertutup yang benar-benar membentuk bangunan ini

Dengan berpandukan teknik ini, perhatikan saat bahan-bahan yang membentuk struktur mempunyai struktur yang berbeza. Juga diambil kira bahawa fluks panas yang melaluinya mempunyai spesifik yang berbeza.

Untuk setiap reka bentuk individu, kehilangan haba ditentukan oleh formula:

Q = (A / R) x dT

Di sini:

• A - luas dalam m².
• R adalah rintangan struktur pemindahan haba.
• dT ialah perbezaan suhu antara luar dan dalam. Ia mesti ditentukan untuk tempoh 5 hari paling sejuk.

Dengan melakukan pengiraan dengan cara ini, anda boleh mendapatkan hasilnya hanya untuk tempoh lima hari paling sejuk. Kehilangan haba keseluruhan untuk seluruh musim sejuk ditentukan dengan mengambil kira parameter dT, dengan mengambil kira suhu, bukan yang terendah, tetapi rata-rata.

Sejauh mana haba diserap, serta pemindahan haba, bergantung pada kelembapan iklim di rantau ini. Atas sebab ini, peta kelembapan digunakan dalam pengiraan.

Seterusnya, hitung jumlah tenaga yang diperlukan untuk mengimbangi kehilangan haba yang telah melalui kedua-dua sampul bangunan, dan melalui pengudaraan. Ia ditunjukkan oleh W.

Terdapat formula untuk ini:

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

Di dalamnya N adalah tempoh tempoh pemanasan dalam beberapa hari.

Kelemahan mengira kawasan

Pengiraan berdasarkan penunjuk kawasan tidak begitu tepat. Di sini, parameter seperti iklim, petunjuk suhu, kelembapan minimum dan maksimum, tidak diambil kira. Kerana mengabaikan banyak perkara penting, pengiraan tersebut mempunyai kesalahan yang ketara.

Selalunya cuba menyekatnya, projek itu menyediakan "stok".

Sekiranya anda memilih kaedah ini untuk pengiraan, anda perlu mempertimbangkan nuansa berikut:

1. Dengan ketinggian pagar menegak hingga tiga meter dan kehadiran tidak lebih dari dua bukaan pada satu permukaan, hasilnya lebih baik dikalikan dengan 100 watt.
2. Sekiranya projek itu mempunyai balkoni, dua tingkap atau loggia dikalikan dengan purata 125 watt.
3. Apabila premis itu industri atau gudang, pengganda 150W digunakan.
4. Sekiranya radiator terletak di dekat tingkap, kapasiti reka bentuknya akan meningkat sebanyak 25%.

Rumus kawasan adalah:

S = S x 100 (150) W.

Di sini Q adalah tahap kepanasan yang selesa di dalam bangunan, S adalah kawasan dengan pemanasan dalam m². Nombor 100 atau 150 - jumlah tenaga haba tertentu yang dibelanjakan untuk pemanasan 1 m².

Kerugian melalui pengudaraan rumah

Parameter utama dalam kes ini adalah kadar pertukaran udara. Dengan syarat dinding rumah boleh ditembus oleh wap, nilai ini sama dengan kesatuan.

Penembusan udara sejuk ke dalam rumah dilakukan dengan pengudaraan bekalan. Pengudaraan ekzos menyumbang kepada penyingkiran udara hangat. Mengurangkan kerugian melalui pengudaraan penukar haba. Ia tidak membenarkan panas keluar bersama dengan udara ekzos, dan ia memanaskan aliran masuk

Ia menyediakan kemas kini udara yang lengkap di dalam bangunan dalam satu jam. Bangunan yang dibina mengikut standard DIN mempunyai dinding dengan penghalang wap, oleh itu di sini kadar pertukaran udara dianggap dua.

Terdapat formula yang menentukan kehilangan haba melalui sistem pengudaraan:

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

Di sini, simbol menunjukkan perkara berikut:

1. Q - kehilangan haba.
2. V ialah isipadu bilik dalam mᶾ.
3. P ialah ketumpatan udara. nilainya diambil sama dengan 1,2047 kg / mᶾ.
4. Kv - kadar pertukaran udara.
5. C adalah haba tentu. Ia sama dengan 1005 J / kg x C.

Berdasarkan hasil pengiraan ini, adalah mungkin untuk menentukan kuasa penjana haba sistem pemanasan. Sekiranya nilai daya terlalu tinggi, keadaan boleh menjadi jalan keluar. unit pengudaraan dengan pemulihan. Mari kita lihat beberapa contoh rumah yang diperbuat daripada bahan yang berbeza.

Contoh pengiraan kejuruteraan haba No. 1

Kami mengira bangunan kediaman yang terletak di 1 wilayah iklim (Rusia), subarea 1B. Semua data diambil dari jadual 1 SNiP 23-01-99. Suhu paling sejuk diperhatikan selama lima hari dengan keselamatan 0.92 - tn = -22⁰С.

Sesuai dengan SNiP, tempoh pemanasan (zop) berlangsung 148 hari. Suhu purata dalam tempoh pemanasan dengan indeks suhu purata udara setiap hari di jalan adalah 8⁰ - tot = -2.3⁰. Suhu luar semasa musim pemanasan adalah tht = -4.4⁰.

Kehilangan haba di rumah adalah saat paling penting pada peringkat reka bentuk. Pilihan bahan binaan dan penebat bergantung pada hasil pengiraan. Tidak ada kerugian sia-sia, tetapi berusaha untuk memastikannya secepat mungkin.

Syarat tersebut ditetapkan bahawa suhu 22 дома harus disediakan di kamar-kamar rumah. Rumah ini mempunyai dua lantai dan dinding dengan ketebalan 0,5 m. Ketinggiannya 7 m, dimensi dalam rencana adalah 10 x 10 m. Bahan dari dinding menegak adalah seramik yang hangat. Untuk itu, pekali kekonduksian terma ialah 0.16 W / m x C.

Bulu mineral digunakan sebagai penebat luaran, setebal 5 cm. Nilai CT untuknya ialah 0.04 W / m x C. Bilangan bukaan tingkap di rumah adalah 15 pcs. 2.5 m² setiap satu.

Kehilangan haba melalui dinding

Pertama sekali, adalah perlu untuk menentukan ketahanan haba kedua-dua dinding seramik dan penebat. Dalam kes pertama, R1 = 0,5: 0,16 = 3,125 sq. mx C / W. Pada detik - R2 = 0,05: 0,04 = 1,25 sq. mx C / W. Secara amnya, untuk sampul bangunan menegak: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 sq. mx C / W.

Oleh kerana kehilangan haba mempunyai hubungan berkadaran langsung dengan luas sampul bangunan, kami mengira luas dinding:

A = 10 x 4 x 7 - 15 x 2.5 = 242,5 m²

Sekarang anda dapat menentukan kehilangan haba melalui dinding:

Qc = (242.5: 4.375) x (22 - (-22)) = 2438.9 W.

Kerugian haba melalui dinding mendatar dikira dengan cara yang sama. Hasilnya, semua hasilnya diringkaskan.

Sekiranya terdapat ruang bawah tanah, maka kehilangan haba melalui pondasi dan lantai akan lebih rendah, kerana suhu tanah, dan bukan udara luar, terlibat dalam pengiraan

Sekiranya ruang bawah tanah di bawah lantai pertama dipanaskan, lantai tidak dapat ditebat.Dinding bawah tanah masih dilapisi dengan lebih baik dengan penebat supaya panas tidak masuk ke dalam tanah.

Penentuan kerugian melalui pengudaraan

Untuk mempermudah pengiraan, jangan mengambil kira ketebalan dinding, tetapi tentukan jumlah udara di dalamnya:

V = 10х10х7 = 700 mᶾ.

Dengan banyaknya pertukaran udara Kv = 2, kehilangan haba adalah:

Qw = (700 x 2): 3600) x 1.2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 20 776 W.

Sekiranya Kv = 1:

Qw = (700 x 1): 3600) x 1.2047 x 1005 x (22 - (-22)) = 10 358 W.

Pengudaraan bangunan kediaman yang berkesan disediakan oleh pemutar putar dan plat. Kecekapan yang pertama lebih tinggi, ia mencapai 90%.

Contoh pengiraan kejuruteraan haba No. 2

Ia diperlukan untuk mengira kerugian melalui tembok bata setebal 51 cm dan dilindungi dengan lapisan bulu mineral 10 cm. Luar - 18⁰, dalam - 22⁰. Dimensi dinding adalah tinggi 2.7 m dan panjang 4 m. Satu-satunya dinding luaran bilik berorientasi ke selatan, tidak ada pintu luaran.

Untuk bata, pekali kekonduksian terma Kt = 0,58 W / m º C, untuk bulu mineral - 0,04 W / m º C Rintangan haba:

R1 = 0.51: 0.58 = 0.879 sq. mx C / W. R2 = 0.1: 0.04 = 2.5 meter persegi mx C / W. Secara amnya, untuk sampul bangunan menegak: R = R1 + R2 = 0.879 + 2.5 = 3.379 meter persegi. mx C / W.

Luas dinding luaran A = 2.7 x 4 = 10.8 m²

Kehilangan haba melalui dinding:

Qc = (10.8: 3.379) x (22 - (-18)) = 127.9 W.

Untuk mengira kerugian melalui tingkap, formula yang sama digunakan, tetapi ketahanan haba mereka biasanya ditunjukkan dalam pasport dan tidak perlu menghitungnya.

Dalam penebat haba rumah, tingkap adalah "penghubung lemah". Sebilangan besar haba melaluinya. Tingkap berlapis ganda berbilang lapisan, filem yang memantulkan haba, bingkai berganda akan mengurangkan kerugian, tetapi walaupun ini tidak akan membantu mengelakkan kehilangan haba sepenuhnya

Sekiranya tingkap rumah dengan dimensi 1.5 x 1.5 m² menjimatkan tenaga, berorientasi ke Utara, dan rintangan haba adalah 0.87 m2 ° C / W, maka kerugiannya adalah:

Qo = (2.25: 0.87) x (22 - (-18)) = 103.4 t.

Contoh pengiraan kejuruteraan haba No. 3

Kami akan melakukan pengiraan termal bangunan kayu balak dengan fasad yang didirikan dari kayu pinus dengan ketebalan 0,22 m. Pekali untuk bahan ini adalah K = 0.15. Dalam keadaan ini, kehilangan haba berjumlah:

R = 0.22: 0.15 = 1.47 m² x ⁰C / W.

Suhu lima hari terendah ialah -18⁰, untuk keselesaan di rumah suhunya ditetapkan pada 21⁰. Perbezaannya ialah 39⁰. Sekiranya kita bergerak dari kawasan seluas 120 m², kita akan mendapat hasilnya:

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

Sebagai perbandingan, kami menentukan kehilangan rumah bata. Pekali untuk bata silikat ialah 0.72.

R = 0.22: 0.72 = 0.306 m² x ²C / W.
Qs = 120 x 39: 0,306 = 15,294 watt.

Dalam keadaan yang sama, sebuah rumah kayu lebih menjimatkan. Bata silikat untuk dinding tidak sesuai sama sekali di sini.

Struktur kayu mempunyai kapasiti panas yang tinggi. Strukturnya yang tertutup mengekalkan suhu yang selesa untuk jangka masa yang panjang. Walaupun begitu, walaupun rumah kayu perlu dilindungi dan lebih baik melakukan ini dari dalam dan luar

Pembina dan arkitek mengesyorkan melakukan penggunaan haba semasa pemanasan untuk pemilihan peralatan yang kompeten dan pada peringkat reka bentuk rumah untuk memilih sistem penebat yang sesuai.

Contoh pengiraan haba No. 4

Rumah itu akan dibina di wilayah Moscow. Untuk pengiraannya, diambil dinding yang dibuat dari blok busa. Bagaimana penebat digunakan buih polistirena yang tersemperit. Menyelesaikan struktur - plaster di kedua-dua belah pihak. Strukturnya berkapur dan berpasir.

Polistirena yang diperluas mempunyai ketumpatan 24 kg / mᶾ.

Kelembapan udara relatif di dalam bilik adalah 55% pada suhu purata 20⁰. Ketebalan lapisan:

• plaster - 0,01 m;
• konkrit busa - 0.2 m;
• busa polistirena - 0,065 m.

Tugasnya adalah untuk mencari rintangan pemindahan haba yang diperlukan dan yang sebenarnya. Rtr yang diperlukan ditentukan dengan menggantikan nilai dalam ungkapan:

Rtr = a x GSOP + b

di mana GOSP adalah hari darjah musim pemanasan, dan a dan b adalah pekali yang diambil dari jadual No. 3 Kod Peraturan 50.13330.2012. Oleh kerana bangunan itu adalah kediaman, a adalah 0,00035, b = 1.4.

GSOP dikira dengan formula yang diambil dari SP yang sama:

GOSP = (tv - tot) x zot.

Dalam formula ini, tv = 20⁰, tf = -2.2⁰, zf - 205 - tempoh pemanasan dalam beberapa hari. Oleh itu:

GSOP = (20 - (-2,2)) x 205 = 4551⁰ С x hari .;

Rtr = 0.00035 x 4551 + 1.4 = 2.99 m2 x C / W.

Dengan menggunakan jadual No. 2 SP50.13330.2012, tentukan kekonduksian terma untuk setiap lapisan dinding:

• λb1 = 0.81 W / m ⁰С;
• λb2 = 0.26 W / m ⁰С;
• λb3 = 0,041 W / m ⁰С;
• λb4 = 0.81 W / m ⁰С.

Rintangan bersyarat total terhadap pemindahan haba Ro, sama dengan jumlah rintangan semua lapisan. Kira dengan formula:

Formula ini diambil dari SP 50.13330.2012.Di sini 1 / av adalah penentangan terhadap persepsi haba permukaan dalaman. 1 / en - luaran yang sama, δ / λ - rintangan lapisan terma

Mengganti nilai menerima: = 2.54 m2 ° C / W. Rf ditentukan dengan mengalikan Ro dengan pekali r sama dengan 0,9:

Rf = 2.54 x 0.9 = 2.3 m2 x ° C / W.

Hasilnya wajib mengubah reka bentuk elemen penutup, kerana rintangan haba sebenarnya kurang daripada yang dikira.

Terdapat banyak perkhidmatan komputer yang mempercepat dan mempermudah pengiraan.

Pengiraan kejuruteraan terma secara langsung berkaitan dengan definisi titik embun. Anda akan mengetahui apa itu dan bagaimana mencari nilainya dari artikel yang kami cadangkan.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Melakukan pengiraan kejuruteraan haba menggunakan kalkulator dalam talian:

Pengiraan kejuruteraan haba yang betul:

Pengiraan kejuruteraan haba yang kompeten akan membolehkan anda menilai keberkesanan penebat elemen luaran rumah, untuk menentukan kekuatan peralatan pemanasan yang diperlukan.

Hasilnya, anda dapat menjimatkan pembelian bahan dan peralatan pemanasan. Lebih baik mengetahui terlebih dahulu sama ada peralatan dapat mengendalikan pemanasan dan penyejukan bangunan daripada membeli semuanya secara rawak.

Sila tinggalkan komen, ajukan soalan, hantarkan foto mengenai topik artikel di blok di bawah. Beritahu kami tentang bagaimana pengiraan kejuruteraan haba membantu anda memilih peralatan pemanasan kuasa yang diperlukan atau sistem penebat. Ada kemungkinan maklumat anda akan berguna kepada pengunjung laman web.