Η δημιουργία άνετων συνθηκών για τη ζωή ή την εργασία είναι το πρωταρχικό καθήκον της κατασκευής. Σημαντικό μέρος της επικράτειας της χώρας μας βρίσκεται σε βόρεια γεωγραφικά πλάτη με ψυχρό κλίμα. Επομένως, η διατήρηση μιας άνετης θερμοκρασίας στα κτίρια είναι πάντα σημαντική. Με την αύξηση των τιμολογίων ενέργειας, η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας για θέρμανση έρχεται στο προσκήνιο.
Κλιματικά χαρακτηριστικά
Η επιλογή της δομής τοίχου και στέγης εξαρτάται κυρίως από τις κλιματικές συνθήκες της περιοχής κατασκευής. Για τον προσδιορισμό τους είναι απαραίτητη η αναφορά στο SP131.13330.2012 «Κλιματολογία κατασκευών». Οι ακόλουθες ποσότητες χρησιμοποιούνται στους υπολογισμούς:
- η θερμοκρασία του πιο κρύου πενθήμερου με ασφάλεια 0,92, που συμβολίζεται με Tn;
- μέση θερμοκρασία, που συμβολίζεται με Tot;
- διάρκεια, που συμβολίζεται με ZOT.
Στο παράδειγμα για το Μούρμανσκ, οι τιμές έχουν τις ακόλουθες τιμές:
- Тн=-30 μοίρες;
- Tot=-3,4 deg;
- ZOT=275 ημέρες.
Επιπλέον, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία σχεδιασμού στο εσωτερικό της τηλεόρασης δωματίου, προσδιορίζεται σύμφωνα με το GOST 30494-2011. Για στέγαση, μπορείτε να πάρετε τηλεόραση=20 μοίρες.
Για να εκτελέσετε έναν υπολογισμό θερμικής μηχανικής των κατασκευών που περικλείουν, υπολογίστε εκ των προτέρων την τιμή του GSOP (βαθμός-ημέρα της περιόδου θέρμανσης):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. Στο παράδειγμά μας, GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Βασικοί δείκτες
Για τη σωστή επιλογή των υλικών κελύφους δόμησης, είναι απαραίτητο να καθοριστεί ποια θερμικά χαρακτηριστικά πρέπει να έχουν. Η ικανότητα μιας ουσίας να μεταφέρει τη θερμότητα χαρακτηρίζεται από τη θερμική της αγωγιμότητα, που συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα l (λάμδα) και μετριέται σε W / (m x deg.). Η ικανότητα μιας κατασκευής να συγκρατεί θερμότητα χαρακτηρίζεται από την αντίστασή της στη μεταφορά θερμότητας R και είναι ίση με την αναλογία πάχους προς θερμική αγωγιμότητα: R=d/l.
Εάν η δομή αποτελείται από πολλά στρώματα, η αντίσταση υπολογίζεται για κάθε στρώμα και στη συνέχεια αθροίζεται.
Η αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας είναι ο κύριος δείκτης της κατασκευής εξωτερικού χώρου. Η τιμή του πρέπει να υπερβαίνει την τυπική τιμή. Όταν εκτελούμε έναν υπολογισμό θερμικής μηχανικής του κελύφους του κτιρίου, πρέπει να προσδιορίσουμε την οικονομικά δικαιολογημένη σύνθεση των τοίχων και της στέγης.
Τιμές θερμικής αγωγιμότητας
Ποιότητα μόνωσηςκαθορίζεται κυρίως από τη θερμική αγωγιμότητα. Κάθε πιστοποιημένο υλικό υποβάλλεται σε εργαστηριακές δοκιμές, ως αποτέλεσμα των οποίων η τιμή αυτή προσδιορίζεται για τις συνθήκες λειτουργίας «Α» ή «Β». Για τη χώρα μας, οι περισσότερες περιφέρειες αντιστοιχούν στις συνθήκες λειτουργίας «Β». Κατά την εκτέλεση ενός υπολογισμού θερμικής μηχανικής των δομών που περικλείουν ένα σπίτι, αυτή η τιμή θα πρέπει να χρησιμοποιείται. Οι τιμές θερμικής αγωγιμότητας αναγράφονται στην ετικέτα ή στο διαβατήριο υλικού, αλλά εάν δεν είναι διαθέσιμες, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις τιμές αναφοράς από τον Κώδικα Πρακτικής. Οι τιμές για τα πιο δημοφιλή υλικά παρατίθενται παρακάτω:
- Συνήθη τούβλα - 0,81 W (m x deg.).
- Τοιχοποιία από πυριτικό τούβλο - 0,87 W (m x deg.).
- Αέριο και αφρώδες σκυρόδεμα (πυκνότητα 800) - 0,37 W (m x deg.).
- μαλακό ξύλο - 0,18 W (m x deg.).
- Εξηλωμένο φελιζόλ - 0,032 W (m x deg.).
- Πλάκες από ορυκτοβάμβακα (πυκνότητα 180) - 0,048 W (m x deg.).
Τακτική τιμή αντίστασης μεταφοράς θερμότητας
Η υπολογιζόμενη τιμή της αντίστασης μεταφοράς θερμότητας δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τη βασική τιμή. Η βασική τιμή καθορίζεται σύμφωνα με τον Πίνακα 3 SP50.13330.2012 «Θερμική προστασία κτιρίων». Ο πίνακας ορίζει τους συντελεστές για τον υπολογισμό των βασικών τιμών της αντίστασης μετάδοσης θερμότητας για όλες τις κατασκευές που περικλείουν και τους τύπους κτιρίων. Συνεχίζοντας τον αρχισμένο θερμοτεχνικό υπολογισμό των δομών που περικλείουν, ένα παράδειγμα υπολογισμού μπορεί να παρουσιαστεί ως εξής:
- Rsten=0,00035x6435 + 1,4=3,65 (m x deg/W).
- Rpokr=0, 0005x6435 +2, 2=5, 41 (m x deg/W).
- Rchard=0,00045x6435 + 1,9=4,79 (m x deg/W).
- Rockna=0,00005x6435 + 0,3=0,62 (m x deg/W).
Ο θερμοτεχνικός υπολογισμός της εξωτερικής δομής περίφραξης πραγματοποιείται για όλες τις κατασκευές που κλείνουν το "ζεστό" περίγραμμα - το δάπεδο στο έδαφος ή το δάπεδο του τεχνικού υπόγειου, οι εξωτερικοί τοίχοι (συμπεριλαμβανομένων των παραθύρων και των θυρών), οι συνδυασμοί κάλυμμα ή το δάπεδο της μη θερμαινόμενης σοφίτας. Επίσης, ο υπολογισμός πρέπει να γίνει για εσωτερικές κατασκευές, εάν η διαφορά θερμοκρασίας σε παρακείμενους χώρους είναι μεγαλύτερη από 8 βαθμούς.
Θερμοτεχνικός υπολογισμός τοίχων
Οι περισσότεροι τοίχοι και οροφές είναι πολυεπίπεδες και ετερογενείς στο σχεδιασμό τους. Ο υπολογισμός θερμικής μηχανικής των δομών εγκλεισμού μιας πολυστρωματικής κατασκευής έχει ως εξής:
Αν σκεφτούμε έναν τοίχο με τούβλα, θα έχουμε την ακόλουθη κατασκευή:
- εξωτερική στρώση σοβά πάχους 3 cm, θερμική αγωγιμότητα 0,93 W (m x deg.);
- τοιχοποιία από μασίφ πηλό τούβλο 64 cm, θερμική αγωγιμότητα 0,81 W(m x deg.);
- Εσωτερική στρώση σοβά πάχους 3 cm, θερμική αγωγιμότητα 0,93 W (m x deg.).
Ο τύπος για τον υπολογισμό θερμικής μηχανικής των κατασκευών που περικλείουν έχει ως εξής:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=0,85 (m x deg/W).
Η τιμή που προκύπτει είναι σημαντικά μικρότερη από την προηγουμένως καθορισμένη τιμή βασικής αντίστασηςμεταφορά θερμότητας των τοίχων ενός κτιρίου κατοικιών στο Murmansk 3, 65 (m x deg / W). Ο τοίχος δεν πληροί τις κανονιστικές απαιτήσεις και χρειάζεται μόνωση. Για τη μόνωση τοίχων, χρησιμοποιούμε σανίδες ορυκτοβάμβακα με πάχος 150 mm και θερμική αγωγιμότητα 0,048 W (m x deg.).
Έχοντας επιλέξει το σύστημα μόνωσης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί επαληθευτικός θερμοτεχνικός υπολογισμός των δομών που περικλείουν. Ένα παράδειγμα υπολογισμού φαίνεται παρακάτω:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97 (m x deg/W).
Η υπολογισμένη τιμή που προκύπτει είναι μεγαλύτερη από την τιμή βάσης - 3,65 (m x deg / W), ο μονωμένος τοίχος πληροί τις απαιτήσεις των προτύπων.
Ο υπολογισμός των επικαλύψεων και των συνδυασμένων επικαλύψεων γίνεται με παρόμοιο τρόπο.
Υπολογισμός θερμικής μηχανικής ορόφων σε επαφή με το έδαφος
Συχνά σε ιδιωτικές κατοικίες ή δημόσια κτίρια τα δάπεδα των πρώτων ορόφων κατασκευάζονται στο έδαφος. Η αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας τέτοιων δαπέδων δεν είναι τυποποιημένη, αλλά τουλάχιστον ο σχεδιασμός των δαπέδων δεν πρέπει να επιτρέπει την πτώση δροσιάς. Ο υπολογισμός των κατασκευών σε επαφή με το έδαφος πραγματοποιείται ως εξής: τα δάπεδα χωρίζονται σε λωρίδες (ζώνες) πλάτους 2 μέτρων, ξεκινώντας από το εξωτερικό όριο. Κατανέμονται έως και τρεις τέτοιες ζώνες, η υπόλοιπη έκταση ανήκει στην τέταρτη ζώνη. Εάν ο σχεδιασμός του δαπέδου δεν παρέχει αποτελεσματική μόνωση, τότε η αντίσταση μεταφοράς θερμότητας των ζωνών λαμβάνεται ως εξής:
- 1 ζώνη – 2, 1 (m x deg/W);
- Ζώνη 2 – 4, 3 (m x deg/W);
- 3 ζώνη – 8, 6 (m x deg/W);
- Ζώνη 4 – 14, 3 (m x deg/W).
Είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι όσο πιο μακριά είναι το δάπεδο από τον εξωτερικό τοίχο, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του στη μεταφορά θερμότητας. Ως εκ τούτου, συχνά περιορίζονται στη θέρμανση της περιμέτρου του δαπέδου. Ταυτόχρονα, η αντίσταση μεταφοράς θερμότητας της μονωμένης κατασκευής προστίθεται στην αντίσταση μεταφοράς θερμότητας της ζώνης. Ένα παράδειγμα υπολογισμού των ορόφων στο έδαφος θα εξεταστεί παρακάτω. Ας πάρουμε το εμβαδόν δαπέδου 10 x 10, ίσο με 100 τετραγωνικά μέτρα.
- Η περιοχή 1 ζώνης θα είναι 64 τετραγωνικά μέτρα.
- Η περιοχή της Ζώνης 2 θα είναι 32 τετραγωνικά μέτρα.
- Η περιοχή της Ζώνης 3 θα είναι 4 τετραγωνικά μέτρα.
Μέση αντίσταση μεταφοράς θερμότητας δαπέδου στο έδαφος:Rδάπεδο=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x deg/ Τρί).
Έχοντας ολοκληρώσει τη μόνωση της περιμέτρου του δαπέδου με πλάκα αφρού πολυστυρενίου πάχους 5 cm, λωρίδα πλάτους 1 μέτρο, λαμβάνουμε τη μέση τιμή αντίστασης μετάδοσης θερμότητας:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x deg/W).
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι με αυτόν τον τρόπο δεν υπολογίζονται μόνο τα δάπεδα, αλλά και οι κατασκευές τοίχων που έρχονται σε επαφή με το έδαφος (τοίχοι ενός εσοχής δαπέδου, ζεστό υπόγειο).
Θερμοτεχνικός υπολογισμός θυρών
Η βασική τιμή της αντίστασης μεταφοράς θερμότητας των θυρών εισόδου υπολογίζεται κάπως διαφορετικά. Για να το υπολογίσετε, θα πρέπει πρώτα να υπολογίσετε την αντίσταση μεταφοράς θερμότητας του τοίχου σύμφωνα με το υγειονομικό και υγειονομικό κριτήριο (χωρίς πτώσηδροσιά): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av).
Εδώ ДТн - η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της εσωτερικής επιφάνειας του τοίχου και της θερμοκρασίας του αέρα στο δωμάτιο, καθορίζεται σύμφωνα με τον Κώδικα Κανόνων και για τη στέγαση είναι 4,0.
av - η μεταφορά θερμότητας ο συντελεστής της εσωτερικής επιφάνειας του τοίχου, σύμφωνα με την κοινοπραξία είναι 8, 7. Η βασική τιμή των θυρών λαμβάνεται ίση με 0, 6xRst.
Για την επιλεγμένη σχεδίαση πόρτας, απαιτείται η διενέργεια ενός θερμοτεχνικού υπολογισμού επαλήθευσης των κατασκευών εγκλεισμού. Παράδειγμα υπολογισμού πόρτας εισόδου:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x deg/W).
Αυτή η σχεδιαστική τιμή αντιστοιχεί σε πόρτα μονωμένη με σανίδα ορυκτοβάμβακα πάχους 5 cm.
Σύνθετες απαιτήσεις
Οι υπολογισμοί των τοίχων, των δαπέδων ή των επικαλύψεων πραγματοποιούνται για τον έλεγχο των απαιτήσεων στοιχείο προς στοιχείο των κανονισμών. Το σύνολο κανόνων καθιερώνει επίσης μια πλήρη απαίτηση που χαρακτηρίζει την ποιότητα της μόνωσης όλων των δομών που περικλείουν στο σύνολό τους. Αυτή η τιμή ονομάζεται "ειδικό χαρακτηριστικό θερμικής θωράκισης". Κανένας θερμοτεχνικός υπολογισμός των κατασκευών που περικλείουν δεν μπορεί να κάνει χωρίς την επαλήθευση του. Ένα παράδειγμα υπολογισμού JV φαίνεται παρακάτω.
| Όνομα σχεδίου | Τετράγωνο | R | A/R |
| Τείχη | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Κάλυμμα | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| οροφή υπογείου | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Πόρτες | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Ποσό | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0,35, το οποίο είναι μικρότερο από την κανονικοποιημένη τιμή του 0,52. Σε αυτήν την περίπτωση, η περιοχή και ο όγκος λαμβάνονται για ένα σπίτι με διαστάσεις 10 x 10 x 2,5 m. Μεταφορά θερμότητας οι αντιστάσεις είναι ίσες με τις βασικές τιμές.
Η κανονικοποιημένη τιμή προσδιορίζεται σύμφωνα με την κοινοπραξία, ανάλογα με τον θερμαινόμενο όγκο του σπιτιού.
Εκτός από τη σύνθετη απαίτηση, για τη σύνταξη ενεργειακού διαβατηρίου, εκτελούν επίσης υπολογισμό θερμικής μηχανικής των κατασκευών που περικλείουν, ένα παράδειγμα διαβατηρίου δίνεται στο Παράρτημα του SP50.13330.2012.
Συντελεστής ομοιομορφίας
Όλοι οι παραπάνω υπολογισμοί ισχύουν για ομοιογενείς δομές. Κάτι που είναι αρκετά σπάνιο στην πράξη. Για να ληφθούν υπόψη οι ανομοιογένειες που μειώνουν την αντίσταση στη μεταφορά θερμότητας, εισάγεται ένας διορθωτικός συντελεστής θερμικής ομοιομορφίας, r. Λαμβάνει υπόψη την αλλαγή στην αντίσταση μεταφοράς θερμότητας που εισάγεται από τα ανοίγματα παραθύρων και θυρών, εξωτερικές γωνίες, ανομοιογενή εγκλείσματα (για παράδειγμα, υπέρθυρα, δοκοί, ενισχυτικοί ιμάντες), ψυχρές γέφυρες, κ.λπ.
Ο υπολογισμός αυτού του συντελεστή είναι αρκετά περίπλοκος, επομένως σε απλοποιημένη μορφή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κατά προσέγγιση τιμές από τη βιβλιογραφία αναφοράς. Για παράδειγμα, για τούβλα - 0,9, πάνελ τριών στρώσεων - 0,7.
Αποτελεσματική μόνωση
Όταν επιλέγετε ένα σύστημα μόνωσης για το σπίτι, είναι εύκολο να βεβαιωθείτε ότι είναι σχεδόν αδύνατο να ικανοποιηθούν οι σύγχρονες απαιτήσεις θερμικής προστασίας χωρίς τη χρήση αποτελεσματικής μόνωσης. Έτσι, εάν χρησιμοποιήσετε ένα παραδοσιακό τούβλο από πηλό, θα χρειαστείτε τοιχοποιία πάχους πολλών μέτρων, κάτι που δεν είναι οικονομικά εφικτό. Ταυτόχρονα, η χαμηλή θερμική αγωγιμότητα της σύγχρονης μόνωσης που βασίζεται σε διογκωμένη πολυστερίνη ή πετροβάμβακα σάς επιτρέπει να περιοριστείτε σε πάχη 10-20 cm.
Για παράδειγμα, για να επιτύχετε μια βασική τιμή αντίστασης μεταφοράς θερμότητας 3,65 (m x deg/W), θα χρειαστείτε:
- τουβλότοιχος πάχους 3m;
- στρώση πλίνθων από αφρώδες σκυρόδεμα 1, 4 m;
- μόνωση ορυκτοβάμβακα 0,18 m.
