Как рассчитать теплопроводность стены самостоятельно

Для примера – проект одноэтажного дома 100 м²

Чтобы доходчиво пояснить все способы определения количества тепловой энергии, предлагаем взять в качестве примера одноэтажный дом общей площадью 100 квадратов (по наружному обмеру), показанный на чертеже. Перечислим технические характеристики здания:

  • регион постройки – полоса умеренного климата (Минск, Москва);
  • толщина внешних ограждений – 38 см, материал – силикатный кирпич;
  • наружное утепление стен – пенопласт толщиной 100 мм, плотность – 25 кг/м³;
  • полы – бетонные на грунте, подвал отсутствует;
  • перекрытие – ж/б плиты, утепленные со стороны холодного чердака пенопластом 10 см;
  • окна – стандартные металлопластиковые на 2 стекла, размер – 1500 х 1570 мм (h);
  • входная дверь – металлическая 100 х 200 см, изнутри утеплена экструдированным пенополистиролом 20 мм.

В коттедже устроены межкомнатные перегородки в полкирпича (12 см), котельная располагается в отдельно стоящей постройке. Площади комнат обозначены на чертеже, высоту потолков будем принимать в зависимости от поясняемой расчетной методики – 2.8 либо 3 м.

Расчет динамики охлаждения теплоаккумулятора.

Представим себе дом 200 м2. пункт(2), из керамического полнотелого кирпича. В доме установлен теплоаккумулятора объёмом 2000 литров (2 м2). Утеплён 100мм Экстрадированным пена поле стиролом.

Температура воздуха внутри помещений +20°С

Температура теплоносителя +70°С

V-2000литров.

Теплоёмкость воды -1,163 ( Ват/л •°C).

Расчитать:

  1. Динамику охлаждения теплоаккумулятора без работы (естественное охлаждение) до температуры +20°C.
  2. Динамику охлаждения теплоаккумулятора при работе в самую холодную пятидневку до температуры +20°C.

Расчёт: (1)

△t=70-20=50°C Разница температур.

R — Находим по Формуле (1).

R = δ/ λ = 0,1/0,05 = 2 (м2·°C/Ват)

S — из условия задачи площадь стен теплоаккомулятора =7,5 м2

По формуле (5). Рассчитываем теплоёмкость зараженного теплоаккумулятора.

Q1=C*m*△t =1,163*2000*(70-20)= 116 300(Ват•л•°C).

Из формулы (3) выводим R- термическое сопративление.

По формуле (3) Определяем количество тепла расходуемого за 1-ин час не работающего тепло аккамулятора (естественное охлаждение).

Q2 = (△t /R) • S = (50/2) •7,5 = 187,5 (Ват/м2 ).

Рассчитываем количество тепла оставшееся спустя 1 час (естественного охлаждени).

Q3 = Q1 — Q2 = 116 300 — 187,5 = 116 112,5

Определяем остаточную температуру тепло аккумулятора.

τ = (116 112,5/116 300) • 50 = 49,919 °C

Последующее охлаждение тепло аккумулятора будет происходить более замедленными темпами, так как перепад температур — будет со временем падать, на графика функции зависимости времени и температуры это падение будет происходить по экспоненте.

Расчёт (2).

Динамику охлаждения теплоаккумулятора при работе в самую холодную пятидневку до температуры +20°C.

В случае работающего тепло аккомулятора падение температуры при естественном охлаждении за время его работы можно пренебречь.

И расчёт получит следующий вид:

ΣQ — из предыдущего расчёта см. выше.

τ = Q1/ ΣQ = 116 300/8158 = 14,5 часа

За 14 часов и 30 минут теплоаккумулятор остынет до температуры окружающей среды +20°C.

Проектирование водяного отопления

Водяное отопление требует грамотного расчета и проектирования системы. Если для отдельных приборов достаточно правильно подобрать мощность для каждой комнаты, для систем с трубопроводами необходимо правильно рассчитать и схему распределения тепла от котла. В первую очередь проводят расчет теплопотерь по уже упомянутым методикам. Необходимо рассчитать общие потери тепла всего дома, чтобы правильно подобрать котел.

Выбор котла

Котлы отопления для коттеджа существуют нескольких видов. Основное разделение проводится по используемому энергоносителю:

  • природный газ;
  • электроэнергия;
  • твердое топливо – дрова, пелеты, брикеты;
  • жидкое топливо – мазут, отработанное масло.

По монтажным особенностям котлы разделяют на настенные и напольные. Настенные агрегаты небольшой производительности и бывают только газовыми и электрическими. Их удобство в том, что не требуется устройство большой котельной, а возможен их монтаж в кухнях или других помещениях. Конечно, проект газового отопления предусматривает соответствие газораспределительных сетей нормам.

Котел выбирается из условий доступности и цены конкретного энергоносителя в регионе, возможностей монтажа.

Проектирование сети трубопроводов

Расчет сетей трубопроводов – ответственный процесс, от которого зависит правильность работы и равномерность распределения тепла по всем помещениям. При этом необходимо учитывать гидравлические характеристики труб и арматуры, особенности различных материалов. Рекомендуется для этих целей привлекать опытного проектировщика.

Расчет трубопроводов включает в себя:

  • составление схемы сети с расположением не ней всех обогревателей, арматуры и других элементов;
  • расчет диаметра трубопровода на каждом участке, исходя из скорости движения жидкости в нем;
  • выбор материала трубопровода;
  • компоновку котельной, распределительных и регулирующих устройств.

Сейчас существует несколько типов трубопроводов с разными характеристиками, которые используют для отопления:

  • PP – полипропилен;
  • PE – полиэтилен;
  • PEX – сшитый полиэтилен;
  • Металлопласт, который состоит из слове алюминия и пластика.

Выбор трубы проводят по максимальной температуре воды в ней и давлению.

Выбор радиаторов

Важным этапом расчета водяной системы является выбор обогревательных приборов. Для этих целей применяют радиаторы, внутрипольные конвекторы, системы теплого пола. Радиатор для каждого помещения подбирается после расчета потерь тепла в нем

Если для выбора электроприбора достаточно взять мощность из паспорта оборудования и сравнить ее с теплопотерями, то при выборе водяного радиатора важно представляет себе температуру воды в системе. В документации к радиаторам указана мощность при определенной температуре теплоносителя в виде таблицы или графика. В процессе выбора также определяют и материал радиатора

В зависимости от него приборы имеют разные теплотехнические характеристики, теплоотдачу, долговечность, цену и расчетные параметры воды. А рынке существуют такие радиаторы:

В процессе выбора также определяют и материал радиатора. В зависимости от него приборы имеют разные теплотехнические характеристики, теплоотдачу, долговечность, цену и расчетные параметры воды. А рынке существуют такие радиаторы:

  • алюминиевые – легкие и качественные;
  • чугунные – долговечные, но тяжелые;
  • стальные – недорогие и экономичные;
  • биметаллические – совмещающие в себе качества алюминия и стали, но дорогие.
  • медные – дорогие, с привлекательным внешним видом.

Кроме выбора оборудования и разработки проекта следует большое внимание обратить на монтаж системы отопления

Проектирование системы отопления частного дома

Однако проектирование отопления частного дома не всегда может выполняться со строгим соблюдением всех пожеланий заказчика. Но связано это не с нашим желанием облегчить себе жизнь, а с объективными причинами. Скажем, для отопления трехэтажного дома и двухэтажного особняка нельзя применять одинаковое по мощности оборудование.

В нашей компании стремится заказать:

  • монтаж отопления Королев с предварительным многоступенчатым проектированием
  • отопление дома Лобня с заранее совершенным просчетом и разработанным проектом
  • установку отопления Наро-Фоминск с проектированием под ключ
  • качественное отопление Мытищинский район и прочие местности Подмосковья, не говоря уже о Москве, заказывают у нас проектирование отопления с монтажом

Однако, несмотря на то, что иногда необходимо следовать не Вашим желаниям, а нашим рекомендациям, наши клиенты всегда остаются довольны своей отопительной сетью. Команда профессионалов «Savard» неизменно находит верные решения. Нельзя сказать, что у нас иммунитет к ошибкам и недочетам. Но с уверенностью можно утверждать то, что мы делаем свою работу качественно!

Список нормативно-технической и специальной литературы

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания посчитан согласно и с учетом требований следующих документов:

  1. Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002 г.);
  2. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
  3. Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975 г.);
  4. Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.);
  5. СП30.13330 СНиП 2.04.-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
  6. «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
  7. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
  8. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
  9. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
  10. ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера
  11. ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
  12. ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
  13. ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»
  14. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.
  15. Приказ Минэнерго России от 30.06.2014 N 400 “Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования”.

Теплорасчет ограждающих конструкций по объему здания

Обычно такой способ используется для тех строений, где высокие потолки – более 3 метров. То есть промышленные объекты. Минусом такого способа является то, что не учитывается конверсия воздуха, то есть то, что вверху всегда теплее, чем внизу.

Формула:

Q=V*41 Вт (34 Вт)

  • V – наружный объем строения в м куб;
  • 41 Вт – удельное количество тепла, необходимое для обогрева одного кубометра здания. Если строительство ведется с применением современных строительных материалов, то показатель равен 34 Вт.

Для общей формулы мы советуем дополнительно использовать коэффициенты – это число, на которое нужно умножить результат:

  • Стекла в окнах:
    • двойной пакет – 1;
    • переплет – 1,25.
  • Материалы утеплителя:
    • новые современные разработки – 0,85;
    • стандартная кирпичная кладка в два слоя – 1;
    • малая толщина стен – 1,30.
  • Температура воздуха зимой:
    • -10 – 0,7;
    • -15 – 0,9;
    • -20 – 1,1;
    • -25 – 1,3.
  • Процент окон в сравнении с общей поверхностью:
    • 10% – 0,8;
    • 20% – 0,9;
    • 30% – 1;
    • 40% – 1,1;
    • 50% – 1,2.

Все эти погрешности могут и должны быть учтены, однако, редко используются в реальном строительстве.

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). “Тепловая защита зданий”. Актуализированная редакция от 2012 года .
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). “Строительная климатология”. Актуализированная редакция от 2012 года .
  • СП 23-101-2004. “Проектирование тепловой защиты зданий” .
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). “Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях” .
  • Пособие. Е.Г. Малявина “Теплопотери здания. Справочное пособие” .

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ – здесь, а Пособие – здесь.

Пример теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций здания методом анализа используемого утеплителя

Если вы самостоятельно возводите жилой дом или коттедж, то мы настоятельно рекомендуем продумать все до мелочей, чтобы в итоге сэкономить и сделать оптимальный климат внутри, обеспечить долгую эксплуатацию объекта.

Для этого нужно решить две задачи:

  • сделать правильный теплорасчет;
  • установить систему отопления.

Данные для примера:

  • угловая жилая комната;
  • одно окно – 8,12 м кв;
  • регион – Московская область;
  • толщина стен – 200 мм;
  • площадь по наружным параметрам – 3000*3000.

Необходимо выяснить, какая мощность нужна для обогрева 1 м кв помещения. Результатом будет Qуд = 70 Вт. Если утеплитель (толщина стен) будет меньше, то значения также будут ниже. Сравним:

  • 100 мм – Qуд= 103 Вт.
  • 150 мм – Qуд= 81 Вт.

Этот показатель будет учитываться при прокладке отопления.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Методика расчета

Для проведения расчета или перерасчета тепловой нагрузки на отопление зданий, уже эксплуатируемых или вновь подключаемых к системе отопления проводят следующие работы:

  1. Сбор исходных данные об объекте.
  2. Проведение энергетического обследования здания.
  3. На основании полученной после обследования информации производится расчет тепловой нагрузки на отопление, ГВС и вентиляцию.
  4. Составление технического отчета.
  5. Согласование отчета в организации, предоставляющей теплоэнергию.
  6. Заключение нового договора или изменение условий старого.

Сбор исходный данных об объекте тепловой нагрузки

Какие данные необходимо собрать или получить:

  1. Договор (его копия) на теплоснабжение со всеми приложениями.
  2. Справка оформленная на фирменном бланке о фактической численности сотрудников (в случае производственного зданий) или жителей (в случае жилого дома).
  3. План БТИ (копия).
  4. Данные по системе отопления: однотрубная или двухтрубная.
  5. Верхний или нижний розлив теплоносителя.

Все эти данные обязательны, т.к. на их основе будет производиться расчет тепловой нагрузки, так же вся информация попадет в итоговый отчет. Исходные данные, кроме того, помогут определиться со сроками и объемами работа. Стоимость же расчета всегда индивидуальна и может зависеть от таких факторов как:

  • площадь отапливаемых помещений;
  • тип системы отопления;
  • наличия горячего водоснабжения и вентиляции.

Энергетическое обследование здания

Энергоаудит подразумевает выезд специалистов непосредственно на объект. Это необходимо для того, чтобы провести полный осмотр системы отопления, проверить качество ее изоляции. Так же во время выезда собираются недостающие данные об объекте, которые невозможно получить кроме как по средствам визуального осмотра. Определяются типы используемых радиаторов отопления, их месторасположение и количество. Рисуется схема и прикладываются фотографии. Обязательно осматриваются подводящие трубы, измеряется их диаметр, определяется материал, из которого они изготовлены, как эти трубы подведены, где расположены стояки и т.п.

В результат такого энергетического обследования (энергоаудита) заказчик получит на руки подробный технический отчет и на основании этого отчета уже и будет проихводиться расчет тепловых нагрузок на отопление здания.

Технический отчет

Технический отчет по расчету тепловой нагрузки должен состоять из следующих разделов:

  1. Исходные данные об объекте.
  2. Схема расположения радиаторов отопления.
  3. Точки вывода ГВС.
  4. Сам расчет.
  5. Заключение по результатам энергоаудита, которое должно включать сравнительную таблицу максимальных текущих тепловых нагрузок и договорных.
  6. Приложения.
    1. Свидетельство членства в СРО энергоаудитора.
    2. Поэтажный план здания.
    3. Экспликация.
    4. Все приложения к договору по энергоснабжению.

После составления, технический отчет обязательно должен быть согласован с теплоснабжающей организацией, после чего вносятся изменения в текущий договор или заключается новый.

Характеристики объекта для расчета


Для дома с большими стеклопакетами нужно более интенсивное отопление

Тепловая нагрузка на отопление и потеря тепла дома – не одно и то же. Техническое здание нет надобности отапливать так же интенсивно, как жилые помещения. Прежде чем приступать к расчетам, устанавливают следующее:

  • Назначение объекта – жилой дом, квартира, школа, спортивный зал, магазин. Требования по обогреву разные.
  • Особенности архитектуры – это размеры оконных и балконных проемов, устройство крыши, наличие чердаков и подвалов, этажность здания и прочее.
  • Нормы температурного режима – для жилых комнат и офиса они разные.
  • Назначение помещения – параметр важен для производственных сооружений, так как для каждого цеха или даже участка требуется разный температурный режим.
  • Конструкция внешних ограждений – наружных стен и крыши.
  • Уровень техобслуживания – наличие горячего водоснабжения уменьшает теплопотери, интенсивно работающая вентиляция повышает.
  • Число людей, постоянно пребывающих в доме – например, воздействует на показатели температуры и влажности.
  • Количество точек забора теплоносителя – чем их больше, тем значительнее теплопотери.
  • Другие особенности – например, наличие бассейна, сауны, оранжереи или число часов, когда в здании находятся люди.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Теплотехнический расчет индивидуального жилого дома

Приведенные выше методики укрупненных расчетов больше всего ориентированы на продавцов или покупателей радиаторов систем отопления, устанавливаемых в типовых многоэтажных жилых домах. Но когда речь идет о подборе дорогостоящего котельного оборудования, о планировании системы отопления загородного дома, в котором кроме радиаторов будут установлены системы напольного отопления, горячего водоснабжения и вентиляции, пользоваться этими методиками крайне не рекомендуется.

Каждый владелец индивидуального жилого дома или коттеджа еще на стадии строительства достаточно скрупулезно подходит к разработке строительной документации, в которой учитываются все современные тенденции использования строительных материалов и конструкций дома. Они обязательно должны не быть типовыми или морально устаревшими, а изготовлены с учетом современных энергоэффективных технологий. Следовательно, и тепловая мощность системы отопления должна быть пропорционально ниже, а суммарные затраты на устройство системы обогрева дома значительно дешевле. Эти мероприятия позволяют в дальнейшем при использовании отопительного оборудования снижать затраты на потребление энергоресурсов.

Расчет теплопотерь выполняется в специализированных программах либо с использованием основных формул и коэффициентов теплопроводности конструкций, учитывается влияние инфильтрации воздуха, наличие или отсутствие систем вентиляции в здании. Расчет заглубленных цокольных помещений, а также крайних этажей производится по отличной от основных расчетов методике, которая учитывает неравномерность остывания горизонтальных конструкций, то есть потери тепла через крышу и пол. Выше приведенные методики этот показатель не учитывают.

Теплотехнический расчет выполняется, как правило, квалифицированными специалистами в составе проекта на систему отопления в результате которого производится дальнейший расчет количества и мощность приборов отопления, мощность отдельного оборудования, подбор насосов и другого сопутствующего оборудования.

Исходные данные:

  • Помещение с обмером по наружным габаритам 3000х3000;
  • Окно размерами 1200х1000.

Целью расчета является определение удельной мощности системы отопления, необходимой для нагрева 1м.2

Результат:

  • Qуд при т/изоляции 100 мм составляет 103 Вт/м2
  • Qуд при т/изоляции 150 мм составляет 81 Вт/м2
  • Qуд при т/изоляции 200 мм составляет 70 Вт/м2

Как видно из расчета, наибольшие потери тепла составляют для жилого дома с наименьшей толщиной изоляции, следовательно, мощность котельного оборудования и радиаторов будет выше на 47% чем при строительстве дома с теплоизоляцией в 200 мм.

Необходимые нормативные документы

Необходимые нормативные документы

Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:

  • СНиП 23-02-2003 (СП ). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года .
  • СНиП 23-01-99* (СП ). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года .
  • СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий» .
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» .
  • Пособие. Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» .

Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ — здесь, а Пособие — здесь.

Программное обеспечение при проектировании отопительной системы

С помощью компьютерных программ от компании «ЗВСОФТ» можно рассчитать все материалы, затраченные на отопление, а также сделать подробный поэтажный план коммуникаций с отображением радиаторов, удельной теплоемкости, энергозатрат, узлов.

Фирма предлагает базовый САПР для проектных работ любой сложности – . В нем можно не только сконструировать отопительную систему, но и создать подробную схему для строительства всего дома. Это можно реализовать благодаря большому функционалу, числу инструментов, а также работе в двух– и трехмерном пространстве.

К базовому софту можно установить надстройку . Эта программа разработана для проектирования всех инженерных систем, в том числе для отопления. С помощью легкой трассировки линий и функции наслоения планов можно спроектировать на одном чертеже несколько коммуникаций – водоснабжение, электричество и пр.

Перед постройкой дома сделайте теплотехнический расчет. Это поможет вам не ошибиться с выбором оборудования и покупкой стройматериалов и утеплителей.

Давным-давно здания и сооружения строились, не задумываясь о том, какими теплопроводными качествами обладают ограждающие конструкции. Другими словами, стены делались просто толстыми. И если вам когда-нибудь случалось быть в старых купеческих домах, то вы могли заметить, что наружные стены этих домов выполнены из керамического кирпича, толщина которых составляет порядка 1,5 метров. Такая толщина кирпичной стены обеспечивала и обеспечивает до сих пор вполне комфортное пребывание людей в этих домах даже в самые лютые морозы.

В настоящее же время все изменилось. И сейчас экономически не выгодно делать стены такими толстыми. Поэтому были придуманы материалы, которые могут ее уменьшить. Одни из них: утеплители и газосиликатные блоки. Благодаря этим материалам, например, толщина кирпичной кладки может быть снижена до 250 мм.

Теперь стены и перекрытия чаще всего делают 2-х или 3-х слойными, одним слоем из которых является материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. А для того, чтобы определить оптимальную толщину этого материала, проводится теплотехнический расчет и определяется точка росы.

Как производится расчет по определению точки росы вы можете ознакомиться на следующей странице. Здесь же будет рассмотрен теплотехнический расчет на примере.

2 Пример 1

Рассчитать
толщину наружной стены жилого здания,
расположенного в городе Топки Кемеровской
области.

А.
Исходные данные

  1. Расчетная
    температура наиболее холодных пяти
    суток

tн=
-39 оС
(табл.1 или прил. 1 настоящего пособия);

  1. Средняя
    температура отопительного периодаtот.пер.=
    -8,2 оС
    (см. там же);

  2. Продолжительность
    отопительного периода zот.пер.=
    235 сут (там же);

  3. Расчетная
    температура внутреннего воздуха tв=
    +20 оС,

относительная
влажность внутреннего воздуха φ=
55%

(см.
прил.2 настоящего пособия);

  1. Влажностный
    режим помещения — нормальный (табл. 1
    );

  2. Зона
    влажности — сухая (прил. 1*);

  3. Условия
    эксплуатации — А (прил. 2 ).

Рис.
2. Эскиз конструкции стены

Таблица
7. Теплотехнические
характеристики материалов
(по
прил. 3* , при условии эксплуатации А)

Наименование
материала γ,
кг/м3
прил.3*δ,
м λ,
Вт/(м·оС),
прил.3* ,

м2·
оС/Вт

1.

Цементно-песчаный
раствор

1800

0,02

0,76

0,026

2.

Кирпич
керамический пустотный на цементно-песчаном
растворе

1400

0,12

0,52

0,23

Наименование
материала γ,
кг/м3
прил.3* δ,
м λ,
Вт/(м·оС),
прил.3* ,

м2·
оС/Вт

3.

Плиты
минераловатные на синтетическом
связующем

50

δ3

0,052

δ3/0,052

4.

Кирпич
керамический пустотный на цементно-песчаном
растворе

1400

0,38

0,52

0,73

5.

Известково-песчаный
раствор

1600

0,015

0,7

0,021

Б.
Порядок расчета

1.
В соответствии с п. 4.1. и 4.2, требуемое
сопротивление теплопередаче данного
здания следует определять из условий
энергосбережения в зависимости от
градусо-суток отопительного периода
по формуле (5а):

ГСОП
= (tвtот.пер.)zот.пер.

ГСОП
= (20-(-8,2))·235 = 6627.

.
Требуемое (приведенное) сопротивление
теплопередаче из условий энергосбережения
определяем интерполяцией по табл. 2 (или
табл. 1б )

Rотр=
3,72 (м2·
оС/Вт).

.
Общее термическое сопротивление
ограждающей конструкции определяем по
формуле (3):

;

гдеαв=
8,7 Вт/(м2·оС)
(табл. 4*, см. также табл. 4 пособия);

αн=
23 Вт/(м2·оС)
(табл. 6* , см. также табл. 5 пособия).

RoRотр

Rо=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + δ3/0,052
+ 0,73 + 0,021 + 1/23 = 3,72

δ3=
0,13 (м)

.
С учетом модульной толщины кирпичной
кладки принимаем
толщину утеплителя из минераловатных
плит равной 0,14 м.

Тогда общая толщина наружных стен без
учета отделочных слоев составит 0,64 м
(2,5 кирпича).

Проведем
проверочный расчет общего термического
сопротивления конструкции:

Rо=
1/8,7 + 0,026 + 0,23 + 0,14/0,052 + 0,73 + 0,021 + 1/23 =3,85

Rо=
3,85 > Rотр=
3,72

Вывод:
принятая конструкция наружных стен
отвечает теплотехническим требованиям.

Понятия тепловой нагрузки


Расчет теплопотерь проводят отдельно для каждой комнаты в зависимости от площади или объема

Обогрев помещения – это компенсация теплопотерь. Сквозь стены, фундамент, окна и двери тепло постепенно выводится наружу. Чем ниже температура на улице, тем быстрее происходит передача тепла наружу. Чтобы поддерживать внутри здания комфортную температуру, устанавливают обогреватели. Их производительность должна быть достаточно высокой, чтобы перекрыть теплопотери.

Тепловую нагрузку определяют как сумму теплопотерь здания, равную необходимой мощности отопления. Рассчитав сколько и как дом теряет тепла, узнают мощность отопительной системы. Суммарной величины недостаточно. Комната с 1 окном теряет меньше тепла, чем помещение с 2 окнами и балконом, поэтому показатель рассчитывают для каждой комнаты отдельно.

При вычислениях обязательно учитывают высоту потолка. Если она не превышает 3 м, выполняют расчет по величине площади. Если высота от 3 до 4 м, расход считают по объему.

Теплотехнический расчет

Системы отопления призваны компенсировать потери тепла через ограждающие строительные конструкции: наружные стены, полы, потолки. При проведении теплотехнического расчета учитываются следующие факторы:

  1. среднегодовая температура и влажность наружного воздуха в соответствии с климатической зоной;
  2. направления и сила ветров;
  3. толщина наружных строительных конструкций и коэффициент теплопроводности материала;
  4. наличие оконных и дверных проемов, характеристики остекления;
  5. наличие чердачных и подвальных помещений для первых и верхних этажей.

Правильно подобрать конечные теплотехнические приборы можно только при условии полного учета всех перечисленных параметров. При проведении расчетов лучше несколько завысить показатели, в противном случае недостаток тепловой мощности может привести к необходимости переделки всей системы в целом.

При расчете теплотехнических расчетов показатели лучше зависеть.

Выбрать потребные для данной схемы отопления приборы, в частности, радиаторы можно по результатам теплотехнического расчета. В соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление и вентиляция» рекомендуемая удельная мощность для жилых помещений составляет от 100 Вт на 1 м.кв. общей площади при высоте перекрытия не более 3000 мм. Эта величина корректируется специальными коэффициентами.

Как лучше учесть все факторы для точного расчета необходимой мощности приборов отопления? Следует учесть, что наличие в комнате одного или двух окон увеличивает теплопотери на 20-30%.

Если же они находятся на северной или на ветреной стороне, то поправку можно смело увеличивать еще на 10%.

Важно! Радиаторы призваны компенсировать потери тепла и их параметры должны быть рассчитаны с некоторым запасом

Повышение энергетической эффективности новых и существующих зданий.

1. Уменьшение площади ограждающей конструкции (стены, кровля, фундамент).

2. Оптимизировать форму здания. Наиболее эффективная форма здания сферическая и квадратная.

3. Отсутствие выступающих элементов за тепловой контур здания, таких как: эркер, экседра, балконы, что являющиеся мостиками холода.

4. Уменьшить площадь окон, в совокупности применении энергоэффективных стеклопакеты с заполнением инертными газами.

5. Ориентация дома по сторонам света.

6. Жилые комнаты размещать внутри здания, лестничные марши, гардеробы, бойлерную и технические помещения размещать у ограждающих дом капитальных стен.

7. Утепление кровли по перекрытию.

8. Строительство цокольного этажа как буферное пространство, препятствующее тепло потерям дома через фундамент.

9. Применение элементов умного дома и автоматизации отопления с датчиками наружного воздуха и комнатных термрстатов.

При замене светопрозрачных конструкций на более энергоэффективные следует предусматривать дополнительные мероприятия с целью обеспечения требуемой воздухопроницаемости этих конструкций согласно разделу

Скачать программу теплотехнического расчета LIT THERMO ENGINEER

Программное обеспечение для выполнения теплотехнических расчетов ограждающих конструкций при проектировании зданий и сооружений LIT Thermo Engineer:

  • Версия: 1.2.5.
  • Последнее обновление: 27.09.2016.
  • Платформа: Windows 2000 / XP / Vista / 7 / 8 / 8.1 / 10.
  • Тип лицензии: Freeware.
  • Размер: 27,7 МБ.

Особенности программы:

  • Интеграция с САПР КОМПАС 3D.
  • Автономная работа или запуск из библиотеки САПР.
  • Возможность экспорта результатов расчета в формат PDF.

Процесс установки программы несложный.

Выделим основные этапы:

  1. Запуск установщика setup.exe.
  2. Выбор папки установки.
  3. Установка.
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Наш Бастион
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector