Perhitungan rekayasa termal dinding bata 640. Perhitungan rekayasa termal dengan contoh. Penentuan kerugian melalui ventilasi

Data awal

Tempat konstruksi - Omsk

z ht = 221 hari

T ht = -8,4ºС.

T ext = -37ºС.

T int = + 20ºС;

kelembaban udara : = 55%;

Kondisi pengoperasian struktur penutup - B. Koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam selungkup A saya tidak = 8,7 W/m 2 °C.

A ext = 23 W/m 2 °C.

Data yang diperlukan tentang lapisan struktural dinding untuk perhitungan teknik termal dirangkum dalam tabel.

1. Penentuan derajat-hari periode pemanasan menurut rumus (2) SP 23-101-2004:

D d = (t int - t ht) z th = (20–(8.4))·221= 6276.40

2. Nilai standar ketahanan perpindahan panas dinding luar menurut rumus (1) SP 23-101-2004:

R reg = a · D d + b =0,00035·6276,40+ 1,4 =3,6m 2 ·°С/W.

3. Mengurangi resistensi terhadap perpindahan panas R 0 r dinding bata luar dengan isolasi efektif bangunan tempat tinggal dihitung dengan rumus

R 0 r = R 0 bersyarat r,

dimana R 0 konvensional adalah ketahanan perpindahan panas dinding bata, yang secara konvensional ditentukan dengan rumus (9) dan (11) tanpa memperhitungkan inklusi penghantar panas, m 2 °C/W;

R 0 r - penurunan resistensi perpindahan panas dengan mempertimbangkan koefisien keseragaman termal R, yang untuk dinding adalah 0,74.

Perhitungannya dilakukan dari kondisi kesetaraan

karena itu,

R 0 konvensional = 3,6/0,74 = 4,86 m 2 °C / W

R 0 konvensional =R si +R k +R se

R k = R reg - (R si + R se) = 3,6- (1/8,7 + 1/23) = 3,45 m 2 °C / W

4. Ketahanan termal bagian luar dinding bata struktur berlapis dapat direpresentasikan sebagai jumlah resistensi termal lapisan terpisah, mis.

R k = R 1 + R 2 + R ut + R 4

5. Tentukan ketahanan termal insulasi:

R ut = R k + (R 1 + R 2 + R 4) = 3,45– (0,037 + 0,79) = 2,62 m 2 °C/W.

6. Temukan ketebalan insulasi:

= · R ut = 0,032 · 2,62 = 0,08 m.

Kami menerima ketebalan insulasi 100 mm.

Ketebalan dinding akhir adalah (510+100) = 610 mm.

Kami memeriksa dengan mempertimbangkan ketebalan insulasi yang diterima:

R 0 r = r (R si + R 1 + R 2 + R ut + R 4 + R se) = 0,74 (1/8,7 + 0,037 + 0,79 + 0,10/0,032+ 1/23 ) = 4,1m 2 °C/ W.

Kondisi R 0 r = 4,1> = 3,6m 2 °C/W terpenuhi.

Memeriksa kepatuhan terhadap persyaratan sanitasi dan higienis

perlindungan termal bangunan

1. Periksa apakah kondisinya terpenuhi :

∆T = (T ke dalam – T ext)/ R 0r A int = (20-(37))/4.1 8.7 = 1.60 ºС

Menurut tabel. 5SP 23-101-2004 ∆ T n = 4 °C, maka kondisinya ∆ T = 1,60< ∆T n = 4 ºС terpenuhi.

2. Periksa apakah kondisinya terpenuhi :

] = 20 – =

20 – 1,60 = 18,40ºС

3. Menurut Lampiran SP 23-101–2004 untuk suhu udara dalam T int = 20 ºC dan kelembaban relatif = 55% suhu titik embun T d = 10,7ºС, maka kondisi si = 18,40> T d = sedang berjalan.

Kesimpulan. Struktur penutupnya memuaskan persyaratan peraturan perlindungan termal bangunan.

4.2 Perhitungan teknik termal penutup loteng.

Data awal

Tentukan ketebalan insulasi lantai loteng yang terdiri dari insulasi = 200 mm, penghalang uap, prof. lembaran

Lantai loteng:

Cakupan gabungan:

Tempat konstruksi - Omsk

Durasi musim pemanasan z ht = 221 hari.

Suhu desain rata-rata periode pemanasan T ht = -8,4ºС.

Suhu lima hari yang dingin T ext = –37ºС.

Perhitungan dilakukan untuk bangunan tempat tinggal berlantai lima:

suhu udara dalam ruangan T int = + 20ºС;

kelembaban udara : = 55%;

Tingkat kelembapan ruangan normal.

Kondisi pengoperasian struktur penutup – B.

Koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam pagar A saya tidak = 8,7 W/m 2 °C.

Koefisien perpindahan panas permukaan luar pagar A ext = 12 W/m 2 °C.

Nama bahan Y 0, kg/m³ δ, m λ, Pak, m 2 °C/W

1. Penentuan derajat-hari periode pemanasan menggunakan rumus (2) SP 23-101-2004:

D d = (t int - t ht) z th = (20 –8.4) 221=6276.4ºСsut

2. Normalisasi nilai ketahanan perpindahan panas lantai loteng menurut rumus (1) SP 23-101-2004:

R reg = a D d + b, dimana a dan b dipilih sesuai tabel 4 SP 23-101-2004

R reg = a · D d + b = 0,00045 · 6276,4+ 1,9 = 4,72 m² · ºС / W

3. Perhitungan rekayasa termal dilakukan dari kondisi bahwa resistansi termal total R 0 sama dengan R reg yang dinormalisasi, yaitu.

4. Dari rumus (8) SP 23-100-2004, kita menentukan ketahanan termal dari struktur penutup R k (m² ºС / W)

R k = R reg - (R si + R se)

R reg = 4,72 m² ºС / W

R si = 1 / α int = 1 / 8,7 = 0,115 m² ºС / W

R se = 1 / α ext = 1 / 12 = 0,083 m² ºС / W

R k = 4,72– (0,115 + 0,083) = 4,52 m² ºС / W

5. Resistansi termal dari struktur penutup (lantai loteng) dapat direpresentasikan sebagai jumlah dari resistansi termal dari masing-masing lapisan:

R c = R beton bertulang + R pi + R cs + R ut → R ut = R c + (R beton bertulang + R pi + R cs) = R c - (d/ λ) = 4,52 – 0,29 = 4 ,23

6. Kami menggunakan rumus (6) SP 23-101-2004 dan menentukan ketebalan lapisan isolasi:

d ut = R ut λ ut = 4,23 0,032 = 0,14 m

7. Kami menerima ketebalan lapisan isolasi 150mm.

8. Kami menghitung resistansi termal total R 0:

R 0 = 1 / 8,7 + 0,005 / 0,17 + 0,15 / 0,032 + 1 / 12 = 0,115 + 4,69+ 0,083 = 4,89 m² ºС / W

R 0 ≥ R reg 4,89 ≥ 4,72 memenuhi persyaratan

Memeriksa pemenuhan persyaratan

1. Periksa terpenuhinya kondisi ∆t 0 ≤ ∆t n

Nilai ∆t 0 ditentukan dengan rumus (4) SNiP 23/02/2003:

∆t 0 = n ·(t int - t ext) / R 0 · a int dimana, n adalah koefisien dengan memperhitungkan ketergantungan posisi permukaan luar terhadap udara luar sesuai tabel. 6

∆t 0 = 1(20+37) / 4,89 8,7 = 1,34ºС

Menurut tabel. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 ºС, maka syarat ∆t 0 ≤ ∆t n terpenuhi.

2. Periksa pemenuhan kondisi τ >t d

nilai τ dihitung menggunakan rumus (25) SP 23-101-2004

tsi = t ke dalam– [N(t ke dalam–t ext)]/(R Hai sebuah int)

τ = 20- 1(20+26) / 4,89 8,7 = 18,66 ºС

3. Menurut Lampiran R SP 23-01-2004 untuk suhu udara internal t int = +20 ºС dan kelembaban relatif φ = 55% suhu titik embun t d = 10,7 ºС, maka kondisi τ >t d terpenuhi.

Kesimpulan: lantai loteng memenuhi persyaratan peraturan.

Untuk menjaga rumah Anda tetap hangat sepanjang waktu salju yang parah, perlu untuk memilih sistem isolasi termal yang tepat - untuk ini, perhitungan teknik termal dilakukan dinding luar.Hasil perhitungan menunjukkan seberapa efektif metode insulasi yang sebenarnya atau yang dirancang.

Cara membuat perhitungan teknik termal pada dinding luar

Pertama, Anda harus menyiapkan data awal. Pada parameter desain faktor-faktor berikut mempengaruhi:

wilayah iklim di mana rumah itu berada;
tujuan tempat - bangunan tempat tinggal, bangunan industri, rumah sakit;
mode pengoperasian gedung – musiman atau sepanjang tahun;
adanya bukaan pintu dan jendela pada desain;
kelembaban dalam ruangan, perbedaan suhu dalam dan luar ruangan;
jumlah lantai, fitur lantai.

Setelah mengumpulkan dan mencatat informasi awal, koefisien konduktivitas termal ditentukan bahan bangunan, dari mana tembok itu dibuat. Tingkat penyerapan panas dan perpindahan panas bergantung pada seberapa lembab iklimnya. Dalam hal ini, untuk menghitung koefisien, peta kelembaban disusun Federasi Rusia. Setelah itu, semua nilai numerik yang diperlukan untuk perhitungan dimasukkan ke dalam rumus yang sesuai.

Perhitungan rekayasa termal dinding luar, misalnya untuk dinding beton busa

Sebagai contoh, sifat pelindung panas dari dinding yang terbuat dari balok busa, diisolasi dengan polistiren yang diperluas dengan kepadatan 24 kg/m3 dan diplester di kedua sisi dengan mortar kapur-pasir dihitung. Perhitungan dan pemilihan data tabular didasarkan pada peraturan bangunan.Data awal: area konstruksi - Moskow; kelembaban relatif– 55%, suhu rata-rata di dalam rumah tв = 20О С. Ketebalan setiap lapisan diatur: δ1, δ4=0.01m (plester), δ2=0.2m (beton busa), δ3=0.065m (polystyrene “SP yang diperluas” Radoslav”).
Tujuan perhitungan teknik termal dinding luar adalah untuk menentukan ketahanan perpindahan panas yang dibutuhkan (Rtr) dan aktual (Rph).
Perhitungan

Berdasarkan Tabel 1 SP 53.13330.2012, pada kondisi tertentu, rezim kelembapan diasumsikan normal. Nilai Rtr yang diperlukan ditemukan dengan menggunakan rumus:
Rtr=a GSOP+b,
dimana a,b diambil sesuai tabel 3 SP 50.13330.2012. Untuk bangunan tempat tinggal dan dinding luar a = 0,00035; b = 1,4.
GSOP – derajat-hari periode pemanasan, ditemukan menggunakan rumus (5.2) SP 50.13330.2012:
GSOP=(tv-tot)zot,
dimana tв=20ОС; tot – rata-rata suhu udara luar selama periode pemanasan, menurut Tabel 1 SP131.13330.2012 tot = -2.2°C; zdari = 205 hari. (lamanya musim pemanasan menurut tabel yang sama).
Mengganti nilai tabel, mereka menemukan: GSOP = 4551О С*hari; Rtr = 2,99 m2*C/W
Berdasarkan Tabel 2 SP50.13330.2012 untuk kelembapan normal, pilih koefisien konduktivitas termal setiap lapisan “pie”: λB1=0.81 W/(m°C), λB2=0.26 W/(m°C), λB3=0.041 W/(m°C), λB4=0,81 W/(m°C).
Dengan menggunakan rumus E.6 SP 50.13330.2012, tahanan perpindahan panas bersyarat ditentukan:
R0kondisi=1/αint+δn/λn+1/αext.
dimana αext = 23 W/(m2°C) dari ayat 1 tabel 6 SP 50.13330.2012 untuk dinding luar.
Mengganti angka-angka tersebut, kita mendapatkan R0cond=2.54m2°C/W. Hal ini diperjelas dengan menggunakan koefisien r = 0,9, tergantung pada homogenitas struktur, keberadaan tulang rusuk, tulangan, dan jembatan dingin:
Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa ketahanan termal aktual lebih kecil dari yang disyaratkan, sehingga desain dinding perlu dipertimbangkan kembali.

Perhitungan termal dinding luar, program ini menyederhanakan perhitungan

Layanan komputer sederhana mempercepat proses komputasi dan pencarian koefisien yang diperlukan. Sebaiknya Anda membiasakan diri dengan program paling populer.

"TeReMok". Data awal dimasukkan: jenis bangunan (perumahan), suhu internal 20O, rezim kelembaban - normal, area tempat tinggal - Moskow. DI DALAM jendela berikutnya nilai yang dihitung dari ketahanan perpindahan panas standar terungkap - 3,13 m2*оС/W.
Berdasarkan koefisien yang dihitung, perhitungan teknik termal dibuat dari dinding luar yang terbuat dari balok busa (600 kg/m3), diisolasi dengan busa polistiren yang diekstrusi “Flurmat 200” (25 kg/m3) dan diplester dengan mortar semen-kapur. Pilih dari menu bahan yang diperlukan, menunjukkan ketebalannya (blok busa - 200 mm, plester - 20 mm), membiarkan sel dengan ketebalan insulasi tidak terisi.
Dengan mengklik tombol “Perhitungan”, ketebalan lapisan insulasi panas yang dibutuhkan diperoleh – 63 mm. Kenyamanan program tidak menghilangkan kelemahannya: program ini tidak memperhitungkan konduktivitas termal yang berbeda bahan batu dan solusi. Terima kasih kepada penulis yang dapat Anda ucapkan di alamat ini http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
Program kedua ditawarkan oleh situs http://rascheta.net/. Perbedaannya dengan layanan sebelumnya adalah semua ketebalan diatur secara independen. Koefisien keseragaman termal r dimasukkan ke dalam perhitungan. Dipilih dari tabel: untuk balok beton busa dengan tulangan kawat pada sambungan horizontal r = 0,9.
Setelah mengisi kolom, program mengeluarkan laporan tentang berapa ketahanan termal sebenarnya dari struktur yang dipilih dan apakah memenuhi kondisi iklim. Selain itu, disediakan urutan perhitungan dengan rumus, sumber normatif, dan nilai antara.

Saat membangun rumah atau melaksanakan isolasi termal berfungsi Penting untuk menilai efektivitas insulasi dinding luar: perhitungan termal yang dilakukan secara mandiri atau dengan bantuan spesialis memungkinkan Anda melakukan ini dengan cepat dan akurat.

Dahulu kala, bangunan dan struktur dibangun tanpa memikirkan kualitas konduktivitas termal yang dimiliki struktur penutupnya. Dengan kata lain, dindingnya dibuat tebal. Dan jika Anda pernah mengunjungi rumah-rumah pedagang tua, Anda mungkin pernah memperhatikan bahwa dinding luar rumah-rumah tersebut terbuat dari batu bata keramik, ketebalannya sekitar 1,5 meter. Ketebalan dinding bata yang demikian memastikan dan tetap menjamin kenyamanan tinggal bagi orang-orang di rumah-rumah ini, bahkan di cuaca beku yang paling parah.

Saat ini segalanya telah berubah. Dan sekarang membuat dinding begitu tebal tidak menguntungkan secara ekonomi. Oleh karena itu, telah ditemukan bahan yang dapat menguranginya. Beberapa di antaranya: isolasi dan blok silikat gas. Berkat bahan tersebut, misalnya, ketebalannya tembok bata dapat dikurangi menjadi 250 mm.

Sekarang dinding dan langit-langit paling sering dibuat dari 2 atau 3 lapisan, satu lapisan di antaranya merupakan bahan dengan sifat insulasi termal yang baik. Dan untuk menentukan ketebalan optimal bahan ini dilakukan perhitungan teknik termal dan ditentukan titik embunnya.

Anda dapat mengetahui cara menghitung titik embun di halaman berikutnya. Perhitungan teknik termal juga akan dibahas di sini dengan menggunakan sebuah contoh.

Dokumen peraturan yang diperlukan

Untuk perhitungannya, Anda memerlukan dua SNiP, satu usaha patungan, satu GOST, dan satu manual:

SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). " Perlindungan termal bangunan". Edisi yang diperbarui dari tahun 2012.
SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). “Membangun klimatologi”. Edisi yang diperbarui dari tahun 2012.
SP 23-101-2004. "Desain perlindungan termal bangunan".
Gost 30494-96 (diganti dengan gost 30494-2011 sejak 2011). "Bangunan tempat tinggal dan umum. Parameter iklim mikro dalam ruangan".
Keuntungan. MISALNYA. Malyavin "Kehilangan panas sebuah bangunan. Panduan referensi".

Parameter yang dihitung

Dalam proses melakukan perhitungan teknik termal ditentukan hal-hal sebagai berikut:

karakteristik termal bahan bangunan dari struktur penutup;
penurunan resistensi terhadap perpindahan panas;
kepatuhan pengurangan resistensi ini dengan nilai standar.

Contoh. Perhitungan rekayasa termal dinding tiga lapis tanpa celah udara

Data awal

1. Iklim lokal dan iklim mikro dalam ruangan

Area konstruksi: Nizhny Novgorod.

Tujuan bangunan: tempat tinggal.

Kelembaban relatif yang dihitung dari udara internal, asalkan tidak ada kondensasi pada permukaan internal pagar luar, sama dengan - 55% (SNiP 23-02-2003 hal. 4.3. Tabel 1 untuk kondisi kelembaban normal).

Suhu udara optimal di ruang tamu selama musim dingin adalah t int = 20°C (GOST 30494-96 tabel 1).

Perkiraan suhu udara luar t ext, ditentukan oleh suhu periode lima hari terdingin dengan probabilitas 0,92 = -31°C (SNiP 23-01-99 tabel 1 kolom 5);

Lamanya periode pemanasan dengan rata-rata suhu udara luar harian 8°C sama dengan z ht = 215 hari (SNiP 23-01-99 tabel 1 kolom 11);

Rata-rata suhu udara luar selama periode pemanasan t ht = -4,1°C (SNiP 23-01-99 tabel 1 kolom 12).

2. Desain dinding

Dinding terdiri dari lapisan-lapisan berikut:

Bata hias (besser) tebal 90 mm;
insulasi (papan wol mineral), pada gambar ketebalannya ditunjukkan dengan tanda “X”, karena akan ditemukan selama proses perhitungan;
bata pasir-kapur ketebalan 250mm;
plester (solusi kompleks), lapisan tambahan untuk mendapatkan gambaran yang lebih obyektif, karena pengaruhnya minimal, tetapi ada.

3. Karakteristik termofisik bahan

Nilai-nilai karakteristik material dirangkum dalam tabel.

Catatan(*): Karakteristik ini juga dapat ditemukan pada produsen bahan isolasi termal.

Perhitungan

4. Penentuan ketebalan insulasi

Untuk menghitung ketebalan lapisan isolasi termal, perlu untuk menentukan ketahanan perpindahan panas dari struktur penutup berdasarkan persyaratan standar sanitasi dan penghematan energi.

4.1. Penentuan standar proteksi termal berdasarkan kondisi penghematan energi

Penentuan derajat-hari periode pemanasan menurut pasal 5.3 SNiP 23/02/2003:

D d = ( t ke dalam - t ht) z ht = (20 + 4.1)215 = 5182°C×hari

Catatan: hari gelar juga disebut GSOP.

Nilai standar ketahanan perpindahan panas yang dikurangi harus diambil tidak kurang dari nilai standar yang ditentukan menurut SNIP 23-02-2003 (Tabel 4) tergantung pada derajat-hari area konstruksi:

R kebutuhan = a×D d + b = 0,00035 × 5182 + 1,4 = 3,214m2 × °C/W,

dimana: Dd adalah hari derajat periode pemanasan di Nizhny Novgorod,

a dan b - koefisien yang diterima menurut tabel 4 (jika SNiP 23-02-2003) atau menurut tabel 3 (jika SP 50.13330.2012) untuk dinding bangunan tempat tinggal (kolom 3).

4.1. Penentuan standar perlindungan termal berdasarkan kondisi sanitasi

Dalam kasus kami, ini dianggap sebagai contoh, karena indikator ini dihitung bangunan industri dengan kelebihan panas masuk akal lebih dari 23 W/m 3 dan bangunan yang dimaksudkan untuk penggunaan musiman (musim gugur atau musim semi), serta bangunan dengan suhu udara internal desain 12 ° C dan ketahanan perpindahan panas yang lebih rendah dari struktur penutupnya (dengan pengecualian yang tembus cahaya).

Penentuan standar (maksimum yang diperbolehkan) ketahanan terhadap perpindahan panas menurut kondisi sanitasi (rumus 3 SNiP 23/02/2003):

dimana: n = 1 - koefisien yang diadopsi menurut Tabel 6 untuk dinding luar;

t int = 20°С - nilai dari data asli;

t ext = -31°С - nilai dari data asli;

Δt n = 4°С - perbedaan suhu standar antara suhu udara internal dan suhu permukaan bagian dalam struktur penutup, diambil menurut Tabel 5 dalam hal ini untuk dinding luar bangunan tempat tinggal;

α int = 8,7 W/(m 2 ×°C) - koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam struktur penutup, diambil sesuai Tabel 7 untuk dinding luar.

4.3. Standar perlindungan termal

Dari perhitungan di atas, kami memilih ketahanan perpindahan panas yang diperlukan R req dari kondisi hemat energi dan sekarang dinotasikan R tr0 = 3,214 m 2 × °C/W .

5. Penentuan ketebalan insulasi

Untuk setiap lapisan dinding tertentu, perlu menghitung ketahanan termal menggunakan rumus:

dimana: δi - ketebalan lapisan, mm;

λ i adalah koefisien konduktivitas termal yang dihitung dari bahan lapisan W/(m × °C).

1 lapisan ( bata dekoratif): R 1 = 0,09/0,96 = 0,094 m 2 × °C/W .

Lapisan 3 (bata pasir-kapur): R 3 = 0,25/0,87 = 0,287 m2 × °C/W .

Lapisan ke-4 (plester): R 4 = 0,02/0,87 = 0,023 m2 × °C/W .

Penentuan ketahanan termal minimum yang diizinkan (wajib). bahan isolasi termal(rumus 5.6 oleh E.G. Malyavin “Kehilangan panas sebuah bangunan. Panduan referensi”):

dimana: R int = 1/α int = 1/8.7 - hambatan perpindahan panas pada permukaan bagian dalam;

R ext = 1/α ext = 1/23 - ketahanan terhadap perpindahan panas pada permukaan luar, α ext diambil sesuai tabel 14 untuk dinding luar;

ΣR i = 0,094 + 0,287 + 0,023 - jumlah ketahanan termal semua lapisan dinding tanpa lapisan insulasi, ditentukan dengan mempertimbangkan koefisien konduktivitas termal bahan yang diadopsi pada kolom A atau B (kolom 8 dan 9 tabel D1 SP 23-101-2004) di sesuai dengan kondisi kelembaban dinding, m 2 °C /W

Ketebalan insulasi sama dengan (rumus 5.7):

dimana: λ ut - koefisien konduktivitas termal bahan insulasi, W/(m °C).

Penentuan ketahanan termal dinding dari kondisi ketebalan total insulasi adalah 250 mm (rumus 5.8):

dimana: ΣR t,i adalah jumlah ketahanan termal seluruh lapisan pagar, termasuk lapisan insulasi, dengan ketebalan struktur yang diterima, m 2 °C/W.

Dari hasil yang diperoleh kita dapat menyimpulkan bahwa

R 0 = 3,503 m2 × °C/W> R tr0 = 3,214m 2 × °C/W→ oleh karena itu, ketebalan insulasi dipilih Benar.

Pengaruh celah udara

Dalam kasus ketika pasangan bata tiga lapis digunakan sebagai insulasi wol mineral, wol kaca atau lainnya isolasi pelat, perlu memasang lapisan udara berventilasi antara pasangan bata luar dan insulasi. Ketebalan lapisan ini minimal harus 10 mm, dan sebaiknya 20-40 mm. Hal ini diperlukan untuk mengeringkan insulasi, yang menjadi basah karena kondensasi.

Celah udara ini bukanlah suatu ruang tertutup, oleh karena itu jika ada maka dalam perhitungannya harus diperhatikan syarat-syarat pasal 9.1.2 SP 23-101-2004, yaitu:

a) lapisan struktur yang terletak di antara celah udara dan permukaan luar (dalam kasus kami, ini adalah batu bata dekoratif (besser)) tidak diperhitungkan dalam perhitungan teknik termal;

b) pada permukaan struktur yang menghadap lapisan yang berventilasi udara luar, harus diambil koefisien perpindahan panas α ext = 10,8 W/(m°C).

Catatan: pengaruh celah udara diperhitungkan, misalnya, dalam perhitungan termal jendela plastik berlapis ganda.

Diperlukan untuk menentukan ketebalan insulasi pada dinding luar bata tiga lapis di bangunan tempat tinggal yang berlokasi di Omsk. Konstruksi dinding: lapisan dalam– pasangan bata dari bata tanah liat biasa tebal 250 mm dan massa jenis 1800 kg/m 3, lapisan luar batako dari menghadap batu bata ketebalan 120 mm dan kepadatan 1800 kg/m 3; Di antara lapisan luar dan dalam terdapat insulasi efektif yang terbuat dari busa polistiren dengan kepadatan 40 kg/m 3; Lapisan luar dan dalam dihubungkan satu sama lain melalui sambungan fleksibel fiberglass dengan diameter 8 mm, terletak dengan kelipatan 0,6 m.

1. Data awal

Tujuan bangunan – bangunan tempat tinggal

Area konstruksi - Omsk

Perkiraan suhu udara dalam ruangan t ke dalam= ditambah 20 0 C

Perkiraan suhu udara luar t ext= dikurangi 37 0 C

Perkiraan kelembaban udara dalam ruangan – 55%

2. Penentuan resistensi perpindahan panas yang dinormalisasi

Ditentukan menurut Tabel 4 tergantung pada derajat-hari periode pemanasan. Derajat-hari musim pemanasan, D d , °С×hari, ditentukan oleh rumus 1, berdasarkan suhu rata-rata di luar ruangan dan lamanya periode pemanasan.

Menurut SNiP 23-01-99*, kami menentukan bahwa di Omsk suhu udara luar rata-rata selama periode pemanasan adalah: t ht = -8,4 0 C, durasi musim pemanasan z ht = 221 hari. Nilai derajat-hari dari periode pemanasan sama dengan:

D d = (t ke dalam - t ht) z ht = (20 + 8,4)×221 = 6276 0 C hari.

Menurut tabel. 4. ketahanan perpindahan panas standar Reg dinding luar untuk bangunan tempat tinggal sesuai dengan nilainya D d = 6276 0 C hari sama R reg = a D d + b = 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m 2 0 C/W.

3. Memilih solusi desain dinding luar

Solusi struktural untuk dinding luar diusulkan dalam penugasan dan merupakan pagar tiga lapis dengan lapisan dalam dari pasangan bata setebal 250 mm, lapisan luar dari pasangan bata setebal 120 mm, dengan insulasi busa polistiren antara lapisan luar dan dalam. . Lapisan luar dan dalam dihubungkan satu sama lain dengan ikatan fiberglass fleksibel dengan diameter 8 mm, ditempatkan dengan kelipatan 0,6 m.

4. Penentuan ketebalan insulasi

Ketebalan insulasi ditentukan oleh rumus 7:

d ut = (R reg ./r – 1/a int – d kk /l kk – 1/a ext)× l ut

Di mana Reg. – ketahanan perpindahan panas standar, m 2 0 C/W; R– koefisien homogenitas termal; sebuah int– koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam, W/(m 2 ×°C); sebuah ext– koefisien perpindahan panas permukaan luar, W/(m 2 ×°C); dkk- ketebalan batu bata, M; aku oke– menghitung koefisien konduktivitas termal dari batu bata, W/(m×°С); aku tahu– menghitung koefisien konduktivitas termal insulasi, W/(m×°С).

Resistensi perpindahan panas yang dinormalisasi ditentukan: R reg = 3,60 m 2 0 C/W.

Koefisien keseragaman termal untuk dinding bata tiga lapis dengan sambungan fleksibel fiberglass adalah sekitar r=0,995, dan mungkin tidak diperhitungkan dalam perhitungan (sebagai informasi, jika digunakan sambungan fleksibel baja, maka koefisien keseragaman termal dapat mencapai 0,6-0,7).

Koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam ditentukan dari tabel. 7 a int = 8,7 W/(m 2 ×°C).

Koefisien perpindahan panas permukaan luar diambil sesuai Tabel 8 a e xt = 23 W/(m 2 ×°C).

Ketebalan total batako adalah 370 mm atau 0,37 m.

Koefisien konduktivitas termal yang dihitung dari bahan yang digunakan ditentukan tergantung pada kondisi pengoperasian (A atau B). Kondisi pengoperasian ditentukan dalam urutan berikut:

Menurut tabel 1 kami menentukan rezim kelembaban ruangan: karena suhu udara internal yang dihitung adalah +20 0 C, kelembaban yang dihitung adalah 55%, rezim kelembaban ruangan itu normal;

Dengan menggunakan Lampiran B (peta Federasi Rusia), kami menentukan bahwa kota Omsk terletak di zona kering;

Menurut tabel 2, tergantung pada zona kelembaban dan kondisi kelembaban ruangan, kami menentukan bahwa kondisi pengoperasian struktur penutup adalah A.

Menurut aj. D kami menentukan koefisien konduktivitas termal untuk kondisi pengoperasian A: untuk polistiren yang diperluas GOST 15588-86 dengan kepadatan 40 kg/m 3 l ut = 0,041 W/(m×°C); untuk pasangan bata yang terbuat dari batu bata tanah liat biasa mortar semen-pasir kepadatan 1800 kg/m3 aku kk = 0,7 W/(m×°C).

Mari kita substitusikan semua nilai yang ditentukan ke dalam rumus 7 dan hitung ketebalan minimum isolasi busa polistiren:

d ut = (3,60 – 1/8,7 – 0,37/0,7 – 1/23)× 0,041 = 0,1194 m

Kami membulatkan nilai yang dihasilkan hingga 0,01 m terdekat: d ut = 0,12 m. Kami melakukan perhitungan verifikasi menggunakan rumus 5:

R 0 = (1/a i + d kk /l kk + d ut /l ut + 1/a e)

R 0 = (1/8,7 + 0,37/0,7 + 0,12/0,041 + 1/23) = 3,61 m 2 0 S/W

5. Batasan kondensasi suhu dan kelembaban pada permukaan bagian dalam selubung bangunan

Δt o, °C, antara suhu udara dalam dan suhu permukaan bagian dalam struktur penutup tidak boleh melebihi nilai standar Δtn, °С, ditetapkan pada tabel 5, dan didefinisikan sebagai berikut

Δt o = n(t ke dalam – t ext)/(R 0 a int) = 1(20+37)/(3,61 x 8,7) = 1,8 0 C yaitu kurang dari Δt n = 4,0 0 C, ditentukan dari tabel 5.

Kesimpulan: t Ketebalan insulasi busa polistiren pada dinding bata tiga lapis adalah 120 mm. Pada saat yang sama, resistensi perpindahan panas dari dinding luar R 0 = 3,61 m 2 0 S/W, yang lebih besar dari ketahanan perpindahan panas yang dinormalisasi Reg. = 3,60 m 2 0 C/W pada 0,01m 2 0 C/W. Perkiraan perbedaan suhu Δt o, °C, antara suhu udara dalam dan suhu permukaan bagian dalam struktur penutup tidak melebihi nilai standar Δtn,.

Contoh perhitungan teknik termal dari struktur penutup tembus cahaya

Struktur penutup tembus pandang (jendela) dipilih sesuai dengan metode berikut.

Ketahanan perpindahan panas standar Reg ditentukan menurut Tabel 4 SNiP 23/02/2003 (kolom 6) tergantung pada derajat-hari periode pemanasan D d. Pada saat yang sama, jenis bangunan dan D d diambil seperti pada contoh sebelumnya perhitungan teknik termal dari struktur penutup buram cahaya. Dalam kasus kami D d = 6276 0 C hari, kemudian untuk jendela bangunan tempat tinggal R reg = a D d + b = 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m 2 0 C/W.

Pemilihan struktur tembus cahaya dilakukan sesuai dengan nilai resistensi perpindahan panas yang berkurang R o r diperoleh sebagai hasil uji sertifikasi atau menurut Lampiran L Pedoman Tata Tertib. Jika resistensi perpindahan panas berkurang dari struktur tembus cahaya yang dipilih R o r, lebih besar dari atau sama dengan Reg, maka desain ini memenuhi persyaratan standar.

Kesimpulan: untuk bangunan tempat tinggal di Omsk kami menerima jendela dalam bingkai PVC dengan jendela berlapis ganda yang terbuat dari kaca dengan lapisan selektif keras dan mengisi ruang antar kaca dengan argon R o r = 0,65 m 2 0 C/W lagi R reg = 0,61 m 2 0 C/W.

LITERATUR

SNiP 23/02/2003. Perlindungan termal bangunan.
SP 23-101-2004. Desain perlindungan termal.
SNIP 23-01-99*. Klimatologi konstruksi.
SNiP 31/01/2003. Bangunan multi-apartemen perumahan.
SNiP 2.08.02-89*. Bangunan umum dan bangunan.

Contoh perhitungan teknik termal struktur penutup

1. Data awal

Spesifikasi teknis. Karena kondisi panas dan kelembaban bangunan yang tidak memuaskan, dinding dan dindingnya perlu diisolasi atap loteng. Untuk tujuan ini, lakukan perhitungan ketahanan termal, ketahanan panas, permeabilitas udara dan uap selubung bangunan, menilai kemungkinan kondensasi kelembaban pada ketebalan pagar. Tetapkan ketebalan lapisan isolasi termal yang diperlukan, kebutuhan untuk menggunakan penghalang angin dan uap, dan urutan susunan lapisan dalam struktur. Mengembangkan solusi desain yang memenuhi persyaratan SNiP 23-02-2003 “Perlindungan termal bangunan” untuk struktur penutup. Perhitungan harus dilakukan sesuai dengan seperangkat aturan untuk desain dan konstruksi SP 23-101-2004 “Desain perlindungan termal bangunan”.

Ciri-ciri umum bangunan. Sebuah bangunan tempat tinggal dua lantai dengan loteng terletak di desa. Sviritsa, wilayah Leningrad. Luas total struktur penutup luar adalah 585,4 m2; luas tembok total 342,5 m2; total luas jendela 51,2 m2; luas atap – 386 m2; tinggi ruang bawah tanah - 2,4 m.

Perancangan struktur bangunan meliputi dinding penahan beban, lantai beton bertulang terbuat dari panel inti berongga, tebal 220 mm dan pondasi beton. Dinding luar terbuat dari batu bata dan bagian dalam dan luarnya diplester dengan mortar dengan lapisan sekitar 2 cm.

Atap bangunan berstruktur rangka dengan atap pelipit baja, dibuat di atas bubut dengan tinggi 250 mm. Insulasi setebal 100 mm terbuat dari lempengan wol mineral yang diletakkan di antara kasau

Bangunan ini memiliki pemanas penyimpanan listrik-termal stasioner. Ruang bawah tanah memiliki tujuan teknis.

Parameter iklim. Menurut SNiP 23-02-2003 dan GOST 30494-96, suhu rata-rata udara internal yang dihitung diambil sama dengan

T ke dalam= 20 °C.

Menurut SNiP 23/01/99 kami menerima:

1) perkiraan suhu udara luar pada musim dingin untuk kondisi desa. Sviritsa, wilayah Leningrad

T ext= -29 °C;

2) durasi periode pemanasan

z ht= 228 hari;

3) suhu udara luar rata-rata selama periode pemanasan

T ht= -2,9 °C.

Koefisien perpindahan panas. Nilai koefisien perpindahan panas permukaan bagian dalam pagar diambil sebagai berikut: untuk dinding, lantai dan langit-langit halus α ke dalam= 8,7 W/(m 2 ·ºС).

Nilai koefisien perpindahan panas permukaan luar pagar diambil sebagai berikut: untuk dinding dan penutup α ext=23; lantai loteng α ext=12 W/(m 2 ·ºС);

Ketahanan perpindahan panas standar. Derajat-hari musim pemanasan G D ditentukan oleh rumus (1)

G D= 5221 °C hari.

Karena nilainya G D berbeda dari nilai tabel, nilai standar R permintaan ditentukan oleh rumus (2).

Menurut SNiP 23/02/2003, untuk nilai derajat-hari yang diperoleh, resistansi perpindahan panas yang dinormalisasi adalah R permintaan, m 2 °C/W, adalah:

Untuk dinding luar 3.23;

Penutupan dan tumpang tindih pada jalan masuk 4.81;

Pagar di bawah tanah dan ruang bawah tanah yang tidak dipanaskan 4.25;

jendela dan pintu balkon 0,54.

2. Perhitungan teknik termal dinding luar

2.1. Ketahanan dinding luar terhadap perpindahan panas

Dinding luar terbuat dari batu bata keramik berongga dan memiliki ketebalan 510 mm. Dinding bagian dalam diplester dengan mortar kapur-semen setebal 20 mm, dan bagian luar dengan mortar semen dengan ketebalan yang sama.

Karakteristik bahan-bahan ini - kepadatan γ 0, koefisien konduktivitas termal dalam keadaan kering  0 dan koefisien permeabilitas uap μ - diambil sesuai tabel. Klausul 9 permohonan. Dalam hal ini, dalam perhitungan kami menggunakan koefisien konduktivitas termal bahan  W untuk kondisi operasi B, (untuk kondisi operasi basah), yang diperoleh dari rumus (2.5). Kami memiliki:

Untuk mortar kapur-semen

γ 0 = 1700kg/m3,

 W=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),

μ=0,098 mg/(m·h Pa);

Untuk pasangan bata yang terbuat dari batu bata keramik berongga pada mortar semen-pasir

γ 0 = 1400kg/m3,

 W=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),

μ=0,16 mg/(mh Pa);

Untuk mortar semen

γ 0 = 1800kg/m3,

 W=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),

μ=0,09 mg/(mh Pa).

Resistansi perpindahan panas dinding tanpa insulasi sama dengan

R o = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,51/0,58 + 0,02/0,93 + 1/23 = 1,08 m 2 °C/W.

Dengan adanya bukaan jendela yang membentuk lereng dinding, koefisien keseragaman termal dinding bata setebal 510 mm diambil. R = 0,74.

Maka penurunan resistensi perpindahan panas pada dinding bangunan, ditentukan dengan rumus (2.7), adalah sama dengan

R R o =0,74·1,08=0,80 m 2 ·°С/W.

Nilai yang dihasilkan jauh lebih rendah nilai normatif ketahanan terhadap perpindahan panas, sehingga diperlukan suatu alat isolasi termal eksternal dan plesteran selanjutnya dengan pelindung dan komposisi dekoratif mortar plester diperkuat dengan jaring fiberglass.

Agar insulasi termal mengering, lapisan plester penutup harus dapat menyerap uap, mis. berpori dengan kepadatan rendah. Kami memilih mortar semen-perlit berpori yang memiliki karakteristik sebagai berikut:

γ 0 = 400kg/m3,

 0 = 0,09 W/(m °C),

 W=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°С),

 = 0,53 mg/(mh Pa).

Ketahanan perpindahan panas total dari lapisan insulasi termal tambahan R t dan lapisan plester R w seharusnya tidak kurang

R t+ R w = 3,23/0,74-1,08 = 3,28 m 2 °C/W.

Sebelumnya (dengan klarifikasi selanjutnya) kami menerima ketebalan lapisan plester 10 mm, maka ketahanannya terhadap perpindahan panas sama dengan

R w =0,01/0,15=0,067 m 2 °C/W.

Ketika digunakan untuk isolasi termal papan wol mineral yang diproduksi oleh JSC "Mineral Wool" merek Facade Butts  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  W =0,045 W/(m °C) ketebalan lapisan insulasi termal adalah

δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.

Pelat rockwool tersedia dalam ketebalan 40 hingga 160 mm dengan kelipatan 10 mm. Kami menerima ketebalan insulasi termal standar 150 mm. Dengan demikian, pelat akan diletakkan dalam satu lapisan.

Memeriksa kepatuhan terhadap persyaratan penghematan energi. Diagram desain dinding ditunjukkan pada Gambar. 1. Karakteristik lapisan dinding dan ketahanan total dinding terhadap perpindahan panas tanpa memperhitungkan penghalang uap diberikan pada tabel. 2.1.

Tabel 2.1

Karakteristik lapisan dinding danresistensi total dinding terhadap perpindahan panas

Bahan lapisan	Kepadatan γ 0, kg/m 3	Ketebalan δ, m	Koefisien konduktivitas termal dihitung λ W, W/(m K)	Desain ketahanan terhadap perpindahan panas R, m 2 °C)/W
Bahan lapisan	Kepadatan γ 0, kg/m 3	Ketebalan δ, m	Koefisien konduktivitas termal dihitung λ W, W/(m K)	Desain ketahanan terhadap perpindahan panas R, m 2 °C)/W
Plester interior (mortir kapur-semen)
Pasangan bata terbuat dari batu bata keramik berongga
Plester luar ( mortar semen)
Isolasi wol mineral FACADE BATTS
Plester pelindung dan dekoratif (mortir semen-perlit)

Ketahanan perpindahan panas dinding bangunan setelah insulasi adalah:

R Hai = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m 2 °C/W.

Mempertimbangkan koefisien keseragaman termal dinding luar ( R= 0,74) kita memperoleh penurunan resistensi terhadap perpindahan panas

R Hai R= 4,48 0,74 = 3,32 m 2 °C/W.

Nilai yang diterima R Hai R= 3,32 melebihi standar R permintaan=3,23, karena ketebalan sebenarnya dari papan insulasi panas lebih besar dari yang dihitung. Posisi ini memenuhi persyaratan pertama SNiP 23-02-2003 untuk ketahanan termal dinding - R o ≥ R permintaan .

Verifikasi kepatuhan terhadap persyaratan untuksanitasi dan higienis kondisi nyaman di dalam ruangan. Perbedaan yang dihitung antara suhu udara internal dan suhu permukaan dinding internal Δ T 0 adalah

Δ T 0 =N(T ke dalam – T ext)/(R Hai R ·α ke dalam)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7 ºС.

Menurut SNiP 23/02/2003, untuk dinding luar bangunan tempat tinggal, perbedaan suhu tidak lebih dari 4,0 ºС diperbolehkan. Jadi, kondisi kedua (Δ T 0 ≤Δ T N) selesai.

P
mari kita periksa kondisi ketiga ( τ ke dalam >T tumbuh dewasa), yaitu Mungkinkah uap air mengembun di permukaan bagian dalam dinding pada suhu udara luar yang dihitung? T ext= -29 °C. Suhu permukaan bagian dalam τ ke dalam struktur penutup (tanpa penyertaan penghantar panas) ditentukan oleh rumus

τ ke dalam = T ke dalam –Δ T 0 =20–1,7=18,3 °C.

Tekanan uap air dalam ruangan e ke dalam sama dengan

Anda mungkin tertarik dengan materi berikut