Bir tuğla duvarın ısı mühendisliği hesaplaması 640. Bir örnekle ısı mühendisliği hesaplaması. Havalandırmadan kaynaklanan kayıpların belirlenmesi

İlk veri

İnşaat yeri - Omsk

z ht = 221 gün

T ht = -8,4°С.

T dahili = -37°С.

T int = + 20°С;

hava nemi: = %55;

Muhafaza yapılarının çalışma koşulları - B. Muhafazanın iç yüzeyinin ısı transfer katsayısı A i nt = 8,7 W/m 2 °C.

A dış = 23 W/m 2 °C.

Isı mühendisliği hesaplamaları için duvarın yapısal katmanlarına ilişkin gerekli veriler tabloda özetlenmiştir.

1. Formül (2) SP 23-101-2004 kullanılarak ısıtma periyodunun derece-gününün belirlenmesi:

D d = (t int - t ht) z th = (20–(8,4))·221= 6276,40

2. Formül (1) SP 23-101-2004'e göre dış duvarların ısı transfer direncinin standartlaştırılmış değeri:

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

3. Isı transferine karşı azaltılmış direnç R Konut binalarının etkili yalıtımına sahip 0 r dış tuğla duvar formülle hesaplanır

R 0 r = R 0 koşullu r,

burada R0 konvansiyonel, ısı ileten katkılar dikkate alınmaksızın geleneksel olarak formül (9) ve (11) ile belirlenen, tuğla duvarların ısı transfer direncidir, m2 °C/W;

R 0 r - termal tekdüzelik katsayısı dikkate alınarak azaltılmış ısı transfer direnci R duvarlar için 0,74'tür.

Hesaplama eşitlik koşulundan yapılır

buradan,

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

R 0 geleneksel =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. Dış kısmın termal direnci tuğla duvar katmanlı yapı toplam olarak temsil edilebilir termal dirençler ayrı katmanlar, yani

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

5. Yalıtımın ısıl direncini belirleyin:

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

6. Yalıtımın kalınlığını bulun:

= · R ut = 0,032 · 2,62 = 0,08 m.

Yalıtım kalınlığını 100 mm olarak kabul ediyoruz.

Nihai duvar kalınlığı (510+100) = 610 mm olacaktır.

Yalıtımın kabul edilen kalınlığını dikkate alarak kontrol ediyoruz:

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.

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

Sıhhi ve hijyenik gerekliliklere uygunluğun kontrol edilmesi

Binanın termal koruması

1. Koşulun karşılanıp karşılanmadığını kontrol edin :

∆T = (T int – T dahili)/ R 0 saat A int = (20-(37))/4,1 8,7 = 1,60 ºС

Tabloya göre. 5SP 23-101-2004 ∆ T n = 4 °C, dolayısıyla ∆ koşulu T = 1,60< ∆T n = 4 ºС karşılanır.

2. Koşulun karşılanıp karşılanmadığını kontrol edin :

] = 20 – =

20 – 1,60 = 18,40°С

3. İç hava sıcaklığı için Ek SP 23-101–2004'e göre T int = 20 ºC ve bağıl nem = %55 çiğlenme noktası sıcaklığı T d = 10.7°С, dolayısıyla τsi = 18.40> koşulu T d = gerçekleştirildi.

Çözüm. Kapalı yapı tatmin edicidir düzenleme gereksinimleri Binanın termal koruması.

4.2 Çatı katı kaplamasının ısı mühendisliği hesaplaması.

İlk veri

δ = 200 mm izolasyon, buhar bariyeri, prof'tan oluşan çatı katı izolasyonunun kalınlığını belirleyin. çarşaf

Çatı katı:

Birleşik kapsam:

İnşaat yeri - Omsk

Isıtma sezonunun süresi z ht = 221 gün.

Isıtma periyodunun ortalama tasarım sıcaklığı T ht = -8,4°С.

Beş günlük soğuk sıcaklık T dahili = –37°С.

Hesaplama beş katlı bir konut binası için yapıldı:

iç hava sıcaklığı T int = + 20°С;

hava nemi: = %55;

Odanın nem seviyesi normaldir.

Kapalı yapıların çalışma koşulları – B.

Çitin iç yüzeyinin ısı transfer katsayısı A i nt = 8,7 W/m 2 °C.

Çitin dış yüzeyinin ısı transfer katsayısı A dış = 12 W/m 2 °C.

Malzemenin adı Y 0, kg/m³ δ, m λ, mR, m 2 °C/W

1. Formül (2) SP 23-101-2004 kullanılarak ısıtma periyodunun derece-gününün belirlenmesi:

D d = (t int - t ht) z th = (20 –8,4) 221=6276,4°Сsut

2. Çatı katının ısı transfer direnci değerinin formül (1) SP 23-101-2004'e göre normalleştirilmesi:

R reg = a D d + b, burada a ve b tablo 4 SP 23-101-2004'e göre seçilir

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

3. Termal mühendislik hesaplaması, toplam termal direnç R 0'ın normalleştirilmiş R reg'e eşit olması koşuluyla gerçekleştirilir, yani.

4. Formül (8) SP 23-100-2004'ten, kapalı yapının R k (m² ºС / W) termal direncini belirleriz.

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 dış = 1 / 12 = 0,083 m² ºС / W

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

5. Kapalı yapının (çatı katı) ısıl direnci, bireysel katmanların ısıl dirençlerinin toplamı olarak temsil edilebilir:

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

6. Formül (6) SP 23-101-2004'ü kullanıyoruz ve yalıtım katmanının kalınlığını belirliyoruz:

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

7. Yalıtım tabakasının kalınlığını 150mm olarak kabul ediyoruz.

8. Toplam termal direnci R 0 hesaplıyoruz:

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 gereksinimi karşılar

Koşulların yerine getirilip getirilmediğinin kontrol edilmesi

1. ∆t 0 ≤ ∆t n koşulunun yerine getirilip getirilmediğini kontrol edin

∆t 0'ın değeri formül (4) SNiP 02/23/2003 ile belirlenir:

∆t 0 = n ·(t int - t ext) / R 0 · int burada, n, tabloya göre dış yüzeyin konumunun dış havaya bağımlılığını hesaba katan bir katsayıdır. 6

∆t 0 = 1(20+37) / 4,89 8,7 = 1,34°С

Tabloya göre. (5) SP 23-101-2004 ∆t n = 3 ºС, dolayısıyla ∆t 0 ≤ ∆t n koşulu sağlanır.

2. τ koşulunun yerine getirilip getirilmediğini kontrol edin >t d

τ değeri formül (25) kullanılarak hesaplanır SP 23-101-2004

tsi = t dahili– [N(t dahili–metin)]/(RÖ bir int)

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

3. Ek R SP 23-01-2004'e göre iç hava sıcaklığı t int = +20 ºС ve bağıl nem φ = %55 çiğlenme noktası sıcaklığı t d = 10,7 ºС için, dolayısıyla koşul τ >t d yerine getirildi.

Çözüm: çatı katı düzenleyici gereksinimleri karşılar.

En sıcak günlerde evinizi sıcak tutmak için çok soğuk doğru ısı yalıtım sistemini seçmek gerekir - bunun için bir ısı mühendisliği hesaplaması yapılır dış duvar.Hesaplama sonucu, gerçek veya tasarlanan yalıtım yönteminin ne kadar etkili olduğunu gösterir.

Dış duvarın termal mühendislik hesaplaması nasıl yapılır

Öncelikle ilk verileri hazırlamalısınız. Açık tasarım parametresi aşağıdaki faktörler etkiler:

evin bulunduğu iklim bölgesi;
tesisin amacı - konut binası, endüstriyel bina, hastane;
binanın çalışma modu - mevsimsel veya yıl boyunca;
tasarımda kapı ve pencere açıklıklarının varlığı;
iç mekan nemi, iç ve dış sıcaklık arasındaki fark;
kat sayısı, kat özellikleri.

İlk bilgilerin toplanıp kaydedilmesinden sonra termal iletkenlik katsayıları belirlenir. Yapı malzemeleri, duvarın yapıldığı yer. Isı emiliminin ve ısı transferinin derecesi iklimin ne kadar nemli olduğuna bağlıdır. Bu bağlamda katsayıların hesaplanması için nem haritaları derlenmiştir. Rusya Federasyonu. Bundan sonra hesaplama için gerekli olan tüm sayısal değerler uygun formüllere girilir.

Bir dış duvarın termal mühendislik hesaplaması, köpük beton duvar örneği

Örnek olarak köpük bloklardan yapılmış, yoğunluğu 24 kg/m3 olan genleştirilmiş polistiren ile izole edilmiş ve her iki tarafı kireç-kum harcı ile sıvanmış bir duvarın ısıya karşı koruma özellikleri hesaplanmıştır. Tablo verilerinin hesaplamaları ve seçimi aşağıdakilere dayanmaktadır: inşaat yönetmelikleri.İlk veriler: inşaat alanı - Moskova; bağıl nem– %55, evdeki ortalama sıcaklık tв = 20О С. Her katmanın kalınlığı ayarlanır: δ1, δ4=0,01m (sıva), δ2=0,2m (köpük beton), δ3=0,065m (genişletilmiş polistiren “SP) Radoslav").
Bir dış duvarın ısı mühendisliği hesaplamasının amacı, gerekli (Rtr) ve gerçek (Rph) ısı transfer direncini belirlemektir.
Hesaplama

Tablo 1 SP 53.13330.2012'ye göre, verilen koşullar altında nem rejiminin normal olduğu varsayılmaktadır. Gerekli Rtr değeri aşağıdaki formül kullanılarak bulunur:
Rtr=a GSOP+b,
burada a, b tablo 3 SP 50.13330.2012'ye göre alınmıştır. Konut binası ve dış duvar için a = 0,00035; b = 1,4.
GSOP – ısıtma periyodunun derece-günleri, formül (5.2) SP 50.13330.2012 kullanılarak bulunur:
GSOP=(tv-toplam)zot,
nerede tв=20О С; tot – Tablo 1 SP131.13330.2012'ye göre ısıtma süresi boyunca ortalama dış hava sıcaklığı tot = -2,2°C; zbaşlangıç = 205 gün. (süre ısıtma sezonu aynı tabloya göre).
Tablo değerlerini değiştirerek şunu bulurlar: GSOP = 4551О С*gün; Rtr = 2,99 m2*C/W
Normal nem için Tablo 2 SP50.13330.2012'ye göre, “pastanın” her katmanının termal iletkenlik katsayıları seçilir: λB1 = 0,81 W/(m°C), λB2 = 0,26 W/(m°C), λB3 = 0,041 W/(m°C), λB4=0,81 W/(m°C).
E.6 SP 50.13330.2012 formülü kullanılarak koşullu ısı transfer direnci belirlenir:
R0koşulu=1/αint+δn/λn+1/αext.
burada αext = 23 W/(m2°C), dış duvarlar için SP 50.13330.2012 numaralı tablonun 1. maddesinden.
Sayıları yerine koyarsak R0cond=2,54m2°C/W elde ederiz. Yapıların homojenliğine, kaburgaların, donatıların ve soğuk köprülerin varlığına bağlı olarak r=0,9 katsayısı kullanılarak açıklığa kavuşturulur:
Rf=2,54 0,9=2,29m2 °C/W.

Elde edilen sonuç, gerçek termal direncin gerekenden daha az olduğunu, dolayısıyla duvar tasarımının yeniden değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Dış duvarın termal hesaplaması, program hesaplamaları basitleştirir

Basit bilgisayar hizmetleri hesaplama süreçlerini ve gerekli katsayıların aranmasını hızlandırır. En popüler programlara aşina olmaya değer.

"TeReMok". İlk veriler girilir: bina tipi (konut), iç sıcaklık 20O, nem rejimi - normal, ikamet alanı - Moskova. İÇİNDE sonraki pencere standart ısı transfer direncinin hesaplanan değeri ortaya çıkar - 3,13 m2*оС/W.
Hesaplanan katsayıya dayanarak, köpük bloklardan (600 kg/m3) yapılmış, ekstrüde polistiren köpük “Flurmat 200” (25 kg/m3) ile yalıtılmış ve çimento-kireç harcı ile sıvanmış bir dış duvardan bir ısı mühendisliği hesabı yapılır. Menüden seçin gerekli malzemeler, kalınlıklarını göstererek (köpük blok - 200 mm, sıva - 20 mm), hücreyi yalıtım kalınlığıyla doldurulmadan bırakıyor.
“Hesaplama” butonu tıklandığında ısı yalıtım katmanının gerekli kalınlığı elde edilir – 63 mm. Programın rahatlığı dezavantajını ortadan kaldırmaz: farklı termal iletkenlikleri hesaba katmaz duvar malzemesi ve çözüm. Yazar sayesinde bu adreste http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/ diyebilirsiniz.
İkinci program http://rascheta.net/ sitesi tarafından sunulmaktadır. Önceki hizmetten farkı tüm kalınlıkların bağımsız olarak ayarlanmasıdır. Termal tekdüzelik katsayısı r hesaplamaya dahil edilir. Tablodan seçilir: yatay derzlerde tel takviyeli köpük beton bloklar için r = 0,9.
Alanlar doldurulduktan sonra program, seçilen yapının gerçek ısıl direncinin ne olduğu ve karşılanıp karşılanmadığına ilişkin bir rapor yayınlar. iklim koşulları. Ayrıca formüller, normatif kaynaklar ve ara değerler içeren bir dizi hesaplama sağlanmaktadır.

Bir ev inşa ederken veya gerçekleştirirken ısı yalıtım işleri Dış duvarın yalıtımının etkinliğini değerlendirmek önemlidir: bağımsız olarak veya bir uzmanın yardımıyla yapılan termal hesaplama, bunu hızlı ve doğru bir şekilde yapmanızı sağlar.

Uzun zaman önce binalar ve yapılar, kapalı yapıların hangi ısı iletkenlik özelliklerine sahip olduğu düşünülmeden inşa ediliyordu. Başka bir deyişle duvarlar kalınlaştırıldı. Ve eğer eski tüccar evlerinde bulunduysanız, bu evlerin dış duvarlarının ahşaptan yapılmış olduğunu fark etmişsinizdir. seramik tuğlalar kalınlığı yaklaşık 1,5 metredir. Tuğla duvarın bu kadar kalınlığı, en şiddetli donlarda bile bu evlerde yaşayan insanlar için tamamen konforlu bir konaklamayı sağlamıştır ve hala da sağlamaktadır.

Günümüzde her şey değişti. Ve artık duvarları bu kadar kalın yapmak ekonomik açıdan karlı değil. Bu nedenle onu azaltabilecek malzemeler icat edildi. Bunlardan bazıları: yalıtım ve gaz silikat blokları. Bu malzemeler sayesinde örneğin kalınlık tuğla işi 250 mm'ye kadar azaltılabilir.

Artık duvarlar ve tavanlar çoğunlukla 2 veya 3 katmandan oluşuyor; bunların bir katmanı iyi ısı yalıtım özelliklerine sahip bir malzeme. Ve belirlemek için optimum kalınlık bu malzemenin ısı mühendisliği hesaplaması yapılır ve çiğlenme noktası belirlenir.

Bir sonraki sayfada çiğ noktasının nasıl hesaplanacağını öğrenebilirsiniz. Burada bir örnek kullanılarak termal mühendislik hesaplamaları da ele alınacaktır.

Gerekli düzenleyici belgeler

Hesaplama için iki SNiP'ye, bir ortak girişime, bir GOST'a ve bir kılavuza ihtiyacınız olacak:

SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). " Termal koruma binalar". 2012'den güncellenmiş baskı.
SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Bina klimatolojisi". 2012'den itibaren güncellenmiş baskı.
SP 23-101-2004. "Binaların termal korumasının tasarımı".
GOST 30494-96 (2011'den beri GOST 30494-2011 ile değiştirildi). "Konut ve kamu binaları. İç mekan mikro iklim parametreleri".
Fayda. ÖRNEĞİN. Malyavin "Bir binanın ısı kaybı. Referans kılavuzu".

Hesaplanan parametreler

Isı mühendisliği hesaplamalarının yapılması sürecinde aşağıdakiler belirlenir:

kapalı yapıların yapı malzemelerinin termal özellikleri;
azaltılmış ısı transfer direnci;
bu azaltılmış direncin standart değere uygunluğu.

Örnek. Hava boşluğu olmayan üç katmanlı bir duvarın termal mühendislik hesabı

İlk veri

1. Yerel iklim ve iç mekan mikro iklimi

İnşaat alanı: Nijniy Novgorod.

Binanın amacı: konut.

Dış çitlerin iç yüzeylerinde yoğuşma olmaması durumunda iç havanın hesaplanan bağıl nemi -% 55'e eşittir (SNiP 23-02-2003 madde 4.3. Normal nem koşulları için Tablo 1).

Soğuk mevsimde oturma odasındaki optimum hava sıcaklığı t int = 20°C'dir (GOST 30494-96 tablo 1).

Tahmini dış hava sıcaklığı metin 0,92 = -31°C olasılıkla en soğuk beş günlük dönemin sıcaklığına göre belirlenir (SNiP 23-01-99 tablo 1 sütun 5);

Ortalama günlük dış hava sıcaklığının 8°C olduğu ısıtma periyodunun süresi z ht'ye eşittir = 215 gün (SNiP 23-01-99 tablo 1 sütun 11);

Isıtma süresi için ortalama dış hava sıcaklığı t ht = -4,1°C (SNiP 23-01-99 tablo 1 sütun 12).

2. Duvar tasarımı

Duvar aşağıdaki katmanlardan oluşur:

Dekoratif tuğla (daha iyi) 90 mm kalınlığında;
yalıtım (mineral yün levha), şekilde hesaplama işlemi sırasında bulunacağından kalınlığı “X” işareti ile gösterilmiştir;
kum-kireç tuğlası kalınlık 250 mm;
alçı (karmaşık çözüm), ek katman Etkisi minimum olduğu için daha objektif bir resim elde etmek için, ancak var.

3. Malzemelerin termofiziksel özellikleri

Malzeme özelliklerinin değerleri tabloda özetlenmiştir.

Not(*): Bu özellikler aynı zamanda ısı yalıtım malzemesi üreticilerinden de bulunabilir.

Hesaplama

4. Yalıtım kalınlığının belirlenmesi

Isı yalıtım katmanının kalınlığını hesaplamak için, sıhhi standartların ve enerji tasarrufunun gerekliliklerine göre kapalı yapının ısı transfer direncini belirlemek gerekir.

4.1. Enerji tasarrufu koşullarına göre termal koruma standardının belirlenmesi

SNiP 02/23/2003'ün 5.3 maddesine göre ısıtma periyodunun derece-günlerinin belirlenmesi:

D d = ( t dahili - t ht) z ht = (20 + 4,1)215 = 5182°C×gün

Not: derece günleri de GSOP olarak belirlenmiştir.

Azaltılmış ısı transfer direncinin standart değeri, inşaat alanının derece gününe bağlı olarak SNIP 23-02-2003'e (Tablo 4) göre belirlenen standart değerlerden daha az alınmamalıdır:

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

burada: Dd, Nijniy Novgorod'daki ısıtma döneminin derece günüdür,

a ve b - bir konut binasının duvarları (sütun 3) için tablo 4'e (SNiP 23-02-2003 ise) veya tablo 3'e (SP 50.13330.2012 ise) göre kabul edilen katsayılar.

4.1. Sanitasyon koşullarına göre termal koruma standartlarının belirlenmesi

Bizim durumumuzda bu gösterge şu şekilde hesaplandığı için örnek olarak kabul edilmiştir: endüstriyel binalar aşırı duyulur ısısı 23 W/m3'ten fazla olan binalar ve mevsimsel kullanıma (sonbahar veya ilkbahar) yönelik binaların yanı sıra tasarım iç hava sıcaklığı 12 ° C olan ve kapalı yapıların daha düşük ısı transfer direncine sahip binalar ( yarı saydam olanlar hariç).

Sıhhi koşullara göre ısı transferine karşı standart (izin verilen maksimum) direncin belirlenmesi (formül 3 SNiP 02/23/2003):

burada: n = 1 - dış duvar için Tablo 6'ya göre kabul edilen katsayı;

t int = 20°С - orijinal verilerden alınan değer;

t ext = -31°С - orijinal verilerden alınan değer;

Δt n = 4°С - iç havanın sıcaklığı ile kapalı yapının iç yüzeyinin sıcaklığı arasındaki normalleştirilmiş sıcaklık farkı, bu durumda konut binalarının dış duvarları için Tablo 5'e göre alınmıştır;

α int = 8,7 W/(m 2 ×°C) - dış duvarlar için Tablo 7'ye göre alınan, kapalı yapının iç yüzeyinin ısı transfer katsayısı.

4.3. Termal koruma standardı

Yukarıdaki hesaplamalardan gerekli ısı transfer direncini seçiyoruz Enerji tasarrufu koşulundan R talebini alın ve şimdi bunu belirtin R tr0 = 3,214 m 2 × °C/W .

5. Yalıtım kalınlığının belirlenmesi

Belirli bir duvarın her katmanı için, aşağıdaki formülü kullanarak termal direnci hesaplamak gerekir:

burada: δi - katman kalınlığı, mm;

λi, katman malzemesinin W/(m × °C) hesaplanan termal iletkenlik katsayısıdır.

1 katman ( dekoratif tuğla): R1 = 0,09/0,96 = 0,094 m2 × °C/W .

Katman 3 (kum-kireç tuğlası): R 3 = 0,25/0,87 = 0,287 m2 × °C/W .

4. katman (sıva): R 4 = 0,02/0,87 = 0,023 m2 × °C/W .

İzin verilen minimum (gerekli) termal direncin belirlenmesi ısı yalıtım malzemesi(formül 5.6, E.G. Malyavin “Bir binanın ısı kaybı. Referans kılavuzu”):

burada: R int = 1/α int = 1/8,7 - iç yüzeydeki ısı transfer direnci;

R ext = 1/α ext = 1/23 - dış yüzeydeki ısı transfer direnci, α ext dış duvarlar için tablo 14'e göre alınır;

ΣR ben = 0,094 + 0,287 + 0,023 - A veya B sütununda (tablo D1 SP 23-101-2004'ün 8 ve 9 sütunları) kabul edilen malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları dikkate alınarak belirlenen, yalıtım tabakası olmayan duvarın tüm katmanlarının ısıl dirençlerinin toplamı duvarın nem koşullarına uygun olarak, m 2 °C /W

Yalıtımın kalınlığı (formül 5.7):

burada: λ ut - yalıtım malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısı, W/(m °C).

Yalıtımın toplam kalınlığının 250 mm olması koşuluyla duvarın ısıl direncinin belirlenmesi (formül 5.8):

burada: ΣR t,i, yalıtım katmanı da dahil olmak üzere çitin tüm katmanlarının, kabul edilen yapısal kalınlıktaki m 2 °C/W termal dirençlerinin toplamıdır.

Elde edilen sonuçtan şunu çıkarabiliriz

R 0 = 3.503 m2 × °C/W> R tr0 = 3.214m2 × °C/W→ bu nedenle yalıtımın kalınlığı seçilir Sağ.

Hava boşluğunun etkisi

Yalıtım olarak üç katmanlı duvar kullanılması durumunda mineral yün, cam yünü veya diğer döşeme yalıtımı dış duvar ile yalıtım arasına havalandırılmış bir hava katmanı monte etmek gerekir. Bu tabakanın kalınlığı en az 10 mm, tercihen 20-40 mm olmalıdır. Yoğuşma nedeniyle ıslanan yalıtımı kurutmak için gereklidir.

Bu hava boşluğu kapalı bir alan değildir, bu nedenle hesaplamada mevcutsa SP 23-101-2004'ün 9.1.2 maddesinin gerekliliklerinin dikkate alınması gerekir, yani:

a) ısı mühendisliği hesaplamasında hava boşluğu ile dış yüzey arasında yer alan yapının katmanları (bizim durumumuzda bu dekoratif tuğladır (besser)) dikkate alınmaz;

b) Yapının dış hava ile havalandırılan katmana bakan yüzeyinde ısı transfer katsayısı α ext = 10,8 W/(m°C) alınmalıdır.

Not: etkilemek hava boşluğuörneğin plastik çift camlı pencerelerin termal hesaplamasında dikkate alınır.

Omsk'ta bulunan bir konut binasında üç katmanlı tuğla dış duvardaki yalıtımın kalınlığının belirlenmesi gerekmektedir. Duvar inşaatı: iç katman- 250 mm kalınlığında ve 1800 kg/m3 yoğunluğunda sıradan kil tuğlalardan yapılmış tuğlalar, dış katman ise kilden yapılmış tuğlalardır. kaplama tuğlaları kalınlık 120 mm ve yoğunluk 1800 kg/m3; Dış ve iç katmanlar arasında 40 kg/m3 yoğunluğa sahip polistiren köpükten yapılmış etkili bir yalıtım vardır; Dış ve iç katmanlar, 0,6 m'lik artışlarla yerleştirilmiş 8 mm çapında fiberglas esnek bağlantılarla birbirine bağlanır.

1. Başlangıç verileri

Binanın amacı – konut binası

İnşaat alanı - Omsk

Tahmini iç hava sıcaklığı t dahili= artı 20 0 C

Tahmini dış hava sıcaklığı metin= eksi 37 0 C

Tahmini iç mekan hava nemi – %55

2. Normalleştirilmiş ısı transfer direncinin belirlenmesi

Isıtma periyodunun derece-gününe bağlı olarak Tablo 4'e göre belirlenir. Isıtma sezonunun derece-günleri, D d , °С×gün, ortalama dış sıcaklığa ve ısıtma süresinin süresine bağlı olarak formül 1 ile belirlenir.

SNiP 23-01-99*'a göre Omsk'ta ısıtma döneminde ortalama dış hava sıcaklığının şuna eşit olduğunu belirliyoruz: t ht = -8,4 0 C, ısıtma sezonunun süresi z ht = 221 gün. Isıtma periyodunun derece-gün değeri şuna eşittir:

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

Tabloya göre. 4. standartlaştırılmış ısı transfer direnci Rreg değere karşılık gelen konut binaları için dış duvarlar D d = 6276 0 C gün eşittir R reg = a D d + b = 0,00035 × 6276 + 1,4 = 3,60 m2 0 C/W.

3. Dış duvar için tasarım çözümü seçimi

Dış duvar için yapısal çözüm, ödevde önerilmiştir ve iç katmanı 250 mm kalınlığında tuğla duvar, dış katmanı 120 mm kalınlığında tuğla duvar ve dış ve iç katmanlar arasında polistiren köpük yalıtımlı üç katmanlı bir çittir. . Dış ve iç katmanlar, 0,6 m'lik artışlarla yerleştirilmiş, 8 mm çapında esnek fiberglas bağlarla birbirine bağlanır.

4. Yalıtım kalınlığının belirlenmesi

Yalıtımın kalınlığı formül 7 ile belirlenir:

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

Nerede Rreg. – standartlaştırılmış ısı transfer direnci, m2 0 C/W; R– termal homojenlik katsayısı; bir int– iç yüzeyin ısı transfer katsayısı, W/(m2 ×°C); dahili bir– dış yüzeyin ısı transfer katsayısı, W/(m2 ×°C); tkk- tuğla kalınlığı, M; anladım– tuğlanın hesaplanan ısıl iletkenlik katsayısı, W/(m×°С); ben çıktım– Yalıtımın hesaplanan ısıl iletkenlik katsayısı, W/(m×°С).

Normalleştirilmiş ısı transfer direnci belirlenir: R reg = 3,60 m 2 0 C/W.

Fiberglas esnek bağlantılara sahip üç katmanlı bir tuğla duvar için termal homojenlik katsayısı yaklaşık olarak r=0,995 ve hesaplamalarda dikkate alınmayabilir (bilgi için, çelik esnek bağlantılar kullanılıyorsa, termal tekdüzelik katsayısı 0,6-0,7'ye ulaşabilir).

İç yüzeyin ısı transfer katsayısı tablodan belirlenir. 7 a int = 8,7 W/(m 2 ×°C).

Dış yüzeyin ısı transfer katsayısı Tablo 8'e göre alınır. a e xt = 23 W/(m 2 ×°C).

Tuğlanın toplam kalınlığı 370 mm veya 0,37 m'dir.

Kullanılan malzemelerin hesaplanan ısıl iletkenlik katsayıları çalışma koşullarına (A veya B) bağlı olarak belirlenir. Çalışma koşulları aşağıdaki sırayla belirlenir:

Tabloya göre 1 tesisin nem rejimini belirliyoruz: iç havanın hesaplanan sıcaklığı +20 0 C olduğundan, hesaplanan nem% 55'tir, tesisin nem rejimi normaldir;

Ek B'yi (Rusya Federasyonu haritası) kullanarak Omsk şehrinin kuru bir bölgede bulunduğunu belirliyoruz;

Tabloya göre 2, nem bölgesine ve tesisin nem koşullarına bağlı olarak, kapalı yapıların çalışma koşullarının A.

Adj'a göre. D çalışma koşulları A için ısıl iletkenlik katsayılarını belirliyoruz: 40 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş polistiren GOST 15588-86 için l ut = 0,041 W/(m×°C); sıradan kil tuğlalardan yapılmış tuğlalar için çimento-kum harcı yoğunluk 1800 kg/m3 l kk = 0,7 W/(m×°C).

Tanımlanan tüm değerleri formül 7'ye koyalım ve hesaplayalım minimum kalınlık polistiren köpük yalıtımı:

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

Ortaya çıkan değeri en yakın 0,01 m'ye yuvarlıyoruz: d ut = 0,12 m. Formül 5'i kullanarak bir doğrulama hesaplaması yapıyoruz:

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 m2 0 S/W

5. Bina kabuğunun iç yüzeyinde sıcaklık ve nem yoğunlaşmasının sınırlandırılması

Δt o, °C, iç havanın sıcaklığı ile kapalı yapının iç yüzeyinin sıcaklığı arasında standartlaştırılmış değerleri aşmamalıdır. Δtn, °С, tablo 5'te belirlenmiş ve aşağıdaki gibi tanımlanmıştır

Δt o = n(t int – metin)/(R 0 a int) = 1(20+37)/(3,61 x 8,7) = 1,8 0 C yani. Δt n = 4,0 0 C'den az, tablo 5'e göre belirlenir.

Sonuç: tÜç katmanlı bir tuğla duvardaki polistiren köpük yalıtımının kalınlığı 120 mm'dir. Aynı zamanda dış duvarın ısı transferine karşı direnci R 0 = 3,61 m 2 0 C/W normalleştirilmiş ısı transfer direncinden daha büyük olan Reg. = 3,60 m 2 0 C/W Açık 0,01 m 2 0 C/W. Tahmini sıcaklık farkı Δt o, °C, iç hava sıcaklığı ile kapalı yapının iç yüzeyinin sıcaklığı arasındaki standart değeri aşmaz Δtn,.

Yarı saydam kapalı yapıların termal mühendislik hesaplamasına bir örnek

Yarı saydam kapalı yapılar (pencereler) aşağıdaki yönteme göre seçilir.

Standartlaştırılmış ısı transfer direnci Rregısıtma periyodunun derece-gününe bağlı olarak 02/23/2003 SNiP Tablo 4'e (sütun 6) göre belirlenir D d. Aynı zamanda binanın türü ve D dışık geçirmeyen kapalı yapıların termal mühendislik hesaplamasının önceki örneğinde olduğu gibi alınmıştır. Bizim durumumuzda D d = 6276 0C gün, daha sonra bir konut binası penceresi için R reg = a D d + b = 0,00005 × 6276 + 0,3 = 0,61 m2 0 C/W.

Yarı saydam yapıların seçimi, azaltılmış ısı transfer direncinin değerine göre gerçekleştirilir. R veya r Sertifika testleri sonucunda veya Kurallar Kurallarının Ek L'sine göre elde edilir. Seçilen yarı saydam yapının ısı transfer direnci azaltılırsa R veya r, daha fazla veya eşit Rreg, o zaman bu tasarım standartların gereksinimlerini karşılıyor.

Çözüm: Omsk'taki bir konut binası için, sert seçici kaplamalı camdan yapılmış ve camlar arası boşluğu argonla dolduran çift camlı pencereli PVC çerçeveli pencereleri kabul ediyoruz R veya r = 0,65 m 2 0 C/W Daha R reg = 0,61 m2 0 C/W.

EDEBİYAT

SNiP 02/23/2003. Binaların termal koruması.
SP 23-101-2004. Termal korumanın tasarımı.
SNiP 23-01-99*. İnşaat klimatolojisi.
SNiP 01/31/2003. Konut çok apartmanlı binalar.
SNiP 2.08.02-89 *. Kamu binaları ve binalar.

Kapalı yapıların termal mühendislik hesaplamasına örnek

1. Başlangıç verileri

Teknik görev. Binanın yetersiz ısı ve nem koşullarından dolayı duvarlarının yalıtılması gerekmektedir. çatı katı. Bu amaçla, çitlerin kalınlığında nem yoğuşması olasılığını değerlendirerek bina kabuğunun ısıl direnci, ısı direnci, hava ve buhar geçirgenliği hesaplamalarını yapın. Isı yalıtım katmanının gerekli kalınlığını, rüzgar ve buhar bariyerlerinin kullanılması ihtiyacını ve yapıdaki katmanların düzenlenme sırasını belirleyin. Kapalı yapılar için SNiP 23-02-2003 "Binaların termal koruması" gerekliliklerini karşılayan bir tasarım çözümü geliştirin. Hesaplamalar, SP 23-101-2004 “Binaların ısıl korumasının tasarımı” tasarım ve inşaat kurallarına uygun olarak yapılmalıdır.

Binanın genel özellikleri. Köyde çatı katı bulunan iki katlı bir konut binası bulunmaktadır. Sviritsa, Leningrad bölgesi. Dış muhafaza yapılarının toplam alanı 585,4 m2'dir; toplam duvar alanı 342,5 m2; toplam pencere alanı 51,2 m2; çatı alanı – 386 m2; bodrum yüksekliği - 2,4 m.

Binanın yapısal tasarımı şunları içerir: Yük taşıyıcı duvarlar 220 mm kalınlığında içi boş panellerden ve beton temelden oluşan betonarme zeminler. Dış duvarlar tuğladan yapılmış olup, iç ve dış yüzeyleri yaklaşık 2 cm. kalınlığında harçla sıvanmıştır.

Binanın çatısı 250 mm aralıklı çıta üzeri çelik kenet çatılı kafes yapıya sahiptir. 100 mm kalınlığındaki yalıtım, kirişler arasına döşenen mineral yün levhalardan yapılmıştır.

Binada sabit elektrik-termal depolama ısıtma sistemi bulunmaktadır. Bodrumun teknik bir amacı var.

İklim parametreleri. SNiP 23-02-2003 ve GOST 30494-96'ya göre, iç havanın hesaplanan ortalama sıcaklığı şuna eşit alınır:

T int= 20°C.

SNiP 01/23/99'a göre şunları kabul ediyoruz:

1) Köyün koşullarına göre yılın soğuk döneminde dış havanın tahmini sıcaklığı. Sviritsa, Leningrad bölgesi

T dahili= -29 °C;

2) ısıtma süresinin süresi

z ht= 228 gün;

3) ısıtma döneminde ortalama dış hava sıcaklığı

T ht= -2,9 °C.

Isı transfer katsayıları.Çitlerin iç yüzeyinin ısı transfer katsayısı değerleri şu şekilde alınır: duvarlar, zeminler ve düz tavanlar için α int= 8,7 W/(m2 ·°С).

Çitlerin dış yüzeyinin ısı transfer katsayısı değerleri şu şekilde alınır: duvarlar ve kaplamalar için α dahili=23; çatı katları α dahili=12 W/(m2 ·°С);

Standartlaştırılmış ısı transfer direnci. Isıtma sezonunun derece-günleri G D formül (1) ile belirlenir

G D= 5221 °C gün.

Çünkü değer G D tablo değerlerinden farklı, standart değer R talep formül (2) ile belirlenir.

SNiP 02/23/2003'e göre, elde edilen derece-gün değeri için normalleştirilmiş ısı transfer direnci: R talep, m 2 °C/W, şöyledir:

Dış duvarlar için 3.23;

Garaj yolları üzerindeki kaplamalar ve üst üste bindirmeler 4.81;

Isıtılmayan yeraltı ve bodrum katlarının çitle çevrilmesi 4.25;

pencereler ve balkon kapıları 0,54.

2. Dış duvarların termal mühendislik hesaplamaları

2.1. Dış duvarların ısı transferine karşı direnci

Dış duvarlar içi boş seramik tuğlalardan yapılmış ve 510 mm kalınlığa sahiptir. Duvarlar içte 20 mm kalınlığında kireç-çimento harcı, dışta ise aynı kalınlıkta çimento harcı ile sıvanmıştır.

Bu malzemelerin özellikleri - yoğunluk γ 0, kuru durumda ısıl iletkenlik katsayısı  0 ve buhar geçirgenlik katsayısı μ - tabloya göre alınmıştır. Başvurunun 9. maddesi. Bu durumda hesaplamalarda malzemelerin ısıl iletkenlik katsayılarını kullanırız  Kçalışma koşulları B için (ıslak çalışma koşulları için), formül (2.5)'ten elde edilir. Sahibiz:

Kireç-çimento harcı için

γ 0 = 1700 kg/m3,

 K=0,52(1+0,168·4)=0,87 W/(m·°С),

μ=0,098 mg/(m·h Pa);

Çimento-kum harcı üzerine içi boş seramik tuğlalardan yapılmış tuğlalar için

γ 0 = 1400 kg/m3,

 K=0,41(1+0,207·2)=0,58 W/(m·°С),

μ=0,16 mg/(m·h Pa);

Çimento harcı için

γ 0 = 1800 kg/m3,

 K=0,58(1+0,151·4)=0,93 W/(m·°С),

μ=0,09 mg/(m·saat Pa).

Yalıtımsız bir duvarın ısı transfer direnci eşittir

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.

Duvar eğimlerini oluşturan pencere açıklıklarının varlığında, 510 mm kalınlığındaki tuğla duvarların ısıl düzgünlük katsayısı kabul edilir. R = 0,74.

Daha sonra formül (2.7) ile belirlenen bina duvarlarının azaltılmış ısı transfer direnci şuna eşittir:

R R o =0,74·1,08=0,80 m2 ·°С/W.

Ortaya çıkan değer çok daha düşük normatif değerısı transferine karşı direnç, bu nedenle bir cihaza ihtiyaç vardır dış ısı yalıtımı ve ardından koruyucu ve koruyucu sıva ile sıvama dekoratif kompozisyonlar fiberglas ağ ile güçlendirilmiş sıva harcı.

Isı yalıtımının kurumasını sağlamak için, kaplama sıva tabakasının buhar geçirgen olması gerekir; düşük yoğunluklu gözenekli. Aşağıdaki özelliklere sahip gözenekli bir çimento-perlit harcı seçiyoruz:

γ 0 = 400 kg/m3,

 0 = 0,09 W/(m °C),

 K=0,09(1+0,067·10)=0,15 W/(m·°С),

 = 0,53 mg/(m·saat Pa).

Eklenen ısı yalıtımı katmanlarının toplam ısı transfer direnci R t ve alçı astar R w daha az olmamalı

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

Öncelikle (sonraki açıklama ile) sıva astarının kalınlığını 10 mm olarak kabul ediyoruz, daha sonra ısı transferine karşı direnci eşittir

R w =0,01/0,15=0,067 m 2 °C/W.

JSC "Mineral Wool" markalı mineral yün levhaların ısı yalıtımında kullanıldığında Facade Butts  0 =145 kg/m 3,  0 =0,033,  K =0,045 W/(m °C) ısı yalıtım tabakasının kalınlığı

δ=0,045·(3,28-0,067)=0,145 m.

Taşyünü levhalar 10 mm'lik artışlarla 40'tan 160 mm'ye kadar kalınlıklarda mevcuttur. 150 mm'lik standart ısı yalıtım kalınlığını kabul ediyoruz. Böylece levhalar tek kat halinde döşenecektir.

Enerji tasarrufu gereksinimlerine uygunluğun kontrol edilmesi. Duvarın tasarım şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 1. Duvar katmanlarının özellikleri ve buhar bariyeri dikkate alınmadan duvarın ısı transferine karşı toplam direnci tabloda verilmiştir. 2.1.

Tablo 2.1

Duvar katmanlarının özellikleri veısı transferine karşı toplam duvar direnci

Katman malzemesi	Yoğunluk γ 0, kg/m3	Kalınlık δ, m	Hesaplanan termal iletkenlik katsayısı λ K, W/(m·K)	Isı transfer direncini tasarlayın R, m 2 °C)/W
Katman malzemesi	Yoğunluk γ 0, kg/m3	Kalınlık δ, m	Hesaplanan termal iletkenlik katsayısı λ K, W/(m·K)	Isı transfer direncini tasarlayın R, m 2 °C)/W
İç sıva (kireç-çimento harcı)
İçi boş seramik tuğlalardan yapılmış duvarcılık
Dış sıva ( çimento harcı)
Mineral yün izolasyonu CEPHE BATLARI
Koruyucu ve dekoratif sıva (çimento-perlit harcı)

Yalıtım sonrası bina duvarlarının ısı transfer direnci şöyle olacaktır:

RÖ = 1/8,7+4,32+1/23=4,48 m 2 °C/W.

Dış duvarların termal homojenlik katsayısı dikkate alınarak ( R= 0,74) ısı transferine karşı azaltılmış direnci elde ederiz

RÖ R= 4,48 0,74 = 3,32 m2 °C/W.

Alınan değer RÖ R= 3,32 standardı aşıyor R talep=3,23, çünkü ısı yalıtım levhalarının gerçek kalınlığı hesaplanandan daha büyüktür. Bu durum, duvarın termal direncine ilişkin SNiP 23-02-2003'ün ilk gereksinimini karşılamaktadır - R o ≥ R talep .

Gerekliliklere uygunluğun doğrulanmasısıhhi ve hijyenik konforlu koşullar odada.İç hava sıcaklığı ile iç duvar yüzey sıcaklığı arasında hesaplanan fark Δ T 0:

Δ T 0 =N(T int – T dahili)/(RÖ R ·α int)=1,0(20+29)/(3,32·8,7)=1,7 ºС.

SNiP 02/23/2003'e göre, konut binalarının dış duvarları için 4,0 ºС'den fazla olmayan bir sıcaklık farkına izin verilmektedir. Böylece ikinci koşul (Δ T 0 ≤Δ T N) Tamamlandı.

P
üçüncü koşulu kontrol edelim ( τ int >T büyüdü), yani Tasarım dış sıcaklığında nemin duvarın iç yüzeyinde yoğunlaşması mümkün müdür? T dahili= -29 °C. İç yüzey sıcaklığı τ int muhafaza yapısı (ısı ileten katkı olmadan) formülle belirlenir

τ int = T int –Δ T 0 =20–1,7=18,3 °C.

İç mekan su buharı basıncı e int eşittir

Aşağıdaki materyaller ilginizi çekebilir