Онлайн расчет стены теплопроводности: SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.

Содержание

SmartCalc. Справка по работе с калькулятором

Выбор типа слоя Вызывает диалог выбора типа слоя (однородный, неоднородный, каркас, перекрестный каркас, кладка) и задания параметров слоя. В настоящий момент в конструкции допустимо не более одного слоя с типом "Каркас" и одного с типом "Перекрестный каркас". Количество слоев прочих типов не лимитируется.
Переместить внутрь Перемещает слой в сторону внутренней стороны конструкции.
Переместить наружу Перемещает слой в сторону наружной стороны конструкции.
Включение\выключение слоя Позволяет "выключить" (игнорировать при расчетах) слой, не удаляя его. Обратное действие включает слой.
Изменить характеристики Вызывает диалог изменения характеристик материалов слоя. Изменение действует до перехода в текущей вкладке браузера на новую страницу или закрытие вкладки или самого браузера.
Удалить слой Удаляет слой из конструкции.

Вставить слой

Вставить слой Вызывает диалог выбора материала, который будет добавлен, и вставляет новый слой в конструкцию.

Загрузить график

Загрузить график Инициирует загрузку файла с графиком.
Материалы Замена материала При нажатии на наименование материала в таблице "Конструкция" вызывается диалог выбора материала и, при необходимости, производится замена материала на выбранный

Расчет теплопроводности стены - правила

Расчет теплопроводности стены

Каждый, кто строит дом или же собирается проводить ремонт, задается вопросом: какой толщины делать стены, какую теплоизоляцию и какой утеплитель лучше всего использовать.

Именно ответы на эти вопросы позволят сделать любой дом или квартиру уютными, комфортными и удобными для проживания.

Опять же, использование некачественных материалов и в недостаточных количествах, игнорирование утепления, как такового, могут привести к весьма печальным последствиям.

В таком доме просто будет сложно жить как в жару, так и в морозы. Температура в комнатах будет мало отличаться от температуры на улице.

Поэтому следует выяснить, какой же толщины должна быть теплоизоляция конкретно для вашего случая.

Как лучше поступить

На сегодняшний день это можно сделать самостоятельно: произвести необходимые расчеты, выяснить оптимальные материалы для работы и самостоятельно их установить.

Можно предпочесть работу заказу крупной фирме, которая сможет за отдельную плату совершить точный расчет, подобрать материалы и приступить к их монтажу.

Конечно, в случае, если вы все сделаете сами, претензии выдвигать будет некому.

В случае с фирмой, вы сможете пожаловаться на некачественную, недобросовестную работу или же когда требуемый эффект от произведенных работ не был достигнут.

Для расчет теплопроводности стены можно воспользоваться специальными программами, специализированными онлайн-калькуляторами, которые помогут вам получить нужные цифры.

Или же вы сможете это сделать самостоятельно. Многие заблуждаются, думая, что сами не в состоянии произвести расчеты, подсчитать, сколько теплоизоляции для работы будет необходимо на комнату, квартиру или же дом. Это сделать необычайно просто, ведь рассчитать толщину необходимой теплоизоляции можно довольно просто: на всех материалах производители указывают коэффициент теплопроводности.

Этикетка с коэффициентом

В чем необходимость расчета теплопроводности и монтажа теплоизоляции

Как уже говорилось, на это есть ряд причин:

  • отсутствие или недостаточность теплоизоляции приведет к промерзанию стен;
  • есть вероятность переноса так называемой точки росы, что, в свою очередь, вызовет появление конденсата на стенах, добавит излишнюю влажность в помещениях;
  • в жаркое время в помещениях будет хуже, чем под ярким солнцем на улице; в таких домах будет жарко, душно и неуютно.

Опять же, приведенные выше причины принесут вам и новые проблемы: та же влажность будет способствовать порче как используемых внутри помещения строительных материалов, так и мебели, техники. Это, в свою очередь, заставит вас тратить деньги на ремонт, обновление, приобретение новых вещей. Пример подобного можно с легкостью увидеть ниже.

Влага и роса в квартире

Так что теплоизоляция – это залог сохранности ваших денег в дальнейшем.

Как рассчитывать толщину теплоизоляции

Чтобы просчитать необходимую толщину, следует знать величину теплосопротивления, которая является постоянной, значение имеет разное, в зависимости от географического положения, то есть разное для каждого отдельно взятого района. За основу возьмем следующие показатели: теплосопротивление стен – 3.5м2*К/Вт, а потолка – 6м2*К/Вт. Первое значение назовем R1, а второе, соответственно, R2.

При расчетах стен или же потолка, или же пола, состоящих из более чем одного слоя, следует просчитать теплосопротивление каждого из них, а затем суммировать.

R= R+R1+R2 и т.д.

Соответственно, необходимая толщина теплоизоляции, ее слоя, будет получена путем следующих манипуляций и при помощи формул:

R=p/k, где pявляется толщиной слоя, а k – коэффициентом теплопроводности материала, который можно узнать у производителя.

Опять же, не забывайте, если есть несколько слоев, то по данной формуле следует просчитать каждый, и затем полученные результаты суммировать.

Пример таковых расчетов

Ничего сложного в этом процессе нет, можно с легкостью провести расчет для любого материала. В качестве примера мы можем взять расчет для дома из кирпича.

Скажем, толщина измеряемых стенок будет составлять 1.5 длины кирпича, а в качестве теплоизоляции решим использовать минвату.

Кирпич и минвата

Итак, нам требуется теплосопротивление стены не меньше 3.5. Для начала просчета нам потребуется узнать текущее тепловое сопротивление данной стены из кирпича.

Толщина составляет около 38 сантиметров, коэффициент теплопроводности составляет 0,56.

Соответственно, 0,38/0,56 = 0,68. Чтобы достигнуть показателя в 3.5, мы отнимем от него полученный результат (нам нужно 2,85 метр квадратный * К/Вт).

Теперь мы сделаем расчет толщины теплоизоляции, как уже говорилось выше, минеральной ваты: 2,85*0,045=0,128

Позволим себе немного округлить результат и получим следующее: при необходимости утеплить кирпичную стену, толщиной в полтора кирпича, нам потребуется толщина теплоизоляционного материала 130мм, при условии, что мы будем использовать минеральную вату. Если учитывать предстоящие внутренние и внешние работы, как отделочные, так и декоративные, можно позволить себе слой минваты в 100мм. Как видите, ничего сложного.

Что еще даст такой расчет

Используя такой расчет, вы сможете сравнивать различные типы утепления и теплоизоляции, сможете выбрать наиболее эффективный при наименьшем слое.

Если у вас проблема в пространстве, если же вы хотите сэкономить, то подобная работа позволит вам путем нехитрых манипуляций быстро выяснить, какой материал будет вам обходиться дешевле.

Если вы еще на этапе планировки дома, то сможете выяснить, что обойдется вам дешевле и менее трудоемко. Это может быть увеличение толщины кирпичной кладки, использование других типов теплоизоляционных материалов или же использование других строительных материалов для возведения стены, скажем, вместо кирпича использовать блоки и т.д.

Стена из блоков

Многие ленятся делать расчеты самостоятельно, в этом случае можно легко позволить себе воспользоваться калькуляторами, которые предлагаются в сети на многих страницах.

Здесь вы найдете массу шаблонов и заготовок, практически вся информация собрана в справочниках, вам нужно будет подставлять только тип строительных материалов, регион проживания и показатель толщины. В этом случае все вычисления будут происходить очень быстро и легко.

Онлайн калькулятор

Но в данном случае высока вероятность того, что на том или ином сайте жульничают: пытаются выставить материал, которым торгуют, в лучшем свете. В таком случае вероятна ошибка в расчетах, которая может дорого вам обойтись.

Не стоит бояться самостоятельных расчетов, для этого вам понадобятся только ручка, бумага и калькулятор.

Вы легко сможете в любой момент перепроверить свои расчеты или же показать их специалисту. Консультация со знакомым строителем выйдет гораздо дешевле, чем найм профессиональной компании.

Снова-таки, выбирая материалы, просчитывая необходимую толщину и цену на них, учитывайте и другие полезные свойства, которые вам могут быть интересны.

Например, пожаробезопасность, звукоизоляцию, водо- или влагонепроницаемость. Например, звукоизоляцией и теплоизоляцией обладает стекловата.

Стекловата

Да, к сожалению, такие материалы будут выходить несколько дороже, но все же, разница по цене в 10-20% с учетом того, что вы получите, скажем, не только теплоизоляцию, но еще и звукоизоляцию, стоит назвать хорошей покупкой и удачным решением.

Видео – расчет теплопроводности стены

На данном видео можно воочию увидеть, как производится расчет теплопроводности стены с помощью специализированной программы.

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве.

По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

  • зимой стены будут промерзать;
  • на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
  • сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
  • летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

  • физических свойств и состава вещества;
  • химического состава;
  • условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

Показатель теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

МатериалВеличина теплопроводности Плотность
Бетонные 1,28—1,512300—2400
Древесина дуба 0,23—0,1 700
Хвойная древесина 0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический 0,41—0,351200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.  

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину  утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

  • t воздуха;
  • средняя температура в отопительный сезон;
  • длительность отопительного сезона;
  • влажность воздуха.
Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

  • температура и влажность воздуха внутри помещения;
  • коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
  • перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Расчет утеплителя стен - калькулятор для теплоизоляции стены

Если стены в доме выполняются небольшой толщины, то появляется необходимость в их утеплении, потому что с наступлением холодов в помещениях будет не очень комфортно, а также в комнатах появится излишняя сырость.

Точный расчет утеплителя стен, калькулятор

Обеспечение теплосбережения позволяет существенно экономить на электрической энергии и затратах на отопление дома. При этом следует правильно рассчитать материалы, которые должны использоваться в теплоизоляции, а также их количество.

Только эффективные утеплители способны справиться с обеспечением оптимального температурного режима в помещениях и значительно снизить потери тепла.

Утеплители могут быть установлены:

  • С наружной стороны дома,
  • Внутри стены,
  • Во внутренней части.

Дополнительно используется отделка, чтобы под ней спрятать установленный утеплитель. Теплоизоляционные материалы создают тепловую защиту перегородок и стен, поэтому потребитель снижает потери электроэнергии, и для строительства нужно применять меньше строительных материалов.

Если воспользоваться теплоизоляционными материалами в необходимых объемах, строительство получится менее затратным и трудоемким.

Но предварительно нужно провести расчет утеплителя стен, калькулятор поможет, и тогда будут определены объемы теплоизоляционных материалов для каждого конкретного случая и для определенных эксплуатационных условий.

Снижается уровень нагрузки на стены и на фундамент, поэтому при формировании основания потребуется меньшая глубина и меньшее количество бетона.

Как применяется расчет утеплителя стен, калькулятор

Главным показателем теплоизоляционных материалов и строительных конструкций является сопротивление тепловой передачи, и оно обозначается R0. И если возникает необходимость вычислять толщину теплоизоляционного материала, нужного для утепления наружных стен, то используется:

  • αут=(R0тр/r-0,16-δ/λ)·λут
  • символы в данном выражении обозначают следующее:
  • αут — ширину утеплителя, в метрах
  • R0тр — сопротивление теплопередаче наружных стен, м2· °С/Вт, данное значение можно найти в таблице,
  • δ — ширина несущей части стены, в метрах,
  • λ — коэффициент теплопроводности несущей части стены, Вт/(м · °С), также определяется по специальной таблице,
  • λут — коэффициент теплопроводности материала, который служит теплоизолятором, Вт/(м · °С), табличное значение,
  • r — коэффициент теплотехнической однородности, обладает определённым значением, зависящим от способа отделки или кладки.

Если используется строительная конструкция в несколько слоев, то значение δ/λ должно быть заменено на итоговую сумму каждого слоя.

Теплотехнические расчеты, направленные на получение оптимального результата, имеют большое значение, и рекомендуется их проводить перед началом строительства сооружений.

Но еще есть возможность для обеспечения теплоизоляции после того, как возведен дом, и тогда придется проводить дополнительные отделочные работы.

Для чего нужен расчет теплоизоляции стены, калькулятор

Следует воспользоваться калькулятором онлайн, который быстро подведет итоги заложенных данных, чтобы вы имели возможность приобрести теплоизоляционные материалы с определенными качествами.

В процессе проведения расчета обязательно учитываются климатические особенности региона, в котором будет производиться строительство объекта.

Кроме того, каждая стена направлена на определенную сторону света и одна из них может прогреваться больше, а другая меньше, и этот фактор также должен обязательно учитываться при расчете.

Нужно производить расчет теплоизоляции стены, калькулятор здесь изрядно поможет, чтобы провести подробный и обстоятельный анализ возможностей и свойств различных теплоизоляционных материалов. Также вам будет проще узнать параметры по теплопроводности различных строительных материалов, из которых делаются:

  • Потолки,
  • Пол,
  • Стены,
  • Перегородки,
  • Перекрытия.

Вы точно вычислите толщину пластиковых расширителей, которые используются при монтажных работах на лоджиях и балконах. Когда боковые стены граничат с комнатой, которая отапливается, есть вариант с использованием утепления наружных углов. Причем угол утепляется специальным утеплителем, который должен быть шире площади промерзания наружной стены.

Также следует добавить еще 5 сантиметров к этому значению, чтобы добиться оптимального теплоизоляционного слоя, иначе будут наблюдаться потери тепла.

Онлайн-калькулятор для расчета толщины утеплителя

Как и чем утепляться – пожалуй, один из главных вопросов, который встает перед владельцем загородной недвижимости. С наступлением первых холодов его решение приобретает все большую важность. Мы постарались облегчить вам выбор подходящего материала, представив небольшой  онлайн калькулятор для расчета толщины утеплителя. Он подходит для вычислений слоя теплоизоляции в составе типового пирога «несущая стена-утеплитель-отделка».

Расчет толщины утеплителя

Регион строительства (свой или ближайший к своему):

АстраханьБарнаулБелгородБрянскВладивостокВолгоградВоронежЕкатеринбургИвановоИжевскИркутскКазаньКалининградКемеровоКировКраснодарКрасноярскКурскЛипецкМагнитогорскМахачкалаМоскваНабережные ЧелныНижний НовгородНовокузнецкНовосибирскОмскОренбургПензаПермьРостов-на-ДонуРязаньСамараСанкт-ПетербургСаратовСимферопольСочиСтавропольТверьТольяттиТомскТулаТюменьУлан-УдэУльяновскУфаХабаровскЧебоксарыЧелябинскЯрославль

Несущий материал:

ЖелезобетонБетон с каменным гравием или щебнемБетон ячеистый (газобетон, пенобетон)Керамзитобетон, керамзитопенобетонКирпич глиняный на тяжелом раствореКирпич глиняный на легком раствореКирпич силикатный на тяжелом раствореКирпич керамический пустотныйКирпич силикатный пустотныйКирпич шлаковыйСосна и ель поперек волоконСосна и ель вдоль волоконДуб поперек волоконДуб вдоль вооконФибролит цементный

Толщина несущего материала (мм):

Отделочный материал:

Сосна и ель вдоль волоконСосна и ель поперек волоконДуб вдоль волоконДуб поперек волоконФибролит цементныйФанера клеенаяЦементно-песчаный растворИзвестково-песчаный растворСухая штукатуркаКартон облицовочныйПлиты древесно-волокнистые и древесно-стружечныеГипсокартонПанели ПВХМраморГранит, базальт

Толщина отделочного материала (мм):

Воздушная прослойка, толщина (мм):

Утеплитель (свой или близкий по свойствам):

Isover Венти, СтандартIsover Классик, ФасадIsover Лайт, ОптималKnauf Insulation Термо Плита 037Knauf Insulation Термо Ролл 040Knauf Insulation Фасад Термо ПлитаRockwool Венти БаттсRockwool Кавити, Флекси БаттсRockwool Лайт, Пластер, Фасад БаттсURSA GEOURSA PureOneURSA TerraURSA XPSГазостекло, пеностеклоГравий керамзитовыйГравий шунгизитовыйМаты минераловатные прошивные (75 кг/куб.м)Маты минераловатные прошивные (100-125 кг/куб.м)Маты минераловатные на синтетическом связующем (75-125 кг/куб.м)Маты минераловатные на синтетическом связующем (175-225 кг/куб.м)Маты и полосы из стеклянного волокна прошивныеПеноплэкс СтенаПенополистирол (40 кг/куб.м)Пенополистирол (100 кг/куб.м)Пенополистирол (150 кг/куб.м)Пенополистирол СтиропорПенополиуретанПлиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих (75-150 кг/куб.м)Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих (200-250 кг/куб.м)Плиты минераловатные на органофосфатном связующемПлиты минераловатные на крахмальном связующемПлиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующемТехноНиколь Техноблок Стандарт (Оптима), Техновент ОптимаТехноНиколь Техноблок Проф, Техновент СтандартТехноНиколь Техновент Проф, ТехнофасТехноНиколь Технолайт ЭкстраТехноНиколь Технолайт Оптима, ПрофЩебень из доменного шлакаЭкструдированный пенополистирол СтайрофоамЭкструдированный пенополистирол СтиродурЭкструдированный пенополистирол XPS ТехноНиколь

 
Небольшая памятка по использованию калькулятора:

  • обратите внимание, что в списке городов представлены далеко не все населенные пункты России. Поэтому старайтесь выбирать варианты, минимально удаленные от месторасположения вашего дома. Это важно, т.к. данный параметр определяет средние зимние температуры;
  • все численные значения (толщины) выводятся в миллиметрах. На всякий случай: в 1 м 100 см или 1000 мм;
  • подробные характеристики утеплителей советуем смотреть на сайтах производителей. Там же вы найдете рекомендуемые цены на данный вид продукции;
  • все расчеты являются ориентировочными, поэтому не лишним будет прибавить к полученным результатам 10%

Получив в результате вычислений толщину теплоизоляции и зная площадь стен, несложно вычислить объем утеплителя. Надеемся, это будет полезно.

Загрузка...

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Калькулятор теплопотерь стен дома. Расчет толщины стен для различных регионов.


Листовой металл выпускается в виде широких полос и листов методом прокатки или ковки (реже). Последовательная обработка производится раскроем (лазерным, механическим или плазменным), гибкой, пробивкой. В некоторых случаях используется сочетание нескольких методов металлообработки. Механический раскрой делается на гильотине и ножницах, гибка и пробивка — с применением пресса.

Приложение А (справочное). Характеристика методов определения толщины покрытия

Приложение А (справочное)

Таблица А.1 — Определение толщины высушенного покрытия

Принцип Метод Окраши- ваемая поверх- ность Область применения Стандарт Точность/ прецизионность
Механический 4А — измерение толщины микрометром/ индикатором с круговой шкалой nd/d с l ASTM D 1005, DIN 50933 Механический: нижний предел — 5 мкм.

Электронный: нижний предел — 3 мкм

Магнитный 7А — метод отрыва магнита nd с l/p/f ISO 2178 Систематическая погрешность — ±5 мкм.

Воспроизводимость — ±6%

7В — метод магнитной индукции nd с l/p/f ISO 2178 Систематическая погрешность — ±2 мкм.

Воспроизводимость — ±3%

7D — метод вихревых токов nd с l/p/f ISO 2360 Систематическая погрешность — ±2 мкм.

Воспроизводимость — ±3%

,/ — любой ферромагнитный металл/неферромагнитный металл.
d — разрушающий;

nd — неразрушающий

c — контактный;

l/p/f — применим в лаборатораторных, производственный и полевых условиях.
Типичные международные (национальные стандарты), в которых описаны данные методы.
Данные точности и прецизионности для этих методов имеются у производителей приборов и могут быть проверены с помощью поверочных эталонов. Приведенные цифры основаны на эмпирических значениях, которые указаны производителем приборов и получены пользователем. Возможны изменения.
Зависит от методики.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт). Допустимая – минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/пМатериал стеныТеплопроводность, Вт/м·°CТолщина стены, мм
ТребуемаяДопустимая
1Газобетонный блок0,14444270
2Керамзитобетонный блок0,5517451062
3Керамический блок0,16508309
4Керамический блок (тёплый)0,12381232
5Кирпич (силикатный)0,7022211352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет многослойной конструкции

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Показатель теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—Петербург
МатериалВеличина теплопроводностиПлотность
Бетонные1,28—1,512300—2400
Древесина дуба0,23—0,1700
Хвойная древесина0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический0,41—0,351200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Калькулятор теплопотерь стен дома. Расчет толщины стен для различных регионов.

Калькулятор расчета теплопроводности стен жилых домов разработан в строгом соответствии с СНиП П-03-79. Функционал позволяет рассчитать степень теплопроводности любой стены и сравнить его с требуемой СНИПом величиной. От Вас требуется указать предполагаемый регион строительства и выбрать материал и толщину стен.

Рассмотрим участвующие в вычислениях величины.

Статистические сведения для каждого региона определены в СНиП:

  • Темп. наружного воздуха — типичная минимальная температура наружного воздуха в зимний период.
  • Ср. темп. отопит. периода – среднесуточная температура наружного воздуха по отопительному периоду.
  • Продолжительность отопит. периода – среднестатистическая продолжительность отопительного периода в днях.
  • Условия эксплуатации в зонах влажности — зона влажности географического региона (A или B).

Используемые для расчетов константы из ГОСТ и СНиП, характеризующие внутренние жилые помещения (одинаковы для всех регионов):

Для расчетов также используются установленные характеристики для внутренних помещений.

Характеристики внутреннего помещения, используемые в вычислениях

  • Темп. внутреннего воздуха — положенная СНиПом минимальная температура внутреннего воздуха для жилых помещений.
  • Влажность внутреннего воздуха — предполагаемая влажность внутреннего воздуха помещения. При разной влажности материалы стен обладают различной теплопроводностью.
  • Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности – как быстро материал передает тепло вовнутрь помещения.
  • Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности — как быстро материал передает тепло во внешнюю среду.
  • Коэффициент теплотехнической однородности – коэффициент, позволяющий оценить теплотехническую однородность стенового материала.
  • Коэффициент полож. наружной поверхности
  • Нормируемый температурный перепад

Вышеуказанный СНиП также утверждает методики расчета теплопроводности стен, будь то стена из одного материала, или стеновой пирог из нескольких компонентов. Полученный по формулам коэффициент теплопроводности должен удовлетворять требованиям из этого же СНИП, т.е. быть выше двух коэффициентов, рассчитанным по разным формулам.

Приведем ряд рекомендаций, опубликованных специалистами НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА СТРОИТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ (НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР.

Рекомендации разработчиков СНиП-II-3-79 по устройству стенового пирога

Рекомендации касаются проектирования ограждающих конструкций зданий и сооружений.

Преимущество при проектировании стеновых конструкций следует отдавать многослойным наружным стенам с использованием эффективного теплоизоляционного материала Однослойные наружные стены показывают некоторую эффективность при использовании легкого бетона плотностью не выше 1000 кг/м3, ячеистого бетона плотностью менее 800 кг/м3. Также хорошо показывает себя кладка из пустотелых керамических или силикатных камней и кирпичей. Пирог многослойных стен необходимо проектировать таким образом, чтобы с теплой стороны (изнутри) располагался материал с большим коэффициентом теплопроводности, что обеспечивает более высокую температуру угла;

Если утеплитель располагается внутри, скажем, кирпичной кладки, его рациональнее располагать ближе к внешней поверхности стены. При проектировании помещений для районов с расчетной скоростью ветра в июле не менее 2 м/с допускается использовать покрытия с вентилируемой воздушной прослойкой. Оптимальная толщина вентилируемой воздушной прослойки в наружных стенах находится в пределах 0,05-0,1 а оптимальная высота — 5-6 м.

Рациональнее организовать в ограждающей конструкции несколько воздушных прослоек малой толщины, чем одну большей толщины, при этом воздушные прослойки должны располагаться ближе к наружной стороне ограждения;

Поскольку переувлажненные материалы стеновых конструкций хуже справляются со своей задачей, слои материалов следует располагать изнутри наружу в порядке увеличения паропроницаемости.

Наружные и внутренние стены следует предохранять от грунтовой влаги путем устройства гидроизоляции. Основная обязательная во всех случаях горизонтальная гидроизоляция в нижней части наружной стены или по всему верху цоколя должна быть расположена выше тротуара или отмостки здания, но ниже отметки пола первого этажа. Дополнительную горизонтальную гидроизоляцию следует предусматривать в стенах зданий с подвалами и цокольными этажами ниже уровня их пола.

Для чего нужен расчет

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

  • зимой стены будут промерзать;
  • на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
  • сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
  • летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

Расчет толщины утеплителя для стен

На практике все эти способы используют вместе, но с экономической точки зрения, больший приоритет имеет утепление дома, а точнее увеличение толщины утеплителя.

Как же рассчитать необходимую толщину стен и утеплителя, чтобы дом был не только крепким, но теплым.

Наш расчет будет состоять из двух основных этапов:

  1. Нахождения сопротивлением теплопередаче стен, которое необходимо для дальнейших вычислении.
  2. Подбор необходимой толщины утеплителя в зависимости от конструкции и материала стен.

В начале, предлагаем посмотреть небольшое видео, в котором эксперт подробно рассказывает для чего нужно закладывать утеплитель в наружные стены кирпичного дома и какой вид утеплителя при этом использовать.

Сопротивлением теплопередаче стен

Для нахождения этого параметра используем СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» который можно скачать на нашем сайте (ссылка).

В пункте 5 «Тепловая защита зданий» представлены несколько формул, которые помогут нам рассчитать толщину утеплителя и стен. Для того чтобы это сделать существует параметр, называемый сопротивлением теплопередаче и обозначаемый буквой R. Он зависит от необходимой температуры внутри помещения и климатических условий данного города или района.

В общем случает он рассчитывается по формуле R ТР = a х ГСОП + b.

Согласно таблице 3, значения коэффициентов a и b для стен жилых зданий равняется 0,00035 и 1,4 соответственно.

Осталось только найти величину ГСОП. Расшифровывается она как градусо-сутки отопительного периода. С этим значением придется немного повозится.

Формула для расчета ГСОП = (tВ—tОТ) х zОТ.

В данной формуле tВ — это температура, которая должна быть внутри помещения. По нормам она равняется 20-22 0 С.

Значение параметров tОТи zОТ означают среднюю температуру наружного воздуха и количество суток отопительного периода в году. Узнать их можно в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология». (ссылка).

Если посмотрите на данный СНиП, то увидите большую таблицу в самом начале, где для каждого города или района приведены климатические параметры.

Нас будет интересовать колонка, в которой написано «Продолжительность и средняя температура воздуха периода со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 0 С».

Пример расчета параметра R ТР

Для того, чтобы все стало более понятным, давайте рассчитаем сопротивлением теплопередаче стен (R ТР ) для дома построенного в г. Казань.

Для этого у нас есть две формулы:

R ТР = a х ГСОП + b,

Сначала рассчитаем ГСОП. Для этого ищем г. Казань в правой колонке СНиП 23-01-99.

Выполняем расчеты

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Обыкновенный глиняный, силикатный и полнотелый кирпич

При сплошной кладке с внутренней штукатуркой

  • Для температуры воздуха 4С — толщина стен 30 см;
  • При температуре -5°С – толщина стен 25 см;
  • При температуре -10°С – 38 см;
  • При температуре -20°С – 51 см;
  • При температуре -30°С – 64 см.

Кирпичная кладка с воздушной прослойкой

  • Для температуры воздуха -20°С (-30°С) – толщина стен 42 см;
  • Для температуры воздуха -30°С (-40°С) – толщина стен 55 см;
  • Для температуры воздуха -40°С (-50°С) – толщина стен 68 см;

Сплошная кладка с плитными наружными утеплителями толщиной 5 сантиметров и внутренней штукатуркой

  • Для температуры воздуха -20°С (-30°С) – толщина стен 25 см;
  • Для температуры воздуха -30°С (-40°С) – толщина стен 38 см;
  • Для температуры воздуха -40°С (-50 °С) – 51 см;

Сплошная кладка с внутренним утеплением плитами термоизоляционными, имеющими толщину 10 сантиметров

  • Для температуры воздуха -20°С (-25°С) – толщина стен 25 см;
  • Для температуры воздуха -30°С (-35°С) – толщина стен 38 см;
  • Для температуры воздуха -40°С (-50 °С) – 51 см.

Кладка колодцевая с минеральной засыпкой с объемной массой 1400 кг/м3 и внутренней штукатуркой

  • Для температуры -10°С(-20°С) – 38 см;
  • Для температуры -25°С (-35°С) – 51 см;
  • Для температуры -35°С (-50°С) – 64 см.

Теплотехнический расчет стен


Теплотехнический расчет (пример, программа, калькулятор онлайн).

В современных условиях человек все чаще задумывается о рациональном использовании ресурсов. Электричество, вода, материалы. К экономии всего этого в мире пришли уже достаточно давно и всем понятно как это сделать. Но основную сумму в счетах на оплату составляет отопление, и не каждому понятно, как снизить расход по этому пункту.

Что такое теплотехнический расчет?

Теплотехнический расчет выполняют для того, чтобы подобрать толщину и материал ограждающих конструкций и привести здание в соответствие нормам тепловой защиты. Основным нормативным документом, регламентирующим способность конструкции сопротивляться теплопередаче, является СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Основным показателем ограждающей поверхности с точки зрения теплозащиты стало приведенное сопротивление теплопередаче. Это величина, учитывающая теплозащитные характеристики всех слоев конструкции, учитывая мостики холода.

Подробный и грамотный теплотехнический расчет — достаточно трудоемок. При возведении частных домов, собственники стараются учесть прочностные характеристики материалов, часто забывая о сохранении тепла. Это может привести к довольно плачевным последствиям.

Зачем выполняется расчет?

Перед началом строительства заказчик может выбрать, будет он учитывать теплотехнические характеристики или обеспечит только прочность и устойчивость конструкций.

Расходы на утепление совершенно точно увеличат смету на возведение здания, но снизят затраты на дальнейшую эксплуатацию. Индивидуальные дома строят на десятки лет, возможно, они будут служить и следующим поколениям. За это время затраты на эффективный утеплитель окупятся несколько раз.

Что получает владелец при правильном выполнении расчетов:

  • Экономия на отоплении помещений. Тепловые потери здания снижаются, соответственно, уменьшится количество секций радиатора при классической системе отопления и мощность системы теплых полов. В зависимости от способа нагрева, затраты владельца на электричество, газ или горячую воду становятся меньше;
  • Экономия на ремонте. При правильном утеплении в помещении создается комфортный микроклимат, на стенах не образуется конденсат, и не появляются опасные для человека микроорганизмы. Наличие на поверхности грибка или плесени требует проведения ремонта, причем простой косметический не принесет никаких результатов и проблема возникнет вновь;
  • Безопасность для жильцов. Здесь, также как и в предыдущем пункте, речь идет о сырости, плесени и грибке, которые могут вызывать различные болезни у постоянно пребывающих в помещении людей;
  • Бережное отношение к окружающей среде. На планете дефицит ресурсов, поэтому уменьшение потребления электроэнергии или голубого топлива благоприятно влияет на экологическую обстановку.

 

 

Нормативные документы для выполнения расчета

Приведенное сопротивление и его соответствие нормируемому значению – главная цель расчета. Но для его выполнения потребуется узнать теплопроводности материалов стены, кровли или перекрытия. Теплопроводность – величина, характеризующая способность изделия проводить через себя тепло. Чем она ниже, тем лучше.

Во время проведения расчета теплотехники опираются на следующие документы:

  • СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Документ переиздан на основе СНиП 23-02-2003. Основной норматив для расчета [1];
  • СП 131.13330.2012 «Строительная климатология». Новое издание СНиП 23-01-99*. Данный документ позволяет определить климатические условия населенного пункта, в котором расположен объект [2];
  • СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» более подробно, чем первый документ в списке, раскрывает тему [3];
  • ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года) «Здания жилые и общественные» [4];
  • Пособие для студентов строительных ВУЗов Е.Г. Малявина «Теплопотери здания. Справочное пособие» [5].

* — дальше в тексте я буду ссылаться на нормативные документы и чтобы полностью не прописывать их название я укажу только номер, например [1].

Теплотехнический расчет не сложен. Его может выполнить человек без специального образования по шаблону. Главное очень внимательно подойти к вопросу.

Пример расчета трехслойной стены без воздушной прослойки

Давайте подробно рассмотрим пример теплотехнического расчета. Для начала необходимо определиться с исходными данными. Материалы для строительства стен Вы, как правило, выбираете сами. Мы же будем рассчитывать толщину утепляющего слоя исходя из материалов стены.

Исходные данные

Данные индивидуальные для каждого объекта строительства и зависят от места расположения объекта.

1. Климат и микроклимат
  1. Район строительства: г. Вологда.
  2. Назначение объекта: жилое.
  3. Относительная влажность воздуха для помещения с нормальным влажностным режимом составляет 55% ([1] п.4.3. табл.1).
  4. Температура внутри жилых помещений tint задается нормативными документами ([4] табл.1) и равна 20 градусов Цельсия».

text — расчетная температура воздуха снаружи. Она устанавливается по температуре самых холодных пяти дней в году. Значение можно найти в [2], таблице 1, столбец 5. Для заданной местности значение составляет -32ᵒС.

zht = 231 сутки – количество дней периода, когда необходимо дополнительное отопление помещения, то есть среднесуточная температура снаружи составляет меньше 8ᵒС. Значение ищут в той же таблице, что и предыдущее, но в столбце 11.

tht = -4,1ᵒС – средняя температура воздуха снаружи во время периода отопления. Значение указано в столбце 12.

2. Материалы стены

В расчет следует принимать все слои (даже слой штукатурки, если он есть). Это позволит наиболее точно рассчитать конструкцию.

[direct]

В данном варианте рассмотрим стену, состоящую из следующих материалов:

  1. слой штукатурки, 2 сантиметра;
  2. внутренняя верста из кирпича керамического рядового полнотелого толщиной 38 сантиметров;
  3. слой минераловатного утеплителя Roсkwool, толщина которого подбирается расчетом;
  4. наружная верста из лицевого керамического кирпича, толщиной 12 сантиметров.
3. Теплопроводность принятых материалов

Все свойства материалов должны быть представлены в паспорте от производителя. Многие компании представляют полную информацию о продукции на своих сайтах. Характеристики выбранных материалов для удобства сводятся в таблицу.

№ п/п Материал Толщина слоя, δ, мм Теплопроводность, λ, Вт/(м*ᵒС) Плотность, ρ, кг/м3
1 Сложный штукатурный раствор 20 0,87 1700
2 Кладка из кирпича рядового керамического полнотелого 380 0,48 1600
3 Минераловатные плиты 

Roсkwool

Неизвестно 0,038 90
4 Кладка из кирпича лицевого керамического полнотелого 120 0,48 1600
Расчет толщины утеплителя для стены
1. Условие энергосбережения

Расчет значения градусо-суток отопительного периода (ГСОП) производится по формуле:

Dd = (tint — tht) zht.

Все буквенные обозначения, представленные в формуле, расшифрованы в исходных данных.

Dd = (20-(-4,1)) *231=5567,1 ᵒС*сут.

Нормативное сопротивление теплопередаче находим по формуле:

Rreq=a*Dd+b.

Коэффициенты а и b принимаются по таблице 4, столбец 3 [4].

Для исходных данных а=0,00045, b=1,9.

Rreq = 0,00045*5567,1+1,9=3,348 м2*ᵒС/Вт.

2. Расчет нормы тепловой защиты исходя из условий санитарии

Данный показатель не рассчитывается для жилых зданий и приводится в качестве примера. Расчет проводят при избытке явного тепла, превышающем 23 Вт/м3, или эксплуатации здания весной и осенью. Также вычисления необходимы при расчетной температуре менее 12ᵒС внутри помещения. Используют формулу 3 [1]:

Коэффициент n принимается по таблице 6 СП «Тепловая защита зданий», αint по таблице 7, Δtn по пятой таблице.

Rreq = 1*(20+31)4*8,7 = 1,47 м2*ᵒС/Вт.

Из двух полученных в первом и втором пункте значений выбирается наибольшее, и дальнейший расчет ведется по нему.ут= 0,038*2,127 = 0,081 м.

Найденная величина является минимальной. Слой утеплителя принимают не меньше этого значения. В данном расчете принимаем окончательно толщину минераловатного утеплителя 10 сантиметров, для того, чтобы не пришлось резать купленный материал.

Для расчетов тепловых потерь здания, которые выполняются для проектирования отопительных систем, необходимо найти фактическое значение сопротивления теплопередаче с найденной толщиной утеплителя.

Rо = Rint+Rext+∑Ri = 1/8,7 + 1/23 + 0,023 + 0,79 + 0,1/0,038 + 0,25 = 3,85 м2*ᵒС/Вт > 3,348 м2*ᵒС/Вт.

Условие выполнено.

 

 

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

При устройстве стены, защищенной плитным утеплителем возможно устройство вентилируемой прослойки. Она позволяет отводить конденсат от материала и предотвращать его намокание. Минимальная толщина зазора 1 сантиметр. Это пространство не замкнуто и имеет непосредственное сообщение с наружным воздухом.

При наличии воздушно-вентилируемой прослойки в расчете учитываются только те слои, которые находятся до нее со стороны теплого воздуха. Например, пирог стены состоит из штукатурки, внутренней кладки, утеплителя, воздушной прослойки и наружной кладки. В расчет принимаются только штукатурка, внутренняя кладка и утеплитель. Наружный слой кладки идет после вентзазора, поэтому не учитывается. В данном случае наружная кладка выполняет лишь эстетическую функцию и защищает утеплитель от внешних воздействий.

Важно: при рассмотрении конструкций, где воздушное пространство замкнуто, оно учитывается в расчете. Например, в случае оконных заполнений. Воздух между стеклами играет роль эффективного утеплителя.

Программа «Теремок»

Для выполнения расчета с помощью персонального компьютера специалисты часто используют программу для теплотехнического расчета «Теремок». Она существует в онлайн-варианте и как приложение для оперативных систем.

Программа производит вычисления на основе всех необходимых нормативных документов. Работа с приложением предельно проста. Оно позволяет выполнять работу в двух режимах:

  • расчет необходимого слоя утеплителя;
  • проверка уже продуманной конструкции.

В базе данных имеются все необходимые характеристики для населенных пунктов нашей страны, достаточно лишь выбрать нужный. Также необходимо выбрать тип конструкции: наружная стена, мансардная кровля, перекрытие над холодным подвалом или чердачное.

При нажатии кнопки продолжения работы появляется новое окно, позволяющее «собрать» конструкцию. Многие материалы имеются в памяти программы. Они подразделены на три группы для удобства поиска: конструкционные, теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные. Нужно задать лишь толщину слоя, теплопроводность программа укажет сама.

При отсутствии необходимых материалов их можно добавить самостоятельно, зная теплопроводность.

Перед тем как производить вычисления, необходимо выбрать тип расчета над табличкой с конструкцией стены. В зависимости от этого программа выдаст либо толщину утеплителя, либо сообщит о соответствии ограждающей конструкции нормам. После завершения вычислений, можно сформировать отчет в текстовом формате.

«Теремок» очень удобен для пользования и с ним способен разобраться даже человек без технического образования. Специалистам же он значительно сокращает время на вычисления и оформление отчета в электронном виде.

Главным достоинством программы является тот факт, что она способна вычислить толщину утепления не только наружной стены, но и любой конструкции. Каждый из расчетов имеет свои особенности, и непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех. Для строительства частного дома достаточно освоить данное приложение, и не придется вникать во все сложности. Расчет и проверка всех ограждающих поверхностей займет не более 10 минут.

Теплотехнический расчет онлайн (обзор калькулятора)

Теплотехнический расчет можно сделать в Интернете онлайн. Неплохим, как на мое усмотрение являться сервис: rascheta.net. Давайте вкратце рассмотрим, как с ним работать.

Перейдя на сайт онлайн калькулятора, первым делом нужно выбрать нормативы по которым будет производится расчет. Я выбираю свод правил от 2012 года, так как это более новый документ.

Дальше нужно указать регион в котором будет строятся объект. Если нет Вашего города выбирайте ближайший большой город. После этого указываем тип зданий и помещений. Скорей всего Вы будете рассчитывать жилое здание, но можно выбрать общественные, административные, производственные и другие. И последнее, что нужно выбрать — вид ограждающей конструкции (стены, перекрытия, покрытия).

Расчетную среднюю температуру, относительную влажность и коэффициент теплотехнической однородности оставляем такими же, если не знаете как их изменять.

В опциях расчета устанавливаем все две галочки, кроме первой.

В таблице указываем пирог стены начиная снаружи — выбираем материал и его толщину. На этом собственно весь расчет и закончен. Под таблицей будет результат расчета. Если какое-то из условий не выполняется меняем толщину материала или же сам материал, пока данные не будут соответствовать нормативным документам.

Если Вы желаете посмотреть алгоритм расчета, то нажимаем на кнопку «Отчет» внизу страницы сайта.

 

 

postroy-sam.com

TermoCalc | Теплотехнический онлайн-калькулятор "Термокальк"

Внутренняя температура помещения :

°С

Максимальная влажность помещения :

%

Влажностный режим помещения :

Условия эксплуатации конструкций :

Градусо-сутки отопительного периода :

ГСОП

Плоскость максимального увлажнения в конструкции:

Соответствие фактического теплосопротивления данной стеновой конструкции нормативным требованиям:

В соответствии с ГОСТ Р 54851-2011:

Применён коэффициент теплотехнической однородности типа выбранной стеновой конструкции

Применён коэффициент теплотехнической однородности особенностей здания

Коэффициент продуваемой минеральной ваты

Применён региональный коэффициент

Понижающий коэффициент при превышении удельного расхода отопления стен

ТРЕБУЕМОЕ теплосопротивление стеновой конструкции:

(м·°С)/Вт

Приведённое теплосопротивление конструкции:

(м·°С)/Вт

Соответствие данной стеновой конструкции нормативу по санитарно-гигиеническому требованию:

Температура помещения:

°С

Температура внутренней поверхности стены:

°С

Требуемая разница между температур. не более:

°С

Температура росы (справочно):

°С

Соответствие нормативу по защите данной стеновой конструкции от переувлажнения:

Сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения:

(м·ч·Па)/мг

Требуемое сопротивление паропроницанию (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период):

(м·ч·Па)/мг

Требуемого сопротивления паропроницанию, (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными средними месячными температурами наружного воздуха):

(м·ч·Па)/мг

termocalc.ru

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены, пример

Чтобы в жилище было тепло в самые сильные морозы, необходимо правильно подобрать систему теплоизоляции – для этого выполняют теплотехнический расчет наружной стены.Результат вычислений показывает, насколько эффективен реальный или проектируемый способ утепления.

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены

Вначале следует подготовить исходные данные. На расчетный параметр влияют следующие факторы:

  • климатический регион, в котором находится дом;
  • назначение помещения – жилой дом, производственное здание, больница;
  • режим эксплуатации здания – сезонный или круглогодичный;
  • наличие в конструкции дверных и оконных проемов;
  • влажность внутри помещения, разница внутренней и наружной температуры;
  • число этажей, особенности перекрытия.

После сбора и записи исходной информации определяют коэффициенты теплопроводности строительных материалов, из которых изготовлена стена. Степень усвоения тепла и теплоотдачи зависит от того, насколько сырым является климат. В связи с этим для вычисления коэффициентов используют карты влажности, составленные для Российской Федерации. После этого все числовые величины, необходимые для расчета, вводятся в соответствующие формулы.

Теплотехнический расчет наружной стены, пример для пенобетонной стены

В качестве примера рассчитываются теплозащитные свойства стены, выложенной из пеноблоков, утепленной пенополистиролом с плотностью 24 кг/м3 и оштукатуренной с двух сторон известково-песчаным раствором. Вычисления и подбор табличных данных ведутся на основании строительных правил. Исходные данные: район строительства – Москва; относительная влажность – 55%, средняя температура в доме tв = 20О С. Задается толщина каждого слоя: δ1, δ4=0,01м (штукатурка), δ2=0,2м (пенобетон), δ3=0,065м (пенополистирол «СП Радослав»).
Целью теплотехнического расчета наружной стены является определение необходимого (Rтр) и фактического (Rф) сопротивления теплопередаче.
Расчет

  1. Согласно таблице 1 СП 53.13330.2012 при заданных условиях режим влажности принимается нормальным. Требуемое значениеRтр находят по формуле:
    Rтр=a•ГСОП+b,
    где a,b принимаются по таблице 3 СП 50.13330.2012. Для жилого здания и наружной стены a = 0,00035; b = 1,4.
    ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, их находят по формуле(5.2) СП 50.13330.2012:
    ГСОП=(tв-tот)zот,
    где tв=20О С; tот – средняя температура наружного воздуха во время отопительного периода, по таблице 1 СП131.13330.2012tот = -2,2ОС; zот = 205 сут. (продолжительность отопительного сезона согласно той же таблице).
    Подставив табличные значения, находят: ГСОП = 4551О С*сут.; Rтр = 2,99 м2*С/Вт
  2. По таблице 2 СП50.13330.2012 для нормальной влажности выбирают коэффициенты теплопроводности каждого слоя «пирога»:λБ1=0,81Вт/(м°С), λБ2=0,26Вт/(м°С), λБ3=0,041Вт/(м°С), λБ4=0,81Вт/(м°С).
    По формуле E.6 СП 50.13330.2012 определяют условное сопротивление теплопередаче:
    R0усл=1/αint+δn/λn+1/αext.
    гдеαext = 23 Вт/(м2°С) из п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
    Подставляя числа, получаютR0усл=2,54м2°С/Вт. Уточняют его с помощью коэффициента r=0.9, зависящего от однородности конструкций, наличия ребер, арматуры, мостиков холода:
    Rф=2,54•0,9=2,29м2•°С/Вт.

Полученный результат показывает, что фактическое теплосопротивление меньше требуемого, поэтому нужно пересмотреть конструкцию стены.

Теплотехнический расчет наружной стены, программа упрощает вычисления

Несложные компьютерные сервисы ускоряют вычислительные процессы и поиск нужных коэффициентов. Стоит ознакомиться с наиболее популярными программами.

  1. «ТеРеМок». Вводятся исходные данные: тип здания (жилой), внутренняя температура 20О , режим влажности – нормальный, район проживания – Москва. В следующем окне открывается рассчитанное значение нормативного сопротивления теплопередаче – 3,13 м2*оС/Вт.
    На основании вычисленного коэффициента происходит теплотехнический расчет наружной стены из пеноблоков (600 кг/м3), утепленной экструдированным пенополистиролом «Флурмат 200» (25 кг/м3) и оштукатуренной цементно-известковым раствором. Из меню выбирают нужные материалы, проставляя их толщину (пеноблок – 200 мм, штукатурка – 20 мм), оставив незаполненной ячейку с толщиной утеплителя.
    Нажав кнопку «Расчет», получают искомую толщину слоя теплоизолятора – 63 мм. Удобство программы не избавляет ее от недостатка: в ней не принимается во внимание разная теплопроводность кладочного материала и раствора. Спасибо автору можно сказать по этому адресу http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
  2. Вторая программа предлагается сайтом http://rascheta.net/. Ее отличие от предыдущего сервиса в том, что все толщины задаются самостоятельно. В расчет вводится коэффициент теплотехнической однородности r. Его выбирают из таблицы: для пенобетонных блоков с проволочной арматурой в горизонтальных швах r = 0,9.
    После заполнения полей программа выдает отчет о том, каково фактическое тепловое сопротивление выбранной конструкции, отвечает ли она климатическим условиям. Кроме того, предоставляется последовательность вычислений с формулами, нормативными источниками и промежуточными значениями.

При возведении дома или проведении теплоизоляционных работ важна оценка результативности утепления наружной стены: теплотехнический расчет, выполненный самостоятельно или с помощью специалиста позволяет сделать это быстро и точно.

wallsgrow.ru

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий :: SYL.ru

Теплотехнический расчет позволяет определить минимальную толщину ограждающих конструкций для того, чтобы не было случаев перегрева или промерзания в процессе эксплуатации строения.

Ограждающие конструктивные элементы отапливаемых общественных и жилых зданий, за исключением требований устойчивости и прочности, долговечности и огнестойкости, экономичности и архитектурного оформления, должны отвечать в первую очередь теплотехническим нормам. Выбирают ограждающие элементы в зависимости от конструктивного решения, климатологических характеристик района застройки, физических свойств, влажно-температурного режима в здании, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче, воздухонипроницанию и паропроницанию.

В чем смысл расчета?

  1. Если во время расчета стоимости будущего строения учитывать лишь прочностные характеристики, то, естественно, стоимость будет меньше. Однако это видимая экономия: впоследствии на обогрев помещения уйдет значительно больше средств.
  2. Грамотно подобранные материалы создадут в помещении оптимальный микроклимат.
  3. При планировке системы отопления также необходим теплотехнический расчет. Чтобы система была рентабельной и эффективной, необходимо иметь понятие о реальных возможностях здания.

Теплотехнические требования

Важно, чтобы наружные конструкции соответствовали следующим теплотехническим требованиям:

  • Имели достаточные теплозащитные свойства. Другими словами, нельзя допускать в летнее время перегрева помещений, а зимой – излишних потерь тепла.
  • Разность температур воздуха внутренних элементов ограждений и помещений не должна быть выше нормативного значения. В противном случае может произойти чрезмерное охлаждение тела человека излучением тепла на данные поверхности и конденсация влаги внутреннего воздушного потока на ограждающих конструкциях.
  • В случае изменения теплового потока температурные колебания внутри помещения должны быть минимальные. Данное свойство называется теплоустойчивостью.
  • Важно, чтобы воздухонепроницаемость ограждений не вызывала сильного охлаждения помещений и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций.
  • Ограждения должны иметь нормальный влажностный режим. Так как переувлажнение ограждений увеличивает потери тепла, вызывает в помещении сырость, уменьшает долговечность конструкций.

Чтобы конструкции соответствовали вышеперечисленным требованиям, выполняют теплотехнический расчет, а также рассчитывают теплоустойчивость, паропроницаемость, воздухопроницаемость и влагопередачу по требованиям нормативной документации.

Теплотехнические качества

От теплотехнических характеристик наружных конструктивных элементов строений зависит:

  • Влажностный режим элементов конструкции.
  • Температура внутренних конструкций, которая обеспечивает отсутствие на них конденсата.
  • Постоянная влажность и температура в помещениях, как в холодное, так и в теплое время года.
  • Количество тепла, которое теряется зданием в зимний период времени.

Итак, исходя из всего перечисленного выше, теплотехнический расчет конструкций считается немаловажным этапом в процессе проектирования зданий и сооружений, как гражданских, так и промышленных. Проектирование начинается с выбора конструкций – их толщины и последовательности слоев.

Задачи теплотехнического расчета

Итак, теплотехнический расчет ограждающих конструктивных элементов осуществляется с целью:

  1. Соответствия конструкций современным требованиям по тепловой защите зданий и сооружений.
  2. Обеспечения во внутренних помещениях комфортного микроклимата.
  3. Обеспечения оптимальной тепловой защиты ограждений.

Основные параметры для расчета

Чтобы определить расход тепла на отопление, а также произвести теплотехнический расчет здания, необходимо учесть множество параметров, зависящих от следующих характеристик:

  • Назначение и тип здания.
  • Географическое расположение строения.
  • Ориентация стен по сторонам света.
  • Размеры конструкций (объем, площадь, этажность).
  • Тип и размеры окон и дверей.
  • Характеристики отопительной системы.
  • Количество людей, находящихся в здании одновременно.
  • Материал стен, пола и перекрытия последнего этажа.
  • Наличие системы горячего водоснабжения.
  • Тип вентиляционных систем.
  • Другие конструктивные особенности строения.

Теплотехнический расчет: программа

На сегодняшний день разработано множество программ, позволяющих произвести данный расчет. Как правило, расчет осуществляется на основании методики, изложенной в нормативно-технической документации.

Данные программы позволяют вычислить следующее:

  • Термическое сопротивление.
  • Потери тепла через конструкции (потолок, пол, дверные и оконные проемы, а также стены).
  • Количество тепла, требуемого для нагрева инфильтрирующего воздуха.
  • Подбор секционных (биметаллических, чугунных, алюминиевых) радиаторов.
  • Подбор панельных стальных радиаторов.

Теплотехнический расчет: пример расчета для наружных стен

Для расчета необходимо определить следующие основные параметры:

  • tв = 20°C – это температура воздушного потока внутри здания, которая принимается для расчета ограждений по минимальным значениям наиболее оптимальной температуры соответствующего здания и сооружения. Принимается она в соответствии с ГОСТом 30494-96.
  • По требованиям ГОСТа 30494-96 влажность в помещении должна составлять 60%, в результате в помещении будет обеспечен нормальный влажностный режим.
  • В соответствии с приложением B СНиПа 23-02-2003, зона влажности сухая, значит, условия эксплуатации ограждений – A.
  • tн = -34 °C – это температура наружного воздушного потока в зимний период времени, которая принимается по СНиП исходя из максимально холодной пятидневки, имеющей обеспеченность 0,92.
  • Zот.пер = 220 суток – это длительность отопительного периода, которая принимается по СНиПу, при этом среднесуточная температура окружающей среды ≤ 8 °C.
  • Tот.пер. = -5,9 °C – это температура окружающей среды (средняя) в отопительный период, которая принимается по СНиП, при суточной температуре окружающей среды ≤ 8 °C.

Исходные данные

В таком случае теплотехнический расчет стены будет производиться с целью определения оптимальной толщины панелей и теплоизоляционного материала для них. В качестве наружных стен будут использоваться сэндвич-панели (ТУ 5284-001-48263176-2003).

Комфортные условия

Рассмотрим, как выполняется теплотехнический расчет наружной стены. Для начала следует вычислить требуемое сопротивление теплопередачи, ориентируясь на комфортные и санитарно-гигиенические условия:

R0тр = (n × (tв – tн)) : (Δtн × αв), где

n = 1 – это коэффициент, который зависит от положения наружных конструктивных элементов по отношению к наружному воздуху. Его следует принимать по данным СНиПа 23-02-2003 из таблицы 6.

Δtн = 4,5 °C – это нормируемый перепад температуры внутренней поверхности конструкции и внутреннего воздуха. Принимается по данным СНиПа из таблицы 5.

αв = 8,7 Вт/м2 °C – это теплопередача внутренних ограждающих конструкций. Данные берутся из таблицы 5, по СНиПу.

Подставляем данные в формулу и получаем:

R0тр = (1 × (20 – (-34)) : (4,5× 8,7) = 1,379 м2 °C/Вт.

Условия энергосбережения

Выполняя теплотехнический расчет стены, исходя из условий энергосбережения, необходимо вычислить требуемое сопротивление теплопередачи конструкций. Оно определяется по ГСОП (градусо-сутки отопительного периода, °C) по следующей формуле:

ГСОП = (tв – tот.пер.) × Zот.пер, где

tв – это температура воздушного потока внутри здания, °C.

Zот.пер. иtот.пер. – это продолжительность (сут.) и температура (°C) периода, имеющего среднесуточную температуру воздуха ≤ 8 °C.

Таким образом:

ГСОП = (20 – (-5,9)) ×220 = 5698.

Исходя из условий энергосбережения, определяем R0тр методом интерполяции по СНиПу из таблицы 4:

R0тр = 2,4 + (3,0 – 2,4)×(5698 – 4000)) / (6000 – 4000)) = 2,909 (м2°C/Вт)

Далее, выполняя теплотехнический расчет наружной стены, следует вычислить сопротивление теплопередаче R0:

R0 = 1/ αв + R1 + 1/ αн, где

R1= d/l.

d – это толщина теплоизоляции, м.

l = 0,042 Вт/м°C – это теплопроводность минераловатной плиты.

αн = 23 Вт/м2°C – это теплоотдача наружных конструктивных элементов, принимаемый по СНиПу.

R0 = 1/8,7 + d/0,042+1/23 = 0,158 + d/0,042.

Толщина утеплителя

Толщина теплоизоляционного материала определяется исходя из того, что R0 = R0тр, при этом R0тр берется при условиях энергосбережения, таким образом:

2,909 = 0,158 + d/0,042, откуда d = 0,116 м.

Подбираем марку сэндвич-панелей по каталогу с оптимальной толщиной теплоизоляционного материала: ДП 120, при этом общая толщина панели должна составлять 120 мм. Аналогичным образом производится теплотехнический расчет здания в целом.

Необходимость выполнения расчета

Запроектированные на основании теплотехнического расчета, выполненного грамотно, ограждающие конструкции позволяют сократить затраты на отопление, стоимость которого регулярно увеличиваются. К тому же сбережение тепла считается немаловажной экологической задачей, ведь это напрямую связано с уменьшением потребления топлива, что приводит к снижению воздействия негативных факторов на окружающую среду.

Кроме того, стоит помнить о том, что неправильно выполненная теплоизоляция способна привести к переувлажнению конструкций, что в результате приведет к образованию плесени на поверхности стен. Образование плесени, в свою очередь, приведет к порче внутренней отделки (отслаивание обоев и краски, разрушение штукатурного слоя). В особо запущенных случаях может понадобиться радикальное вмешательство.

Очень часто строительные компании в своей деятельности стремятся использовать современные технологии и материалы. Только специалисту под силу разобраться в необходимости применения того или иного материала, как отдельно, так и в совокупности с другими. Именно теплотехнический расчет поможет определиться с наиболее оптимальными решениями, которые обеспечат долговечность конструктивных элементов и минимальные финансовые затраты.

www.syl.ru

Как сделать теплотехнический расчет стены индивидуального дома

Сегодня мы рассмотрим как провести теплотехнический расчет наружной стены.

Первым делом открываем СНиП  23-01-99 «Климатология» и выписываем из него необходимые данные, касающиеся нужного нам города. Будем делать расчет на примере Екатеринбурга и Москвы (значения для Москвы в скобочках).

  1. СНиП «Климатология». Табл.1.

Tint +22o, (+22о) – температура внутри помещения, принимается по самому холодному помещению. В данном случае для ванны. Для жилой комнаты эта температура будет +20 (для расчета можно использовать и это значение).

Text -35o, (-28о) -5 колонка в табл.1 – температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.92

Tn -6o, (-3,1о) — 12 колонка в табл.1 – средняя температура наружного воздуха

Znt 230 (214) — 11 колонка в табл.1 – продолжительность (сут.) отопительного периода.

В этой же таблице можно посмотреть преобладающее направление ветра за декабрь-февраль в вашем городе. В Екатеринбурге, Киеве – западные ветра. В Москве и Санкт-Петербурге преобладают юго-западные ветра. В Перми, Кургане, Минске – южные ветра.

2. Посчитаем градусо-сутки отопительного периода (ГСОП) по формуле из СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»:

Dd= (Tint — Tn) Znt

Подставляем наши значения:

(22-(-6)*230 = 6440 – Екатеринбург

(22-(-3,1)*214 = 5371 – Москва

3. Определяем нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rred по СНиП 23-02-2003. Смотреть значения в табл.4 для жилых зданий.

Екатеринбург Dd = 6440. В таблице это значение находится в пределах от 6000 до 8000. Таким образом, нормируемое значение сопротивления теплопередачи стен будет в пределах 3,5-4,2 (табл.4 колонка 3). Находим более точное значение методом интерполяции.

При 6000 значение Rred 3,5

Определяем значение Rred для 440.

8000-6000 = 2000;  4.2 — 3.5 = 0,7

2000 – 0,7

440 – х

х = (440*0,7)/2000 = 0,154 м2×°С/Вт

Rred = 3,5 + 0,154 = 3,654 м2×°С/Вт

Тоже посчитаем для Москвы:

Москва Dd = 5371. В таблице это значение находится в пределах от 4000 до 6000. Таким образом, нормируемое значение сопротивления теплопередачи стен будет в пределах 2,8-3,5.

При 4000 значение Rred 2,8

Определяем значение Rred для 1371.

6000-4000 = 2000;  3.5 — 2.8 = 0,7

2000 – 0,7

1371 – х

х = (1371*0,7)/2000 = 0,480 м2×°С/Вт

Rred = 2,8 + 0,480 = 3,280 м2×°С/Вт

Мы получили нормируемые значения сопротивления теплопередаче стен. Значения, которые мы получим для конкретной стены, должны быть больше или равны этому значению. Rфакт.> Rred

4. А теперь приступаем к расчету конкретной стены.  В качестве примера использую стену и крупноформатного керамического камня:

  • Выбираем параметры стены. Для примера выберем блоки  Porotherm толщиной 510 мм с отделкой штукатуркой 2 см.
  • В интернете находим теплотехнические параметры блока. Нас интересует параметр теплопроводность обозначается λ, Вт/(м*С). Теплопроводность нужного нам блока у Екатеринбургской фирмы будет 0,14 (смотреть параметры необходимо у производителей в вашем городе, потому что параметры отличаются). Штукатурка λ=0.76
  • Нам понадобятся дополнительные значения  из СНиП «Тепловая защита зданий».  aintкоэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2×°С) для стен этот параметр составляет 8,7. (см. в табл. 7). И aext — коэффициент теплоотдачи для зимних условий, для наружных стен – 23 (СНиП ll-3-79 табл.6).
  • Основная формула для расчета:

Rфакт. = Rint+ Rк + Rext

Rint = 1/aint = 1/8.7 = 0,115 м2×°С/Вт

Rext = 1/aint = 1/23 = 0,043 м2×°С/Вт

Rк = R1+ R2+….(сколько слоев конструкции стены столько и R)

R1 = 0,51/0,14 = 3,64 м2×°С/Вт (0,51 – толщина стены, 0,15 – теплопроводность)

R2 = 0,02/0,76 = 0,03 м2×°С/Вт

Rк = 3,64 + 0,03 = 3,67 м2×°С/Вт

Rфакт. = 0,115 + 3,67+ 0,043 = 3,828 м2×°С/Вт

Rred = 3,654 м2×°С/Вт

Rфакт. = 3,828 м2×°С/Вт

3,828 > 3,654

Условие выполняется, значит, данная конструкция стены нам подходит. Для Москвы можно попробовать взять блок толщиной 380 мм.

Тэги: Стены

Оставить отзыв

yoohouse.ru

Теплотехнический расчет онлайн

При теплотехническом расчете, особенно, что касается расчета точки росы и сопротивления паропроницаемости очень важно правильно принять при расчете влажность и температуру внутреннего воздуха, т.к. от этого во многом зависит результат расчета. Если эти параметры не указаны в задании на проектирование (исходные данные) то их следуют принимать согласно следующих нормативных документов. Для удобства представлены выдержки из них.

1. СП50.13330.2012. «Тепловая защита зданий»

Влажность воздуха:

для помещений жилых зданий, больничных учреждений, диспансеров, амбулаторно-поликлинических учреждений, родильных домов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, общеобразовательных детских школ, детских садов, яслей, яслей-садов (комбинатов) и детских домов - 55%;

для кухонь - 60%;

для ванных комнат - 65%;

для теплых подвалов и подполий с коммуникациями - 75%;

для теплых чердаков жилых зданий - 55%;

для других помещений общественных зданий (за исключением вышеуказанных) - 50%.

Температура внутреннего воздуха:

Для жилых, лечебно профилактических и детских учреждений, школ, интернатов, гостинец и общежитий -20-22oС.

Для общественных кроме указанных выще, административных и бытовых, производственных и других зданий-16-21oС.

2. ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях»

Влажность воздуха:

Жилая комната -45-60%

Кухня,туалет,ванная –не нормируется.

Межквартирный коридор 30-45%

Вестибюль, лестничная клетка, кладовые –не нормируется.

Температура внутреннего воздуха:

Жилая комната 20-23oС

Кухня,туалет 19-21oС

Ванная 24-26oС

Межквартирный коридор 18-20oС

Вестибюль, лестничная клетка, кладовые 16-18oС

Кроме вышеуказанных, в определенных случаях параметры внутреннего воздуха необходимо принимать в соответствии со следующими документами:

3. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

5. СанПин 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологическиетребования к жилым зданиям и помещениям

rascheta.net

Теплотехнический расчёт наружной кирпичной стены — КиберПедия

Цель работы:определить толщину ограждающей конструкции кирпичной стены на основании требований строительной теплотехники.

Знать:теплоизоляционные функции наружных ограждающих конструкций и теплотехнические требования к ним.

Уметь:определять понятие «ограждающая конструкция», причины, требующие теплотехнического расчёта ограждающей конструкции.

 

Краткие теоретические сведения

К ограждающим элементам здания в теплотехническом отношении предъявляются следующие требования:

· оказывать сопротивление прохождению через них тепла;

· не иметь на внутренней поверхности температуры, значительно отличающейся от температуры воздуха помещения, с тем, чтобы вблизи ограждения не ощущалось холода, а на поверхности не образовывался конденсат;

· обладать достаточной тепловой инерцией (теплоустойчивостью), чтобы колебания наружной и внутренней температур меньше отражались на колебаниях температуры внутренней поверхности;

· сохранять нормальный влажностный режим, т.к. увлажнение ограждения снижает его теплозащитные свойства.

Для выполнения перечисленных требований при проектировании ограждений производят их теплотехнический расчёт на основании данных СНиП ΙΙ-3-79* “Строительная теплотехника” и СНиП ΙΙ-23-01-99 “Строительная климатология»

Порядок выполнения теплотехнического расчёта рассмотрим на примере.

 

Порядок выполнения работы

1. Из СНиПов выписываем следующие данные для расчёта:

Район строительства – г. Новочеркасск;

Зона влажности – сухая;

Назначение здания – жилой дом;

Влажностный режим помещения – нормальный;

Условия эксплуатации – А;

Расчётная зимняя температура, равная температуре наиболее холодной пятидневки = - 22ºС;

Средняя температура отопительного периода-1,1ºС;

Относительная влажность воздуха: 60%;

Коэффициент теплоотдачи для внутренних стен =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент теплоотдачи для наружных стен в зимних условиях =8,7 Вт/м²×ºС;

Коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху П=1;

Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающих конструкций =4 ºС;

2. Согласно заданию стена состоит из керамического пустотелого кирпича плотностью ρ=1400 кг/м³ (брутто) на цементно-песчаном растворе с оштукатуриванием внутренней поверхности известково-песчаным раствором толщиной =0,02 м.


Рис. 1. Схема наружной стены

 

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче

3. Определяем минимальную толщину стены , исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, приравнивая фактическое сопротивление теплопередаче всех слоев стены требуемому сопротивлению.

Отсюда м,

где и - коэффициент теплопроводности соответственно кирпичной кладки стены и штукатурки. Таким образом, из санитарно-гигиенических и комфортных условий толщину стены принимаем 0,64 м (в 2,5 кирпича).

4. Для определения толщины стены из условий энергосбережения подсчитываем градусосутки отопительного периода (ГСОП).

ГСОП=

где Z – продолжительность суток со среднесуточной температурой воздуха меньше или равной +8ºС - 175 сут. (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»)

ГСОП= ºС×сут.

Определяем методом интерполяции из СНиП ΙΙ-3-79* «Строительная теплотехника».

Сопротивление теплопередаче для ГСОП

2,8-2,1=0,7

4000-2000=2000

0,7:2000=0,00035

ГСОП=3342,5-2000=1342,5

0,00035×1342,5=0,47

=2,1+0,47=2,57

5. Определяем толщину стены по энергосбережению

м

Таким образом, толщина стены по энергосбережению должна быть в 2,4 раза больше рассчитанной из санитарно-гигиенических и комфортных условий, что повлечет за собой увеличение нагрузки на фундаменты в несколько раз.

6. С целью уменьшения толщины стены принимаем взамен сплошной кладки трехслойный вариант с утеплителем (колодцевая кладка). Кладка наружного слоя ведется под расшивку.

 

Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС Утеплитель газобетон ρ=400 кг/м³ λ=0,15 Вт/м²×ºС Кирпичная кладка из обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе ρ=1800 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС Известково-песчаный раствор δ=20мм ρ=1700 кг/м³ λ=0,70 Вт/м²×ºС.


Рис.2. Схема наружной стены неоднородной кладки с утеплителем.

 

Определяем толщину :

где и =0,81 Вт/м²×ºС - коэффициенты теплопроводности кирпичной кладки;

=0,81 Вт/м²×ºС – коэффициент теплопроводности известково-песчаного раствора.

7. Общая толщина стены без штукатурки составит:

=0,12+0,31+0,12=0,55 м

8. Полученная толщина стены не кратна стандартной 0,64 м (2,5 кирпича), поэтому принимаем =0,64 м и уточняем требуемую толщину утеплителя:

=0,64-(0,12+0,12)=0,4 м

Окончательно принимаем толщину наружной стены 640 мм (2,5 кирпича).

Контрольные вопросы

1. Назовите теплотехнические требования, предъявляемые к наружным ограждающим конструкциям отапливаемых зданий.

2. Назовите мероприятия по предотвращению конденсации влаги внутренних ограждений.

 

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 11

cyberpedia.su

Уравнение и калькулятор потерь тепла через стену

| Инженеры Edge

Связанные ресурсы: теплопередача

Уравнение и калькулятор потерь тепла через стену

Теплообменная техника
Термодинамика
Инженерная физика

Расчет потерь тепла через стену и калькулятор

ВСЕ калькуляторы требуют членства Premium

Предварительный просмотр

: Калькулятор тепловых потерь через стену

или

Где:

Q = передача устойчивого состояния тепла (Вт)
T 1 = Температура (° C)
T 2 = Температура (° C)
k = теплопроводность (Вт / м · ° C)
ΔT стенка = изменение температуры (° C)
R стенка = термическое сопротивление перехода (° C / Вт)

Пример:

Рассмотрим высоту 3 м, ширину 5 м и 0.Стенка толщиной 3 м с теплопроводностью k = 0,9 Вт / м · ° C. В определенный день температура внутренней и внешней поверхностей стены составляет 16 ° C и 2 ° C соответственно. Скорость потери тепла через стену в этот день.

Две поверхности стены поддерживаются при заданной температуре. Скорость потери тепла через стену подлежит определению.

Допущения

1 Теплопередача через стену стабильна, поскольку температура поверхности остается постоянной на заданных значениях.
2 Теплопередача является одномерной, так как любые значительные градиенты температуры будут существовать в направлении от помещения к улице.
3 Теплопроводность постоянна.

Альтернатива стабильной скорости теплопередачи через стену за счет использования концепции термического сопротивления из

Где:

Замена

© Copyright 2000-2021, ООО «Инжиниринг Эдж» www.engineeringsedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

Дата / Время:

Что такое U-значение? Объяснение тепловых потерь, тепловой массы и онлайн-калькуляторов

Хотя в настоящее время основной упор в экологических характеристиках зданий делается на использование углерода, по-прежнему необходимо учитывать тепловые характеристики строительных материалов как способствующий фактор. Тепловые характеристики измеряются с точки зрения потерь тепла и обычно выражаются в строительной отрасли как коэффициент теплопроводности или коэффициент теплопередачи.При разработке стратегии строительства обязательно потребуются расчеты коэффициента теплопроводности. Некоторые термины имеют схожее значение, и в Интернете можно найти противоречивые интерпретации. В этой статье объясняются различные термины и их взаимосвязь.

Коэффициент теплопередачи или коэффициент теплопередачи (обратный значению R)

Коэффициент теплопередачи, также известный как коэффициент теплопередачи, - это скорость передачи тепла через конструкцию (которая может быть из одного материала или из композитного материала), деленная на разницу температур в этой конструкции.Единицы измерения - Вт / м²K. Чем лучше изолирована конструкция, тем ниже будет коэффициент теплопередачи. Стандарты изготовления и установки могут сильно повлиять на коэффициент теплопередачи. Если изоляция установлена ​​плохо, с зазорами и мостиками холода, коэффициент теплопередачи может быть значительно выше желаемого. Коэффициент теплопередачи учитывает потери тепла из-за теплопроводности, конвекции и излучения.

Расчет U-значения

Базовый расчет U-значения относительно прост.По сути, значение U можно рассчитать, найдя обратную величину суммы тепловых сопротивлений каждого материала, составляющего рассматриваемый строительный элемент. Обратите внимание, что помимо сопротивления материала внутренняя и внешняя поверхности также имеют сопротивления, которые необходимо добавить. Это фиксированные значения.

Существует ряд стандартов, регулирующих методы расчета коэффициента теплопередачи. Они перечислены в разделе «Полезные ссылки и ссылки» в конце этой статьи.

Простые расчеты коэффициента теплопередачи можно выполнить следующим образом, послойно рассматривая конструкцию строительного элемента. Однако обратите внимание, что при этом не учитываются мосты холода (например, стенные стяжки), воздушные зазоры вокруг изоляции или различные тепловые свойства, например, минометные швы . В этом примере рассматривается полая стена:

Материал Толщина Электропроводность
(значение k)
Сопротивление = Толщина ÷ проводимость
(R-значение)
Наружная поверхность 0.040 К м² / Вт
Кирпич глиняный 0,100 м 0,77 Вт / м · К 0,130 К м² / Вт
Стекловата 0,100 м 0,04 Вт / м · К 2,500 K м² / Вт
Бетонные блоки 0,100 м 1,13 Вт / м · К 0,090 К м² / Вт
Гипс 0.013 кв.м. 0,50 Вт / м · К 0,026 К м² / Вт
Внутренняя поверхность 0,130 К м² / Вт
Итого 2,916 K м² / Вт
Значение U = 1 ÷ 2,916 = 0,343 Вт / м²K

Обратите внимание, что в приведенном выше примере удельная электропроводность (значения k) строительных материалов находится в свободном доступе в Интернете; в частности от производителей.Фактически, использование данных производителя повысит точность, если конкретные указанные продукты известны на момент расчета. Хотя можно учесть швы раствора в приведенном выше расчете, оценив процентную площадь раствора по отношению к заложенной в нем блочной кладке, следует иметь в виду, что это грубый метод по сравнению с более надежным методом, изложенным в BS EN ISO 6946 I .

Измерение коэффициента теплопередачи

Хотя проектные расчеты являются теоретическими, можно также провести измерения после строительства.У них есть то преимущество, что можно учитывать качество изготовления. Расчеты теплопроводности крыш или стен можно проводить с помощью измерителя теплового потока. Он состоит из датчика термобатареи, который прочно прикреплен к испытательной зоне, чтобы контролировать тепловой поток изнутри наружу. Коэффициент теплопередачи получается путем деления среднего теплового потока (потока) на среднюю разницу температур (внутри и снаружи) за непрерывный период около 2 недель (или более года в случае плиты первого этажа из-за накопления тепла в помещении). земля).

Точность измерений зависит от ряда факторов:

  • Величина разницы температур (больше = точнее)
  • Погодные условия (лучше облачно, чем солнечно)
  • Хорошая адгезия термобатареи к испытательной зоне
  • Продолжительность мониторинга (большая продолжительность позволяет получить более точное среднее значение)
  • Больше контрольных точек обеспечивает большую точность для предотвращения аномалий

Два усложняющих фактора, которые могут повлиять на свойства теплопередачи материалов, включают:

  • Температура окружающей среды, в том числе из-за скрытой теплоты
  • Воздействие конвекционных потоков (повышенная конвекция способствует тепловому потоку)

Калькуляторы коэффициента теплопередачи

Поскольку расчет U-значений может занять много времени и быть сложным (особенно там, где, например, необходимо учитывать холодный мостик), было выпущено множество онлайн-калькуляторов U-value.Однако многие из них доступны только по подписке, а бесплатные, как правило, слишком упрощены. Другой вариант - запросить расчет, например, у производителя изоляции, продукт которого указывается.

Утвержденные строительные нормы и правила

Документы L1A, L2A, L1B и L2B в Англии и Уэльсе ссылаются на публикацию BR 443 Соглашения для расчета U-значения II для утвержденных методологий расчета, а в сопутствующем документе U-value условные обозначения в упражняться.Рабочие примеры с использованием BR 443 III предоставляют полезные рекомендации.

R-значение или теплоизоляция (обратная U-значению)

Теплоизоляция является преобразователем коэффициента теплопередачи; другими словами, способность материала противостоять тепловому потоку. R-значения чаще используются в определенных частях мира (например, в Австралии), в отличие от Великобритании, предпочитающей U-значения. Единицами измерения коэффициента теплопередачи являются м²K / Вт, и, опять же, более высокое значение указывает на лучшую производительность (в отличие от более низкого значения, требуемого для значения U).

значение k или теплопроводность (также известное как значение лямбда или λ; величина, обратная удельному тепловому сопротивлению)

Теплопроводность - это способность материала проводить тепло. Следовательно, высокая теплопроводность означает, что передача тепла через материал будет происходить с большей скоростью; обратите внимание, что это также зависит от температуры. Единицы теплопроводности - Вт / м⋅К. Однако, в отличие от значений U и R, значения k не зависят от толщины рассматриваемого материала.

Значение Y, или теплопроводность, или коэффициент теплопередачи

Способность материала поглощать и отдавать тепло из внутреннего пространства при изменении температуры этого пространства называется теплопроводностью (или коэффициентом теплопередачи ) и определяется в BS EN ISO 13786: 2007 Тепловые характеристики строительных элементов IV . Это также является основой для «динамической модели агрегата» в Руководстве A CIBSE: Экологический дизайн V , которое используется для расчета охлаждающих нагрузок и летних температур в помещениях.Чем выше теплопроводность, тем выше будет тепловая масса. Теплопроводность аналогична коэффициенту теплопередачи (и используются те же единицы измерения). Однако он измеряет теплоемкость материала, то есть способность материала сохранять и выделять тепло в течение определенного периода времени, обычно 24 часа. Как и коэффициент теплопередачи, единицы измерения - Вт / м²K.

Обратите внимание, что коэффициент теплопроводности «значение Y» не следует путать с коэффициентом теплового моста «значение y» , который определен в приложении K к стандартной процедуре оценки (SAP) как полученный из линейного коэффициента теплопередачи.

Psi (Ψ) значение, или линейный коэффициент теплопередачи

Мера теплопотерь из-за теплового моста называется линейной теплопередачей (в отличие от теплопередачи «площади», которая иначе именуется U-величиной), с единицами измерения, опять же, Вт / м²K. Значения Psi используются для получения значений y (коэффициент теплового моста ) в Приложении K Стандартной процедуры оценки.

Удельное термическое сопротивление (обратное теплопроводности)

Термическое сопротивление - это способность материала сопротивляться теплопроводности через него.Как и значение k, это свойство не зависит от толщины рассматриваемого материала. Единицы измерения удельного теплового сопротивления - Км / Вт.

Теплопроводность (обратная термическому сопротивлению)

Это относится к количеству тепла, проводимого через материал заданного объема в единицу времени, то есть скорость теплопроводности. Таким образом, единицы измерения - Вт / К.

Тепловое сопротивление (обратно пропорционально теплопроводности)

Это мера того, насколько хорошо материал может сопротивляться теплопроводности через него, и измеряется в К / Вт.Как и в случае с теплопроводностью, это мера скорости переноса для данного объема.

Тепловая масса

До сих пор в строительной отрасли Великобритании в значительной степени игнорировалось, тепловая масса (в отличие от теплопроводности) выводится из удельной теплоемкости (способность материала накапливать тепло относительно своей массы), плотности и теплопроводность (насколько легко тепло может проходить через материал). Теплопроводность используется SAP 2009 в форме значения «k» (или каппа) при расчете параметра тепловой массы (TMP).Значение k - это теплоемкость на единицу площади «термически активной» части конструктивного элемента (только первые 50 мм или около того толщины элемента оказывают реальное влияние на тепловую массу, так как она уменьшается с увеличением глубины до элемент; за пределами 100 мм эффект незначителен). Следует отметить, что значение «k» является приблизительным, поскольку делаются предположения о степени термически активных объемов материала; кроме того, он игнорирует влияние теплопроводности при расчете периода, в течение которого тепло поглощается и выделяется из материала.BS EN ISO 13786 VI обеспечивает более эффективный метод определения тепловой массы. Не следует путать тепловую массу с изоляцией.

Значение тепловой массы невозможно переоценить, как показано на следующих примерах:

Строительство стен Значение U Тепловая проводимость Тепловая масса
  • Кирпич 200мм
  • «Мокрая» штукатурка 13 мм
2 Вт / м²K 4.26 Вт / м² · K 169 кДж / м² · K
  • Кирпич 100мм
  • Полость, заполненная минеральной ватой 150 мм
  • Газобетонный блок 100мм
  • Гипсокартон толщиной 13 мм на штукатурке 10 мм
0,19 Вт / м²K 1,86 Вт / м² · K 9 кДж / м² · K

Обратите внимание, насколько низкая тепловая масса современной полой стены по сравнению с массивной кирпичной стеной.Однако, заменив сухую штукатурку «влажной» штукатуркой толщиной 13 мм, пропускная способность может быть значительно увеличена:

Строительство стен Значение U Тепловая проводимость Тепловая масса
  • Кирпич 100мм
  • Полость, заполненная минеральной ватой 150 мм
  • Газобетонный блок 100мм
  • «Мокрая» штукатурка 13 мм
0.19 Вт / м²K 2,74 Вт / м² · K 60 кДж / м² · K

Таким образом, можно увидеть, что такое разделение гипсокартона позволяет почти полностью удалить эффективную тепловую массу в доме, построенном в соответствии с современными стандартами и технологиями.

Использование тепловой массы для борьбы с перегревом в летнее время обсуждается более подробно в серии статей Адаптация к изменению климата в зданиях: избыточное тепло , часть первая VII и две VIII .

Декремент

Описывает способ, с помощью которого плотность, теплоемкость и теплопроводность материала могут замедлять передачу тепла от одной стороны к другой, а также уменьшать это усиление при прохождении через него. Следовательно, это влияет на тепловые характеристики здания в более теплые периоды. Они называются задержкой декремента и коэффициентом декремента соответственно.

Химическая фаза

Когда материал меняет состояние с твердого на жидкое или с жидкости на газ, теплопроводность этого материала может измениться.Это происходит из-за поглощения и выделения скрытой теплоты, а также может происходить в меньших масштабах, что может быть выгодно при строительстве.

Становятся все более доступными материалы, которые могут обеспечить высокую тепловую массу при малых объемах. Эти вещества, известные как материалы с фазовым переходом (PCM), могут накапливать и выделять скрытое тепло при плавлении и затвердевании соответственно в узком температурном диапазоне. Эти материалы могут быть микрокапсулированы в определенных типах строительных материалов, таких как гипс или глина, с образованием либо облицовочных плит, либо потолочной плитки.Они также могут быть макроинкапсулированы, например, в Пластины теплообменника для использования в охлаждающих и вентиляционных установках и исследуются на предмет включения в пенополиуретановые панели для таких применений, как облицованные металлом композитные облицовочные панели. Преимущество ПКМ в том, что они могут обеспечивать значительное количество тепловой массы, будучи сами по себе очень тонкими; то есть , тепловая масса кажется непропорционально большой по сравнению с физической толщиной материала.

PCM

могут предложить практическое решение для повторного использования тепловой массы в легких зданиях для противодействия перегреву и более подробно рассматриваются в серии статей Адаптация к изменению климата в зданиях: Избыточное тепло (часть вторая) IX .

Заинтересованы в большем количестве подобного контента? Подпишитесь на информационный бюллетень NBS eWeekly.

Зарегистрируйтесь сейчас

(a) Рассчитайте коэффициент теплопроводности (в Вт) через стены дома толщиной 13,5 см, у которых средняя теплопроводность в два раза выше, чем у стекловаты. Предположим, что нет ни окон, ни дверей. Площадь стен составляет 105 м 2, а их i

.

Вопрос:

(a) Вычислите коэффициент теплопроводности (в Вт) через стены дома равной 13.2 {/ eq} и их внутренняя поверхность имеет температуру 23,0 ° C, а их внешняя поверхность - 5,00 ° C.

(b) Сколько комнатных обогревателей мощностью 1 кВт необходимо для уравновешивания теплопередачи за счет теплопроводности?

Тепловой поток:

Из-за разницы температур количество теплопередачи на единицу площади через твердое тело можно рассчитать по формуле:

{eq} \ dfrac {Q} {A} = \ dfrac {{k \ left ({{T _ {\ rm {h}}} - {T _ {\ rm {l}}}} \ right)}} { L} {/ экв}.

Здесь {eq} \ dfrac {Q} {A} {/ eq} - тепловой поток, {eq} k {/ eq} - теплопроводность, {eq} L {/ eq} - толщина, {eq} {T _ {\ rm {h}}} {/ eq} - более высокая температура, а {eq} {T _ {\ rm {l}}} {/ eq} - более низкая температура.

Если теплопроводность твердого тела выше, это означает, что значение теплового потока будет большим, а если значение толщины меньше, то количество теплового потока будет большим.

Ответ и объяснение: 1

Данные

  • Толщина стены составляет {eq} L = 13,5 \; {\ rm {cm}} \; {\ rm {=}} \; {\ rm {0}} {\ rm {. \ circ C}} {/ экв}.

    (а)

    Формула для расчета скорости теплопроводности через стену дома имеет вид

    {eq} \ dot Q = \ dfrac {{{k _ {{\ rm {wall}}}} A \ left ({{T _ {\ rm {i}}} - {T_0}} \ right)}} { L} {/ экв}.

    {eq} \ dot Q {/ eq} - скорость теплопроводности через стену дома.

    Подставьте все известные значения в приведенную выше формулу.

    {экв} \ begin {align *} \ dot Q & = \ dfrac {{2 {k _ {{\ rm {glass}} \; {\ rm {шерсть}}}} \ times A \ times \ left ({{T _ {\ rm {i}}} - {T_0}} \ right)}} {L} \\ & = \ dfrac {{2 \ раз 0.042 \ times 105 \ times \ left ({23–5} \ right)}} {{0.135}} \\ & = 1176 \; {\ rm {W}} \ end {выровнять *} {/ eq}

    Таким образом, коэффициент теплопроводности через стену дома равен {eq} 1176 \; {\ rm {W}} {/ экв}.

    (б)

    Количество нагревателей для уравновешивания теплопередачи за счет теплопроводности можно рассчитать, используя все известные значения как,

    {экв} \ begin {align *} n & = \ dfrac {{1176}} {{1000}} \\ & \ около 1,2 \ end {выровнять *} {/ eq}

    Из приведенного выше расчета можно заметить, что для уравновешивания теплопередачи за счет теплопроводности требуется более одного нагревателя.Таким образом, количество нагревателей должно быть {экв} 2 {/ экв}.

    Таким образом, необходимое количество ТЭНов должно быть два .

    Страница не найдена | MIT

    Перейти к содержанию ↓
    • Образование
    • Исследовать
    • Инновации
    • Прием + помощь
    • Студенческая жизнь
    • Новости
    • Выпускников
    • О Массачусетском технологическом институте
    • Подробнее ↓
      • Прием + помощь
      • Студенческая жизнь
      • Новости
      • Выпускников
      • О Массачусетском технологическом институте
    Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
    Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

    Предложения или отзывы?

    R-value - Энергетическое образование

    Рисунок 1.Полиизоциануратная изоляция, этот тип изоляции похож на полиуретан, но имеет более высокое значение R. [1]

    R-значение изоляции - это величина, которая используется для измерения того, насколько хорошо конкретный тип изоляции может противостоять тепловому потоку. Чем выше значение R, тем эффективнее материал предотвращает теплопередачу. [2] R-value является сокращением от до значения сопротивления и тесно связано с метрической единицей RSI. Окна также имеют определенное значение R, связанное с тем, насколько хорошо они удерживают тепло (хотя тепло, исходящее от солнечного света, проникающего через окно, не включается в значения R, это важная часть чистого эффекта от наличия окна в помещении). конкретная стена).R-значение также связано с U-значением (которое равно 1 / R-value) и теплопроводностью, которая является свойством материала, которое говорит о том, насколько хорошо он проводит тепло.

    Каждый из изоляционных материалов имеет свое уникальное значение R на единицу длины. Чем толще материал, тем больше он сопротивляется теплопередаче, поэтому значения указаны на дюйм (а затем умножение значения на толщину изоляции дает значение R). Некоторые из лучших изоляционных материалов для зданий: [2]

    • Выдувная изоляция из целлюлозы: 3.70 / дюйм
    • Изоляция из стекловолокна: 3,14 / дюйм
    • Пенополистирол: 4,00 / дюйм

    R-значения, как показано выше, выражены в британских единицах, а именно в ° F ft 2 ч / БТЕ. Однако значения R имеют метрический эквивалент, известный как значение RSI (которое составляет ° C м 2 сек / Дж). Изоляционные изделия, продаваемые в Канаде, для ясности помечены как значениями R, так и RSI. [3]

    В Канаде провинциальные строительные нормы и правила определяют минимальные значения R / RSI для нового строительства. [3] Рекомендуемое значение R для изоляции подвала в Северной Америке - R12, [2] , но значение R для изоляции существенно снижается при утечке воздуха или влаги. Таким образом, стандартное значение R зависит от климата, температуры и конкретных условий.

    Несмотря на эффективность, одного только значения R недостаточно, чтобы определить, насколько хорошо будет работать изоляция. Поскольку тепло перемещается за счет теплопроводности, конвекции, излучения и проникновения воздуха, все это необходимо учитывать, чтобы точно знать, насколько хорошо будет работать любая изоляция.Значение R измеряет только проводимость и, следовательно, не дает полной картины. [4] Кроме того, значение R не учитывает отдельные факторы, такие как ветер, влажность и изменения температуры, которые могут вызвать поток воздуха и утечки в изоляции здания. [4] Эти факторы влияют на то, насколько хорошо работает конкретный тип изоляции, эффективно изменяя его R-Value, но это очень трудно измерить. [5]

    Расчет R-значения

    Математически значение R рассчитывается на основе измерения теплового потока через поверхность, где каждая сторона имеет определенную температуру: [4]

    [math] R-Value = \ frac {\ Delta T \ times Area \ times Time} {Heat Loss} [/ math]
    • [math] \ Delta T [/ math] - разница температур внутри и снаружи дома в ° F (или ° C для RSI)
    • [math] Площадь [/ math] - это площадь стены (или потолка), которая изолируется, в футах 2 (или м 2 для RSI)
    • [math] Time [/ math]: сколько времени проводилось измерение в секундах (то же самое в RSI)
    • [math] Heat Loss [/ math] - это количество тепла, теряемого через стену, в BTU (J в RSI)

    Чтобы преобразовать значение RSI в значение R, умножьте на 6.Если один изоляционный материал накладывается поверх другого изоляционного материала, значения R просто складываются. Чтобы получить полезный онлайн-калькулятор R-value от Ekotrope, щелкните здесь.

    Список литературы

    Теплопроводность тепловых трубок | Celsia

    Знание теплопроводности тепловой трубы важно при выполнении Excel или CFD моделирования двухфазных устройств, интегрированных в радиатор. Теоретически теплопроводность тепловых трубок может составлять от 4000 до 100000 Вт / м-К.На самом деле диапазон применений для охлаждения электроники составляет от 1500 до 50 000 Вт / м-К. Это все еще огромное улучшение по теплопроводности твердой меди (390 Вт / м-К) или твердого алюминия (200 Вт / м-К). Это различие делает тепловые трубки незаменимым компонентом для многих сегодняшних высокоэффективных радиаторов. Инженеры должны подтвердить теплопроводность для каждого приложения, потому что теплопроводность тепловой трубы, в отличие от твердых металлов, зависит от длины (поддерживая постоянную мощность и размер источника тепла, а также длину радиатора (испарителя).

    Рисунок 1: Зависимость эффективной теплопроводности тепловой трубы от длины

    На рисунке 1 показано влияние длины на теплопроводность тепловой трубы. В этом примере три тепловые трубки используются для передачи тепла от источника питания мощностью 75 Вт. В то время как теплопроводность 10 000 Вт / м · К достигается при длине тепловых трубок чуть менее 100 мм, длина 200 мм составляет менее одной трети обычно публикуемой максимальной теплопроводности, составляющей 100 000 Вт / м.K. Как видно из расчета эффективной теплопроводности в уравнении (1), эффективная длина тепловой трубы является функцией адиабатической длины, длины испарителя и конденсатора:

    K eff = QL eff / (A ΔT) ( 1)

    где:

    K eff = эффективная теплопроводность [Вт / мК]

    Q = передаваемая мощность [Вт]

    L eff = эффективная длина = (испаритель L + конденсатор L ) / 2 + L адиабатический [м]

    A = Площадь поперечного сечения [м 2 ]

    ΔT = Разница температур между секциями испарителя и конденсатора [° C]

    Вы можете рассчитать эффективную теплопроводность тепловой трубы с помощью нашего онлайн-калькулятора тепловых трубок.Чтобы определить коэффициент теплопроводности паровой камеры, воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором теплоотвода.

    Различия в теплопроводности твердого металла и теплопроводности тепловых труб

    Теплопроводность твердого металла остается постоянной, поскольку он состоит из одного и того же материала, например из меди. Следовательно, каждая молекула меди должна передавать тепло следующей молекуле меди. Вроде как старая бригада ведра. Толщина меди, длина или приложенный тепловой поток не имеют значения.

    Теплопроводность тепловых трубок, напротив, имеет несколько стадий теплопередачи.Хотя правда, что сначала тепло должно пройти через внешнюю твердую медную стенку тепловой трубы, процесс теплопередачи ускоряется на следующей стадии: испарении жидкости. На этом этапе рабочая жидкость, в большинстве случаев вода, под воздействием тепла превращается в пар. А поскольку тепловое сопротивление пара, движущегося по тепловой трубке, настолько минимально, это увеличивает теплопроводность. Более того, чем большее расстояние проходит пар (чем длиннее тепловая трубка), тем больше увеличивается эффективная теплопроводность тепловой трубки.

    Различия в теплопроводности в зависимости от диаметра тепловых труб

    Если все остальные переменные остаются постоянными, теплопроводность тепловых трубок изменяется с диаметром, но не в ожидаемом направлении. Тепловые трубы малого диаметра, имея более низкий Qmax, имеют более высокую эффективную теплопроводность, чем трубы большего диаметра. Это связано с тем, что эффективная теплопроводность уменьшается пропорционально площади поперечного сечения. Тепловые трубы большего диаметра имеют большее поперечное сечение.По этой же причине паровая камера для конкретного применения будет иметь более низкую теплопроводность, чем эквивалентное решение с тепловыми трубками.

    Информацию о двухфазных конструкциях можно найти в этих двух статьях: «Руководство по проектированию тепловых трубок» и «Руководство по проектированию охлаждения паровой камеры».

    HTflux - Программное обеспечение для моделирования

    В следующем тексте я постараюсь предоставить наиболее важную информацию о расчете тепловой массы для строительных приложений.Вторая часть - это краткое руководство по пониманию и использованию моего бесплатного Excel-калькулятора (ссылка внизу этой страницы).

    Резюме для пользователей, не желающих читать весь текст…

    Короче говоря, наиболее важным применением инструмента будет оптимизация (= максимизация) тепловой массы на внутренних поверхностях зданий. Это поможет снизить суточные перепады температуры внутри здания. Увеличивая внутреннюю массу, ваша стена, пол или потолок должны поглощать большую часть солнечного излучения в течение дня и выделять накопленное тепло через естественную вентиляцию в течение ночи.

    Для этого вам нужно будет максимизировать результирующую цифру « внутренняя поверхностная теплоемкость » в инструменте. Как вы увидите, это свойство зависит в основном от внутреннего поверхностного слоя - до нескольких сантиметров или даже миллиметров ниже поверхности. Поэтому для достижения высокой теплоемкости вам необходимо выбрать материал, обладающий высокой теплопроводностью и плотностью этого самого верхнего внутреннего слоя.

    Я считаю другие результаты расчетов (временные сдвиги, периодический коэффициент пропускания ...) второстепенными.Однако для полного понимания темы или для специальных приложений я все же рекомендую прочитать весь текст ниже…

    Введение

    Следующие ниже расчеты основаны на методах расчета, описанных в стандарте ISO 13786. Без явного упоминания этого в стандарте используются хорошо известные методы расчета, которые используются в электротехнике для описания поведения компонентов в цепях переменного тока. Расчеты производятся с использованием матриц комплексных чисел.

    Для аналитического решения этих уравнений предполагается, что граничные условия (температуры или тепловые потоки), а также результирующие переменные (температуры и тепловые потоки) имеют синусоидальную форму с периодом 24 часа. Даже если это звучит как серьезное ограничение, на самом деле это подходящее и полезное предположение. Синусоидальная форма является подходящей, поскольку фактические среднесуточные колебания температуры в значительной степени соответствуют синусоидальным волнам или имеют, по крайней мере, доминирующую синусоидальную составляющую (см. Теорему Фурье).Ограничение периодической продолжительностью 24 часа также является разумным, поскольку только в течение этих 24 часов можно действительно ожидать циклических колебаний температуры.

    Внутренняя теплопроводность

    Результат расчета тепловой проводимости описывает способность поверхности поглощать и отдавать тепло (энергию) при периодическом синусоидальном колебании температуры с периодом 24 часа. Значение описывает амплитуду теплового потока (= максимальное значение), вызванное колебанием температуры в 1 K (° C).Предполагается, что температура на противоположной стороне стены поддерживается постоянной. Из-за линейности основных уравнений вы можете просто умножить значение на любые другие амплитуды температуры, чтобы получить соответствующие тепловые потоки, например если вы хотите оценить максимальный тепловой поток в / из вашей стены, вызванный колебаниями внутренней температуры на 6 ° C, а внутренняя теплопроводность вашей стены составляет 5 Вт / (м²K), то максимальный тепловой поток будет составлять 6 K * 5 Вт / (м²K) = 30 Вт / м². Следовательно, «ответ» этой стены на синусоидальное периодическое колебание температуры 6 ° C будет синусоидальным тепловым потоком, поглощающим максимум 30 Вт на квадратный метр в течение дня и высвобождающим те же 30 Вт / м² ночью.

    Способность стены поглощать энергию в течение дня имеет решающее значение для предотвращения перегрева в летнее время или для снижения затрат на охлаждение. Внутреннюю теплопроводность можно использовать для оценки этой способности, однако внутренняя поверхностная теплоемкость , которая почти пропорциональна этому значению, на самом деле больше подходит для этой работы (см. Ниже).

    Time-shift - внутренняя тепловая проводимость

    Тепловой поток, вызванный колебаниями температуры, сдвинут во времени, что означает, что он не имеет своих максимумов и минимумов одновременно.Тепловой поток обычно приводит к колебаниям температуры окружающей среды (тогда как фактическая температура поверхности стены будет отставать). Таким образом, если ваше выходное значение для временного сдвига составляет «2:00» (как в приведенном выше примере), максимальный тепловой поток в / из стены произойдет на 2 часа раньше, чем максимум / минимум температуры.
    Этот временной сдвиг является лишь «побочным эффектом» тепловой буферизации, и на него невозможно повлиять / спроектировать без изменения теплоемкости стены. Фактически это является следствием отстающей / отстающей температуры поверхности стены, поскольку разница между температурой поверхности и температурой окружающей среды имеет значение для результирующего теплового потока.

    Внешняя теплопроводность

    В соответствии с внутренней теплопроводностью (см. Выше), тогда внешняя теплопроводность описывает способность аккумулировать тепло при внешних колебаниях температуры. Опять же, предполагается, что температура на противоположной стороне поддерживается постоянной.

    Что касается значения этого значения, обратитесь к внешней тепловой мощности ниже.

    Time-shift - внешнее тепловое сопротивление

    Опять же, соответствующее внутреннему сдвигу во времени, это результирующее значение скажет вам, сколько времени максимумы / минимумы теплового потока будут опережать максимумы / минимумы температуры.

    Периодический коэффициент теплопередачи

    Выходное значение периодического коэффициента теплопередачи описывает тепловой поток, вызванный колебаниями температуры на противоположной стороне компонента, при условии, что температура окружающей среды на той же стороне стены поддерживается постоянной. Хотя кажется, что периодический коэффициент теплопередачи вместе с его фазовым сдвигом является любимой темой некоторых ученых-строителей и специалистов по маркетингу изоляционных материалов, эффектом периодической теплопередачи можно пренебречь для большинства стандартных строительных приложений.В соответствии с современными стандартами изоляции (низкие значения коэффициента теплопередачи), изменения теплового потока, которые фактически будут вызваны колебаниями температуры на противоположной стороне компонента здания, будут незначительными. Чтобы проиллюстрировать это, мы можем использовать этот инструмент для расчета влияния на периодический коэффициент теплопередачи легкой изоляции по сравнению с тяжелой изоляцией. Мы можем показать это на примере простой стены (или крыши), состоящей исключительно из 20 см железобетона и 15 см внешней изоляции. Предполагается сильное изменение внешней температуры на +/- 15 ° C (= диапазон 30 ° C).Исходя из этих предположений, получаем следующие результаты:

    Легкая изоляция (25 кг / м³): перепады температуры внутренней поверхности: +/- 0,10 ° C, тепловой поток: +/- 0,77 Вт / м², фазовый сдвиг: 7,6 часа

    Плотная изоляция (250 кг / м³): перепады температуры внутренней поверхности: +/- 0,04 ° C, тепловой поток: +/- 0,34 Вт / м², фазовый сдвиг: 14,6 часа

    Это означает, что эффект очень хорошо виден с относительной точки зрения. Однако с абсолютной точки зрения разница вряд ли значима, поскольку итоговые общие тепловые потоки незначительны по сравнению с другими источниками тепла (например,грамм. незатененные или открытые окна).

    Временной сдвиг периодического коэффициента теплопередачи

    Значение описывает задержку, которую будет иметь тепловая волна, вызванная колебаниями температуры противоположной стороны стены. Чтобы соответствовать другим значениям временного сдвига, отрицательный знак означает, что тепловой поток отстает от колебаний температуры на другой стороне стены. Часто указывается, что необходимо нацелить временной сдвиг на 12 часов, поскольку это означает, что максимум тепловых волн будет приходить на другую сторону стены, когда температуры самые низкие (или наоборот).В отношении компонентов здания, соответствующих современным строительным стандартам, это правило можно считать устаревшим, поскольку фактические колебания температуры поверхности, вызванные колебаниями температуры на противоположной стороне компонента здания, обычно находятся в диапазоне десятых или даже нескольких сотых градусов по Цельсию. Поэтому соответствующие тепловые потоки обычно незначительны.

    Теплоемкость внутренняя площадная

    Значение внутренней теплоемкости описывает способность строительного элемента аккумулировать тепло в течение суточного цикла.Значение указывает количество тепла, которое может быть сохранено на одном квадратном метре в течение одного дня при колебании температуры в 1 градус, поэтому его единица измерения - кДж / м²K. Поскольку лежащие в основе уравнения линейны, можно умножить это значение на любую другую амплитуду температуры, чтобы вычислить соответствующее количество тепла, которое может быть сохранено.

    Площадь теплоемкости рассчитывается путем интегрирования тепловых потоков, описываемых теплопроводностью за целый день. В отличие от способа определения единичной теплопроводности, внутренняя поверхностная теплоемкость учитывает колебания температуры с обеих сторон компонента здания.Следовательно, используя комплексные числа, его можно вычислить на основе внутренней проводимости и периодического пропускания. В зависимости от фактического временного фазового сдвига периодического коэффициента пропускания он может либо увеличивать, либо уменьшать пропускную способность по сравнению с ситуацией с постоянными внешними температурами. Однако, как упоминалось выше, для высоких стандартов изоляции влияние периодического пропускания будет незначительным. По этой причине внутренняя поверхностная теплоемкость обычно в значительной степени пропорциональна внутренней теплопроводности.

    Очень важно иметь достаточно большую внутреннюю теплоемкость, чтобы избежать риска перегрева летом и / или снизить связанные с этим затраты на охлаждение. Общая теплоемкость внутренних помещений здания должна быть способна поглощать тепло в дневное время летнего дня, которое затем может отводиться в ночное время с помощью естественной вентиляции при более низких температурах наружного воздуха. Чем больше внутренняя теплоемкость, тем меньше будут колебания внутренней температуры. Очевидно, что, во-первых, дневные потоки тепла в здание следует ограничивать за счет оптимального затенения и удерживания окон и дверей закрытыми.

    Чтобы определить полную теплоемкость помещения, вам просто нужно сложить удельную теплоемкость всех конструкций, умноженную на их фактические поверхности (потолок, пол, стена-1, стена-2,…). Используя инструмент, вы обнаружите, что поверхностная теплоемкость в основном зависит от материала самого внутреннего слоя. Этот материал должен быть достаточно теплопроводным и иметь высокую теплоемкость (в основном определяемую его объемной плотностью и проводимостью).

    Это значит: бетонный потолок будет значительно лучше подвесного потолка, каменный пол будет лучше, чем паркет (или даже ковролин), толстая гипсоволокнистая плита будет лучше тонкой гипсокартонной плиты и т. Д. .

    Теплоемкость внешняя площадная

    Соответствуя внутренней поверхностной теплоемкости, он описывает способность строительного компонента аккумулировать тепло в суточном температурном цикле на внешней поверхности. Опять же, тепловой поток, возникающий из-за колебаний температуры на противоположной (внутренней) стороне здания, также учитывается (но обычно имеет второстепенное значение).

    С практической точки зрения, внешняя поверхностная теплоемкость может быть интересна, если вы заинтересованы в уменьшении колебаний температуры вашего фасада.Это может быть вопросом комфорта, но есть и еще один важный аспект: очень маленькая внешняя теплоемкость современных фасадов из полистирола является большим недостатком. Это результат сочетания легких изоляционных материалов с очень тонким слоем штукатурки. Недостаток теплоемкости приводит к высоким температурам поверхности в дневное время и - что, возможно, даже более проблематично - к низким температурам поверхности в ночное время. Вследствие чрезвычайно низкой теплоемкости сравнительно низкий эффект радиационного охлаждения, связанный с ясным ночным небом, может снизить температуру фасада даже ниже температуры окружающего воздуха.Следовательно, уровни относительной влажности на поверхностях повышаются и довольно часто достигается точка росы. Таким образом, температура фасада немного ниже температуры окружающей среды может способствовать или значительно стимулировать рост водорослей или грибков на фасаде. В настоящее время эта проблема решается путем добавления проблемных химических ингибиторов роста к рендерам или цветам, которые представляют угрозу для окружающей среды.

    Общие

    Инструмент Excel разделен на четыре листа с разными функциями:

    • Инструмент расчета
      Это основной лист, на котором выполняется расчет.Введите здесь слои материала и значения поверхностного сопротивления, чтобы получить результаты (также на этом листе).
    • Интерактивная диаграмма
      На этой странице интерактивная диаграмма показывает изменения температуры и теплового потока во времени. Вы можете установить колебания температуры окружающей среды для одной или обеих сторон компонента здания и просмотреть результирующие тепловые потоки и температуры на обеих поверхностях компонента.
    • Материалы
      На этом листе я представил типовые данные для 200 широко используемых материалов.Вы можете копировать и вставлять значения в таблицу расчетов.
    • Пример проверки
      На последнем листе вычислен пример проверки, предусмотренный стандартом ISO 13786, чтобы подтвердить достоверность алгоритма.

    Сопротивление поверхности R

    si и R se

    Помимо слоев материала, вам нужно будет ввести правильные значения поверхностного сопротивления для ваших расчетов. Они описывают передачу тепла из окружающей среды на поверхности строительного компонента или из них.Они представляют собой упрощенную модель, поскольку реальный теплообмен происходит за счет комбинации трех различных физических процессов (излучения, конвекции, теплопроводности). Более подробную информацию о теории и рекомендуемых значениях можно найти на специальной странице.

    Обратите внимание, что для этих расчетов мощности рекомендуется использовать значение 0,13 м²K / Вт для всех случаев, когда тепловые потоки в основном вызваны колебаниями внутренней температуры и нетто-среднее значение отсутствует или очень мало. тепловой поток в течение суток.Это означает, что, когда вы обычно используете 0,10 или 0,17 м²K / Вт для восходящего или нисходящего теплового потока при расчетах коэффициента теплопередачи для потолков или полов, может быть более подходящим использовать 0,13 м²K / Вт для любого случая для расчета тепла. -мощности. Когда основной тепловой поток, вызванный 24-часовыми колебаниями температуры, больше, чем средний чистый отток или приток, и, следовательно, общий тепловой поток меняет свое направление (знак) два раза в день, будет более подходящим использовать это значение.

    Внутренние стены, потолки, полы

    Конечно, вы также можете использовать этот инструмент для расчета теплоемкости внутренних компонентов здания.В этом случае просто используйте одно и то же значение поверхностного сопротивления (обычно 0,13 м²K / Вт) для каждой стороны компонента. Метки «внутренняя» и «внешняя» будут тогда служить только для обозначения конкретной стороны стены.

    Этажи с заземлением

    Вы также можете использовать этот инструмент для расчета внутренней поверхностной теплоемкости полов (или стен) с контактом с землей. Для этой цели я рекомендую добавить слой почвы толщиной 2 м (например, использовать глину / ил из списка материалов) на внешней стороне строительного элемента.В этом случае, конечно, будут интересны только значения внутреннего результата. (Для диаграммы вы должны использовать среднемесячную или среднегодовую температуру почвы на этой глубине).

    Диаграмма

    Диаграмма поможет вам понять эффект буферизации вашего компонента здания, а также происходящие сдвиги фаз с обеих сторон. Вы можете предположить, что температура колеблется только с одной стороны, чтобы лучше понять последствия, или вы можете предположить, что колебания температуры на обеих поверхностях отражают более реалистичную ситуацию.Суточные колебания температуры можно определить, указав среднюю температуру, амплитуду температуры, а также определенное время для максимальной температуры.

    Конечно, возникающие колебания температуры также будут зависеть от результирующих тепловых потоков, проходящих через ваш компонент, но в основном они зависят от солнечной энергии и вентиляции. Следовательно, для точного определения фактических значений потребуется полное моделирование здания. Чтобы понять процесс и оценить потенциальный диапазон температур поверхности и тепловых потоков, будет достаточно использовать реалистичные предположения для внутренних и внешних температур.

    Список материалов

    Инструмент также включает в себя список параметров материала для прибл. 200 распространенных материалов. Вы можете использовать копирование и вставку для переноса соответствующих материалов в виде слоев на расчетный лист. Для точных расчетов следует использовать точные значения, которые обычно можно найти в паспорте конкретного продукта. Если вы используете наше программное обеспечение HTflux, вы можете использовать дополнительные материалы онлайн-базы данных материалов.

    Ссылка для скачивания на бесплатный инструмент расчета

    Для более подробного анализа, моделирования, базы данных свойств материалов и т. Д.пожалуйста, используйте наше программное обеспечение HTflux.

    www.htflux.com, Даниэль Рюдиссер, © 2018

    Этот инструмент Excel разработан для бесплатного использования и распространения. Инструменты прошли валидацию, однако мы не несем ответственности за результаты расчетов или связанные с ними убытки или ущерб.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *