Die skep van gemaklike omstandighede vir woon of werk is die primêre taak van konstruksie. 'N Beduidende deel van die grondgebied van ons land is geleë in noordelike breedtegrade met 'n koue klimaat. Daarom is dit altyd belangrik om 'n gemaklike temperatuur in geboue te handhaaf. Met die groei van energietariewe kom die vermindering van energieverbruik vir verhitting na vore.
Klimaatskenmerke
Die keuse van muur- en dakstruktuur hang hoofsaaklik af van die klimaatstoestande van die konstruksiegebied. Om hulle te bepaal, is dit nodig om na SP131.13330.2012 "Konstruksieklimatologie" te verwys. Die volgende hoeveelhede word in die berekeninge gebruik:
- die temperatuur van die koudste tydperk van vyf dae met 'n sekuriteit van 0,92, aangedui deur Tn;
- gemiddelde temperatuur, aangedui deur Tot;
- duur, aangedui deur ZOT.
Op die voorbeeld vir Moermansk het die waardes die volgende waardes:
- Тн=-30 grade;
- Tot=-3,4 grade;
- ZOT=275 dae.
Daarbenewens is dit nodig om die ontwerptemperatuur in die kamer-TV in te stel, dit word bepaal in ooreenstemming met GOST 30494-2011. Vir behuising kan jy TV=20 grade neem.
Om 'n hitte-ingenieursberekening van omsluitende strukture uit te voer, bereken vooraf die waarde van GSOP (graad-dag van die verhittingsperiode):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. In ons voorbeeld, GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Sleutelaanwysers
Vir die regte keuse van boukoevertmateriaal is dit nodig om te bepaal watter termiese eienskappe dit moet hê. Die vermoë van 'n stof om hitte te gelei word gekenmerk deur sy termiese geleidingsvermoë, aangedui deur die Griekse letter l (lambda) en word gemeet in W / (m x deg.). Die vermoë van 'n struktuur om hitte te behou word gekenmerk deur sy weerstand teen hitte-oordrag R en is gelyk aan die verhouding van dikte tot termiese geleidingsvermoë: R=d/l.
As die struktuur uit verskeie lae bestaan, word die weerstand vir elke laag bereken en dan opgesom.
Hitteoordragweerstand is die hoofaanwyser van buitekonstruksie. Die waarde daarvan moet die standaardwaarde oorskry. Wanneer 'n hitte-ingenieursberekening van die geboukoevert gedoen word, moet ons die ekonomies geregverdigde samestelling van die mure en dak bepaal.
Wermegeleidingswaardes
Isolasiekwaliteithoofsaaklik bepaal deur termiese geleidingsvermoë. Elke gesertifiseerde materiaal ondergaan laboratoriumtoetse, waardeur hierdie waarde vir bedryfstoestande "A" of "B" bepaal word. Vir ons land stem die meeste streke ooreen met die bedryfstoestande "B". Wanneer 'n hitte-ingenieursberekening van die omringende strukture van 'n huis uitgevoer word, moet hierdie waarde gebruik word. Die termiese geleidingsvermoëwaardes word op die etiket of in die materiaalpaspoort aangedui, maar as dit nie beskikbaar is nie, kan u die verwysingswaardes van die Praktykkode gebruik. Die waardes vir die gewildste materiale word hieronder gelys:
- Gewone steenwerk - 0.81 W(m x grade).
- Silikaatsteen-messelwerk - 0,87 W(m x grade).
- Gas en skuimbeton (digtheid 800) - 0,37 W(m x grade).
- Sagtehout - 0,18 W(m x grade).
- Geëxtrudeerde Styrofoam - 0,032 W(m x grade).
- Mineraalwolplanke (digtheid 180) - 0,048 W(m x grade).
Gereelde waarde van hitte-oordragweerstand
Die berekende waarde van hitte-oordragweerstand moet nie minder as die basiswaarde wees nie. Die basiswaarde word bepaal volgens Tabel 3 SP50.13330.2012 "Termiese beskerming van geboue". Die tabel definieer die koëffisiënte vir die berekening van die basiese waardes van hitte-oordragweerstand vir alle omringende strukture en tipes geboue. Deur die begin van die termotegniese berekening van omsluitende strukture voort te sit, kan 'n voorbeeld van berekening soos volg aangebied word:
- Rsten=0,00035x6435 + 1,4=3,65 (m x grade/W).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x grade/W).
- Rchard=0,00045x6435 + 1,9=4,79 (m x grade/W).
- Rockna=0,00005x6435 + 0,3=0,62 (m x grade/W).
Termotegniese berekening van die eksterne omsluitende struktuur word uitgevoer vir alle strukture wat die "warm" kontoer sluit - die vloer op die grond of die vloer van die tegniese ondergrond, die buitemure (insluitend vensters en deure), die gekombineerde dek of die vloer van die onverhitte solder. Die berekening moet ook vir interne strukture uitgevoer word, indien die temperatuurverskil in aangrensende kamers meer as 8 grade is.
Termotegniese berekening van mure
Die meeste mure en plafonne is multi-lae en heterogeen in hul ontwerp. Termiese ingenieursberekening van omsluitende strukture van 'n meerlaagstruktuur is soos volg:
As ons 'n baksteen gepleisterde muur oorweeg, kry ons die volgende konstruksie:
- buitenste laag gips 3 cm dik, termiese geleidingsvermoë 0.93 W(m x grade);
- soliede klei baksteen messelwerk 64 cm, termiese geleidingsvermoë 0,81 W(m x grade);
- Binnenste laag gips 3 cm dik, termiese geleidingsvermoë 0.93 W(m x grade).
Die formule vir termiese ingenieursberekening van omsluitende strukture is soos volg:
R=0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=0.85(m x grade/W).
Die gevolglike waarde is aansienlik minder as die voorheen vasgestelde basisweerstandwaardehitte-oordrag van die mure van 'n residensiële gebou in Murmansk 3, 65 (m x deg / W). Die muur voldoen nie aan die regulatoriese vereistes nie en moet geïsoleer word. Vir muurisolasie gebruik ons minerale wolplanke met 'n dikte van 150 mm en 'n termiese geleidingsvermoë van 0,048 W (m x grade).
Nadat die isolasiestelsel gekies is, is dit nodig om 'n verifikasie termotegniese berekening van die omsluitende strukture uit te voer. 'n Voorbeeldberekening word hieronder getoon:
R=0.15/0.048 + 0.03/0.93 + 0.64/0.81 + 0.03/0.93=3.97(m x grade/W).
Die berekende waarde wat verkry is, is groter as die basiswaarde - 3.65 (m x deg / W), die geïsoleerde muur voldoen aan die vereistes van die standaarde.
Berekening van oorvleuelings en gekombineerde bedekkings word op soortgelyke wyse uitgevoer.
Hitte-ingenieursberekening van vloere in kontak met die grond
Dikwels in private huise of openbare geboue word die vloere van die eerste verdiepings op die grond gemaak. Die weerstand teen hitte-oordrag van sulke vloere is nie gestandaardiseer nie, maar die ontwerp van die vloere moet ten minste nie toelaat dat dou uitval nie. Die berekening van strukture in kontak met die grond word soos volg uitgevoer: die vloere word verdeel in stroke (sones) 2 meter breed, vanaf die buitenste grens. Tot drie sulke sones word toegeken, die oorblywende gebied behoort aan die vierde sone. As die vloerontwerp nie vir effektiewe isolasie voorsiening maak nie, word die hitte-oordragweerstand van die sones soos volg geneem:
- 1 sone – 2, 1 (m x grade/W);
- 2 sone – 4, 3 (m x grade/W);
- 3 sone – 8, 6 (m x grade/W);
- 4 sone – 14, 3 (m x grade/W).
Dit is maklik om te sien dat hoe verder die vloer van die buitemuur af is, hoe hoër is die weerstand teen hitte-oordrag. Daarom is hulle dikwels beperk tot die verhitting van die omtrek van die vloer. Terselfdertyd word die hitte-oordragweerstand van die geïsoleerde struktuur by die hitte-oordragweerstand van die sone gevoeg. 'n Voorbeeld van die berekening van vloere op die grond sal hieronder oorweeg word. Kom ons neem die vloeroppervlakte 10 x 10, gelyk aan 100 vierkante meter.
- Die oppervlakte van 1 sone sal 64 vierkante meter wees.
- Die oppervlakte van Sone 2 sal 32 vierkante meter wees.
- Die oppervlakte van Sone 3 sal 4 vierkante meter wees.
Gemiddelde vloerhitte-oordragweerstand op die grond:Rvloer=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2.6 (m x grade/ Di).
Nadat ons die isolasie van die vloeromtrek voltooi het met 'n polistireenskuimplaat van 5 cm dik, 'n strook 1 meter breed, kry ons die gemiddelde waarde van hitte-oordragweerstand:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x grade/W).
Dit is belangrik om daarop te let dat nie net vloere op hierdie manier bereken word nie, maar ook muurstrukture in kontak met die grond (mure van 'n ingeboude vloer, warm kelder).
Termotegniese berekening van deure
Die basiswaarde van die hitte-oordragweerstand van ingangsdeure word ietwat anders bereken. Om dit te bereken, moet jy eers die hitte-oordragweerstand van die muur volgens die sanitêre en higiëniese maatstaf (nie-uitval) berekendou): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av).
Hier ДТн - die temperatuurverskil tussen die binneoppervlak van die muur en die lugtemperatuur in die kamer, word bepaal volgens die Kode van Reëls en vir behuising is 4.0.
av - die hitte-oordrag koëffisiënt van die binneoppervlak van die muur, volgens die gesamentlike onderneming is 8, 7. Die basiswaarde van die deure word gelyk aan 0, 6xRst. geneem.
Vir die geselekteerde deurontwerp is dit nodig om 'n verifikasie termotegniese berekening van omsluitende strukture uit te voer. Ingangsdeurberekeningsvoorbeeld:
Rdv=0.6 x (20-(-30))/(4 x 8.7)=0.86 (m x grade/W).
Hierdie ontwerpwaarde sal ooreenstem met 'n deur wat geïsoleer is met 'n mineraalwolbord van 5 cm dik.
Komplekse vereistes
Berekeninge van mure, vloere of bedekkings word uitgevoer om die element-vir-element-vereistes van die regulasies na te gaan. Die stel reëls stel ook 'n volledige vereiste vas wat die kwaliteit van isolasie van alle omsluitende strukture as 'n geheel kenmerk. Hierdie waarde word "spesifieke hittebeskermende eienskap" genoem. Nie 'n enkele termotegniese berekening van omsluitende strukture kan sonder die verifikasie daarvan klaarkom nie. 'n Voorbeeld van 'n JV-berekening word hieronder getoon.
| Ontwerpnaam | Square | R | A/R |
| Mure | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Bedekking | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Kelderplafon | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Deure | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Bedrag | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0.35, wat minder is as die genormaliseerde waarde van 0.52. In hierdie geval word die oppervlakte en volume geneem vir 'n huis wat 10 x 10 x 2.5 m meet. Hitte-oordrag weerstande is gelyk aan die basiswaardes.
Die genormaliseerde waarde word bepaal in ooreenstemming met die gesamentlike onderneming, afhangende van die verhitte volume van die huis.
Benewens die komplekse vereiste, om 'n energiepaspoort op te stel, doen hulle ook 'n hitte-ingenieursberekening van omsluitende strukture, 'n voorbeeld van 'n paspoort word in die Bylaag tot SP50.13330.2012 gegee.
Uniformiteitskoëffisiënt
Alle bogenoemde berekeninge is van toepassing op homogene strukture. Wat in die praktyk redelik skaars is. Om inhomogeniteite wat die weerstand teen hitte-oordrag verminder in ag te neem, word 'n korreksiefaktor vir termiese eenvormigheid, r, ingestel. Dit neem die verandering in hitte-oordragweerstand in ag wat deur venster- en deuropeninge, buitehoeke, onhomogene insluitings (byvoorbeeld lateie, balke, versterkingsbande), koue brûe, ens., in ag geneem word.
Die berekening van hierdie koëffisiënt is redelik ingewikkeld, dus in 'n vereenvoudigde vorm kan jy benaderde waardes uit die verwysingsliteratuur gebruik. Byvoorbeeld, vir steenwerk - 0,9, drielaagpanele - 0,7.
Doeltreffende isolasie
Wanneer jy 'n huisisolasiestelsel kies, is dit maklik om seker te maak dat dit byna onmoontlik is om aan moderne termiese beskermingsvereistes te voldoen sonder die gebruik van effektiewe isolasie. Dus, as jy 'n tradisionele kleisteen gebruik, sal jy 'n paar meter dik messelwerk benodig, wat nie ekonomies haalbaar is nie. Terselfdertyd stel die lae termiese geleidingsvermoë van moderne isolasie gebaseer op uitgebreide polistireen of steenwol jou in staat om jouself te beperk tot diktes van 10-20 cm.
Byvoorbeeld, om 'n basis hitte-oordrag weerstand waarde van 3.65 (m x deg/W) te bereik, sal jy nodig hê:
- 3m dik baksteenmuur;
- lê van skuimbetonblokke 1, 4 m;
- mineraalwol-isolasie 0,18 m.
