Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Теплотехнический расчёт здания - считаем теплопотери по площади и по объему

Теплотехнический расчет онлайн (обзор калькулятора)

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

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.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

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.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

В опциях расчета устанавливаем все две галочки, кроме первой.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

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.

5.1 Общая последовательность выполнения теплотехнического расчета

  1. В
    соответствии с п. 4 настоящего пособия
    определить вид здания и условия, по
    которым следует рассчитывать Rотр.

  2. Определить
    Rотр:

  • по
    формуле (5), если здание рассчитывается
    по санитарно-гигиеническим и комфортным
    условиям;

  • по
    формуле (5а) и табл. 2, если расчет должен
    вестись исходя из условий энергосбережения.

  1. Составить
    уравнение общего сопротивления
    ограждающей конструкции с одним
    неизвестным по формуле (4) и приравнять
    его Rотр.

  2. Вычислить
    неизвестную толщину слоя утеплителя
    и определить общую толщину конструкции.
    При этом необходимо учесть типовые
    толщины наружных стен:

  • толщина
    кирпичных стен должна быть кратна
    размеру кирпича (380, 510, 640, 770 мм);

  • толщина
    наружных стеновых панелей принимается
    250, 300 или 350 мм;

  • толщина
    панелей типа «сэндвич» принимается
    равной 50, 80 или 100 мм.

Факторы, влияющие на ТН

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами
Теплоизоляция – внутренняя или наружная – значительно снижает теплопотери

На потерю тепла влияет множество факторов:

  • Фундамент – утепленный вариант удерживает тепло в доме, неутепленный пропускает до 20%.
  • Стена – у пористого бетона или деревобетона пропускная способность намного ниже, чем у кирпичной стены. Красный глиняный кирпич лучше удерживает тепло, чем силикатный. Важна и толщина перегородки: у стены из кирпича толщиной в 65 см и пенобетона толщиной в 25 см одинаковый уровень теплопотерь.
  • Утепление – теплоизоляция существенно меняет картину. Внешнее утепление пенополиуретаном – лист толщиной в 25 мм – равно по эффективности второй кирпичной стене толщиной в 65 см. Отделка пробкой внутри – лист в 70 мм – заменяет 25 см пенобетона. Специалисты не зря утверждают, что эффективное отопление начинается с правильного утепления.
  • Крыша – скатная конструкция и утепленный чердак снижают потери. Плоская крыша из железобетонных плит пропускает до 15% тепла.
  • Площадь остекления – показатель теплопроводности у стекла очень велик. Какими бы герметичными ни были рамы, сквозь стекло тепло уходит. Чем больше окон и чем больше их площадь, тем выше тепловая нагрузка на здание.
  • Вентиляция – уровень теплопотерь зависит от производительности устройства и частоты использования. Система рекуперации позволяет несколько уменьшить потери.
  • Разница между температурой на улице и внутри дома – чем она больше, тем выше нагрузка.
  • Распределение тепла внутри здания – влияет на показатели для каждой комнаты. Помещения внутри здания остывают меньше: при расчетах комфортной температурой здесь считают величину в +20 С. Торцевые комнаты остывают быстрее – нормальной температурой здесь будет +22 С. На кухне достаточно нагревать воздух до +18 С, так как здесь много других источников тепла: плита, духовка, холодильник.

Влияние воздушной прослойки

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20-40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;

б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи αext = 10,8 Вт/(м°С).

Параметры для выполнения расчетов

Чтобы выполнить теплорасчет, нужны исходные параметры.

Зависят они от ряда характеристик:

  1. Назначения постройки и ее типа.
  2. Ориентировки вертикальных ограждающих конструкций относительно направленности к сторонам света.
  3. Географических параметров будущего дома.
  4. Объема здания, его этажности, площади.
  5. Типов и размерных данных дверных, оконных проемов.
  6. Вида отопления и его технических параметров.
  7. Количества постоянных жильцов.
  8. Материала вертикальных и горизонтальных оградительных конструкций.
  9. Перекрытия верхнего этажа.
  10. Оснащения горячим водоснабжением.
  11. Вида вентиляции.

Учитываются при расчете и другие конструктивные особенности строения. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций не должна способствовать чрезмерному охлаждению внутри дома и снижать теплозащитные характеристики элементов.

Потери тепла вызывает и переувлажнение стен, а кроме того, это влечет за собой сырость, отрицательно влияющую на долговечность здания.

В процессе расчета, прежде всего, определяют теплотехнические данные стройматериалов, из которых изготавливаются ограждающие элементы строения. Помимо этого, определению подлежит приведенное сопротивление теплопередачи и сообразность его нормативному значению.

Понятия тепловой нагрузки

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами
Расчет теплопотерь проводят отдельно для каждой комнаты в зависимости от площади или объема

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

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

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

Типовые конструкции стен

Разберем варианты из различных материалов и различных вариаций «пирога», но для начала, стоит упомянуть самый дорогой и сегодня крайне редко встречаемый вариант — стена из цельного кирпича. Для Тюмени толщина стены должна быть 770 мм или три кирпича.

Брус

В противовес, достаточно популярный вариант — брус 200 мм. Из схемы и из таблицы ниже становится очевидно, что одного бруса для жилого дома недостаточно. Остается открытым вопрос, достаточно ли утеплить наружные стены одним листом минеральной ваты толщиной 50 мм?

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Название материала Ширина, м λ1, Вт/(м × °С) R1, м2×°С/Вт
Вагонка из хвойных пород 0,01 0,15 0,01 / 0,15 = 0,066
Воздух 0,02
Эковер Стандарт 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Брус сосновый 0,2 0,15 0,2 / 0,15 = 1,333

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δут = 0,08 м = 80 мм.

Отсюда следует что утепления в один слой 50 мм минеральной ваты недостаточно, нужно утеплять в два слоя с перехлестом.

Любителям рубленных, цилиндрованных, клееных и прочих видов деревянных домов. Можете подставить в расчет любую, доступную вам, толщину деревянных стен и убедиться, что без внешнего утепления в холодные периоды вы: либо будете мерзнуть при равных расходах тепловой энергии, либо тратить больше на отопление. К сожалению, чудес не бывает.

Так же стоит отметить несовершенство стыков между бревнами, что неизбежно ведет к теплопотерям. На снимке тепловизора угол дома снятый изнутри.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Керамзитоблок

Следующий вариант так же набрал популярность в последнее время, керамзитоблок 400 мм с облицовкой кирпичом. Выясним какой толщины утеплитель нужен в этом варианте.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Название материала Ширина, м λ1, Вт/(м × °С) R1, м2×°С/Вт
Кирпич 0,12 0,87 0,12 / 0,87 = 0,138
Воздух 0,02
Эковер Стандарт 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Керамзитоблок 0,4 0,45 0,4 / 0,45 = 0,889

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δут = 0,094 м = 94 мм.

Для кладки из керамзитоблока с облицовкой кирпичом требуется минеральный утеплитель толщиной 100 мм.

Газоблок

Газоблок 400 мм с нанесением утеплителя и оштукатуриванием по технологии «мокрый фасад». Величину внешней штукатурки в расчет не включаем из-за крайней малости слоя. Так же, в силу правильной геометрии блоков сократим слой внутренней штукатурки до 1 см.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Название материала Ширина, м λ1, Вт/(м × °С) R1, м2×°С/Вт
Эковер Стандарт 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Поревит БП-400 (D500) 0,4 0,12 0,4 / 0,12 = 3,3
Штукатурка 0,01 0,87 0,01 / 0,87 = 0,012

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δут = 0,003 м = 3 мм.

Здесь напрашивается вывод: блок Поревит толщиной 400 мм не требует утеплителя с внешней стороны, достаточно внешней и внутренней штукатурки или отделки фасадными панелями.

Определение толщины утеплителя стены

Определение толщены ограждающей конструкции. Исходные данные:

  1. Район строительства – г.Средний
  2. Назначение здания – Жилое.
  3. Тип конструкции – трёхслойная.
  4. Нормативная влажность помещения – 60%.
  5. Температура внутреннего воздуха — 18°С.

№ слоя

Наименование слоя

толщина

1

Штукатурка

0,02

2

Каменная кладка (котелец)

Х

3

Утеплитель (пенопласт)

0,03

4

Штукатурка

0,02

 2 Порядок расчёта.

 Выполняю расчёт в соответствии со СНиПом II-3-79* “Нормы проектирования. Строительная  теплотехника”

 А) Определяю требуемое термическое сопротивление Rо(тр) по формуле:

Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )  , где n ­­– коэффициент, который выбирают, учитывая расположение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху.

n=1

tн – расчётная зимняя tвоздуха снаружи принимаемая в соответствии с пунктом п.2.3 СНиПа“Строительная теплотехника”.

Принимаю условно 4

 Определяю что tн для данного условия принимается как расчётная температура наиболее холодных первых суток: tн=tх(3) ; tх(1)=-20°С; tх(5)=-15°С.

tх(3)=(tх(1)+ tх(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°С; tн=-18°С.

Δtн – нормативный перепад между tв воздуха и tв поверхности ограждающей конструкции, Δtн=6°С по табл. 2

 αв – к-нт теплоотдачи внутренней поверхности конструкции ограждения

 αв=8,7 Вт/м2°С (по табл. 4)

 Rо(тр)=n(tв-tн)/(Δtн*αв )=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(м2°С/Вт)

Б) Определяю Rо=1/αв+R1+R2+R3+1/αн , где αн – к-нт теплоотдачи,  для зимних условий наружной ограждающей поверхности. αн=23 Вт/м2°С по табл. 6№слоя

 

Наименование материала

№позиции

ρ, кг/м3

σ, м

λ

S

1

Известково-песчаный раствор

73

1600

0,02

0,7

8,69

2

Котелец

98

1600

0,39

1,16

12,77

3

Пенопласт

144

40

Х

0,06

0,86

4

Сложный раствор

72

1700

0,02

0,70

8,95

 Для заполнения таблицы определяю условия эксплуатации ограждающей конструкции в зависимости от зон влажности и  влажного режима в помещениях.

 1 Влажностный режим помещений – нормальный по табл. 1

 2 Зона влажности – сухая

 Определяю условия эксплуатации → А

 R1=σ11=0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт) 

 R222=0,39/1,16= 0,3362

 R333 =Х/0,06 (м2°С/Вт) 

 R444 =0,02/0,7=0,0286 (м2°С/Вт) 

 Rо=1/αв+R1+R2+1/αн = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+Х/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+Х/0,06

Принимаю Rо= Rо(тр)=0,689м2°С/Вт

0,689=0,518+Х/0,06

Хтр=(0,689-0,518)*0,06=0,010(м)

Принимаю конструктивно σ1(ф)=0,050 м

R1(ф)= σ1(ф)/ λ1=0,050/0,060=0,833 (м2°С/Вт) 

3 Определяю инерционность ограждающей конструкции (массивность).

Д=R1* S1+ R2* S2+ R3* S3=0,029*8,69+0,3362*12,77+0,833*0,86+0,0286*8,95 = 5,52

Вывод: ограждающая конструкция стены выполняется из известняка ρ=2000кг/м3, толщиной 0,390 м, утепляется пенопластом толщиной 0,050м, что обеспечивает нормальный температурно-влажностный режим помещений и отвечает санитарно- гигиеническим требованиям, предъявляемым к ним.

Потери через вентиляцию дома

Ключевым параметром в этом случае является кратность воздухообмена. При условии, что стены дома паропроницаемые, эта величина равна единице.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры
Проникновение холодного воздуха в дом осуществляется по приточной вентиляции. Вытяжная вентиляция способствует уходу теплого воздуха. Снижает потери через вентиляцию рекуператор-теплообменник. Он не допускает ухода тепла вместе с выходящим воздухом, а входящие потоки он нагревает

Есть формула, по которой определяют теплопотери через систему вентиляции:

Qв = (V х Кв : 3600) х Р х С х dT

Здесь символы обозначают следующее:

  1. Qв — теплопотери.
  2. V — объем комнаты в мᶾ.
  3. Р — плотность воздуха. еличина ее принимается равной 1,2047 кг/мᶾ.
  4. Кв — кратность воздухообмена.
  5. С — удельная теплоемкость. Она равна 1005 Дж/кг х С.

По итогам этого расчета можно определить мощность теплогенератора отопительной системы. В случае слишком высокого значения мощности выходом из ситуации может стать устройство вентиляции с рекуператором. Рассмотрим несколько примеров для домов из разных материалов.

Необходимые для расчета нормативные документы:

  • СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). «Тепловая защита зданий». Актуализированная редакция от 2012 года.
  • СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). «Строительная климатология». Актуализированная редакция от 2012 года.
  • СП 23-101-2004. «Проектирование тепловой защиты зданий».
  • ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

Исходные данные для расчета:

  1. Определяем климатическую зону, в которой мы собираемся построить дом. Открываем СНиП 23-01-99*.»Строительная климатология», находим таблицу 1. В данной таблице находим свой город (или максимально близко расположенный от места строительства город), например, для строительства в деревне, расположенной возле г. Муром, мы возьмем показатели г. Мурома! из столбца 5 — «Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, с обеспеченностью 0,92» — «-30°С»;
  2. Определяем продолжительность отопительного периода —  открываем таблицу 1 в СНиП 23-01-99* и в столбце 11 (со средней суточной температурой наружного воздуха 8°С) продолжительность равна zht = 214 сут;
  3. Определяем среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период, для этого из той же таблицы 1 СНИП 23-01-99* выбираем в столбце 12 значение — tht = -4,0°С .
  4. Оптимальную температуру внутри помещения принимаем по таблице 1 в ГОСТ 30494-96 — tint= 20°С;

    Затем, нам необходимо определиться с конструктивом самой стены. Поскольку раньше строили дома из одного материала (кирпич, камень и т.п.) — стены были очень толстые и массивные. Но, с развитием технологий, у людей появились новые материалы, обладающие очень хорошими показателями теплопроводности, что позволило значительно сократить толщину стен из основного (несущего материала) добавлением теплоизолирующего слоя, таким образом появились многослойные стены.

    Основных слоев в многослойной стене минимум три:

  • 1 слой — несущая стена — её назначение передавать нагрузку от вышележащих конструкций на фундамент;
  • 2 слой — теплоизоляция — её назначение максимально задерживать тепло внутри дома;
  • 3 слой — декоративный и защитный — её назначение делать красивым фасад дома и одновременно защищать слой утеплителя от воздействия внешней среды (дождь, снег, ветер и т.п.);

Рассмотрим для нашего примера следующий состав стены:

  • 1 слой — несущую стену мы принимаем газобетонных блоков толщиной 400мм (принимаем конструктивно — с учетом того, что на неё будут опираться балки перекрытия);
  • 2 слой — выполняем из минераловатной плиты, её толщину мы и определим теплотехническим расчетом!
  • 3 слой — принимаем облицовочный силикатный кирпич, толщина слоя 120 мм;
  • 4 слой — поскольку изнутри наша стена будет покрыта слоем штукатурки из цементно-песчаного раствора, тоже включим её в расчет и назначим её толщину 20мм;

Расчет тепловой мощности исходя из объема помещения

Этот метод определения тепловой нагрузки на системы отопления наименее универсален, чем первый, так как предназначен для расчетов помещений с высокими потолками, но при этом не учитывает, что воздух под потолком всегда теплее, чем в нижней части комнаты и, следовательно, количество потерь тепла будет различаться зонально.

Тепловая мощность системы отопления для здания или помещения с потолками выше стандартных рассчитывается исходя из следующего условия:

Q=V*41 Вт (34 Вт),

где V – наружный объем помещения в м?,

А 41 Вт – удельное количество тепла, необходимое для обогрева одного кубометра здания стандартной постройки (в панельном доме). Если строительство ведется с применением современных строительных материалов, то удельный показатель теплопотерь принято включать в расчеты со значением 34 Ватт.

При использовании первого или второго метода расчета теплопотерь здания укрупненным методом можно пользоваться поправочными коэффициентами, которые в некоторой степени отражают реальность и зависимость потерь тепла зданием в зависимости от различных факторов.

  1. Тип остекления:
  • тройной пакет 0,85,
  • двойной 1,0,
  • двойной переплет 1,27.
  1. Наличие окон и входных дверей увеличивает величину потерь тепла дома на 100 и 200 Ватт соответственно.
  2. Теплоизоляционные характеристики наружных стен и их воздухопроницаемость:
  • современные теплоизоляционные материалы 0,85
  • стандарт (два кирпича и утеплитель) 1,0,
  • низкие теплоизоляционные свойства или незначительная толщина стен 1,27-1,35.
  1. Процентное отношение площади окон к площади помещения: 10%-0,8, 20%—0,9, 30%—1,0, 40%—1,1, 50%—1,2.
  2. Расчет для индивидуального жилого дома должен производиться с поправочным коэффициентом порядка 1,5 в зависимости от типа и характеристик используемых конструкций пола и кровли.
  3. Расчетная температура наружного воздуха в зимний период (для каждого региона своя, определяется нормативами): -10 градусов 0,7, -15 градусов 0,9, -20 градусов 1,10, -25 градусов 1,30, -35 градусов 1,5.
  4. Тепловые потери так же растут в зависимости от увеличения количества наружных стен по следующей зависимости: одна стена – плюс 10% от тепловой мощности.

Но, тем не менее, определить какой метод даст точный и действительно верный результат тепловой мощности отопительного оборудования можно лишь после выполнения точного и полного теплотехнического расчета здания.

Виды тепловых нагрузок

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами
При расчетах учитывают средние сезонные температуры

Тепловые нагрузки носят разный характер. Есть некоторый постоянный уровень теплопотерь, связанный с толщиной стены, конструкцией кровли. Есть временные – при резком снижении температуры, при интенсивной работе вентиляции. Расчет всей тепловой нагрузки учитывает и это.

Сезонные нагрузки

Так называют теплопотери, связанные с погодой. Сюда относят:

  • разницу между температурой наружного воздуха и внутри помещения;
  • скорость и направление ветра;
  • количество солнечного излучения – при высокой инсоляции здания и большом количестве солнечных дней даже зимой дом охлаждается меньше;
  • влажность воздуха.

Сезонную нагрузку отличает переменный годовой график и постоянный суточный. Сезонная тепловая нагрузка – это отопление, вентиляция и кондиционирование. К зимним относят 2 первых вида.

Постоянные тепловые

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами
Промышленное холодильное оборудование выделяет большое количество тепла

К круглогодичным относят горячее водоснабжение и технологические аппараты. Последние имеет значение для промышленных предприятий: варочные котлы, промышленные холодильники, пропарочные камеры выделяют гигантское количество тепла.

В жилых зданиях нагрузка на горячее водоснабжение становится сравнима с отопительной нагрузкой. Величина эта мало изменяется в течение года, но сильно колеблется в зависимости от времени суток и дня недели. Летом расход ГСВ уменьшается на 30%, так как температура воды в холодном водопроводе выше на 12 градусов, чем зимой. В холодное время года потребление горячей воды растет, особенно в выходные дни.

Сухое тепло

Комфортный режим определяется температурой воздуха и влажностью. Эти параметры рассчитывают, руководствуясь понятиями сухого и скрытого тепла. Сухое – это величина, измеряемая специальным сухим термометром. На нее воздействует:

  • остекление и дверные проемы;
  • солнце и тепловые нагрузки на зимнее отопление;
  • перегородки между комнатами с разной температурой, полы над пустым пространством, потолки под чердаками;
  • трещины, щели, зазоры в стенах и дверях;
  • воздуховоды вне отапливаемых зон и вентиляция;
  • оборудование;
  • люди.

Полы на бетонном фундаменте, подземные стены при расчетах не учитываются.

Скрытое тепло

Теплотехнический расчет здания: пошаговое руководство с примерами и формулами
Влажность помещения повышает температуру внутри

Этот параметр определяет влажность воздуха. Источником выступает:

  • оборудование – нагревает воздух, снижает влажность;
  • люди – источник влажности;
  • потоки воздуха, проводящие сквозь трещины и щели в стенах.

Нормы температурных режимов помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.

Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры
Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

Согласно регламенту санитарных нормативов и правил есть различия в температуре относительно летнего и зимнего периода года. За температурный режим помещения в летний сезон отвечает система кондиционирования, принцип ее расчета подробно изложен в этой статье.

А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.

Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:

  • 22-24°С – оптимальная температура воздуха;
  • 1°С – допустимое колебание.

Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры
Комфортная температура помещения у каждого человека “своя”. Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно – это всё достаточно индивидуально

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.

И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

  • 20-22°С – жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С –
  • 19-21°С – кухня, туалет, допуск ±2°С;
  • 24-26°С – ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
  • 16-18°С – коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С

Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п

Расчет нормируемой и удельной теплозащитной характеристики здания

Прежде чем переходить к расчетам, выделим несколько выдержек из нормативной литературы.

В пункте 5.1 СП 50.13330.2012 указано, что теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

  1. Приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих
    конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные
    требования).
  2. Удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше
    нормируемого значения (комплексное требование).
  3. Температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна
    быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое
    требование).
  4. Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном
    выполнении условий 1,2 и 3.

Пункт 5.5 СП 50.13330.2012. Нормируемое значение удельной теплозащитной характеристики здания, k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м³ × °С), следует принимать в зависимости от отапливаемого объема здания и градусо-суток отопительного периода района строительства по таблице 7 с учетом
примечаний.

Таблица 7. Нормируемые значения удельной теплозащитной характеристики здания:

Отапливаемый объем
здания, Vот, м³
Значения k(тр ⁄ об), Вт ⁄ (м² × °С), при значениях ГСОП, °С × сут ⁄ год
1000 3000 5000 8000 12000
150 1,206 0,892 0,708 0,541 0,321
300 0,957 0,708 0,562 0,429 0,326
600 0,759 0,562 0,446 0,341 0,259
1200 0,606 0,449 0,356 0,272 0,207
2500 0,486 0,360 0,286 0,218 0,166
6000 0,391 0,289 0,229 0,175 0,133
15 000 0,327 0,242 0,192 0,146 0,111
50 000 0,277 0,205 0,162 0,124 0,094
200 000 0,269 0,182 0,145 0,111 0,084

Запускаем «Расчет удельной теплозащитной характеристики здания»:

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Как видно, часть исходных данных сохранена из предыдущего расчета. По сути, данный расчет — это и есть часть предыдущего расчета. Данные можно изменить.

Используя данные из предыдущего расчета, для дальнейшей работы необходимо:

  1. Добавить новый элемент здания (кнопка «Добавить новый»).
  2. Или выбрать готовый элемент из справочника (кнопка «Выбрать из справочника»). Выберем Конструкцию №1 из предыдущего расчета.
  3. Заполнить графу «Отапливаемый объем элемента, м³» и «Площадь фрагмента ограждающей конструкции, м²».
  4. Нажать кнопку «Расчет удельной теплозащитной характеристики».

Получаем результат:

Теплотехнический расчет здания: специфика и формулы выполнения вычислений + практические примеры

Как вам статья?

Читайте также:  Что нельзя изменять в квартире без специального разрешения
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Сантехника и водоснабжение
Добавить комментарий

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