Schaffung komfortabler Lebensbedingungen oderArbeit ist eine vorrangige Aufgabe der Konstruktion. Ein bedeutender Teil des Territoriums unseres Landes ist in den nördlichen Breiten mit einem kalten Klima. Daher ist die Aufrechterhaltung einer angenehmen Temperatur in Gebäuden immer aktuell. Mit dem Anstieg der Energiepreise steigt der Energieverbrauch für die Heizung.

Klimatische Eigenschaften

Die Wahl der Konstruktion von Wänden und Dach hängt vorher davon abnur von den klimatischen Bedingungen des Baugebietes. Für ihre Definition muss auf SP131.13330.2012 "Bauklimatologie" verwiesen werden. Die folgenden Werte werden in den Berechnungen verwendet:

  • Die Temperatur der kältesten Fünf-Tage-Periode ist 0,92, bezeichnet mit Tn;
  • die Durchschnittstemperatur wird mit Thoth bezeichnet;
  • Dauer, wird mit ZOT bezeichnet.

Für das Beispiel für Murmansk haben die Werte die folgenden Bedeutungen:

  • Тн = -30 Grad;
  • Das = -3,4 Grad;
  • ZOT = 275 Tage.

Darüber hinaus ist es notwendig, die Design-Temperatur im TV-Raum zu bestimmen, es wird in Übereinstimmung mit GOST 30494-2011 bestimmt. Für die Unterkunft können Sie TV = 20 Grad nehmen.

Zur Durchführung der wärmetechnischen Berechnung der umschließenden Strukturen wird vorab die GSOP (Grad-Tag der Heizperiode) berechnet:
GSOP = (TV - TOT) x ZOT.
In unserem Beispiel ist GSOP = (20 - (-3,4)) x 275 = 6435.

Wärmetechnische Berechnung von umschließenden Strukturen

Schlüsselindikatoren

Für die richtige Auswahl der schützenden MaterialienEs ist notwendig zu bestimmen, welche thermischen Eigenschaften sie besitzen sollten. Die Fähigkeit eines Stoffes, Wärme zu leiten, ist durch seine Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet, die mit dem griechischen Buchstaben l (Lambda) bezeichnet und in W / (mx Grad) gemessen wird. Die Fähigkeit der Struktur, Wärme zu speichern, ist durch ihre Beständigkeit gegen Wärmeübertragung R gekennzeichnet und ist gleich dem Verhältnis von Dicke zu Wärmeleitfähigkeit: R = d / l.

Falls die Struktur aus mehreren Schichten besteht, wird der Widerstand für jede Schicht berechnet und dann summiert.

Die Wärmeübertragung ist die wichtigsteein Indikator für die äußere Struktur. Ihr Wert sollte den normativen Wert überschreiten. Bei der wärmetechnischen Berechnung der Gebäudehülle müssen wir die wirtschaftlich begründete Zusammensetzung der Wände und des Daches ermitteln.

Wärmetechnische Berechnung der Gebäudehülle

Wärmeleitfähigkeitswerte

Die Qualität der Wärmedämmung wird in der ersten bestimmtTurn Wärmeleitfähigkeit. Jedes zertifizierte Material wird im Labor getestet, wodurch dieser Wert für die Betriebsbedingungen "A" oder "B" ermittelt wird. Für unser Land entsprechen die meisten Regionen den Betriebsbedingungen von "B". Bei der wärmetechnischen Berechnung der umschließenden Gebäude des Hauses sollte dieser Wert verwendet werden. Die Werte für die Wärmeleitfähigkeit sind auf dem Etikett oder im Materialpass angegeben. Wenn sie nicht verfügbar sind, können Referenzwerte aus dem Verhaltenskodex verwendet werden. Die Werte für die beliebtesten Materialien sind unten angegeben:

  • Mauerwerk aus gewöhnlichen Ziegeln - 0,81 W (m х Grad).
  • Mauerwerk aus Quarzstein - 0,87 W (m х Grad).
  • Gas und Schaumbeton (Dichte 800) - 0,37 W (mx Grad).
  • Das Nadelholzholz ist 0,18 W (mx Grad).
  • Extrudierter Polystyrolschaum - 0,032 W (mx Grad).
  • Mineralwolleplatten (Dichte 180) - 0,048 W (mx Grad).

Der normative Wert des Widerstands gegen Wärmeübertragung

Der berechnete Wert des Wärmeübertragungswiderstandes ist nichtmuss kleiner als der Basiswert sein. Der Basiswert wird gemäß Tabelle 3 SP50.13330.2012 "Wärmeschutz von Gebäuden" ermittelt. Die Tabelle definiert die Koeffizienten zur Berechnung der Grundwerte des Wärmeübergangswiderstands aller umschließenden Strukturen und Gebäudetypen. Fortfahrend die begonnene teplotehnichesky Berechnung der umschließenden Designs, kann ein Beispiel der Berechnung wie folgt präsentiert werden:

  • Rsten = 0,00035 × 6435 + 1,4 = 3,65 (m × deg / W).
  • Рпокр = 0,0005х6435 + 2,2 = 5,41 (m х Grad / W).
  • Рчерд = 0,00045х6435 + 1,9 = 4,79 (m х Grad / W).
  • Rocka = 0,00005 × 6435 + 0,3 = 0,62 (m × Grad / W).

Thermotechnische Berechnung von AußengehäusenDer Bau wird für alle Bauwerke durchgeführt, die den "warmen" Stromkreis schließen - den Boden auf dem Boden oder den Boden des Untergrunds, die Außenwände (einschließlich Fenster und Türen), die kombinierte Abdeckung oder die Überlappung eines unbeheizten Dachbodens. Außerdem sollte die Berechnung für interne Strukturen durchgeführt werden, wenn die Temperaturdifferenz in benachbarten Räumen mehr als 8 Grad beträgt.

Formel für die wärmetechnische Berechnung von umschließenden Strukturen

Wärmetechnik von Wänden

Die meisten Wände und Decken sind vielschichtig und heterogen in ihrer Konstruktion. Die wärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen der Mehrschichtstruktur ist wie folgt:
R = d1 / l1 + d2 / l2 + dn / ln,
wobei n die Parameter der n-ten Schicht ist.

Wenn wir eine gemauerte verputzte Wand betrachten, erhalten wir folgende Konstruktion:

  • äußere Putzschicht 3 cm dick, Wärmeleitfähigkeit 0,93 W (mx Grad);
  • Mauerwerk aus Vollziegeln 64 cm, Wärmeleitfähigkeit 0,81 W (mx Grad);
  • die innere Schicht von Gips Dicke von 3 cm, Wärmeleitfähigkeit 0,93 W (m × Grad).

Die Formel für die wärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen lautet wie folgt:

R = 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 = 0,85 (mx Grad / W).

Der erhaltene Wert ist viel kleinerfrüher bestimmt der Grundwert des Widerstandes gegen Wärmeübertragung in den Wänden eines Wohngebäudes in Murmansk 3,65 (mx Grad / W). Die Wand erfüllt nicht die gesetzlichen Anforderungen und muss isoliert werden. Wir verwenden Mineralwollplatten mit einer Dicke von 150 mm und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,048 W (mx Grad), um die Wände zu erwärmen.

Nach Auswahl des Wärmeisolierungssystems ist es erforderlich, die verifizierungswärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen durchzuführen. Das Berechnungsbeispiel ist unten angegeben:

R = 0,15 / 0,048 + 0,03 / 0,93 + 0,64 / 0,81 + 0,03 / 0,93 = 3,97 (mx Grad / W).

Der resultierende berechnete Wert ist größer als der Grundwert - 3,65 (mx Grad / W), die isolierte Wand erfüllt die Anforderungen der Normen.

Die Berechnung von Überlappungen und überlappenden Beschichtungen erfolgt in ähnlicher Weise.

Wärmetechnische Berechnung der äußeren umschließenden Struktur

Thermische Berechnung von Böden in Bodenkontakt

Oft in Privathäusern oder öffentlichen GebäudenDie Böden der ersten Etagen sind auf dem Boden gemacht. Der Widerstand gegen Wärmeübertragung solcher Böden ist nicht standardisiert, aber zumindest sollte die Konstruktion von Böden den Taufall nicht zulassen. Die Berechnung der bodenberührten Strukturen erfolgt wie folgt: Die Etagen werden ausgehend von der äußeren Begrenzung in 2 Meter breite Bänder (Zonen) unterteilt. Solche Zonen sind bis zu drei, die restliche Fläche gehört zur vierten Zone. Wenn die Bodenkonstruktion keine wirksame Isolierung bietet, wird der Widerstand gegen die Wärmeübertragung der Zonen wie folgt angenommen:

  • 1 Zone - 2,1 (m х Grad / W);
  • 2 Zonen - 4,3 (m х Grad / W);
  • 3 Zone - 8,6 (m х Grad / W);
  • 4 Zonen - 14,3 (m х Grad / W).

Es ist leicht zu sehen, dass je weiter die Bodenflächeist von der Außenwand angeordnet, desto höher ist seine Beständigkeit gegen Wärmeübertragung. Daher beschränkt sich oft auf die Isolierung des Umfangs des Bodens. In diesem Fall wird der Widerstand gegen die Wärmeübertragung der isolierten Struktur zu dem Wärmeübergangswiderstand der Zone hinzugefügt.
Berechnung des Widerstandes gegen die Wärmeübertragung des BodensEs ist notwendig, in die allgemeine wärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen einzubeziehen. Ein Beispiel für die Berechnung von Fußböden auf dem Boden wird im Folgenden betrachtet. Wir nehmen eine Grundfläche von 10 x 10, gleich 100 qm.

  • Die Fläche von 1 Zone wird 64 Quadratmeter sein.
  • Bereich 2 Zone ist 32 Quadratmeter.
  • Die Fläche der 3. Zone wird 4 Quadratmeter betragen.

Durchschnittswert des Widerstands gegen Wärmeübertragung des Bodens auf dem Boden:
Ропола = 100 / (64 / 2,1 + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) = 2,6 (m х Grad / W).

Nach Abschluss der Isolierung des Umfangs des Bodens mit einer 5 cm dicken Polystyrolplatte, einem 1 Meter breiten Streifen, erhalten wir den Durchschnittswert der Beständigkeit gegen Wärmeübertragung:

Rpola = 100 / (32 / 2.1 + 32 / (2,1 + 0,05 / 0,032) + 32 / 4,3 + 4 / 8,6) = 4,09 (m x K / W).

Es ist wichtig zu beachten, dass auf diese Weise nicht nur die Böden berechnet werden, sondern auch die Strukturen der Wände in Kontakt mit dem Boden (Wände der Bodeneinbau, warmen Keller).

Beispiel für die Berechnung von cn

Thermotechnik von Türen

Ein etwas anderer Basiswert wird berechnetWiderstand gegen die Wärmeübertragung der Eingangstüren. Um es zu berechnen, müssen Sie zuerst den Widerstand gegen Wärmeübertragung der Wand gemäß dem hygienischen und hygienischen Kriterium (nicht-fallender Tau) berechnen:
Рст = (Тв - Тн) / (ДТн хав).

Hier DTN - der Unterschied in der Temperatur zwischen der inneren Oberfläche der Wand und der Temperatur der Luft im Raum, wird durch den Code of Standards bestimmt und für das Gehäuse ist 4.0.
av ist der Wärmedurchgangskoeffizient der inneren Oberfläche der Wand, nach dem Joint Venture ist es 8.7.
Der Grundwert der Türen entspricht 0,6 x Pst.

Für die gewählte Ausführung der Tür ist es erforderlich, eine verifizierende wärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen durchzuführen. Beispiel für die Berechnung der Eingangstür:

Рдв = 0,6 х (20 - (-30)) / (4 х 8,7) = 0,86 (m grad Grad / W).

Dieser berechnete Wert wird mit der Tür entspricht, isoliert Mineralwolle 5 cm dick ist. Der Wärmeübertragungswiderstand sein, R = 0,05 / 0,048 = 1,04 (m x K / W), die größer ist als die berechnete ist.

Umfassende Anforderungen

Berechnungen von Wänden, Decken oder Beschichtungen werden durchgeführtum die elementaren Anforderungen der Standards zu überprüfen. Das Regelwerk stellt auch eine vollständige Anforderung dar, die die Qualität der Isolierung aller umgebenden Strukturen im Allgemeinen charakterisiert. Dieser Wert wird als "spezifische Wärmeabschirmungseigenschaft" bezeichnet. Ohne seine Verifizierung ist keine wärmetechnische Berechnung der umschließenden Strukturen abgeschlossen. Das Berechnungsbeispiel für den SP ist unten angegeben.

BezeichnungBereichRA / R
Wände833.6522.73
Beschichtung1005.4118.48
Überschneidung des Kellers1004.7920.87
Windows150.6224.19
Türen20.82.5
Betrag88.77

Kob = 88,77 / 250 = 0,35, was kleiner ist als der normalisierte Wert von 0,52. In diesem Fall werden die Fläche und das Volumen für ein Haus mit den Maßen 10 x 10 x 2,5 m verwendet, der Wärmeübertragungswiderstand entspricht den Basiswerten.

Der standardisierte Wert wird in Abhängigkeit vom Heizungsvolumen des Hauses gemäß JV festgelegt.

Zusätzlich zu der komplexen Anforderung wird eine wärmetechnische Berechnung der Umschließungsstrukturen auch zur Erstellung eines Energiepasses verwendet, ein Beispiel für die Ausstellung eines Reisepasses ist im Anhang zu SP50.13330.2012 angegeben.

 Wärmetechnische Berechnung der Gebäudehülle

Homogenitätskoeffizient

Alle obigen Berechnungen sind anwendbar aufhomogene Strukturen. Das ist in der Praxis sehr selten. Um die Inhomogenitäten zu berücksichtigen, die die Beständigkeit gegen Wärmeübertragung verringern, wird ein Korrekturkoeffizient der thermischen Engineering-Gleichförmigkeit r eingeführt. Es berücksichtigt die Änderung der Beständigkeit gegen Wärmeübertragung, die durch Fenster- und Türöffnungen, Außenecken, ungleichmäßige Einschlüsse (z. B. Querträger, Balken, Verstärkungsbänder), Kältebrücken,

Die Berechnung dieses Koeffizienten ist ziemlich kompliziert,so können Sie in vereinfachter Form die ungefähren Werte aus der Referenzliteratur verwenden. Zum Beispiel, für das Mauerwerk - 0,9, die dreischichtigen Paneele - 0,7.

 Wärmetechnische Berechnung von umschließenden Strukturen Berechnungsbeispiel

Effektive Isolierung

Wenn man ein Hausdämmsystem wählt, ist es leicht zu sehen,dass es praktisch unmöglich ist, moderne Anforderungen an den Wärmeschutz zu erfüllen, ohne eine wirksame Isolierung zu verwenden. Also, wenn Sie traditionellen Ziegelstein verwenden, benötigen Sie ein Mauerwerk von ein paar Metern Dicke, was wirtschaftlich unpraktisch ist. Gleichzeitig erlaubt uns die geringe Wärmeleitfähigkeit moderner Heizgeräte auf Basis von expandiertem Polystyrol oder Steinwolle, sich auf Dicken von 10-20 cm zu beschränken.

Um beispielsweise einen Basiswärmeübergangswiderstand von 3,65 (m × Grad / W) zu erreichen, benötigen Sie:

  • eine 3 m dicke Ziegelmauer;
  • Mauerwerk aus Schaumbetonsteinen von 1,4 m;
  • Mineralwolle Isolierung 0,18 m.
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