Mukava asumis- tai työolojen luominen on rakentamisen ensisijainen tehtävä. Merkittävä osa maamme alueesta sijaitsee pohjoisilla leveysasteilla, joilla on kylmä ilmasto. Siksi mukavan lämpötilan ylläpitäminen rakennuksissa on aina tärkeää. Energiatariffien nousun myötä lämmityksen energiankulutuksen vähentäminen tulee etusijalle.
Ilmastoominaisuudet
Seinä- ja kattorakenteen valinta riippuu ensisijaisesti rakennusalueen ilmasto-olosuhteista. Niiden määrittämiseksi on viitattava asiakirjaan SP131.13330.2012 "Rakennusilmasto". Laskelmissa käytetään seuraavia määriä:
- kylmimmän viiden päivän jakson lämpötila varmuudella 0,92, merkitty Tn;
- keskilämpötila, merkitty Tot;
- kesto, merkitty ZOT.
Murmanskin esimerkissä arvoilla on seuraavat arvot:
- Тн=-30 astetta;
- Tot=-3,4 astetta;
- ZOT=275 päivää.
Lisäksi on tarpeen asettaa huone-TV:n suunnittelulämpötila, joka määritetään standardin GOST 30494-2011 mukaisesti. Asumiseen voit ottaa television=20 astetta.
Suorittaaksesi kotelointirakenteiden lämpöteknisen laskelman, laske etukäteen GSOP:n arvo (lämmitysjakson astepäivä):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. Esimerkissämme GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Avainilmaisimet
Jotta rakennuksen vaippamateriaalit valitaan oikein, on tarpeen määrittää, mitkä lämpöominaisuudet niillä tulisi olla. Aineen kyvylle johtaa lämpöä on tunnusomaista sen lämmönjohtavuus, joka on merkitty kreikkalaisella kirjaimella l (lambda) ja mitataan W / (m x astetta). Rakenteen kyvylle säilyttää lämpöä on tunnusomaista sen lämmönsiirtokestävyys R ja se on yhtä suuri kuin paksuuden suhde lämmönjohtavuuteen: R=d/l.
Jos rakenne koostuu useista kerroksista, resistanssi lasketaan jokaiselle kerrokselle ja lasketaan sitten yhteen.
Lämmönsiirtovastus on ulkorakentamisen pääindikaattori. Sen arvon tulee ylittää vakioarvon. Rakennuksen vaipan lämpöteknistä laskelmaa suoritettaessa meidän on määritettävä seinien ja katon taloudellisesti perusteltu koostumus.
Lämmönjohtavuusarvot
Eristeen laatumääräytyy ensisijaisesti lämmönjohtavuuden perusteella. Jokaiselle sertifioidulle materiaalille tehdään laboratoriotestit, joiden seurauksena tämä arvo määritetään käyttöolosuhteille "A" tai "B". Maamme os alta useimmat alueet vastaavat käyttöolosuhteita "B". Tätä arvoa tulee käyttää talon sisärakenteiden lämpöteknistä laskelmaa suoritettaessa. Lämmönjohtavuusarvot on ilmoitettu tarrassa tai materiaalipassissa, mutta jos niitä ei ole saatavilla, voit käyttää käytännesääntöjen viitearvoja. Suosituimpien materiaalien arvot on lueteltu alla:
- Tavallinen muuraus - 0,81 W(m x aste).
- Silikaattitiili muuraus - 0,87 W(m x as.).
- Kaasu- ja vaahtobetoni (tiheys 800) - 0,37 W(m x astetta).
- Havupuu - 0,18 W(m x astetta).
- Suulakepuristettu styroksi - 0,032 W (m x astetta).
- Mineraalivillalevyt (tiheys 180) - 0,048 W (m x astetta).
Lämmönsiirtovastuksen säännöllinen arvo
Lämmönsiirtovastuksen laskennallinen arvo ei saa olla pienempi kuin perusarvo. Perusarvo on määritetty taulukon 3 SP50.13330.2012 "Rakennusten lämpösuojaus" mukaisesti. Taulukossa määritellään kertoimet lämmönsiirtovastuksen perusarvojen laskemiseksi kaikille kotelorakenteille ja rakennustyypeille. Jatkamalla aloitettua kotelointirakenteiden lämpöteknistä laskentaa, voidaan esittää esimerkki laskennasta seuraavasti:
- Rsten=0,00035x6435 + 1,4=3,65 (m x aste/L).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x astetta/L).
- Rchard=0,00045 x 6435 + 1,9=4,79 (m x aste/L).
- Rockna=0,00005 x 6435 + 0,3=0,62 (m x aste/L).
Ulkopuolisen kotelorakenteen lämpötekninen laskenta suoritetaan kaikille rakenteille, jotka sulkevat "lämmin" ääriviivan - maan lattia tai teknisen maanalaisen lattia, ulkoseinät (mukaan lukien ikkunat ja ovet), yhdistetyt kansi tai lämmittämättömän ullakon lattia. Laskelma on suoritettava myös sisärakenteille, jos lämpötilaero viereisissä huoneissa on yli 8 astetta.
Seinien lämpötekninen laskenta
Useimmat seinät ja katot ovat monikerroksisia ja heterogeenisia. Monikerroksisen rakenteen sulkevien rakenteiden lämpötekninen laskenta on seuraava:
Jos ajatellaan tiilirapattua seinää, saadaan seuraava rakenne:
- ulompi kipsikerros 3 cm paksu, lämmönjohtavuus 0,93 W(m x astetta);
- kiinteä savitiili 64 cm, lämmönjohtavuus 0,81 W(m x astetta);
- Sisäkerros kipsiä 3 cm paksu, lämmönjohtavuus 0,93 W(m x astetta).
Kaava sulkurakenteiden lämpötekniselle laskennalle on seuraava:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=0,85 (m x astetta/L).
Saatu arvo on huomattavasti pienempi kuin aiemmin määritetty perusvastuksen arvoasuinrakennuksen seinien lämmönsiirto Murmansk 3, 65 (m x astetta / L). Seinä ei täytä säädösten vaatimuksia ja se on eristettävä. Seinien eristämiseen käytämme mineraalivillalevyjä, joiden paksuus on 150 mm ja lämmönjohtavuus 0,048 W (m x astetta).
Eristejärjestelmän valinnan jälkeen on tarpeen suorittaa kotelointirakenteiden lämpötekninen todentamislaskenta. Alla on esimerkkilaskelma:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97 (m x astetta/L).
Saadun laskennallinen arvo on suurempi kuin perusarvo - 3,65 (m x astetta / W), eristetty seinä täyttää standardien vaatimukset.
Limitysten ja yhdistettyjen päällysteiden laskenta suoritetaan samalla tavalla.
Maan kanssa kosketuksissa olevien lattioiden lämpötekninen laskelma
Usein omakotitaloissa tai julkisissa rakennuksissa ensimmäisten kerrosten lattiat tehdään maahan. Tällaisten lattioiden lämmönsiirtokestävyyttä ei ole standardoitu, mutta vähintään lattioiden suunnittelussa ei saa päästää kastetta pois. Maan kanssa kosketuksissa olevien rakenteiden laskenta suoritetaan seuraavasti: lattiat jaetaan ulkorajasta alkaen 2 metrin levyisiksi kaistaleiksi (vyöhykkeiksi). Tällaisia vyöhykkeitä on enintään kolme, loput kuuluvat neljänteen vyöhykkeeseen. Jos lattiasuunnittelu ei tarjoa tehokasta eristystä, vyöhykkeiden lämmönsiirtovastus otetaan seuraavasti:
- 1 vyöhyke – 2, 1 (m x astetta/L);
- 2 vyöhyke – 4, 3 (m x astetta/L);
- 3 vyöhyke – 8, 6 (m x astetta/L);
- 4 vyöhyke – 14, 3 (m x astetta/L).
On helppo nähdä, että mitä kauempana lattia on ulkoseinästä, sitä suurempi on sen lämmönsiirtokestävyys. Siksi ne rajoittuvat usein lattian kehän lämmittämiseen. Samalla eristetyn rakenteen lämmönsiirtovastus lisätään vyöhykkeen lämmönsiirtovastukseen. Alla tarkastellaan esimerkkiä maan päällä olevien lattioiden laskemisesta. Otetaan lattiapinta-ala 10 x 10, mikä vastaa 100 neliömetriä.
- 1 vyöhykkeen pinta-ala on 64 neliömetriä.
- Vyöhykkeen 2 pinta-ala on 32 neliömetriä.
- Vyöhykkeen 3 pinta-ala on 4 neliömetriä.
Keskimääräinen lattian lämmönsiirtovastus maassa:Rlattia=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x astetta/ ti).
Lattian kehän eristyksen jälkeen 5 cm paksuisella polystyreenivaahtomuovilevyllä, 1 metrin leveällä nauhalla, saadaan keskimääräinen lämmönsiirtovastuksen arvo:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x astetta/W).
On tärkeää huomata, että tällä tavalla ei lasketa vain lattioita, vaan myös maan kanssa kosketuksissa olevia seinärakenteita (upotetun lattian seinät, lämmin kellari).
Ovien lämpötekninen laskenta
Ulko-ovien lämmönsiirtovastuksen perusarvo lasketaan hieman eri tavalla. Laskeaksesi sen, sinun on ensin laskettava seinän lämmönsiirtovastus saniteetti- ja hygieniakriteerin mukaisesti (ei-laskeumakaste): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x av).
Tässä ДТн - lämpötilaero seinän sisäpinnan ja huoneen ilman lämpötilan välillä, määräytyy Sääntökoodin mukaisesti ja kotelolle on 4,0.
av - lämmönsiirto seinän sisäpinnan kerroin yhteisyrityksen mukaan on 8, 7. Ovien perusarvoksi otetaan 0, 6xRst.
Valittua ovimallia varten on suoritettava rajoitusrakenteiden lämpötekninen todentamislaskenta. Esimerkki ulko-oven laskemisesta:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x aste/L).
Tämä suunnitteluarvo vastaa ovea, joka on eristetty 5 cm paksulla mineraalivillalevyllä.
Monimutkaiset vaatimukset
Seinien, lattioiden tai päällysteiden laskelmia tehdään määräysten elementtikohtaisten vaatimusten tarkistamiseksi. Säännöt asettavat myös täydellisen vaatimuksen, joka luonnehtii kaikkien ympäröivien rakenteiden eristyksen laatua kokonaisuutena. Tätä arvoa kutsutaan "erityiseksi lämpösuojausominaispiirteeksi". Yksikään kotelointirakenteiden lämpötekninen laskelma ei tule toimeen ilman sen todentamista. Alla on esimerkki yhteisyrityksen laskennasta.
| Designnimi | neliö | R | A/R |
| Seinät | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Peitto | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Kellaarikatto | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Ovet | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Summa | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0,35, mikä on pienempi kuin normalisoitu arvo 0,52. Tässä tapauksessa pinta-ala ja tilavuus otetaan talolta, jonka mitat ovat 10 x 10 x 2,5 m. Lämmönsiirto vastukset ovat yhtä suuret kuin perusarvot.
Normaalisoitu arvo määräytyy yhteisyrityksen mukaisesti talon lämmitetyn tilavuuden mukaan.
Monimutkaisen vaatimuksen lisäksi energiapassin laatimista varten he tekevät myös lämpöteknisen laskelman aitarakenteista, esimerkki passista on SP50.13330.2012 liitteessä.
Tasaisuuskerroin
Kaikki yllä olevat laskelmat koskevat homogeenisiä rakenteita. Mikä on käytännössä harvinaista. Lämmönsiirtovastusta vähentävien epähomogeenisuuksien huomioon ottamiseksi otetaan käyttöön lämmön tasaisuuden korjauskerroin r. Se ottaa huomioon ikkuna- ja ovi-aukkojen, ulkonurkkien, epähomogeenisten sulkeumien (esim. kammien, palkit, vahvistushihnat), kylmäsiltojen jne. aiheuttaman muutoksen lämmönsiirtovastuksessa.
Tämän kertoimen laskenta on melko monimutkaista, joten yksinkertaistetussa muodossa voit käyttää likimääräisiä arvoja viitekirjallisuudesta. Esimerkiksi muuraus - 0,9, kolmikerroksiset paneelit - 0,7.
Tehokas eristys
Kodin eristysjärjestelmää valittaessa on helppo varmistaa, että nykyaikaisten lämpösuojavaatimusten täyttäminen on lähes mahdotonta ilman tehokkaan eristyksen käyttöä. Joten jos käytät perinteistä savitiiliä, tarvitset useita metrejä paksuja muurauksia, mikä ei ole taloudellisesti kannattavaa. Samalla nykyaikaisen polystyreeni- tai kivivillapohjaisen eristeen alhainen lämmönjohtavuus mahdollistaa rajoituksen 10-20 cm:n paksuuteen.
Esimerkiksi saavuttaaksesi peruslämmönsiirtovastusarvon 3,65 (m x astetta/W), tarvitset:
- 3m paksu tiiliseinä;
- vaahtobetonilohkojen ladonta 1, 4 m;
- mineraalivillaeristys 0,18 m.
