Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Càlcul d'enginyeria tèrmica de l'edifici: considerem les pèrdues de calor per superfície i volum

Càlcul d'enginyeria tèrmica en línia (visió general de la calculadora)

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

El càlcul d'enginyeria tèrmica es pot fer a Internet en línia. Fem una ullada ràpida a com treballar-hi.

Anant a la pàgina web de la calculadora en línia, el primer pas és seleccionar els estàndards per als quals es farà el càlcul. Escullo el reglament de 2012 perquè és un document més nou.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

A continuació, heu d'especificar la regió on es construirà l'objecte. Si la teva ciutat no està disponible, tria la gran ciutat més propera. Després d'això, indiquem el tipus d'edificis i locals.El més probable és que calculeu un edifici residencial, però podeu triar públic, administratiu, industrial i altres. I l'últim que heu de triar és el tipus d'estructura de tancament (parets, sostres, revestiments).

Deixem igual la temperatura mitjana calculada, la humitat relativa i el coeficient d'uniformitat tèrmica si no sabeu com modificar-los.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

A les opcions de càlcul, marqueu les dues caselles de selecció excepte la primera.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

A la taula, indiquem el pastís de paret començant per l'exterior: seleccionem el material i el seu gruix. Sobre això, de fet, s'ha completat tot el càlcul. A sota de la taula hi ha el resultat del càlcul. Si no es compleix alguna de les condicions, canviem el gruix del material o el propi material fins que les dades compleixin amb els documents normatius.

Si voleu veure l'algoritme de càlcul, feu clic al botó "Informe" a la part inferior de la pàgina del lloc.

5.1 La seqüència general de realització del càlcul tèrmic

  1. AT
    d'acord amb el paràgraf 4 d'aquest manual
    determinar el tipus d'edifici i les condicions, segons
    que s'hauria de comptar RSobretr.

  2. Definir
    RSobretr:

  • activat
    fórmula (5), si es calcula l'edifici
    per a sanitaris i higiènics i còmodes
    condicions;

  • activat
    fórmula (5a) i taula. 2 si el càlcul ha de ser
    es durà a terme en funció de les condicions d'estalvi energètic.

  1. Composar
    equació de resistència total
    estructura de tancament amb un
    desconegut per la fórmula (4) i igualar
    seva RSobretr.

  2. Calcular
    gruix desconegut de la capa d'aïllament
    i determinar el gruix total de l'estructura.
    En fer-ho, cal tenir en compte el típic
    gruixos de paret exterior:

  • gruix
    les parets de maó han de ser múltiples
    mida de maó (380, 510, 640, 770 mm);

  • gruix
    S'accepten panells de paret exteriors
    250, 300 o 350 mm;

  • gruix
    S'accepten panells sandvitx
    igual a 50, 80 o 100 mm.

Factors que afecten la TN

Càlcul tèrmic d'un edifici: una guia pas a pas amb exemples i fórmules
L'aïllament tèrmic, intern o extern, redueix notablement la pèrdua de calor

La pèrdua de calor està influenciada per molts factors:

  • Fonament: la versió aïllada reté la calor a la casa, la no aïllada permet fins a un 20%.
  • Mur: el formigó porós o el formigó de fusta té un rendiment molt menor que un mur de maó. El maó d'argila vermella reté millor la calor que el maó de silicat. El gruix de la partició també és important: una paret de maó de 65 cm de gruix i un formigó d'escuma de 25 cm tenen el mateix nivell de pèrdua de calor.
  • Escalfament: l'aïllament tèrmic canvia significativament la imatge. L'aïllament exterior amb escuma de poliuretà -una làmina de 25 mm de gruix- és igual en eficiència a la segona paret de maó de 65 cm de gruix.El suro a l'interior -una làmina de 70 mm - substitueix 25 cm de formigó d'escuma. No és en va que els experts diuen que la calefacció eficaç comença amb un aïllament adequat.
  • La construcció de teulada inclinada i les golfes aïllades redueixen les pèrdues. Una coberta plana feta de lloses de formigó armat transmet fins a un 15% de calor.
  • Àrea de vidre: la conductivitat tèrmica del vidre és molt alta. Per molt ajustats que siguin els marcs, la calor s'escapa pel vidre. Com més finestres i com més gran sigui la seva superfície, més gran serà la càrrega tèrmica de l'edifici.
  • Ventilació: el nivell de pèrdua de calor depèn del rendiment del dispositiu i de la freqüència d'ús. El sistema de recuperació permet reduir una mica les pèrdues.
  • La diferència entre la temperatura exterior i interior de la casa: com més gran sigui, més gran serà la càrrega.
  • La distribució de la calor a l'interior de l'edifici afecta el rendiment de cada habitació. Les habitacions de l'edifici es refreden menys: segons els càlculs, la temperatura còmoda aquí es considera que és de +20 C.Les habitacions finals es refreden més ràpidament: la temperatura normal aquí serà de +22 C. A la cuina, n'hi ha prou amb escalfar l'aire fins a +18 C, ja que aquí hi ha moltes altres fonts de calor: estufa, forn, nevera.

Influència de l'entrefer

En el cas que s'utilitzi llana mineral, llana de vidre o un altre aïllament de llosa com a escalfador en una maçoneria de tres capes, cal instal·lar una capa ventilada entre la maçoneria exterior i l'aïllament. El gruix d'aquesta capa ha de ser d'almenys 10 mm, i preferiblement 20-40 mm. És necessari per drenar l'aïllament, que es mulla pel condensat.

Aquesta capa d'aire no és un espai tancat, per tant, si està present en el càlcul, cal tenir en compte els requisits de la clàusula 9.1.2 de la SP 23-101-2004, a saber:

a) les capes estructurals situades entre el buit d'aire i la superfície exterior (en el nostre cas, es tracta d'un maó decoratiu (besser)) no es tenen en compte en el càlcul d'enginyeria tèrmica;

b) a la superfície de l'estructura orientada cap a la capa ventilada per l'aire exterior, s'ha de prendre el coeficient de transferència de calor αext = 10,8 W/(m°C).

Paràmetres per a la realització de càlculs

Per realitzar el càlcul de calor, calen paràmetres inicials.

Depenen de diverses característiques:

  1. Finalitat de l'edifici i la seva tipologia.
  2. Orientació de les estructures de tancament verticals respecte a la direcció dels punts cardinals.
  3. Paràmetres geogràfics de la futura llar.
  4. El volum de l'edifici, el seu nombre de plantes, la superfície.
  5. Tipus i dades dimensionals de les obertures de portes i finestres.
  6. Tipus de calefacció i els seus paràmetres tècnics.
  7. El nombre de residents permanents.
  8. Material d'estructures de protecció verticals i horitzontals.
  9. Sostres de la planta superior.
  10. Instal·lacions d'aigua calenta.
  11. Tipus de ventilació.

En el càlcul també es tenen en compte altres característiques de disseny de l'estructura. La permeabilitat a l'aire de les embolcalls de l'edifici no ha de contribuir a un refredament excessiu a l'interior de la casa i reduir les característiques de protecció tèrmica dels elements.

L'engordament de les parets també provoca pèrdues de calor i, a més, això comporta humitat, que afecta negativament la durabilitat de l'edifici.

En el procés de càlcul, en primer lloc, es determinen les dades tèrmiques dels materials de construcció, a partir de les quals es fan els elements de tancament de l'estructura. A més, s'ha de determinar la resistència a la transferència de calor reduïda i el compliment del seu valor estàndard.

Conceptes de càrrega tèrmica

Càlcul tèrmic d'un edifici: una guia pas a pas amb exemples i fórmules
El càlcul de la pèrdua de calor es realitza per separat per a cada habitació, en funció de la superfície o volum

La calefacció de l'espai és una compensació per la pèrdua de calor. A través de les parets, fonaments, finestres i portes, la calor s'elimina gradualment cap a l'exterior. Com més baixa sigui la temperatura exterior, més ràpida serà la transferència de calor a l'exterior. Per mantenir una temperatura agradable a l'interior de l'edifici, s'instal·len escalfadors. El seu rendiment ha de ser prou alt per cobrir la pèrdua de calor.

La càrrega calorífica es defineix com la suma de les pèrdues de calor de l'edifici, igual a la potència de calefacció requerida. Després d'haver calculat quant i com perd calor la casa, esbrinaran la potència del sistema de calefacció. El valor total no és suficient. Una habitació amb 1 finestra perd menys calor que una habitació amb 2 finestres i un balcó, de manera que l'indicador es calcula per a cada habitació per separat.

A l'hora de calcular, assegureu-vos de tenir en compte l'alçada del sostre. Si no supera els 3 m, el càlcul es realitza per la mida de l'àrea. Si l'alçada és de 3 a 4 m, el cabal es calcula per volum.

Dissenys típics de parets

Analitzarem opcions de diversos materials i diverses variacions del "pastís", però per començar, val la pena esmentar l'opció més cara i extremadament rara avui: una paret de maó sòlida. Per a Tyumen, el gruix de la paret ha de ser de 770 mm o tres maons.

bar

En canvi, una opció força popular és un feix de 200 mm. A partir del diagrama i de la taula següent, es fa obvi que una biga per a un edifici residencial no és suficient. La pregunta segueix sent, n'hi ha prou amb aïllar les parets exteriors amb una làmina de llana mineral de 50 mm de gruix?

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Nom del material Amplada, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Folre de fusta tova 0,01 0,15 0,01 / 0,15 = 0,066
Aire 0,02
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Biga de pi 0,2 0,15 0,2 / 0,15 = 1,333

Substituint a les fórmules anteriors, obtenim el gruix requerit de l'aïllament δut = 0,08 m = 80 mm.

Es dedueix que l'aïllament en una capa de llana mineral de 50 mm no és suficient, cal aïllar en dues capes amb un solapament.

Per als amants de les cases de fusta picades, cilindrades, encolades i altres tipus. Podeu tenir en compte el gruix de les parets de fusta disponibles i assegurar-vos que sense aïllament extern durant els períodes de fred us congelareu amb el mateix cost d'energia tèrmica o gastareu més en calefacció. Malauradament, els miracles no succeeixen.

També val la pena assenyalar la imperfecció de les juntes entre els troncs, que inevitablement comporta una pèrdua de calor. A la imatge de la càmera tèrmica, la cantonada de la casa es va prendre des de dins.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Bloc d'argila expandida

La següent opció també ha guanyat popularitat recentment, un bloc d'argila expandida de 400 mm amb un revestiment de maó. Descobriu quin gruix es necessita l'aïllament en aquesta opció.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Nom del material Amplada, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Maó 0,12 0,87 0,12 / 0,87 = 0,138
Aire 0,02
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Bloc d'argila expandida 0,4 0,45 0,4 / 0,45 = 0,889

Substituint a les fórmules anteriors, obtenim el gruix requerit de l'aïllament δut = 0,094 m = 94 mm.

Per a maçoneria feta de bloc d'argila expandida amb cara de maó, cal un aïllament mineral de 100 mm de gruix.

bloc de gas

Bloc de gas de 400 mm amb aïllament i arrebossat mitjançant la tecnologia "façana humida". La mida del guix exterior no s'inclou en el càlcul a causa de l'extrema petitesa de la capa. Així mateix, per la geometria correcta dels blocs, reduirem la capa de guix interior a 1 cm.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Nom del material Amplada, m λ1, W/(m × °C) R1, m2×°С/W
Ecover Standard 50 0,05 0,04 0,05 / 0,04 = 1,25
Porevit BP-400 (D500) 0,4 0,12 0,4 / 0,12 = 3,3
Guix 0,01 0,87 0,01 / 0,87 = 0,012

Substituint a les fórmules anteriors, obtenim el gruix requerit de l'aïllament δut = 0,003 m = 3 mm.

Aquí es suggereix la conclusió: el bloc Porevit amb un gruix de 400 mm no requereix aïllament per l'exterior, n'hi ha prou amb arrebossats exteriors i interiors o acabats amb panells de façana.

Determinació del gruix de l'aïllament de la paret

Determinació del gruix de l'envoltant de l'edifici. Dades inicials:

  1. Àrea de construcció - Sredny
  2. Finalitat de l'edifici - Residencial.
  3. Tipus de construcció: tres capes.
  4. Humitat de l'habitació estàndard - 60%.
  5. La temperatura de l'aire interior és de 18 °C.

número de capa

Nom de la capa

gruix

1

Guix

0,02

2

Maçoneria (caldero)

X

3

Aïllament (poliestirè)

0,03

4

Guix

0,02

2 Procediment de càlcul.

Realitzo el càlcul d'acord amb SNiP II-3-79 * "Normes de disseny. Enginyeria tèrmica de la construcció”

A) Determino la resistència tèrmica requerida Ro(tr) segons la fórmula:

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv ) , on n és un coeficient que s'escull tenint en compte la ubicació de la superfície exterior de l'estructura de tancament en relació amb l'aire exterior.

n=1

tн és la taxa d'hivern calculada a l'exterior, presa d'acord amb el paràgraf 2.3 de la SNiPa "Enginyeria de calefacció de construcció".

Accepto condicionalment 4

Determino que tн per a una condició donada es pren com la temperatura calculada del primer dia més fred: tн=tx(3) ; tx(1)=-20°C; tx(5)=-15°С.

tx(3)=(tx(1) + tx(5))/2=(-20+(-15))/2=-18°C; tn = -18°С.

Δtn és la diferència normativa entre l'aire d'estany i l'estany de la superfície de l'embolcall de l'edifici, Δtn = 6 °C segons la taula. 2

αv - coeficient de transferència de calor de la superfície interior de l'estructura de la tanca

αv=8,7 W/m2°C (segons la taula 4)

Ro(tr)=n(tv-tn)/(Δtn*αv)=1*(18-(-18)/(6*8,7)=0,689(m2°C/W)

B) Determineu RSobre=1/αv+R1+R2+R3+1/αn , on αn és el factor de transferència de calor, per a les condicions hivernals de la superfície de tancament exterior. αн=23 W/m2°С segons la taula. 6 #capa

 

Nom del material

número d'article

ρ, kg/m3

σ, m

λ

S

1

Morter de sorra de calç

73

1600

0,02

0,7

8,69

2

Kotelets

98

1600

0,39

1,16

12,77

3

Espuma de poliestiren

144

40

X

0,06

0,86

4

Solució complexa

72

1700

0,02

0,70

8,95

Per omplir la taula, determino les condicions de funcionament de l'estructura de tancament, en funció de les zones d'humitat i del règim humit del local.

1 El règim d'humitat del local és normal segons la taula. un

2 Zona d'humitat - seca

Determino les condicions de funcionament → A

R1=σ11\u003d 0,02/0,7 \u003d 0,0286 (m2 °C/W)

R222=0,39/1,16= 0,3362

R333 =X/0,06 (m2°C/W)

R444 \u003d 0,02/0,7 \u003d 0,0286 (m2 °C/W)

RSobre=1/αv+R1+R2+1/αn = 1/8,7+0,0286 + 0,3362+X/0,06 +0,0286+1/23 = 0,518+X/0,06

Accepto RSobre= Ro(tr)=0,689m2°C/W

0,689=0,518+X/0,06

Xtr\u003d (0,689-0,518) * 0,06 \u003d 0,010 (m)

Accepto constructivament σ1(f)=0,050 m

R1(φ)= σ1(f)/ λ1=0,050/0,060=0,833 (m2°C/W)

3 Determino la inèrcia de l'envoltant de l'edifici (massivitat).

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

Conclusió: l'estructura de tancament de la paret està feta de pedra calcària ρ = 2000kg/m3, de 0,390 m de gruix, aïllada amb plàstic d'escuma de 0,050 m de gruix, que garanteix les condicions normals de temperatura i humitat del local i compleix els requisits sanitaris i higiènics per a aquests. .

Pèrdues per ventilació de la casa

El paràmetre clau en aquest cas és el tipus de canvi d'aire. Sempre que les parets de la casa siguin permeables al vapor, aquest valor és igual a un.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics
La penetració d'aire fred a la casa es realitza mitjançant la ventilació de subministrament. La ventilació d'escapament ajuda a escapar l'aire calent. Redueix les pèrdues mitjançant intercanviador-recuperador de calor de ventilació. No permet que la calor s'escapi juntament amb l'aire de sortida, i escalfa els fluxos entrants

Hi ha una fórmula per la qual es determina la pèrdua de calor a través del sistema de ventilació:

Qv \u003d (V x Kv: 3600) x P x C x dT

Aquí els símbols signifiquen el següent:

  1. Qv - pèrdua de calor.
  2. V és el volum de l'habitació en mᶾ.
  3. P és la densitat de l'aire. el seu valor es pren igual a 1,2047 kg/mᶾ.
  4. Kv - la freqüència d'intercanvi d'aire.
  5. C és la capacitat calorífica específica. És igual a 1005 J/kg x C.

A partir dels resultats d'aquest càlcul, és possible determinar la potència del generador de calor del sistema de calefacció. En cas de valor de potència massa elevat, un dispositiu de ventilació amb intercanviador de calor pot esdevenir una manera de sortir de la situació. Penseu en alguns exemples de cases fetes de diferents materials.

Documentació normativa necessària per al càlcul:

  • SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Protecció tèrmica d'edificis". Edició actualitzada de 2012.
  • SNiP 23-01-99* (SP 131.13330.2012). "Climatologia de la construcció". Edició actualitzada de 2012.
  • SP 23-101-2004."Disseny de protecció tèrmica d'edificis".
  • GOST 30494-2011 Edificis residencials i públics. Paràmetres del microclima interior.

Dades inicials per al càlcul:

  1. Determinem la zona climàtica en la qual anem a construir una casa. Obrim SNiP 23-01-99 * "Climatologia de la construcció", trobem la taula 1. En aquesta taula trobem la nostra ciutat (o la ciutat situada el més a prop possible del lloc de construcció), per exemple, per a la construcció en un poble situats a prop de la ciutat de Murom, agafarem indicadors de la ciutat de Murom! de la columna 5 - "Temperatura de l'aire del període de cinc dies més fred, amb una seguretat de 0,92" - "-30 ° C";
  2. Determinem la durada del període de calefacció: obriu la taula 1 a SNiP 23-01-99 * i a la columna 11 (amb una temperatura exterior mitjana diària de 8 ° C) la durada és zht = 214 dies;
  3. Determinem la temperatura exterior mitjana per al període de calefacció, per a això, a la mateixa taula 1 SNIP 23-01-99 *, seleccioneu el valor a la columna 12 - tht = -4,0 ° С.
  4. La temperatura interior òptima es pren segons la taula 1 a GOST 30494-96 - tint = 20 ° C;

Aleshores, hem de decidir el disseny de la paret en si. Com que les cases anteriors eren construïdes amb un sol material (maó, pedra, etc.), les parets eren molt gruixudes i massives. Però, amb el desenvolupament de la tecnologia, la gent té nous materials amb una conductivitat tèrmica molt bona, la qual cosa va permetre reduir significativament el gruix de les parets del principal (material de suport) afegint una capa d'aïllament tèrmic, així van aparèixer parets multicapa.

Hi ha almenys tres capes principals en una paret multicapa:

  • 1 capa - paret de càrrega - el seu propòsit és transferir la càrrega de les estructures superiors a la base;
  • 2 capes - aïllament tèrmic - la seva finalitat és retenir la calor a l'interior de la casa tant com sigui possible;
  • 3a capa - decorativa i protectora - el seu propòsit és fer bonica la façana de la casa i alhora protegir la capa d'aïllament dels efectes de l'entorn extern (pluja, neu, vent, etc.);

Considereu per al nostre exemple la següent composició de paret:

  • 1 capa: acceptem la paret de càrrega de blocs de formigó cel·lular de 400 mm de gruix (acceptem constructivament, tenint en compte el fet que hi reposaran les bigues del sòl);
  • 2a capa: fem a partir d'una placa de llana mineral, determinarem el seu gruix per càlcul termotècnic!
  • 3a capa: acceptem maons de silicat de cara, gruix de capa de 120 mm;
  • 4a capa: ja que des de l'interior la nostra paret estarà coberta amb una capa de guix d'un morter de ciment-sorra, també ho inclourem en el càlcul i establirem el seu gruix a 20 mm;

Càlcul de la potència tèrmica en funció del volum de l'habitació

Aquest mètode per determinar la càrrega de calor dels sistemes de calefacció és menys universal que el primer, ja que està pensat per calcular habitacions amb sostres alts, però no té en compte que l'aire sota el sostre és sempre més càlid que a la part inferior. de l'habitació i, per tant, la quantitat de pèrdua de calor variarà regionalment.

La producció de calor del sistema de calefacció per a un edifici o una habitació amb sostres per sobre de l'estàndard es calcula en funció de les condicions següents:

Q=V*41W (34W),

on V és el volum exterior de l'habitació en m?,

I 41 W és la quantitat específica de calor necessària per escalfar un metre cúbic d'un edifici estàndard (en una casa de panells). Si la construcció es realitza amb materials de construcció moderns, l'indicador específic de pèrdua de calor s'inclou normalment als càlculs amb un valor de 34 watts.

Quan s'utilitza el primer o el segon mètode de càlcul de la pèrdua de calor d'un edifici mitjançant un mètode ampliat, podeu utilitzar factors de correcció que reflecteixin en certa mesura la realitat i la dependència de la pèrdua de calor d'un edifici en funció de diversos factors.

  1. Tipus de vidre:
  • paquet triple 0,85,
  • doble 1.0,
  • doble enquadernació 1.27.
  1. La presència de finestres i portes d'entrada augmenta la quantitat de pèrdua de calor a casa en 100 i 200 watts, respectivament.
  2. Característiques d'aïllament tèrmic de les parets exteriors i la seva permeabilitat a l'aire:
  • materials d'aïllament tèrmic moderns 0,85
  • estàndard (dos maons i aïllament) 1.0,
  • propietats d'aïllament tèrmic baixes o gruix de paret insignificant 1,27-1,35.
  1. El percentatge d'àrea de la finestra a l'àrea de l'habitació: 10% -0,8, 20% -0,9, 30% -1,0, 40% -1,1, 50% -1,2.
  2. El càlcul d'un edifici residencial individual s'ha de fer amb un factor de correcció d'aproximadament 1,5, en funció del tipus i característiques de les estructures de sòl i coberta utilitzades.
  3. Temperatura exterior estimada a l'hivern (cada regió té la seva pròpia, determinada per les normes): -10 graus 0,7, -15 graus 0,9, -20 graus 1,10, -25 graus 1,30, -35 graus 1, 5.
  4. Les pèrdues de calor també creixen en funció de l'augment del nombre de parets exteriors segons la relació següent: una paret - més el 10% de la producció de calor.

Però, tanmateix, és possible determinar quin mètode donarà un resultat precís i realment correcte de la potència tèrmica dels equips de calefacció només després d'haver realitzat un càlcul tèrmic precís i complet de l'edifici.

Tipus de càrregues tèrmiques

Càlcul tèrmic d'un edifici: una guia pas a pas amb exemples i fórmules
Els càlculs tenen en compte les temperatures mitjanes estacionals

Les càrregues tèrmiques són de diferent naturalesa.Hi ha un cert nivell constant de pèrdua de calor associat al gruix de la paret, l'estructura del sostre. N'hi ha de temporals, amb una forta disminució de la temperatura, amb una ventilació intensa. El càlcul de tota la càrrega de calor també ho té en compte.

Càrregues estacionals

L'anomenada pèrdua de calor associada al clima. Això inclou:

  • la diferència entre la temperatura de l'aire exterior i l'interior;
  • velocitat i direcció del vent;
  • la quantitat de radiació solar: amb una gran insolació de l'edifici i un gran nombre de dies assolellats, fins i tot a l'hivern la casa es refreda menys;
  • humitat de l'aire.
Llegeix també:  Normes per connectar un RCD a una xarxa monofàsica sense connexió a terra: els millors esquemes + ordre de treball

La càrrega estacional es distingeix per un horari anual variable i un horari diari constant. La càrrega de calor estacional és la calefacció, la ventilació i l'aire condicionat. Les dues primeres espècies s'anomenen hivern.

Tèrmica permanent

Càlcul tèrmic d'un edifici: una guia pas a pas amb exemples i fórmules
Els equips de refrigeració industrial generen grans quantitats de calor

S'inclouen el subministrament d'aigua calenta durant tot l'any i els dispositius tecnològics. Aquest últim és important per a les empreses industrials: digestors, refrigeradors industrials, cambres de vapor emeten una gran quantitat de calor.

En edificis residencials, la càrrega del subministrament d'aigua calenta es fa comparable a la càrrega de calefacció. Aquest valor varia poc durant l'any, però varia molt segons l'hora del dia i el dia de la setmana. A l'estiu, el consum d'ACS es redueix un 30%, ja que la temperatura de l'aigua del subministrament d'aigua freda és 12 graus més alta que a l'hivern. Durant l'estació freda, el consum d'aigua calenta augmenta, sobretot els caps de setmana.

calor seca

El mode de confort està determinat per la temperatura i la humitat de l'aire.Aquests paràmetres es calculen utilitzant els conceptes de calor seca i latent. Sec és un valor mesurat amb un termòmetre sec especial. Està afectat per:

  • vidres i portes;
  • càrregues de sol i calor per a la calefacció d'hivern;
  • particions entre habitacions amb diferents temperatures, pisos per sobre de l'espai buit, sostres sota golfes;
  • esquerdes, esquerdes, buits en parets i portes;
  • conductes d'aire fora de les zones climatitzades i ventilació;
  • equipament;
  • gent.

Els sòls sobre una base de formigó, les parets subterrànies no es tenen en compte en els càlculs.

Calor latent

Càlcul tèrmic d'un edifici: una guia pas a pas amb exemples i fórmules
La humitat de l'habitació augmenta la temperatura interior

Aquest paràmetre determina la humitat de l'aire. La font és:

  • equip - escalfa l'aire, redueix la humitat;
  • les persones són una font d'humitat;
  • corrents d'aire que travessen esquerdes i esquerdes de les parets.

Estàndards de temperatura ambient

Abans de realitzar qualsevol càlcul dels paràmetres del sistema, és necessari, com a mínim, conèixer l'ordre dels resultats esperats, i també disposar de característiques estandarditzades d'alguns valors tabulars que s'han de substituir en fórmules o guiar-se per aquestes.

En realitzar càlculs de paràmetres amb aquestes constants, es pot estar segur de la fiabilitat del paràmetre dinàmic o constant requerit del sistema.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics
Per a locals amb finalitats diverses, hi ha estàndards de referència per als règims de temperatura dels locals residencials i no residencials. Aquestes normes estan consagrades en els anomenats GOST.

Per a un sistema de calefacció, un d'aquests paràmetres globals és la temperatura ambient, que ha de ser constant independentment del període de l'any i de les condicions ambientals.

Segons la regulació de normes i normes sanitàries, hi ha diferències de temperatura respecte als períodes d'estiu i hivern de l'any. El sistema d'aire condicionat és responsable del règim de temperatura de l'habitació a la temporada d'estiu, el principi del seu càlcul es descriu detalladament en aquest article.

Però la temperatura ambient a l'hivern la proporciona el sistema de calefacció. Per tant, ens interessen els intervals de temperatura i les seves toleràncies de desviació per a la temporada d'hivern.

La majoria dels documents normatius estipulen els següents intervals de temperatura que permeten que una persona estigui còmoda en una habitació.

Per a locals no residencials de tipus oficina de fins a 100 m2:

  • 22-24 ° C - temperatura òptima de l'aire;
  • 1 °C - fluctuació permesa.

Per a locals de tipus oficina amb una superfície superior a 100 m2, la temperatura és de 21-23 °C. Per als locals no residencials de tipus industrial, els intervals de temperatura varien molt en funció de la finalitat del local i de les normes de protecció laboral establertes.

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics
La temperatura ambient confortable per a cada persona és "propia". A algú li agrada estar molt càlid a l'habitació, algú està còmode quan l'habitació és fresca; tot és molt individual

Pel que fa als locals residencials: apartaments, cases particulars, finques, etc., hi ha uns intervals de temperatura que es poden ajustar en funció dels desitjos dels residents.

I tanmateix, per a locals concrets d'un apartament i una casa, tenim:

  • 20-22 °С - residencial, inclòs els nens, habitació, tolerància ± 2 °С -
  • 19-21 °C - cuina, lavabo, tolerància ± 2 °C;
  • 24-26 °С - bany, bany amb dutxa, piscina, tolerància ±1 °С;
  • 16-18°С - passadissos, passadissos, escales, magatzems, tolerància +3°С

És important tenir en compte que hi ha uns quants paràmetres bàsics més que afecten la temperatura de l'habitació i en els quals cal centrar-se a l'hora de calcular el sistema de calefacció: humitat (40-60%), concentració d'oxigen i diòxid de carboni a la sala. aire (250: 1), la velocitat de moviment de les masses d'aire (0,13-0,25 m/s), etc.

Càlcul de les característiques de protecció tèrmica normalitzades i específiques de l'edifici

Abans de procedir als càlculs, destaquem alguns fragments de la literatura reguladora.

La clàusula 5.1 de la SP 50.13330.2012 estableix que la carcassa de protecció tèrmica de l'edifici ha de complir els requisits següents:

  1. Resistència reduïda a la transferència de calor de tancament individual
    Les estructures no han de ser inferiors als valors normalitzats (element per element
    requisits).
  2. La característica de protecció tèrmica específica de l'edifici no ha de superar
    valor normalitzat (requisit complex).
  3. La temperatura a les superfícies internes de les estructures de tancament ha de ser
    no ser inferior als valors mínims admissibles (sanitaris i higiènics
    requisit).
  4. Es compliran els requisits de protecció tèrmica de l'edifici mentre
    compliment de les condicions 1, 2 i 3.

Clàusula 5.5 del SP 50.13330.2012. El valor normalitzat de la característica de protecció tèrmica específica de l'edifici, k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m³ × °С), s'ha de prendre en funció del volum d'escalfament de l'edifici i dels graus-dia del període de calefacció. de l'àrea de construcció segons la Taula 7, tenint en compte
notes.

Taula 7. Valors normalitzats de les característiques específiques de protecció tèrmica de l'edifici:

Volum escalfat
edificis, Vot, m³
Valors k(tr ⁄ vol), W ⁄ (m² × °C), als valors GSOP, °C × dia ⁄ any
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

Llencem el "Càlcul de les característiques específiques de protecció tèrmica de l'edifici":

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Com podeu veure, part de les dades inicials es guarden del càlcul anterior. De fet, aquest càlcul forma part del càlcul anterior. Les dades es poden canviar.

Utilitzant les dades del càlcul anterior, per a un treball posterior és necessari:

  1. Afegeix un nou element de construcció (botó Afegeix nou).
  2. O seleccioneu un element ja fet del directori (botó "Selecciona del directori"). Escollim la construcció núm. 1 del càlcul anterior.
  3. Ompliu la columna "Volum escalfat de l'element, m³" i "Àrea del fragment de l'estructura de tancament, m²".
  4. Premeu el botó "Càlcul de la característica específica de protecció tèrmica".

Obtenim el resultat:

Càlcul d'enginyeria tèrmica d'un edifici: especificitats i fórmules per fer càlculs + exemples pràctics

Valoració
Lloc web sobre fontaneria

Us recomanem que llegiu

On omplir la pols a la rentadora i quanta pols abocar