Alla on melko yksinkertainen lämpöhäviön laskenta rakennuksia, jotka kuitenkin auttavat määrittämään tarkasti varastosi lämmittämiseen tarvittavan tehon, ostoskeskus tai muu vastaava rakennus. Tämä mahdollistaa kustannusten alustavan arvioinnin suunnitteluvaiheessa. lämmityslaitteet ja myöhemmät lämmityskustannukset sekä tarvittaessa mukauttaa projektia.
Minne lämpö katoaa? Lämpöä karkaa seinien, lattioiden, kattojen ja ikkunoiden kautta. Lisäksi lämpöä häviää huoneiden tuuletuksen yhteydessä. Laskeaksesi lämpöhäviön rakennuksen vaipan kautta, käytä kaavaa:
Q – lämpöhäviö, W
S – rakenteen pinta-ala, m2
T – sisä- ja ulkoilman lämpötilaero, °C
R – rakenteen lämpöresistanssin arvo, m2 °C/W
Laskentakaavio on seuraava: laskemme yksittäisten elementtien lämpöhäviön, summaamme sen ja lisäämme ilmanvaihdon lämpöhäviön. Kaikki.
Oletetaan, että haluamme laskea lämpöhäviön kuvassa esitetylle kohteelle. Rakennuksen korkeus 5...6 m, leveys 20 m, pituus 40 m ja 30 ikkunaa, kooltaan 1,5 x 1,4 metriä. Huoneen lämpötila 20 °C, ulkolämpötila-20 °C.
Laskemme ympäröivien rakenteiden pinta-alat:
lattia: 20 m * 40 m = 800 m2
katto: 20,2 m * 40 m = 808 m2
ikkuna: 1,5 m * 1,4 m * 30 kpl = 63 m2
seinät:(20 m + 40 m + 20 m + 40 m) * 5 m = 600 m2 + 20 m2 (kirjanpito kalteva katto) = 620 m2 – 63 m2 (ikkunat) = 557 m2
Katsotaanpa nyt käytettyjen materiaalien lämmönkestävyyttä.
Lämmönresistanssin arvo voidaan ottaa lämpöresistanssitaulukosta tai laskea lämmönjohtavuuskertoimen arvon perusteella kaavalla:
R – lämpövastus, (m2*K)/W
? – materiaalin lämmönjohtavuuskerroin, W/(m2*K)
d – materiaalin paksuus, m
Lämmönjohtavuuskertoimien arvo kohteelle erilaisia materiaaleja sinä pystyt näkemään .
lattia: betonitasoite 10 cm ja mineraalivilla, jonka tiheys on 150 kg/m3. 10 cm paksu.
R (betoni) = 0,1 / 1,75 = 0,057 (m2*K)/W
R (mineraalivilla) = 0,1 / 0,037 = 2,7 (m2*K)/W
R (lattia) = R (betoni) + R (mineraalivilla) = 0,057 + 2,7 = 2,76 (m2*K)/W
katto:
R (katto) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W
ikkuna: Ikkunoiden lämmönkestävyysarvo riippuu käytetyn kaksoisikkunan tyypistä
R (ikkunat) = 0,40 (m2*K)/W yksikammioiselle lasille 4–16–4 lämpötilassa T = 40 °C
seinät: paneelit alkaen mineraalivilla 15 cm paksu
R (seinät) = 0,15 / 0,037 = 4,05 (m2*K)/W
Tehdään laskelma lämpöhäviöt:
Q (lattia) = 800 m2 * 20 °C / 2,76 (m2*K)/L = 5797 W = 5,8 kW
Q (katto) = 808 m2 * 40 °C / 4,05 (m2*K)/L = 7980 W = 8,0 kW
Q (ikkunat) = 63 m2 * 40 °C / 0,40 (m2*K)/L = 6300 W = 6,3 kW
Q (seinät) = 557 m2 * 40 °C / 4,05 (m2*K)/W = 5500 W = 5,5 kW
Havaitsemme, että kokonaislämpöhäviö kotelointirakenteiden läpi on:
Q (yhteensä) = 5,8 + 8,0 + 6,3 + 5,5 = 25,6 kW/h
Nyt puhutaan ilmanvaihtohäviöistä.
1 m3 ilmaa lämpötilasta –20 °C + 20 °C lämmittämiseen tarvitaan 15,5 W tehoa.
Q(1 m3 ilmaa) = 1,4 * 1,0 * 40 / 3,6 = 15,5 W, tässä 1,4 on ilman tiheys (kg/m3), 1,0 on ilman ominaislämpökapasiteetti (kJ/( kg K)), 3,6 – muuntokerroin watteina.
Määrästä on vielä päätettävä tarvittava ilma. Uskotaan, että normaalin hengityksen aikana ihminen tarvitsee 7 m3 ilmaa tunnissa. Jos käytät rakennusta varastona ja siinä työskentelee 40 henkilöä, sinun on lämmitettävä 7 m3 * 40 henkilöä = 280 m3 ilmaa tunnissa, tämä vaatii 280 m3 * 15,5 W = 4340 W = 4,3 kW. Ja jos sinulla on supermarket ja alueella on keskimäärin 400 ihmistä, ilman lämmitys vaatii 43 kW.
Lopullinen tulos:
Ehdotetun rakennuksen lämmittämiseen tarvitaan noin 30 kW/h lämmitysjärjestelmä ja 3000 m3/h ilmanvaihtojärjestelmä, jonka lämmitysteho on 45 kW/h.
Lämpöhäviön laskeminen kotona on lämmitysjärjestelmän perusta. On tarpeen valita vähintään oikea kattila. Voit myös arvioida, kuinka paljon rahaa suunnitellun talon lämmitykseen käytetään, analysoida eristyksen taloudellista tehokkuutta, ts. ymmärtääkseen, korvaavatko eristeen asennuskustannukset eristeen käyttöiän aikana saavutetulla polttoainesäästöllä. Hyvin usein ihmiset ohjaavat huoneen lämmitysjärjestelmän tehoa valitessaan keskimääräistä arvoa 100 W per 1 m 2 -alue. vakiokorkeus katto jopa kolme metriä. Tämä teho ei kuitenkaan aina riitä korvaamaan lämpöhäviötä kokonaan. Rakennukset eroavat toisistaan rakennusmateriaalien koostumuksessa, tilavuudessa ja sijainnissa ilmastovyöhykkeitä jne. Lämmöneristyksen ja tehon valinnan oikeaan laskemiseen lämmitysjärjestelmät sinun on tiedettävä kodin todellisesta lämpöhäviöstä. Kerromme sinulle, kuinka ne lasketaan tässä artikkelissa.
Perusparametrit lämpöhäviön laskemiseen
Minkä tahansa huoneen lämpöhäviö riippuu kolmesta perusparametrista:
- huoneen tilavuus - olemme kiinnostuneita lämmitettävän ilman määrästä
- lämpötilaero huoneen sisällä ja ulkopuolella - mitä suurempi ero, sitä nopeammin lämmönvaihto tapahtuu ja ilma menettää lämpöä
- ympäröivien rakenteiden lämmönjohtavuus - seinien ja ikkunoiden kyky pitää lämpöä
Yksinkertaisin lämpöhäviön laskenta
Qt (kW/tunti) = (100 W/m2 x S (m2) x K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 x K7)/1000
Tämä kaava lämpöhäviön laskeminen aggregoiduilla indikaattoreilla, jotka perustuvat 100 W:n keskimääräisiin olosuhteisiin neliömetriä kohti. Kun tärkeimmät laskentaindikaattorit lämmitysjärjestelmän laskennassa ovat seuraavat arvot:
Qt- ehdotetun jäteöljylämmittimen lämpöteho, kW/tunti.
100 W/m2- lämpöhäviön ominaisarvo (65-80 wattia/m2). Se sisältää lämpöenergian vuotamisen ikkunoiden, seinien, kattojen ja lattioiden imeytymisen kautta; vuodot ilmanvaihdon kautta ja huonevuodot ja muut vuodot.
S- huoneen pinta-ala;
K1- ikkunoiden lämpöhäviökerroin:
- tavanomainen lasitus K1=1,27
- kaksoislasit K1=1,0
- kolminkertainen lasitus K1=0,85;
K2- seinän lämpöhäviökerroin:
- huono lämmöneristys K2=1,27
- seinä 2 tiiltä tai eriste 150 mm paksu K2=1,0
- hyvä lämmöneristys K2 = 0,854
K3 ikkunan ja lattiapinta-alan suhde:
- 10 % K3 = 0,8
- 20 % K3 = 0,9
- 30 % K3 = 1,0
- 40 % K3 = 1,1
- 50 % K3 = 1,2;
K4- ulkolämpötilakerroin:
- -10oC K4=0,7
- -15oC K4=0,9
- -20oC K4=1,1
- -25oC K4=1,3
- -35oC K4=1,5;
K5- ulospäin päin olevien seinien lukumäärä:
- yksi - K5 = 1,1
- kaksi K5 = 1,2
- kolme K5 = 1,3
- neljä K5 = 1,4;
K6- huonetyyppi, joka sijaitsee lasketun huoneen yläpuolella:
- kylmä ullakko K6=1,0
- lämmin ullakko K6=0,9
- lämmitetty huone K6-0,8;
K7- huoneen korkeus:
- 2,5 m K7 = 1,0
- 3,0 m K7 = 1,05
- 3,5 m K7 = 1,1
- 4,0 m K7 = 1,15
- 4,5 m K7 = 1,2.
Yksinkertaistettu laskenta lämpöhäviöstä kotona
Qt = (V x ∆t x k)/860; (kW)
V- huoneen tilavuus (kuutiometriä)
∆t- lämpötilan delta (ulko- ja sisätiloissa)
k- hajoamiskerroin
- k= 3,0-4,0 – ilman lämpöeristystä. (Yksinkertaistettuna puinen rakenne tai aallotettu metallilevyrakenne).
- k= 2,0-2,9 – alhainen lämmöneristys. (Yksinkertaistettu rakennusrakenne, yksi tiili, yksinkertaistettu ikkuna- ja kattorakenne).
- k= 1,0-1,9 – keskimääräinen lämmöneristys. (Vakiorakenne, kaksinkertainen tiili, vähän ikkunoita, vakiopaanu katto).
- k= 0,6-0,9 – korkea lämmöneristys. (Parannettu rakenne, kaksoiseristetyt tiiliseinät, muutama kaksoisikkuna, paksu aluslattia, laadukas eristetty katto).
Tämä kaava ottaa hyvin ehdollisesti huomioon hajontakertoimen, eikä ole täysin selvää, mitä kertoimia käyttää. Klassikoissa on harvinainen moderni, valmistettu nykyaikaiset materiaalit nykyiset standardit huomioon ottaen huoneessa on ympäröivät rakenteet, joiden hajontakerroin on enemmän kuin yksi. Laskentamenetelmän yksityiskohtaisempaa ymmärtämistä varten tarjoamme seuraavat tarkemmat menetelmät.
Haluan välittömästi kiinnittää huomionne siihen, että kotelointirakenteet eivät yleensä ole rakenteeltaan homogeenisia, vaan koostuvat yleensä useista kerroksista. Esimerkki: kuori seinä = kipsi + kuori + ulkoinen koristelu. Tämä malli voi sisältää myös suljetut ilmaraot (esimerkiksi: onkalot tiilien tai lohkojen sisällä). Edellä mainituilla materiaaleilla on toisistaan poikkeavat lämpöominaisuudet. Rakennekerroksen tärkein ominaisuus on sen lämmönsiirtovastus R.
q on menetetyn lämmön määrä neliömetri ympäröivä pinta (mitataan yleensä W/neliömetrillä)
ΔT- lasketun huoneen lämpötilan ja ulkoilman lämpötilan välinen ero (kylmimmän viiden päivän jakson lämpötila °C ilmastollinen alue jossa laskettava rakennus sijaitsee).
Periaatteessa tilojen sisälämpötila mitataan:
- Asuintilat 22C
- Muu kuin asuinrakennus 18C
- Alueet vesimenettelyt 33C
Monikerroksisessa rakenteessa rakenteen kerrosten vastukset laskevat yhteen. Haluan erikseen kiinnittää huomionne laskettuun kertoimeen kerrosmateriaalin lämmönjohtavuus λ W/(m°C). Koska materiaalinvalmistajat ilmoittavat sen useimmiten. Rakennuskerrosmateriaalin lasketun lämmönjohtavuuskertoimen avulla voimme helposti saada kerroksen lämmönsiirtovastus:
δ - kerroksen paksuus, m;
λ - rakennuskerroksen materiaalin laskettu lämmönjohtavuuskerroin, jossa huomioidaan ympäröivien rakenteiden käyttöolosuhteet, W / (m2 oC).
Joten, jotta voimme laskea lämpöhäviöt rakennuksen vaipan kautta, tarvitsemme:
1. Rakenteiden lämmönsiirtovastus (jos rakenne on monikerroksinen niin Σ R kerrokset)R
2. Lämpötilan ero in sovitushuone ja ulkona (kylmimmän viiden päivän jakson lämpötila on °C). ΔT
3. Aitausalueet F (erilliset seinät, ikkunat, ovet, katto, lattia)
4. Rakennuksen suuntaus suhteessa pääsuuntiin.
Kaava aidan lämpöhäviön laskemiseksi näyttää tältä:
Qlimit=(ΔT / Rolim)* Folim * n *(1+∑b)
Qlimit- lämpöhäviö kotelointirakenteiden kautta, W
Rogr– lämmönsiirtovastus, m2°C/W; (Jos kerroksia on useita, niin ∑ Rogr-kerroksia)
Folim– ympäröivän rakenteen pinta-ala, m;
n– ympäröivän rakenteen ja ulkoilman välinen kosketuskerroin.
|
Suojarakenteen tyyppi |
Kerroin n |
|
1. Ulkoseinät ja päällysteet (mukaan lukien ulkoilmalla tuuletetut), ullakkolattiat (katolla kappalemateriaalit) ja käytävien yli; katot kylmien (ilman ulkoseinien) maanalaisten pohjoisen rakennus-ilmastoalueen yläpuolella |
|
|
2. Kylmien kellarien yläpuolella olevat katot, jotka ovat yhteydessä ulkoilmaan; ullakkolattiat (katto on valmistettu rullamateriaalit); katot kylmien (sulkevien seinien kanssa) maanalaisten ja kylmät lattiat pohjoisella rakennus-ilmastoalueella |
|
|
3. Katot lämmittämättömien kellarien päälle, joissa valoaukot seinissä |
|
|
4. Katot lämmittämättömien kellarien päälle ilman valoaukkoja seinissä, sijaitsevat maanpinnan yläpuolella |
|
|
5. Katot yli lämmittämättömät tekninen maanalainen sijaitsee maanpinnan alapuolella |
(1+∑b) – lisälämpöhäviöt murto-osissa päähäviöistä. Ylimääräiset lämpöhäviöt b kotelointirakenteiden kautta tulee ottaa osuutena päähäviöistä:
a) mihin tahansa tarkoitukseen tarkoitetuissa tiloissa pohjoiseen, itään, koilliseen ja luoteeseen suuntautuvien ulkoseinien, ovien ja ikkunoiden kautta - 0,1, kaakkoon ja länteen - 0,05; kulmahuoneissa lisäksi - 0,05 jokaisesta seinästä, ovesta ja ikkunasta, jos yksi aidoista on pohjoiseen, itään, koilliseen ja luoteeseen ja 0,1 - muissa tapauksissa;
b) vakiomuotoilua varten kehitetyissä huoneissa seinien, ovien ja ikkunoiden läpi mihin tahansa pääsuuntaan 0,08 yhdelle ulkoseinalle ja 0,13 kulmahuoneet(paitsi asuintilat) ja kaikissa asuintiloissa - 0,13;
c) ensimmäisen kerroksen lämmittämättömien lattioiden kautta rakennusten kylmän maanalaisen yläpuolella alueilla, joissa on suunnittelulämpötila ulkoilma miinus 40 °C ja alle (parametrit B) - 0,05,
d) ulko-ovien kautta, joita ei ole varustettu ilma- tai ilmalämpöverhoilla, joiden rakennuskorkeus on H, m, maan keskimääräisestä suunnittelutasosta räystään yläosaan, keskellä poistoaukot lyhty tai akselin suu koko: 0,2 N - kolmioville, joissa on kaksi eteistä niiden välissä; 0,27 H - parioville, joiden välissä on eteiset; 0,34 H - parioville ilman eteistä; 0,22 H - yksioville;
e) ulkoporttien kautta, joita ei ole varustettu ilma- ja ilmalämpöverhoilla - koossa 3, jos eteistä ei ole ja koossa 1 - jos portissa on eteinen.
Kesä- ja hätäulkoovien ja -porttien osalta ei tule ottaa huomioon ylimääräisiä lämpöhäviöitä kohtien "d" ja "e" mukaisesti.
Otetaan erikseen sellainen elementti kuin lattia maassa tai palkkeilla. Tässä on joitain erikoisuuksia. Lattiaa tai seinää, jossa ei ole eristekerroksia materiaaleista, joiden lämmönjohtavuuskerroin λ on pienempi tai yhtä suuri kuin 1,2 W/(m °C), kutsutaan eristämättömäksi. Tällaisen lattian lämmönsiirtovastus on yleensä merkitty Rn.p, (m2 oC) / W. Jokaiselle eristämättömän lattian vyöhykkeelle annetaan vakiolämmönsiirtovastusarvot:
- vyöhyke I - RI = 2,1 (m2 oC) / W;
- vyöhyke II - RII = 4,3 (m2 oC) / W;
- vyöhyke III - RIII = 8,6 (m2 oC) / W;
- vyöhyke IV - RIV = 14,2 (m2 oC) / W;
Ensimmäiset kolme vyöhykettä ovat ulkoseinien kehän suuntaisia kaistaleita. Jäljellä oleva alue luokitellaan neljänneksi vyöhykkeeksi. Kunkin vyöhykkeen leveys on 2 m. Ensimmäisen vyöhykkeen alku on kohta, jossa lattia rajoittuu ulkoseinään. Jos eristämätön lattia on maahan haudatun seinän vieressä, niin alku siirtyy muurin hautauksen ylärajalle. Jos maassa sijaitsevan lattian rakenteessa on eristekerroksia, sitä kutsutaan eristetyksi ja sen lämmönsiirtovastus Rу.п, (m2 оС) / W määritetään kaavalla:
Rу.п. = Rn.p. + Σ (γу.с. / λу.с.)
Rn.p- eristämättömän lattian tarkasteltavan alueen lämmönsiirtovastus, (m2 oC) / W;
γу.с- eristävän kerroksen paksuus, m;
λу.с- eristekerrosmateriaalin lämmönjohtavuuskerroin, W/(m °C).
Palkkien lattian lämmönsiirtovastus Rl, (m2 oC) / W lasketaan kaavalla:
Rl = 1,18 * Rу.п
Jokaisen kotelorakenteen lämpöhäviö lasketaan erikseen. Koko huoneen kotelointirakenteiden läpi menevän lämpöhäviön määrä on huoneen kunkin kotelorakenteen läpi menevien lämpöhäviöiden summa. On tärkeää, ettei sekaannu mittauksissa. Jos (W) (kW) tai jopa (kcal) sijaan tulee näkyviin, saat väärän tuloksen. Voit myös vahingossa määrittää Kelvinit (K) Celsius-asteiden (°C) sijaan.
Edistynyt laskenta kotien lämpöhäviöstä
Lämmitys siviili- ja asuinrakennuksissa, tilojen lämpöhäviö muodostuu lämpöhäviöstä erilaisten sulkurakenteiden, kuten ikkunoiden, seinien, kattojen, lattioiden, kautta sekä lämmönkulutuksesta ilman lämmittämiseen, joka tunkeutuu suojarakenteiden vuotojen kautta. tietyn huoneen rakenteet. Teollisuusrakennuksissa esiintyy muunlaisia lämpöhäviöitä. Huoneen lämpöhäviön laskenta suoritetaan kaikkien lämmitettyjen huoneiden kaikille koteloiville rakenteille. Lämpöhäviö läpi sisäiset rakenteet, kun niiden lämpötilaero viereisten huoneiden lämpötiloihin on jopa 3 C. Lämpöhäviö kotelointirakenteiden läpi lasketaan seuraavalla kaavalla W:
Qraja = F (tina – tnB) (1 + Σ β) n / Rо
tnB– ulkoilman lämpötila, °C;
tvn– huoneen lämpötila, °C;
F– suojarakenteen pinta-ala, m2;
n– kerroin, joka ottaa huomioon aidan tai suojarakenteen (sen ulkopinnan) sijainnin suhteessa ulkoilmaan;
β
– ylimääräiset lämpöhäviöt, tärkeimpien lämpöhäviöiden jakeet;
Ro- lämmönsiirtovastus, m2 °C / W, joka määritetään seuraavalla kaavalla:
Rо = 1/ αв + Σ (δі / λі) + 1/ αн + Rв.п., missä
αв – aidan (sen sisäpinnan) lämmönvaimennuskerroin, W/ m2 o C;
λі ja δі – laskettu lämmönjohtavuuskerroin tietyn rakennekerroksen materiaalille ja tämän kerroksen paksuudelle;
αн – aidan (sen ulkopinnan) lämmönsiirtokerroin, W/ m2 o C;
Rв.n – rakennuksen suljetun ilmaraon tapauksessa sen lämpövastus, m2 o C / W (katso taulukko 2).
Kertoimet αн ja αв hyväksytään SNiP:n mukaan ja joissakin tapauksissa on annettu taulukossa 1;
δі - yleensä määrätään eritelmien mukaan tai määrätään kotelointirakenteiden piirustuksista;
λі – hyväksytty hakuteoksista.
Taulukko 1. Lämmön absorptiokertoimet αв ja lämmönsiirtokertoimet αн
|
Rakennuksen vaipan pinta |
αv, W/ m2 o C |
αn, W/ m2 o C |
|
Lattioiden, seinien, sileiden kattojen sisäpinta |
||
|
Seinien ulkopinta, katottomat katot |
||
|
Ullakkolattiat ja -katot lämmittämättömien kellarien päällä valoaukoilla |
||
|
Katot lämmittämättömien kellarien päälle ilman valoaukkoja |
Taulukko 2. Suljettujen ilmakerrosten lämpövastus Rв.n, m2 o C / W
|
Ilmakerroksen paksuus, mm |
Vaaka- ja pystysuorat kerrokset kun lämpövirta alas ylös |
Vaakasuora kerros, jossa lämpö virtaa ylhäältä alas |
||
|
Ilmaraon lämpötilassa |
||||
Ovien ja ikkunoiden lämmönsiirtovastus lasketaan hyvin harvoin, ja se otetaan useammin riippuen niiden suunnittelusta viitetietojen ja SNiP:ien mukaan. Aitojen pinta-alat laskelmia varten määritetään pääsääntöisesti rakennuspiirustusten mukaan. Asuinrakennusten lämpötila tvn valitaan SNiP:n liitteestä I, tnB - SNiP:n liitteestä 2 riippuen rakennustyömaan sijainnista. Ylimääräinen lämpöhäviö on esitetty taulukossa 3, kerroin n - taulukossa 4.
Taulukko 3. Ylimääräinen lämpöhäviö
|
Aita, sen tyyppi |
ehdot |
Ylimääräinen lämpöhäviö β |
|
Ikkunat, ovet ja ulko pystysuorat seinät: |
suunta luoteeseen itään, pohjoiseen ja koilliseen |
|
|
länteen ja kaakkoon |
||
|
Ulko-ovet, eteisen ovet 0,2 N ilman ilmaverhoa rakennuskorkeudella N, m |
kolminkertaiset ovet kahdella eteisellä |
|
|
pariovet eteisellä |
||
|
Kulmahuoneet lisäksi ikkunoita, ovia ja seiniä varten |
yksi aidoista on suunnattu itään, pohjoiseen, luoteeseen tai koilliseen |
|
|
muita tapauksia |
Taulukko 4. Kertoimen n arvo, joka ottaa huomioon aidan sijainnin (sen ulkopinnan)
Lämmönkulutus ulkoisen tunkeutuvan ilman lämmittämiseen julkisissa ja asuinrakennuksissa kaikentyyppisissä tiloissa määritetään kahdella laskelmalla. Ensimmäinen laskelma määrittää lämpöenergian kulutuksen Qi ulkoilman lämmittämiseen, joka tulee i:nteen huoneeseen luonnollisen toiminnan seurauksena. poistoilmanvaihto. Toinen laskelma määrittää lämpöenergian Qi kulutuksen ulkoilman lämmittämiseen, joka tunkeutuu tiettyyn huoneeseen tuulen ja (tai) aitojen vuotojen kautta. lämpöpaine. Laskennassa otetaan suurin lämpöhäviön arvo, joka on määritetty seuraavilla yhtälöillä (1) ja (tai) (2).
Qі = 0,28 L ρн s (tina – tnB) (1)
L, m3/tunti c – tiloista poistetun ilman virtausnopeus; asuinrakennuksissa 3 m3/tunti 1 asuinalueen neliötä kohti, mukaan lukien keittiöt;
Kanssa– ilman ominaislämpökapasiteetti (1 kJ/(kg °C));
ρн– ilman tiheys huoneen ulkopuolella, kg/m3.
Ilman ominaispaino γ, N/m3, sen tiheys ρ, kg/m3 määritetään seuraavien kaavojen mukaan:
γ = 3463/ (273 +t), ρ = γ / g, missä g = 9,81 m/s2, t, °C – ilman lämpötila.
Lämmönkulutus ilman lämmittämiseen, joka tulee huoneeseen erilaisten suojarakenteiden (aitojen) vuotojen kautta tuulen ja lämpöpaineen seurauksena, määritetään kaavan mukaan:
Qi = 0,28 Gi s (tina – tnB) k, (2)
jossa k on kerroin, jossa otetaan huomioon vastalämpövirta, erillissidontaa varten parvekkeen ovet ja ikkunat, 0,8 hyväksytään, yksi- ja kaksipuitteiset ikkunat - 1,0;
Gi – suojarakenteiden (sulkevien rakenteiden) läpi tunkeutuvan (tunkeutuvan) ilman virtausnopeus, kg/h.
Parvekeoville ja ikkunoille Gi-arvo määritetään:
Gi = 0,216 Σ F Δ Рі 0,67 / Ri, kg/h
missä Δ Рi on ovien tai ikkunoiden sisäisten Рвн ja ulkoisten Рн pintojen ilmanpaineen ero, Pa;
Σ F, m2 – kaikkien rakennusaitojen arvioidut pinta-alat;
Ri, m2·h/kg – tämän aidan ilmanläpäisyvastus, joka voidaan hyväksyä SNiP:n liitteen 3 mukaisesti. Paneelirakennuksissa määritetään lisäksi paneelisaumojen vuotojen kautta tunkeutuva lisäilmavirta.
Δ Рi:n arvo määritetään yhtälöstä Pa:
Δ Рі= (H – hі) (γн – γвн) + 0,5 ρн V2 (се,n – се,р) k1 – ріnt,
missä H, m – rakennuksen korkeus alkaen nolla taso tuuletuskuilun suulle (rakennuksissa ilman ullakkoa suu sijaitsee yleensä 1 m katon yläpuolella ja rakennuksissa, joissa on ullakko - 4-5 m ullakkokerroksen yläpuolella);
hі, m – korkeus nollasta parvekeovien tai ikkunoiden yläosaan, jolle ilmavirta on laskettu;
γн, γвн – ulko- ja sisäilman ominaispainot;
ce, pu ce, n – aerodynaamiset kertoimet rakennuksen tuulenpuoleisille pinnoille. Suorakaiteen muotoiselle rakennukset se,r= -0,6, ce, n = 0,8;
V, m/s – tuulen nopeus, joka otetaan laskelmaan liitteen 2 mukaisesti;
k1 – kerroin, joka ottaa huomioon riippuvuuden nopeuspaine tuuli ja rakennuksen korkeus;
ріnt, Pa – ehdollisesti vakio ilmanpaine, joka esiintyy pakkotuuletuksen aikana; asuinrakennuksia laskettaessa ріnt voidaan jättää huomiotta, koska se on nolla.
Aidoilla, joiden korkeus on enintään 5,0 m, kerroin k1 on 0,5, korkeintaan 10 m 0,65, enintään 20 m korkeudella 0,85 ja 20 m ja sitä korkeammilla aidoilla. on otettu 1.1.
Arvioitu kokonaislämpöhäviö huoneessa, W:
Qcalc = Σ Qlim + Qunf – Qbyt
missä Σ Qlim – kokonaistappiot lämpöä kaiken läpi turva-aidat tilat;
Qinf - maksimi virtaus lämpö tunkeutuvan ilman lämmittämiseksi, otettu laskelmista kaavojen (2) u (1) mukaisesti;
Qdomestic – kaikki kotitalouden lämpöpäästöt sähkölaitteet, valaistus ja muut mahdolliset lämmönlähteet, jotka hyväksytään keittiöön ja asuintiloihin 21 W/1 m2 laskennallista pinta-alaa.
Vladivostok -24.
Vladimir -28.
Volgograd -25.
Vologda -31.
Voronež -26.
Jekaterinburg -35.
Irkutsk -37.
Kazan -32.
Kaliningrad -18
Krasnodar -19.
Krasnojarsk -40.
Moskova -28.
Murmansk -27.
Nižni Novgorod -30.
Novgorod -27.
Novorossiysk -13.
Novosibirsk -39.
Omsk -37.
Orenburg -31.
Kotka -26.
Penza -29.
Perm -35.
Pihkova -26.
Rostov -22.
Ryazan -27.
Samara -30.
Pietari -26.
Smolensk -26.
Tver -29.
Tula -27.
Tjumen -37.
Uljanovski -31.
Tähän mennessä lämmön säästö on tärkeä parametri, joka otetaan huomioon rakennettaessa asuin- tai toimistotila. SNiP 02/23/2003 mukaisesti Lämpösuojaus rakennukset", lämmönsiirtovastus lasketaan käyttämällä yhtä kahdesta vaihtoehtoisesta lähestymistavasta:
- Määräävä;
- Kuluttaja.
Kotien lämmitysjärjestelmien laskemiseen voit käyttää laskinta lämmityksen ja kodin lämpöhäviön laskemiseen.
Preskriptiivinen lähestymistapa- nämä ovat standardit rakennuksen lämpösuojauksen yksittäisille elementeille: ulkoseinät, lattiat lämmittämättömien tilojen yläpuolella, päällysteet ja ullakkolattiat, ikkunat, ulko-ovet jne.
Kuluttajan lähestymistapa(lämmönsiirtovastusta voidaan alentaa suhteessa määrättyyn tasoon, jos suunnittelu ominaiskulutus lämpöenergia tilan lämmitykseen on alle standardin).
Saniteetti- ja hygieniavaatimukset:
- Sisä- ja ulkoilman lämpötilojen ero ei saa ylittää tiettyjä sallittuja arvoja. Suurin sallittu lämpötilaero ulkoseinä 4°C. katto- ja ullakkolattialle 3°C sekä kellarin ja ryömintätilojen yläpuolelle 2°C.
- Aidan sisäpinnan lämpötilan tulee olla kastepistelämpötilan yläpuolella.
Esim: Moskovassa ja Moskovan alueella seinän vaadittu lämpövastus kuluttajalähestymistavan mukaan on 1,97 °C m 2 /W ja ohjelmoitavan lähestymistavan mukaan:
- kotiin pysyvä asuinpaikka 3,13 °C m 2/W.
- hallinnollisiin ja muihin julkiset rakennukset, mukaan lukien kausiluonteiset rakenteet 2,55 °C m 2 / W.
Tästä syystä valittaessa kattilaa tai muita lämmityslaitteita yksinomaan niiden mukaan tekninen dokumentaatio parametrit. Sinun on kysyttävä itseltäsi, onko talosi rakennettu SNiP 02/23/2003 vaatimuksia noudattaen.
Siksi varten oikea valinta lämmityskattilan tai lämmityslaitteiden teho, on tarpeen laskea todellinen kodin lämpöhäviö. Pääsääntöisesti asuinrakennus menettää lämpöä seinien, katon, ikkunoiden ja maan kautta, merkittäviä lämpöhäviöitä voi syntyä myös ilmanvaihdon kautta.
Lämpöhäviö riippuu pääasiassa:
- lämpötilaerot talossa ja ulkona (mitä suurempi ero, sitä suuremmat häviöt).
- seinien, ikkunoiden, kattojen, pinnoitteiden lämpösuojaominaisuudet.
Seinillä, ikkunoilla, katoilla on tietty lämmönvuodonkestävyys, materiaalien lämpöä suojaavia ominaisuuksia arvioidaan arvolla ns. lämmönsiirtovastus.
Lämmönsiirtovastus näyttää kuinka paljon lämpöä vuotaa rakenteen neliömetrin läpi tietyllä lämpötilaerolla. Tämä kysymys voidaan muotoilla eri tavalla: mikä lämpötilaero syntyy, kun tietty määrä lämpöä kulkee neliömetrin aidan läpi.
R = ΔT/q.
- q on lämmön määrä, joka karkaa neliömetrin seinän tai ikkunan pinnan läpi. Tämä lämpömäärä mitataan watteina neliömetriä kohden (W/m2);
- ΔT on ulko- ja huoneen lämpötilan ero (°C);
- R on lämmönsiirtovastus (°C/W/m2 tai °C m2/W).
Tapauksissa, joissa puhumme monikerroksisesta rakenteesta, kerrosten vastus yksinkertaisesti lasketaan yhteen. Esimerkiksi puuseinän, joka on vuorattu tiilellä, vastus on kolmen vastuksen summa: tiili- ja puuseinät sekä niiden välinen ilmarako:
R(yhteensä)= R(puu) + R(ilma) + R(tiili)
Lämpötilan jakautuminen ja ilman rajakerrokset lämmönsiirron aikana seinän läpi.
Lämpöhäviön laskenta tehdään vuoden kylmimmälle ajanjaksolle, joka on vuoden kylmin ja tuulisin viikko. Rakennuskirjallisuudessa materiaalien lämmönkestävyys ilmoitetaan usein perustuen tämä ehto ja ilmasto-alue (tai ulkolämpötila), jossa kotisi sijaitsee.
Lämmönsiirtovastustaulukko erilaisia materiaaleja
ΔT = 50 °C (T ulkoinen = -30 °C. T sisäinen = 20 °C.)
|
Seinän materiaali ja paksuus |
Lämmönsiirtovastus Rm.
|
|
Tiiliseinä |
0.592 |
|
Hirsitalo Ø 25 |
0.550 |
|
Puusta valmistettu hirsitalo Paksuus 20 senttimetriä |
0.806 |
|
Runkoseinä (lauta + |
|
|
Vaahtobetoniseinä 20 senttimetriä |
0.476 |
|
Rappaus tiilelle, betonille. |
|
|
Katto (ullakko) lattia |
|
|
Puiset lattiat |
|
|
Kaksinkertaiset puiset ovet |
Taulukko erityyppisten ikkunoiden lämpöhäviöistä ΔT = 50 °C (T ulkoinen = -30 °C. T sisäinen = 20 °C.)
|
Huomautus
. Parilliset luvut sisään symboli kaksinkertaiset ikkunat osoittavat ilmaa
rako millimetreinä;
. Kirjaimet Ar tarkoittavat, että rako ei ole täytetty ilmalla, vaan argonilla;
. Kirjain K tarkoittaa, että ulkolasissa on erityinen läpinäkyvä
lämpöä suojaava pinnoite.
Kuten yllä olevasta taulukosta voidaan nähdä, modernit kaksoisikkunat mahdollistavat sen vähentää lämpöhäviötä ikkunat lähes kaksinkertaistuneet. Esimerkiksi 10 ikkunalla, joiden mitat ovat 1,0 m x 1,6 m, säästöt voivat olla jopa 720 kilowattituntia kuukaudessa.
Voit valita materiaalit ja seinämän paksuuden oikein soveltamalla näitä tietoja tiettyyn esimerkkiin.
Lämpöhäviöiden laskemiseen neliömetriä kohden käytetään kahta määrää:
- lämpötilaero ΔT.
- lämmönsiirtovastus R.
Oletetaan, että huoneen lämpötila on 20 °C. ja ulkolämpötila on -30 °C. Tässä tapauksessa lämpötilaero ΔT on 50 °C. Seinät on valmistettu 20 senttimetriä paksusta puusta, jolloin R = 0,806 °C m 2 / W.
Lämpöhäviöt ovat 50 / 0,806 = 62 (W/m2).
Yksinkertaistaa lämpöhäviölaskelmia rakentamisen viitekirjoissa osoittavat lämpöhäviön erilaisia tyyppejä seinät, katot jne. joillekin talviilman lämpötilan arvoille. Tyypillisesti niille annetaan eri numerot kulmahuoneet(taloa turvottava ilman turbulenssi vaikuttaa tähän) ja ei-kulmainen, ja ottaa huomioon myös lämpötilaerot ensimmäisen ja ylemmän kerroksen huoneissa.
Taulukko rakennuksen koteloelementtien ominaislämpöhäviöstä (per 1 m2 seinien sisäreunaa pitkin) vuoden kylmimmän viikon keskilämpötilan mukaan.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Huomautus. Jos seinän takana on ulkoinen lämmittämätön huone (katos, lasikuisti jne.), lämpöhäviö sen läpi on 70% lasketusta arvosta, ja jos tämän lämmittämättömän huoneen takana on toinen ulkohuone, niin lämpö tappio on 40 % lasketusta arvosta.
Taulukko rakennuksen koteloelementtien ominaislämpöhäviöstä (per 1 m2 sisärajaa pitkin) riippuen vuoden kylmimmän viikon keskilämpötilasta.
Esimerkki 1.
Kulmahuone (1. kerros)
Huoneen ominaisuudet:
- 1. kerros.
- huoneala - 16 m2 (5x3,2).
- kattokorkeus - 2,75 m.
- Ulkoseiniä on kaksi.
- ulkoseinien materiaali ja paksuus - 18 senttimetriä paksu puu, päällystetty kipsilevyllä ja päällystetty tapetilla.
- ikkunat - kaksi (korkeus 1,6 m, leveys 1,0 m), kaksinkertaiset ikkunat.
- lattiat - puueristetyt. alla kellari.
- ullakkokerroksen yläpuolella.
- arvioitu ulkolämpötila -30 °C.
- vaadittu huonelämpötila +20 °C.
- Ulkoseinien pinta-ala miinus ikkunat: S seinät (5+3,2)x2,7-2x1,0x1,6 = 18,94 m2.
- Ikkunan pinta-ala: S-ikkunat = 2x1,0x1,6 = 3,2 m2
- Lattia-ala: S-kerros = 5x3,2 = 16 m2
- Kattoala: Katto S = 5x3,2 = 16 m2
Neliö sisäiset väliseinät ei osallistu laskentaan, koska lämpötila väliseinän molemmilla puolilla on sama, joten lämpö ei karkaa väliseinien läpi.
Lasketaan nyt kunkin pinnan lämpöhäviö:
- Q seinät = 18,94x89 = 1686 W.
- Q-ikkunat = 3,2 x 135 = 432 W.
- Lattia Q = 16x26 = 416 W.
- Katto Q = 16x35 = 560 W.
Huoneen kokonaislämpöhäviö on: Q yhteensä = 3094 W.
On syytä muistaa, että seinien kautta karkaa paljon enemmän lämpöä kuin ikkunoiden, lattioiden ja kattojen kautta.
Esimerkki 2
Huone katon alla (ullakko)
Huoneen ominaisuudet:
- ylimmässä kerroksessa.
- pinta-ala 16 m2 (3,8x4,2).
- kattokorkeus 2,4 m.
- ulkoseinät; kaksi katon rinnettä (liuskekivi, jatkuva sorvaus. 10 senttimetriä mineraalivillaa, vuori). päädyt (10 senttimetriä paksut palkit limiölaudalla) ja sivuseinät ( runko seinä paisutettu savitäyte 10 senttimetriä).
- ikkunat - 4 (kaksi kummassakin päädyssä), 1,6 m korkea ja 1,0 m leveä kaksinkertaiset ikkunat.
- arvioitu ulkolämpötila -30°C.
- vaadittu huonelämpötila +20°C.
- Päätyulkoseinien pinta-ala miinus ikkunat: S-päätyseinät = 2x(2,4x3,8-0,9x0,6-2x1,6x0,8) = 12 m2
- Huonetta rajaavien kattorinteiden pinta-ala: S-kaltevat seinät = 2x1,0x4,2 = 8,4 m2
- Sivuseinämien pinta-ala: S-sivuseinä = 2x1,5x4,2 = 12,6 m 2
- Ikkunan pinta-ala: S-ikkunat = 4x1,6x1,0 = 6,4 m2
- Kattoala: Katto S = 2,6x4,2 = 10,92 m2
Seuraavaksi laskemme näiden pintojen lämpöhäviöt, samalla kun on otettava huomioon, että lattian läpi sisään tässä tapauksessa lämpöä ei pääse karkaamaan, koska se sijaitsee alla lämmin huone. Seinien lämpöhäviö Laskemme kuten kulmahuoneissa, ja kattoon ja sivuseiniin syötetään 70 prosentin kerroin, koska lämmittämättömät huoneet sijaitsevat niiden takana.
- Q päätyseinät = 12x89 = 1068 W.
- Q kaltevat seinät = 8,4x142 = 1193 W.
- Q-puolen loppuunpalaminen = 12,6x126x0,7 = 1111 W.
- Q-ikkunat = 6,4 x 135 = 864 W.
- Katto Q = 10,92x35x0,7 = 268 W.
Huoneen kokonaislämpöhäviö on: Q yhteensä = 4504 W.
Kuten näemme, lämmin huone 1. kerros menettää (tai kuluttaa) huomattavasti vähemmän lämpöä kuin ullakkohuone, jossa on ohuet seinät ja Suuri alue lasitus.
Jotta tämä huone soveltuisi talvikäyttöön, on ensin eristettävä seinät, sivuseinät ja ikkunat.
Mikä tahansa ympäröivä pinta voidaan esittää monikerroksisena seinämänä, jonka jokaisella kerroksella on oma lämpövastus ja oma ilmankulkuvastus. Laskemalla yhteen kaikkien kerrosten lämpövastukset, saadaan koko seinän lämpövastus. Lisäksi, jos lasket yhteen kaikkien kerrosten ilmankulun vastuksen, voit ymmärtää, kuinka seinä hengittää. Eniten paras seinä puusta valmistetun seinän tulee olla sama kuin puusta valmistettu seinä, jonka paksuus on 15 - 20 senttimetriä. Alla oleva taulukko auttaa tässä.
Taulukko eri materiaalien lämmön- ja ilmankulun kestävyydestä ΔT = 40 °C (T ulkoinen = -20 °C. T sisäinen = 20 °C.)
|
|
Paksuus |
Resistanssi |
Resistanssi |
|
|
Vastaava |
||||
|
Tiilimuuraus tavallisesta 12 senttimetriä |
12 |
0.15 |
12 |
6 |
|
Muuraus paisutettua betonilohkoa 1000 kg/m3 |
1.0 |
75 |
17 |
|
|
Vaahtohiilihapotettu betoni 30 cm paksu 300 kg/m3 |
2.5 |
190 |
7 |
|
|
Paksu puuseinä (mänty) 10 senttimetriä |
10 |
0.6 |
45 |
10 |
Jotta saat täydellisen kuvan koko huoneen lämpöhäviöstä, sinun on otettava huomioon
- Lämpöhäviön perustan kosketuksesta jäätyneeseen maaperään oletetaan yleensä olevan 15 % ensimmäisen kerroksen seinien läpi tapahtuvasta lämpöhäviöstä (ottaen huomioon laskennan monimutkaisuus).
- Ilmanvaihtoon liittyvät lämpöhäviöt. Nämä tappiot lasketaan ottaen huomioon rakennusmääräykset (SNiP). Asuinrakennus vaatii noin yhden ilmanvaihdon tunnissa, eli tänä aikana on tarpeen toimittaa sama määrä raitista ilmaa. Näin ollen ilmanvaihtoon liittyvät häviöt jäävät hieman pienemmiksi kuin kotelointirakenteista johtuva lämpöhäviön määrä. Osoittautuu, että lämpöhäviö seinien ja lasien läpi on vain 40%, ja lämpöhäviö ilmanvaihtoa varten 50 %. Eurooppalaisissa ilmanvaihto- ja seinäeristysstandardeissa lämpöhäviösuhde on 30 % ja 60 %.
- Jos seinä "hengittää", kuten 15-20 senttimetriä paksu puusta tai hirsistä tehty seinä, lämpö palaa. Näin voit vähentää lämpöhäviöitä 30 %. siksi laskennan aikana saatu seinän lämpöresistanssin arvo on kerrottava 1,3:lla (tai vastaavasti vähentää lämpöhäviötä).
Laskemalla yhteen kaikki talon lämpöhäviöt voit ymmärtää, minkä tehon kattila ja lämmityslaitteet tarvitaan talon mukavaan lämmittämiseen kylmimpinä ja tuulisimpina päivinä. Tällaiset laskelmat osoittavat myös, missä "heikko lenkki" on ja kuinka se voidaan poistaa käyttämällä lisäeristystä.
Voit myös laskea lämmönkulutuksen aggregoitujen indikaattoreiden avulla. Joten 1-2 kerroksisissa taloissa, jotka eivät ole kovin eristettyjä ulkolämpötila-25 °C vaatii 213 W 1 m 2 kokonaispinta-alaa kohden ja -30 °C - 230 W. Hyvin eristettyjen talojen osalta tämä luku on: -25 °C:ssa - 173 W kokonaispinta-alan neliömetriä kohti ja -30 °C:ssa - 177 W.
Ensimmäinen askel yksityiskodin lämmityksen järjestämisessä on lämpöhäviön laskeminen. Tämän laskelman tarkoituksena on selvittää, kuinka paljon lämpöä karkaa ulos seinien, lattioiden, kattojen ja ikkunoiden (tunnetaan yleisesti nimellä rakennusvaipan) kautta pahimpien pakkasten aikana tietyllä alueella. Kun tiedät kuinka lämpöhäviö lasketaan sääntöjen mukaan, voit saada melko tarkan tuloksen ja aloittaa lämmönlähteen valinnan tehon perusteella.
Peruskaavat
Enemmän tai vähemmän tarkan tuloksen saamiseksi sinun on suoritettava laskelmat kaikkien sääntöjen mukaisesti; yksinkertaistettu menetelmä (100 W lämpöä 1 m²:tä kohti) ei toimi tässä. Rakennuksen kokonaislämpöhäviö kylmän kauden aikana koostuu kahdesta osasta:
- lämpöhäviö kotelointirakenteiden kautta;
- ilmanvaihtoilman lämmittämiseen käytetyn energian menetys.
Peruskaava lämpöenergian kulutuksen laskemiseksi ulkoisten aitojen kautta on seuraava:
Q = 1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β). Tässä:
- Q on yhden tyyppisen rakenteen, W, menettämän lämmön määrä;
- R - rakennusmateriaalin lämpövastus, m²°C / W;
- S-ulkoinen aita-alue, m²;
- t in — sisäilman lämpötila, °C;
- t n - alin lämpötila ympäristöön, °C;
- β - ylimääräinen lämpöhäviö rakennuksen suunnasta riippuen.
Rakennuksen seinien tai katon lämmönkestävyys määräytyy materiaalin ominaisuuksien ja rakenteen paksuuden perusteella. Käytä tätä varten kaavaa R = δ / λ, jossa:
- λ—seinämateriaalin lämmönjohtavuuden viitearvo, W/(m°C);
- δ on tämän materiaalin kerroksen paksuus, m.
Jos seinä on rakennettu kahdesta materiaalista (esimerkiksi tiili mineraalivillaeristeellä), lämpövastus lasketaan jokaiselle niistä ja tulokset lasketaan yhteen. Ulkolämpötila valitaan sen mukaan säädösasiakirjat, ja henkilökohtaisten havaintojen mukaan sisäinen - tarpeen mukaan. Ylimääräiset lämpöhäviöt ovat kertoimia, jotka määritetään standardien mukaan:
- Kun seinää tai katon osaa käännetään pohjoiseen, koilliseen tai luoteeseen, niin β = 0,1.
- Jos rakenne on kaakkoon tai länteen, β = 0,05.
- β = 0, kun ulkoaita on etelään tai lounaaseen.
Laskujärjestys
Jotta voidaan ottaa huomioon kaikki talosta poistuva lämpö, on tarpeen laskea huoneen lämpöhäviö, jokainen erikseen. Tätä varten mitataan kaikki ympäristön vieressä olevat aidat: seinät, ikkunat, katto, lattia ja ovet.
Tärkeä kohta: mittaukset tulee tehdä ulkopuolella, vangitsemalla rakennuksen kulmat, muuten talon lämpöhäviön laskenta antaa aliarvioidyn lämmönkulutuksen.
Ikkunat ja ovet mitataan niiden täyttämän aukon mukaan.
Mittaustulosten perusteella kunkin rakenteen pinta-ala lasketaan ja korvataan ensimmäiseen kaavaan (S, m²). Sinne lisätään myös arvo R, joka saadaan jakamalla aidan paksuus lämmönjohtavuuskertoimella rakennusmateriaali. Uusien metalli-muoviikkunoiden tapauksessa asentajan edustaja kertoo sinulle R-arvon.
Esimerkkinä kannattaa laskea lämpöhäviö 25 cm paksuisten tiiliseinien läpi, joiden pinta-ala on 5 m² ympäristön lämpötilassa -25 °C. Sisälämpötilan oletetaan olevan +20°C ja rakenteen taso on pohjoiseen (β = 0,1). Ensin sinun on otettava tiilen lämmönjohtavuuskerroin (λ) viitekirjallisuudesta; se on 0,44 W/(m°C). Sitten toisen kaavan avulla lasketaan lämmönsiirtovastus tiiliseinä 0,25 m:
R = 0,25 / 0,44 = 0,57 m²°C / W
Tämän seinän huoneen lämpöhäviön määrittämiseksi kaikki alkutiedot on korvattava ensimmäisellä kaavalla:
Q = 1 / 0,57 x (20 - (-25)) x 5 x (1 + 0,1) = 434 W = 4,3 kW
Jos huoneessa on ikkuna, sen pinta-alan laskemisen jälkeen lämpöhäviö läpikuultavan aukon läpi on määritettävä samalla tavalla. Samat toimenpiteet toistetaan lattioiden, kattojen ja etuovi. Lopussa kaikki tulokset lasketaan yhteen, jonka jälkeen voit siirtyä seuraavaan huoneeseen.
Lämmönmittaus ilmalämmitykseen
Rakennuksen lämpöhäviötä laskettaessa on tärkeää ottaa huomioon lämpöenergian määrä, jonka lämmitysjärjestelmä kuluttaa ilmanvaihtoilman lämmittämiseen. Tämän energian osuus on 30 % kokonaistappiot, joten sitä ei voida hyväksyä. Voit laskea talon ilmanvaihdon lämpöhäviön ilman lämpökapasiteetin kautta käyttämällä suosittua fysiikan kurssin kaavaa:
Q ilma = cm (t in - t n). Sen sisällä:
- Q air - lämmitysjärjestelmän kuluttama lämpö tuloilman lämmittämiseen, W;
- t in ja t n - sama kuin ensimmäisessä kaavassa, °C;
- m on taloon ulkopuolelta tulevan ilman massavirta, kg;
- c on ilmaseoksen lämpökapasiteetti, joka on 0,28 W / (kg °C).
Tässä tunnetaan kaikki määrät paitsi massavirtausta ilmaa huoneen tuuletuksen aikana. Jotta työtehtäväsi ei vaikeutuisi, sinun tulee hyväksyä ehto, että koko talon ilmaympäristö uusitaan kerran tunnissa. Sitten tilavuusilmavirta voidaan helposti laskea lisäämällä kaikkien huoneiden tilavuudet, ja sitten se on muutettava massailmavirtaukseksi tiheyden kautta. Koska ilmaseoksen tiheys vaihtelee sen lämpötilan mukaan, sinun on otettava sopiva arvo taulukosta:
m = 500 x 1,422 = 711 kg/h
Tällaisen ilmamassan lämmittäminen 45 °C:lla vaatii seuraavan määrän lämpöä:
Q ilma = 0,28 x 711 x 45 = 8957 W, mikä vastaa suunnilleen 9 kW.
Laskelmien lopussa ulkoisten aitojen lämpöhäviöiden tulokset summataan ilmanvaihdon lämpöhäviöillä, mikä antaa rakennuksen lämmitysjärjestelmän kokonaislämpökuorman.
Esitettyjä laskentamenetelmiä voidaan yksinkertaistaa, jos kaavat syötetään Exceliin datataulukoiden muodossa, mikä nopeuttaa laskemista merkittävästi.
Kodin lämpöhäviön laskenta on välttämätön vaihe lämmitysjärjestelmän suunnittelussa. Suoritetaan monimutkaisilla kaavoilla. Väärin johtaa huoneen riittämättömään lämmitykseen (jos lämpöhäviöindikaattorit on aliarvioitu) tai järjestelmän ja lämmityksen ylimaksuihin (jos indikaattorit on yliarvioitu).
Lämmönsyöttölaskelmat on suoritettava huipputasoAlkutiedot kodin lämpöhäviön laskemiseen
Jotta voit suorittaa laskennan oikein, sinulla on oltava perustiedot. Vain heidän kanssaan on mahdollista työskennellä.
- Lämmitetty alue (tarvitset sitä myös tulevaisuudessa lämmitetyn ilman määrän laskemiseen);
- Rakennuksen pohjapiirros (käytetään mm. lämpöyksiköiden asennuspaikkoja määritettäessä);
- Rakennuksen osa (joskus ei pakollinen);
- Laskennassa otetaan huomioon alueen ilmastotyyppi. Löydät sen SNB - 2. 04. 02 - 2000 “Rakennusklimatologiasta”. Tuloksena oleva kerroin otetaan huomioon laskennassa;
- Rakennuksen maantieteellinen sijainti, lämmitettävän tilavuuden sijainti suhteessa pohjoiseen, etelään, länteen ja itään;
- Rakennusmateriaalit, joista seinät ja lattiat valmistetaan;
- Sulkurakenteiden rakenne (seinät, lattiat). Tarvitset profiilin, jossa luetellaan materiaalikerrokset, niiden sijainti ja paksuus;
- jokainen rakennusmateriaalityyppi jne.;
- Ovien tyyppi ja suunnittelu tiloista, niiden profiili, osa;
- Materiaalit, joista ovet on valmistettu, määritetään kunkin ominaistiheys, kerrosten sijainti ja paksuus sekä lämmönjohtavuuskerroin. Nuo. vaaditaan samat tiedot kuin seinämateriaaleista;
- Lämmitysjärjestelmän lämpötehon laskeminen on mahdotonta ilman tietoja mahdollisista ikkunoista. On tarpeen ottaa huomioon niiden mitat, geometria, lasiyksikön tyyppi ja joskus materiaalit. Myös ovien kaltainen profiili ja tiedot voidaan tarvita;
- Katon tiedot: rakenne, tyyppi, korkeus, profiili, jossa kerrotaan materiaalityypit ja paksuus, kerrosten sijainti. Rakennusmateriaalien ominaisuudet - lämmönjohtavuus, määrä jne.;
- Ikkunalaudan korkeus. Se lasketaan etäisyydeksi lattian ylimmän kerroksen (ei verhouksen, vaan puhtaan kerroksen) pinnasta laudan alapuolelle;
- Lämmitysparistojen olemassaolo tai puuttuminen;
- Jos on "lämmin lattia" - sen profiili, viestintäverkon yläpuolella olevan päällysteen rakennusmateriaali, kerrosten paksuus, niiden sijainti, lämmönjohtavuuskerroin jne.;
- Rakennusmateriaali ja putkilinjan tyyppi.
Määritetyt tiedot asuinrakennuksen seinille
Mieti, mitkä ovat huoneen tulevat toiminnot, ja tee tämän perusteella johtopäätös halutusta lämpötilajärjestelmästä (esimerkiksi varastoissa lämpötila voi olla alhaisempi kuin niissä, joissa henkilökunta on jatkuvasti paikalla; kasvihuoneissa, kukkakaupoissa on vielä tarkemmat lämmitysvaatimukset).
Seuraava askel on määrittää lämpötilajärjestelmä tiloissa. Se suoritetaan mittaamalla lämpötiloja säännöllisesti. Päättäväinen halutut lämpötilat joita on tuettava. Lämmitysjärjestelmä ja nousuputkien aiotut (tai halutut) asennuspaikat valitaan. Lämmönlähteen lähde määritetään.
Lämpöhäviötä laskettaessa rakennuksen arkkitehtuurilla, erityisesti sen muodolla ja geometrialla, on myös tärkeä rooli. Vuodesta 2003 lähtien SNiP on ottanut huomioon rakenteen muodon indikaattorin. Se lasketaan kuoren (seinät, lattia ja katto) pinta-alan ja sen ympäröivän tilavuuden suhteena. Vuoteen 2003 asti tätä parametria ei otettu huomioon, mikä johti siihen, että energiaa käytettiin merkittävästi yli.
Työn edistyminen: puusta, hirsistä, tiilistä, paneeleista tehdyn maalaistalon sallitun lämpöhäviön prosenttiosuuden laskeminen
Ennen työn aloittamista suoraan urakoitsija tekee kenttätutkimuksia työmaalla. Tilat tutkitaan ja mitataan, asiakkaan toiveet ja tiedot otetaan huomioon. Tämä prosessi sisältää tiettyjä toimia:
- Tilojen täysimittaiset mittaukset;
- Niiden erittely asiakkaan mukaan;
- Lämmitysjärjestelmän tutkimus, jos saatavilla;
- Ideoita lämmitysvirheiden parantamiseksi tai korjaamiseksi (nykyisessä järjestelmässä);
- Kuuman veden syöttöjärjestelmän tutkimus;
- Ideoiden kehittäminen sen käyttämiseksi lämmitykseen tai lämpöhäviön vähentämiseen (esim. Valtec-laitteiden käyttö);
- Lämpöhäviön laskenta ja muut lämmitysjärjestelmäsuunnitelman laatimiseen tarvittavat.
Näiden vaiheiden jälkeen urakoitsija toimittaa tarvittavat tekniset asiakirjat. Se sisältää pohjapiirrokset, profiilit, joissa jokainen lämmityslaite Ja yleinen laite järjestelmät, materiaalit käytettävien laitteiden erityispiirteiden ja tyypin mukaan.
Laskelmat: mistä eristetyn runkorakennuksen suurimmat lämpöhäviöt tulevat ja miten niitä pienennetään laitteen avulla
Lämmityssuunnittelun tärkein prosessi on tulevan järjestelmän laskelmat. Lasketaan kotelointirakenteiden läpi menevä lämpöhäviö, määritetään lisälämpöhäviöt ja -voitot, määritetään tarvittava määrä valitun tyyppisiä lämmityslaitteita jne. Kokeneen henkilön tulee laskea talon lämpöhäviökerroin.
Lämpötaseyhtälöllä on tärkeä rooli lämpöhäviöiden määrittämisessä ja niiden kompensointimenetelmien kehittämisessä. on annettu alla:
V on huoneen tilavuus, joka on laskettu ottaen huomioon huoneen pinta-ala ja kattojen korkeus. T on rakennuksen ulko- ja sisälämpötilan ero. K – lämpöhäviökerroin.
Lämpötasapainokaava ei anna eniten tarkat indikaattorit, joten sitä käytetään harvoin.
Laskennassa käytetty pääasiallinen arvo on lämpökuormitus lämmittimiä varten. Sen määrittämiseksi käytetään lämpöhäviön arvoja ja. voit laskea lämmitysjärjestelmän tuottaman lämmön määrän, on muotoa:
Tilavuuslämpöhäviö () kerrotaan 1,2:lla. Tämä on varalämpökerroin – vakio, joka auttaa kompensoimaan joitain luonteeltaan satunnaisia lämpöhäviöitä (ovien tai ikkunoiden pitkittynyt avaaminen jne.).
Lämpöhäviön laskeminen on melko vaikeaa. Keskimäärin erilaiset rakennuksen vaipat aiheuttavat eri määriä energiahäviöitä. 10% katoaa katon läpi, 10% - lattian, perustusten läpi, 40% - seinien läpi, 20% kukin - ikkunat ja huono eristys, ilmanvaihtojärjestelmä jne. lämpöteho eri materiaalit eivät ole samoja. Siksi kaava sisältää kertoimia, joiden avulla voit ottaa huomioon kaikki vivahteet. Alla olevassa taulukossa on kerroinarvot, joita tarvitaan lämmön määrän laskemiseen.
Lämpöhäviön kaava on seuraava:
Kaavassa ominaislämpöhäviö on 100 wattia neliömetriä kohti. m Pl – huoneen pinta-ala, joka on myös mukana määrittämisessä. Nyt voidaan soveltaa kaavaa kattilan vapauttaman lämmön määrän laskemiseen.
Laske oikein ja kotisi on lämminEsimerkki lämpöhäviökertoimen laskemisesta omakotitalossa: menestyksen kaava
Tilojen lämmityksen lämmön laskentakaava on helppo soveltaa mihin tahansa rakennukseen. Esimerkkinä voidaan harkita hypoteettista rakennusta, jossa on yksinkertainen lasitus, puiset seinät ja ikkunan ja lattian välinen suhde 20 %. Se sijaitsee lauhkealla ilmastovyöhykkeellä, jossa alin ulkolämpötila on 25 astetta. Siinä on 4 seinää, korkeus 3 m. Lämmitetyn huoneen yläpuolella on kylmä ullakko. Kertoimien arvo määritetään taulukosta K1 - 1,27, K2 - 1,25, K3 - 1, K4 - 1,1, K5 - 1,33, K6 - 1, K7 - 1,05. Tilojen pinta-ala on 100 neliömetriä. Lämpötasapainoyhtälön kaava ei ole monimutkainen ja kuka tahansa voi tehdä sen.
Koska kaava tunnetaan, huoneen lämmittämiseen tarvittava lämpömäärä voidaan laskea seuraavasti:
Tp = 100*100*1,27*1,25*1*1,1*1,33*1*1,05 = 24386,38 W = 24,386 kW
Ja lämmityksen lämpöenergian laskemiseen käytetään kattilan tehokaavaa seuraavasti:
Mk = 1,2*24,386 = 29,2632 kW.
KATSO VIDEO
Myöhemmissä vaiheissa määritetään tarvittavien lämmityselementtien määrä ja kunkin kuormitus sekä lämmityksen energiankulutus. Talon lämpöhäviön laskeminen säästämisaikanamme on erittäin tärkeää.
