Расчет теплосопротивления стены
SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.
Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов и проектирования конструкций.
При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.
Расчет основан на российской нормативной базе:
- СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"
- СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"
- ГОСТ Р 54851—2011 "Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче"
- СТО 00044807-001-2006 "Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий"
Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет
Или скопируйте ее в буфер обмена:
Отчет в PDF
Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов
Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.
Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.
Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.
Для чего нужен расчет
Толщина стен в южных и северных широтах должна отличатьсяЧтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.
Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:
- зимой стены будут промерзать;
- на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
- сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
- летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.
Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.
От чего зависит теплопроводность
Проводимость тепла во многом зависит от материала стенПроводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.
Проводимость тепловой энергии зависит от:
- физических свойств и состава вещества;
- химического состава;
- условий эксплуатации.
Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).
Выполняем расчеты
Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативахРасчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.
Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».
Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.
Формула расчета:
R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:
δ это толщина материала, используемого для строительства стены;
λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).
Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.
Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.
Допустимые значения в зависимости от региона
Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:
| № | Показатель теплопроводности | Регион |
|---|---|---|
| 1 | 2 м2•°С/Вт | Крым |
| 2 | 2,1 м2•°С/Вт | Сочи |
| 3 | 2,75 м2•°С/Вт | Ростов—на—Дону |
| 4 | 3,14 м2•°С/Вт | Москва |
| 5 | 3,18 м2•°С/Вт | Санкт—Петербург |
У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.
Показатели теплопередачи для различных материалов
Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:
| Материал | Величина теплопроводности | Плотность |
|---|---|---|
| Бетонные | 1,28—1,51 | 2300—2400 |
| Древесина дуба | 0,23—0,1 | 700 |
| Хвойная древесина | 0,10—0,18 | 500 |
| Железобетонные плиты | 1,69 | 2500 |
| Кирпич с пустотами керамический | 0,41—0,35 | 1200—1600 |
Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.
Расчет многослойной конструкции
При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материаловЕсли стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.
В этом случае стоит работать по формуле:
Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:
R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;
Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:
На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.
Последовательность действий
Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. 
Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.
Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе
Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.
В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:
- t воздуха;
- средняя температура в отопительный сезон;
- длительность отопительного сезона;
- влажность воздуха.
Сведения, одинаковые для всех регионов:
- температура и влажность воздуха внутри помещения;
- коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
- перепад температур.
Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:
Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.
КАЛЬКУЛЯТОР ТЕПЛОПОТЕРЬ СТЕН ДОМА. РАСЧЁТ ТОЛЩИНЫ СТЕН ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ
Калькулятор расчета теплопроводности стен жилых домов разработан в строгом соответствии с СНиП П-03-79. Функционал позволяет рассчитать степень теплопроводности любой стены и сравнить его с требуемой СНиПом величиной. От Вас требуется указать предполагаемый регион строительства и выбрать материал и толщину стен.
Для любознательных рассмотрим участвующие в вычислениях величины:
Статистические сведения для определенного региона:
Темп. наруж. воздуха -
Ср. темп. отопит. периода
Продолж. отопит. периода
Условия экспл. в зонах влажности
Используемые для расчетов константы из ГОСТ (одинаковы для всех регионов):
Темп. внутр. воздуха
Влажность внутр. воздуха
Коэффициент теплоотд. внутр. пов.
Коэффициент теплоотд. наруж.пов.
Коэффициент теплотехн. однород.
Коэффициент полож.наруж поверхн.
Нормируемый темп.перепад
Вышеуказанный СНиП также утверждает методики расчета теплопроводности. Полученный по формулам коэффициент теплопроводности должен удовлетворять требованиям из этого же СНиП, т.е. быть выше двух коэффициентов, рассчитанным по разным формулам.
Расчет теплопроводности стен дома, формула и калькулятор онлайн
Как правило, теплосопротивление стен различается по регионам, и утепление помещений необходимо выполнять, учитывая климат. Ведь именно от хорошей теплоизоляции зависит температура внутри помещения и самих стен, а также то, как долго прослужит конструкция дома.
Каким теплотехническим требованиям должны соответствовать стены?
Все стены должны отвечать следующим теплотехническим требованиям:
- Материалы, из которых изготовлены стены, должны иметь хорошие теплозащитные свойства.
- Внутренняя часть стены должна иметь температуру, сходную с температурой воздуха в помещении, чтобы не образовывался конденсат. Допустимый предел температурных различий – от 4 до 12 градусов.
- Стены должны быть максимально устойчивыми к влажности.
Также материалы не должны пропускать ветер и сквозняк.
Надо учитывать, что тип материала утепления напрямую зависит от того, из чего изготовлена конструкция помещения.
Следующий немаловажный фактор – это количество утеплителя, а также его толщина. Толщина рассчитывается исходя из свойств материала постройки.
Характеристика теплозащитных свойств
Теплозащитные свойства стен напрямую зависят от теплопроводности материалов, которыми они были утеплены. Уровень теплопроводности равен объему тепла, проходящему за один час через один квадратный метр защитного материала толщиной в метр.
Самая низкая теплопроводность – у минеральной ваты, угольной ваты, пенополиуретана и других подобных материалов.
Но выбор утеплителя обуславливается и материалом возведения стен. Например, для деревянных домов подойдет минеральная или угольная вата. Обусловлено это тем, что они оказывают большое сопротивление холоду, но при этом позволяют дышать конструкции.
Для утепления кирпичных стен вполне подойдут пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан и другие похожие по характеристикам утеплители.
Как выполнить расчет теплопроводности стены
При выборе утеплителя для стен важно учитывать, в какой температурной зоне находится помещение, а также теплоизоляционные характеристики материала стен. Большая часть территории России, за исключением некоторых областей, находится в переменчивой климатической зоне.
Для подобных температурных режимов коэффициент сопротивления теплопередач должен быть равен трем или немного больше трех. Если стены построены из кирпича и толщина составляет не более 50 см, то коэффициент сопротивления теплопередачи стен будет составлять не более, чем 0,7.
Чтобы стены имели соответствующие нормам теплоизоляционные характеристики, потребуется утеплитель с коэффициентом сопротивления теплоотдачи не меньше 2,6. Этому показателю соответствует пенопласт толщиной до 10 см. Очень важно учитывать и теплопотери через стены.
Как рассчитать теплопотери через стены
В готовой системе теплопотери происходят на стыках между листами утеплителя, через отверстия для дюбелей, крепящих его к стене. Также теплопотери могут возникать, например, в краевых зонах, а также в местах, где теплоизолятор примыкает к кровле.
Они могут возникнуть на оконных и дверных откосах, так как в большинстве случаев там невозможно смонтировать утеплитель нужной толщины. В лучшем случае, туда можно вмонтировать пенополистирол, толщина которого составляет не более 5 см.
К тому же структура части стен дома характеризуется повышенной влажностью – это кухня, ванная комната и санузлы. Влага снижает теплоизоляционные характеристики большинства утеплителей как минимум на 20%.
Поэтому необходимо внести поправку в расчеты к проектной толщине утеплителя – на 100 мм добавить дополнительных 20 мм. Благодаря увеличению толщины утеплителя происходит компенсация вышеперечисленных потерь тепла.
Если толщина стен меньше 50 см, и они возведены из стандартных строительных материалов, то толщина утеплителя будет составлять не менее 12 см. Только при таких условиях утепление даст желаемый результат и стены будут соответствовать современным теплоизоляционным нормам.
Как посчитать теплопотери на калькуляторе онлайн
Для тех, у кого нет возможности или желания самостоятельно считать все параметры наружных и внутренних коэффициентов, существует калькулятор. Он способен рассчитать различные значения, необходимые для достижения нужного температурного эффекта для той или иной конструкции.
Кроме того, калькулятор может рассчитать коэффициент сопротивления конструкции. Рассмотрим каждый пример подробнее.
Для того чтобы рассчитать к.с. наружных или внутренних стен, введите в калькулятор следующие параметры: толщину наружных или внутренних утеплителей, толщину стены, на которую они установлены, а также среднюю норму температурного режима.
После того как все данные введены, можно нажимать кнопку «считать» и калькулятор выдаст достоверный результат. То же самое делается в примере, где необходимо считать значения для определения ширины наружных и внутренних утеплителей.
Для того чтобы правильно выбрать материал для поддержания нормальной температуры стен, тщательно высчитывайте значения коэффициента сопротивления. Сделать это можно как самостоятельно, так и при помощи калькулятора.
Кроме того, материал для утепления какой-либо строительной конструкции напрямую зависит от сырья, из которого изготовлена эта конструкция. Поэтому прежде чем начать считать коэффициенты, правильно подберите сочетающиеся между собой варианты.
Онлайн калькулятор расчета теплопотерь дома
пошаговое руководство с примерами и формулами
При эксплуатации здания нежелателен как перегрев, так и промерзание. Определить золотую середину позволит теплотехнический расчет, который не менее важен, чем вычисление экономичности, прочности, стойкости к огню, долговечности.
Исходя из теплотехнических норм, климатических характеристик, паро – и влагопроницаемости осуществляется выбор материалов для сооружения ограждающих конструкций. Как выполнить этот расчет, рассмотрим в статье.
Содержание статьи:
Цель теплотехнического расчета
От теплотехнических особенностей капитальных ограждений здания зависит многое. Это и влажность конструктивных элементов, и температурные показатели, которые влияют на наличие или отсутствие конденсата на межкомнатных перегородках и перекрытиях.
Расчет покажет, будут ли поддерживаться стабильные температурные и влажностные характеристики при плюсовой и минусовой температуре. В перечень этих характеристик входит и такой показатель, как количество тепла, теряющегося ограждающими конструкциями строения в холодный период.
Нельзя начинать проектирование, не имея всех этих данных. Опираясь на них, выбирают толщину стен и перекрытий, последовательность слоев.
По регламенту ГОСТ 30494-96 температурные значения внутри помещений. В среднем она равна 21⁰. При этом относительная влажность обязана пребывать в комфортных рамках, а это в среднем 37%. Наибольшая скорость перемещения массы воздуха — 0,15 м/с
Теплотехнический расчет ставит перед собой цели определить:
- Идентичны ли конструкции заявленным запросам с точки зрения тепловой защиты?
- Настолько полно обеспечивается комфортный микроклимат внутри здания?
- Обеспечивается ли оптимальная тепловая защита конструкций?
Основной принцип — соблюдение баланса разности температурных показателей атмосферы внутренних конструкций ограждений и помещений. Если его не соблюдать, тепло будут поглощать эти поверхности, а внутри температура останется очень низкой.
На внутреннюю температуру не должны существенно влиять изменения теплового потока. Эту характеристику называют теплоустойчивостью.
Путем выполнения теплового расчета определяют оптимальные пределы (минимальный и максимальный) габаритов стен, перекрытий по толщине. Это является гарантией эксплуатации здания на протяжении длительного периода как без экстремальных промерзаний конструкций, так и перегревов.
Параметры для выполнения расчетов
Чтобы выполнить теплорасчет, нужны исходные параметры.
Зависят они от ряда характеристик:
- Назначения постройки и ее типа.
- Ориентировки вертикальных ограждающих конструкций относительно направленности к сторонам света.
- Географических параметров будущего дома.
- Объема здания, его этажности, площади.
- Типов и размерных данных дверных, оконных проемов.
- Вида отопления и его технических параметров.
- Количества постоянных жильцов.
- Материала вертикальных и горизонтальных оградительных конструкций.
- Перекрытия верхнего этажа.
- Оснащения горячим водоснабжением.
- Вида вентиляции.
Учитываются при расчете и другие конструктивные особенности строения. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций не должна способствовать чрезмерному охлаждению внутри дома и снижать теплозащитные характеристики элементов.
Потери тепла вызывает и переувлажнение стен, а кроме того, это влечет за собой сырость, отрицательно влияющую на долговечность здания.
В процессе расчета, прежде всего, определяют теплотехнические данные стройматериалов, из которых изготавливаются ограждающие элементы строения. Помимо этого, определению подлежит приведенное сопротивление теплопередачи и сообразность его нормативному значению.
Формулы для производства расчета
Утечки тепла, теряемого домом, можно разделить на две основные части: потери через ограждающие конструкции и потери, вызванные функционированием . Кроме того, тепло теряется при сбросе теплой воды в канализационную систему.
Потери через ограждающие конструкции
Для материалов, из которых устроены ограждающие конструкции, нужно найти величину показателя теплопроводности Кт (Вт/м х градус). Они есть в соответствующих справочниках.
Теперь, зная толщину слоев, по формуле: R = S/Кт, высчитывают термическое сопротивление каждой единицы. Если конструкция многослойная, все полученные значения складывают.
Размеры тепловых потерь проще всего определить путем сложения тепловых течений через ограждающие конструкции, которые собственно и образуют это здание
Руководствуясь такой методикой, к учету принимают тот момент, что материалы, составляющие конструкции, имеют неодинаковую структуру. Также учитывается, что поток тепла, проходящий сквозь них, имеет разную специфику.
Для каждой отдельной конструкции теплопотери определяют по формуле:
Q = (A / R) х dT
Здесь:
- А — площадь в м².
- R — сопротивление конструкции теплопередаче.
- dT — разность температур снаружи и изнутри. Определять ее нужно для самого холодного 5- дневного периода.
Выполняя расчет таким образом, можно получить результат только для самого холодного пятидневного периода. Общие теплопотери за весь холодный сезон определяют путем учета параметра dT, учитывая температуру не самую низкую, а среднюю.
В какой степени усваивается тепло, а также теплоотдача зависит от влажности климата в регионе. По этой причине при вычислениях применяют карты влажности
Далее, высчитывают количество энергии, необходимой для компенсации потерь тепла, ушедшего как через ограждающие конструкции, так и через вентиляцию. Оно обозначается символом W.
Для этого есть формула:
W = ((Q + Qв) х 24 х N)/1000
В ней N — длительность отопительного периода в днях.
Недостатки расчета по площади
Расчет, основанный на площадном показателе, не отличается большой точностью. Здесь не принят во внимание такой параметр, как климат, температурные показатели как минимальные, так и максимальные, влажность. Из-за игнорирования многих важных моментов расчет имеет значительные погрешности.
Часто стараясь перекрыть их, в проекте предусматривают «запас».
Если все же для расчета выбран этот способ, нужно учитывать следующие нюансы:
- При высоте вертикальных ограждений до трех метров и наличии не более двух проемов на одной поверхности, результат лучше умножить на 100 Вт.
- Если в проект заложен балкон, два окна либо лоджия, умножают в среднем на 125 Вт.
- Когда помещения промышленные или складские, применяют множитель 150 Вт.
- В случае расположения радиаторов вблизи окон, их проектную мощность увеличивают на 25%.
Формула по площади имеет вид:
Q=S х 100 (150) Вт.
Здесь Q — комфортный уровень тепла в здании, S — площадь с отоплением в м². Числа 100 или 150 — удельная величина тепловой энергии, расходуемой для нагрева 1 м².
Потери через вентиляцию дома
Ключевым параметром в этом случае является кратность воздухообмена. При условии, что стены дома паропроницаемые, эта величина равна единице.
Проникновение холодного воздуха в дом осуществляется по приточной вентиляции. Вытяжная вентиляция способствует уходу теплого воздуха. Снижает потери через вентиляцию рекуператор-теплообменник. Он не допускает ухода тепла вместе с выходящим воздухом, а входящие потоки он нагревает
Предусматривается полное обновление воздуха внутри здания за один час. Здания, построенные по стандарту DIN, имеют стены с пароизоляцией, поэтому здесь кратность воздухообмена принимают равной двум.
Есть формула, по которой определяют теплопотери через систему вентиляции:
Qв = (V х Кв : 3600) х Р х С х dT
Здесь символы обозначают следующее:
- Qв — теплопотери.
- V — объем комнаты в мᶾ.
- Р — плотность воздуха. еличина ее принимается равной 1,2047 кг/мᶾ.
- Кв — кратность воздухообмена.
- С — удельная теплоемкость. Она равна 1005 Дж/кг х С.
По итогам этого расчета можно определить мощность теплогенератора отопительной системы. В случае слишком высокого значения мощности выходом из ситуации может стать . Рассмотрим несколько примеров для домов из разных материалов.
Пример теплотехнического расчета №1
Рассчитаем жилой дом, находящийся в 1 климатическом районе (Россия), подрайон 1В. Все данные взяты из таблицы 1 СНиП 23-01-99. Наиболее холодная температура, наблюдающаяся на протяжении пяти дней обеспеченностью 0,92 — tн = -22⁰С.
В соответствии со СНиП отопительный период (zоп) продолжается 148 суток. Усредненная температура на протяжении отопительного периода при среднесуточных температурных показателях воздуха на улице 8⁰ — tот = -2,3⁰. Температура снаружи в отопительный сезон — tht = -4,4⁰.
Теплопотери дома — важнейший момент на этапе его проектирования. От итогов расчета зависит и выбор стройматериалов, и утеплителя. Нулевых потерь не бывает, но стремиться нужно к тому, чтобы они были максимально целесообразными
Оговорено условие, что в комнатах дома должна быть обеспечена температура 22⁰. Дом имеет два этажа и стены толщиной 0,5 м. Высота его — 7 м, габариты в плане — 10 х 10 м. Материал вертикальных ограждающих конструкций — теплая керамика. Для нее коэффициент теплопроводности — 0,16 Вт/м х С.
В качестве наружного утеплителя, толщиной 5 см, использована минеральная вата. Значение Кт для нее — 0,04 Вт/м х С. Количество оконных проемов в доме — 15 шт. по 2,5 м² каждое.
Теплопотери через стены
Прежде всего, нужно определить термическое сопротивление как керамической стены, так и утеплителя. В первом случае R1 = 0,5 : 0,16 = 3,125 кв. м х С/Вт. Во втором — R2 = 0,05 : 0,04 = 1,25 кв. м х С/Вт. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 3.125 + 1.25 = 4.375 кв. м х С/Вт.
Так как теплопотери имеют прямо пропорциональную взаимосвязь с площадью ограждающих конструкций, рассчитываем площадь стен:
А = 10 х 4 х 7 – 15 х 2,5 = 242,5 м²
Теперь можно определить потери тепла через стены:
Qс = (242,5 : 4.375) х (22 – (-22)) = 2438,9 Вт.
Теплопотери через горизонтальные ограждающие конструкции рассчитывают аналогично. В итоге все результаты суммируют.
Если есть подвал, то теплопотери через фундамент и пол будут меньшими, поскольку в расчете участвует температура грунта, а не наружного воздуха
Если подвал под полом первого этажа отапливается, пол можно не утеплять. Стены подвала все же лучше обшить утеплителем, чтобы тепло не уходило в грунт.
Определение потерь через вентиляцию
Чтобы упростить расчет, не учитывают толщину стен, а просто определяют объем воздуха внутри:
V = 10х10х7 = 700 мᶾ.
При кратности воздухообмена Кв = 2, потери тепла составят:
Qв = (700 х 2) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 20 776 Вт.
Если Кв = 1:
Qв = (700 х 1) : 3600) х 1,2047 х 1005 х (22 – (-22)) = 10 358 Вт.
Эффективную вентиляцию жилых домов обеспечивают роторные и пластинчатые рекуператоры. КПД у первых выше, он достигает 90%.
Пример теплотехнического расчета №2
Требуется произвести расчет потерь сквозь стену из кирпича толщиной 51 см. Она утеплена 10-сантиметровым слоем минеральной ваты. Снаружи – 18⁰, внутри — 22⁰. Габариты стены — 2,7 м по высоте и 4 м по длине. Единственная наружная стена помещения ориентирована на юг, внешних дверей нет.
Для кирпича коэффициент теплопроводности Кт = 0,58 Вт/мºС, для минеральной ваты — 0,04 Вт/мºС. Термическое сопротивление:
R1 = 0,51 : 0,58 = 0,879 кв. м х С/Вт. R2 = 0,1 : 0,04 = 2,5 кв. м х С/Вт. В целом для вертикальной ограждающей конструкции: R = R1 + R2 = 0.879 + 2,5 = 3.379 кв. м х С/Вт.
Площадь внешней стены А = 2,7 х 4 = 10,8 м²
Потери тепла через стену:
Qс = (10,8 : 3.379) х (22 – (-18)) = 127,9 Вт.
Для расчета потерь через окна применяют ту же формулу, но термическое сопротивление их, как правило, указано в паспорте и рассчитывать его не нужно.
В теплоизоляции дома окна — «слабое звено». Через них уходит довольно большая доля тепла. Уменьшат потери многослойные стеклопакеты, теплоотражающие пленки, двойные рамы, но даже это не поможет избежать теплопотерь полностью
Если в доме окна с размерами 1,5 х 1,5 м ² энергосберегающие, ориентированы на Север, а термическое сопротивление равно 0,87 м2°С/Вт, то потери составят:
Qо = (2,25 : 0,87) х (22 – (-18)) = 103,4 т.
Пример теплотехнического расчета №3
Выполним тепловой расчет деревянного бревенчатого здания с фасадом, возведенным из сосновых бревен слоем толщиной 0,22 м. Коэффициент для этого материала — К=0,15. В этой ситуации теплопотери составят:
R = 0,22 : 0,15 = 1,47 м² х ⁰С/Вт.
Самая низкая температура пятидневки — -18⁰, для комфорта в доме задана температура 21⁰. Разница составит 39⁰. Если исходить из площади 120 м², получится результат:
Qс = 120 х 39 : 1,47 = 3184 Вт.
Для сравнения определим потери кирпичного дома. Коэффициент для силикатного кирпича — 0,72.
R = 0,22 : 0,72 = 0,306 м² х ⁰С/Вт.
Qс = 120 х 39 : 0,306 = 15 294 Вт.
В одинаковых условиях деревянный дом более экономичный. Силикатный кирпич для возведения стен здесь не подходит вовсе.
Деревянное строение имеет высокую теплоемкость. Его ограждающие конструкции долго хранят комфортную температуру. Все же, даже бревенчатый дом нужно утеплять и лучше сделать это и изнутри, и снаружи
Строители и архитекторы рекомендуют обязательно делать для грамотного подбора оборудования и на стадии проектирования дома для выбора подходящей системы утепления.
Пример теплорасчета №4
Дом будет построен в Московской области. Для расчета взята стена, созданная из пеноблоков. Как утеплитель применен . Отделка конструкции — штукатурка с двух сторон. Структура ее — известково-песчаная.
Пенополистирол имеет плотность 24 кг/мᶾ.
Относительные показатели влажности воздуха в комнате — 55% при усредненной температуре 20⁰. Толщина слоев:
- штукатурка — 0,01 м;
- пенобетон — 0,2 м;
- пенополистирол — 0,065 м.
Задача — отыскать нужное сопротивление теплопередаче и фактическое. Необходимое Rтр определяют, подставив значения в выражение:
Rтр=a х ГСОП+b
где ГОСП — это градусо-сутки сезона отопления, а и b — коэффициенты, взятые из таблицы №3 Свода Правил 50.13330.2012. Поскольку здание жилое, a равно 0,00035, b = 1,4.
ГСОП высчитывают по формуле, взятой из того же СП:
ГОСП = (tв – tот) х zот.
В этой формуле tв = 20⁰, tот = -2,2⁰, zот — 205 — отопительный период в сутках. Следовательно:
ГСОП = ( 20 – (-2,2)) х 205 = 4551⁰ С х сут.;
Rтр = 0,00035 х 4551 + 1,4 = 2,99 м2 х С/Вт.
Используя таблицу №2 СП50.13330.2012, определяют коэффициенты теплопроводности для каждого пласта стены:
- λб1 = 0,81 Вт/м ⁰С;
- λб2 = 0,26 Вт/м ⁰С;
- λб3 = 0,041 Вт/м ⁰С;
- λб4 = 0,81 Вт/м ⁰С.
Полное условное сопротивление теплопередаче Rо, равно сумме сопротивлений всех слоев. Рассчитывают его по формуле:
Эта формула взята из СП 50.13330.2012. Здесь 1/ав – это противодействие тепловосприятию внутренних поверхностей. 1/ан — то же наружных, δ / λ — сопротивление термическое слоя
Подставив значения получают: Rо усл. = 2,54 м2°С/Вт. Rф определяют путем умножения Rо на коэффициент r, равный 0.9:
Rф = 2,54 х 0,9 = 2,3 м2 х °С/Вт.
Результат обязывает изменить конструкцию ограждающего элемента, поскольку фактическое тепловое сопротивление меньше расчетного.
Существует множество компьютерных сервисов, ускоряющих и упрощающих расчеты.
Теплотехнические расчеты напрямую связаны с определением . Что это такое и как найти ее значение узнаете из рекомендуемой нами статьи.
Выводы и полезное видео по теме
Выполнение теплотехнического расчета при помощи онлайн-калькулятора:
Правильный теплотехнический расчет:
Грамотный теплотехнический расчет позволит оценить результативность утепления наружных элементов дома, определить мощность необходимого отопительного оборудования.
Как результат, можно сэкономить при покупке материалов и нагревательных приборов. Лучше заранее знать, справиться ли техника с нагревом и кондиционированием строения, чем покупать все наугад.
Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как теплотехнический расчет помог вам выбрать обогревательное оборудование нужной мощности или систему утепления. Не исключено, что ваша информация пригодится посетителям сайта.
Расчет теплопроводности стены - СамСтрой
Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.
Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.
Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.
Для чего нужен расчет
Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться
Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.
Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:
- зимой стены будут промерзать;
- на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
- сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
- летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.
Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.
От чего зависит теплопроводность
Проводимость тепла во многом зависит от материала стен
Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.
Проводимость тепловой энергии зависит от:
- физических свойств и состава вещества;
- химического состава;
- условий эксплуатации.
Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).
Выполняем расчеты
Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах
Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.
Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».
Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.
Формула расчета:
R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:
δ это толщина материала, используемого для строительства стены;
λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).
Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.
Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.
Показатели теплопередачи для различных материалов
Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:
МатериалВеличина теплопроводностиПлотность
| Бетонные | 1,28—1,51 | 2300—2400 |
| Древесина дуба | 0,23—0,1 | 700 |
| Хвойная древесина | 0,10—0,18 | 500 |
| Железобетонные плиты | 1,69 | 2500 |
| Кирпич с пустотами керамический | 0,41—0,35 | 1200—1600 |
Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.
Расчет многослойной конструкции
При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов
Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.
В этом случае стоит работать по формуле:
Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:
R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;
Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен.
На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.
Последовательность действий
Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.
Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.
Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе
Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.
В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:
- t воздуха;
- средняя температура в отопительный сезон;
- длительность отопительного сезона;
- влажность воздуха.
Температура и влажность внутри помещения — одинаковы для каждого региона
Сведения, одинаковые для всех регионов:
- температура и влажность воздуха внутри помещения;
- коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
- перепад температур.
Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:
Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.
Термическое сопротивление - Повторно опубликовано в Википедии // WIKI 2
Сопротивление материалов теплопередаче
Термическое сопротивление - это тепловое свойство и измерение разницы температур, при которой объект или материал сопротивляются тепловому потоку. Тепловое сопротивление обратно пропорционально теплопроводности.
Энциклопедия YouTube
-
1/5
Просмотры:5 804
4930
16 791
73175
732
-
Теплопередача L6 p3 - Пример - Тепловое сопротивление
-
Решите любую проблему термического сопротивления
-
Введение в тепловые схемы
-
Интуиция за формулой теплопроводности | Физика | Хан Академия
-
Тепловой ток, температурный градиент, тепловое сопротивление и проводимость Термодинамика и физика
Содержание
Абсолютное термическое сопротивление
Абсолютное тепловое сопротивление - это разница температур в конструкции, когда через нее протекает единица тепловой энергии за единицу времени.Это величина, обратная теплопроводности. Единица измерения абсолютного теплового сопротивления в системе СИ - это кельвин на ватт (К / Вт) или эквивалентный градус Цельсия на ватт (° C / Вт) - эти два значения одинаковы, поскольку интервалы равны: Δ T = 1 K = 1 ° C.
Тепловое сопротивление материалов представляет большой интерес для инженеров-электронщиков, поскольку большинство электрических компонентов выделяют тепло и нуждаются в охлаждении. Электронные компоненты работают со сбоями или выходят из строя, если они перегреваются, и некоторые части обычно требуют мер, принимаемых на этапе проектирования, чтобы предотвратить это.
Аналог
Инженеры-электрики знакомы с законом Ома и поэтому часто используют его в качестве аналогии при расчетах, связанных с тепловым сопротивлением. Инженеры-механики и конструкторы более знакомы с законом Гука и поэтому часто используют его в качестве аналогии при расчетах, связанных с тепловым сопротивлением.
Объяснение с точки зрения электроники
Эквивалентные тепловые схемы
Тепловой поток можно смоделировать по аналогии с электрической схемой, где тепловой поток представлен током, температуры представлены напряжением, источники тепла представлены источниками постоянного тока, абсолютные тепловые сопротивления представлены резисторами, а тепловые емкости - конденсаторами.
На схеме показана эквивалентная тепловая схема для полупроводникового прибора с радиатором.
Пример расчета
Рассмотрим такой компонент, как кремниевый транзистор, прикрепленный болтами к металлическому каркасу части оборудования. Производитель транзистора указывает параметры в таблице данных, называемые абсолютным тепловым сопротивлением от перехода к корпусу (символ: RθJC {\ displaystyle R _ {\ theta {\ rm {JC}}}}), а также максимально допустимую температуру полупроводника. соединение (символ: TJmax {\ displaystyle T_ {J {\ rm {max}}}}
.Необычный трафик
Необычный трафик
Необычный трафик из вашей компьютерной сети
Наша система обнаруживает, что компьютер, планшет или телефон в вашей сети может автоматически отправлять трафик на TranslatorsCafe.com.
Возможные причины:
- Отправка запросов от компьютерной программы, автоматизированной службы или поискового робота
- Слишком много вкладок или окон браузера в TranslatorsCafe.com открытые страницы.
Чтобы продолжить использование TranslatorsCafe.com, нажмите кнопку «Продолжить», когда она станет зеленой.
ВАЖНО : закройте все остальные окна или вкладки браузера, чтобы получить доступ к сайту TranslatorsCafé после разблокировки.
Продолжить
Что делать, если страница снова отображается?
- Проверьте свой компьютер на наличие вредоносных программ. Вредоносное ПО, называемое вредоносным ПО, иногда включается в другие бесплатные загрузки без вашего ведома, может вызвать TranslatorsCafe, чтобы показать это сообщение.
- Закройте браузер, подождите несколько минут, а затем повторите попытку в новом окне браузера.
- Нажмите, чтобы продолжить через несколько минут.
- Повторите свой запрос.
- Щелкните здесь, чтобы выйти, затем войдите снова.
Приносим извинения за неудобства.
TranslatorsCafe.com
.Необычный трафик
Необычный трафик
Необычный трафик из вашей компьютерной сети
Наша система обнаруживает, что компьютер, планшет или телефон в вашей сети может автоматически отправлять трафик на TranslatorsCafe.com.
Возможные причины:
- Отправка запросов от компьютерной программы, автоматизированной службы или поискового робота
- Слишком много вкладок или окон браузера в TranslatorsCafe.com открытые страницы.
Чтобы продолжить использование TranslatorsCafe.com, нажмите кнопку «Продолжить», когда она станет зеленой.
ВАЖНО : закройте все остальные окна или вкладки браузера, чтобы получить доступ к сайту TranslatorsCafé после разблокировки.
Продолжить
Что делать, если страница снова отображается?
- Проверьте свой компьютер на наличие вредоносных программ. Вредоносное ПО, называемое вредоносным ПО, иногда включается в другие бесплатные загрузки без вашего ведома, может вызвать TranslatorsCafe, чтобы показать это сообщение.
- Закройте браузер, подождите несколько минут, а затем повторите попытку в новом окне браузера.
- Нажмите, чтобы продолжить через несколько минут.
- Повторите свой запрос.
- Щелкните здесь, чтобы выйти, затем войдите снова.
Приносим извинения за неудобства.
TranslatorsCafe.com
.Необычный трафик
Необычный трафик
Необычный трафик из вашей компьютерной сети
Наша система обнаруживает, что компьютер, планшет или телефон в вашей сети может автоматически отправлять трафик на TranslatorsCafe.com.
Возможные причины:
- Отправка запросов от компьютерной программы, автоматизированной службы или поискового робота
- Слишком много вкладок или окон браузера в TranslatorsCafe.com открытые страницы.
Чтобы продолжить использование TranslatorsCafe.com, нажмите кнопку «Продолжить», когда она станет зеленой.
ВАЖНО : закройте все остальные окна или вкладки браузера, чтобы получить доступ к сайту TranslatorsCafé после разблокировки.
Продолжить
Что делать, если страница снова отображается?
- Проверьте свой компьютер на наличие вредоносных программ. Вредоносное ПО, называемое вредоносным ПО, иногда включается в другие бесплатные загрузки без вашего ведома, может вызвать TranslatorsCafe, чтобы показать это сообщение.
- Закройте браузер, подождите несколько минут, а затем повторите попытку в новом окне браузера.
- Нажмите, чтобы продолжить через несколько минут.
- Повторите свой запрос.
- Щелкните здесь, чтобы выйти, затем войдите снова.
Приносим извинения за неудобства.
TranslatorsCafe.com
.Необычный трафик
Необычный трафик
Необычный трафик из вашей компьютерной сети
Наша система обнаруживает, что компьютер, планшет или телефон в вашей сети может автоматически отправлять трафик на TranslatorsCafe.com.
Возможные причины:
- Отправка запросов от компьютерной программы, автоматизированной службы или поискового робота
- Слишком много вкладок или окон браузера в TranslatorsCafe.com открытые страницы.
Чтобы продолжить использование TranslatorsCafe.com, нажмите кнопку «Продолжить», когда она станет зеленой.
ВАЖНО : закройте все остальные окна или вкладки браузера, чтобы получить доступ к сайту TranslatorsCafé после разблокировки.
Продолжить
Что делать, если страница снова отображается?
- Проверьте свой компьютер на наличие вредоносных программ. Вредоносное ПО, называемое вредоносным ПО, иногда включается в другие бесплатные загрузки без вашего ведома, может вызвать TranslatorsCafe, чтобы показать это сообщение.
- Закройте браузер, подождите несколько минут, а затем повторите попытку в новом окне браузера.
- Нажмите, чтобы продолжить через несколько минут.
- Повторите свой запрос.
- Щелкните здесь, чтобы выйти, затем войдите снова.
Приносим извинения за неудобства.
TranslatorsCafe.com
.Необычный трафик
Необычный трафик
Необычный трафик из вашей компьютерной сети
Наша система обнаруживает, что компьютер, планшет или телефон в вашей сети может автоматически отправлять трафик на TranslatorsCafe.com.
Возможные причины:
- Отправка запросов от компьютерной программы, автоматизированной службы или поискового робота
- Слишком много вкладок или окон браузера в TranslatorsCafe.com открытые страницы.
Чтобы продолжить использование TranslatorsCafe.com, нажмите кнопку «Продолжить», когда она станет зеленой.
ВАЖНО : закройте все остальные окна или вкладки браузера, чтобы получить доступ к сайту TranslatorsCafé после разблокировки.
Продолжить
Что делать, если страница снова отображается?
- Проверьте свой компьютер на наличие вредоносных программ. Вредоносное ПО, называемое вредоносным ПО, иногда включается в другие бесплатные загрузки без вашего ведома, может вызвать TranslatorsCafe, чтобы показать это сообщение.
- Закройте браузер, подождите несколько минут, а затем повторите попытку в новом окне браузера.
- Нажмите, чтобы продолжить через несколько минут.
- Повторите свой запрос.
- Щелкните здесь, чтобы выйти, затем войдите снова.
Приносим извинения за неудобства.
TranslatorsCafe.com
.
