Obliczanie strat przez otaczające konstrukcje. Idealny dom: obliczanie strat ciepła w domu. Obliczanie strat ciepła domu przez przegrody budowlane

Straty ciepła określono dla ogrzewanych pomieszczeń 101, 102, 103, 201, 202 zgodnie z rzutem kondygnacji.

Główne straty ciepła, Q (W), oblicza się ze wzoru:

Q = K × F × (t int - t ext) × n,

gdzie: K – współczynnik przenikania ciepła konstrukcji otaczającej;

F – obszar otaczających obiektów;

n – współczynnik uwzględniający położenie przegród w stosunku do powietrza zewnętrznego, przyjęty zgodnie z tabelą. 6 „Współczynnik uwzględniający zależność położenia konstrukcji otaczającej w stosunku do powietrza zewnętrznego” SNiP 23.02.2003 „Ochrona termiczna budynków”. Do przykrycia zimnych piwnic i poddaszy zgodnie z punktem 2 n = 0,9.

Ogólna utrata ciepła

Zgodnie z klauzulą ​​2a przym. 9 SNiP 2.04.05-91* dodatkowe straty ciepła oblicza się w zależności od orientacji: ściany, drzwi i okna skierowane na północ, wschód, północny wschód i północny zachód w ilości 0,1, na południowy wschód i zachód - w ilości 0,05; w pokojach narożnych dodatkowo - 0,05 za każdą ścianę, drzwi i okno skierowane na północ, wschód, północny wschód i północny zachód.

Zgodnie z ust. 2d przym. 9 SNiP 2.04.05-91* dodatkowe straty ciepła dla podwójne drzwi z przedsionkami pomiędzy nimi przyjmuje się równą 0,27 H, gdzie H jest wysokością budynku.

Straty ciepła na skutek infiltracji dla lokali mieszkalnych, zgodnie z zał. 10 SNiP 2.04.05-91* „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja”, przyjęte zgodnie ze wzorem

Q i = 0,28 × L × p × c × (t int - t ext) × k,

gdzie: L to zużycie powietrza wywiewanego, niekompensowane powietrzem nawiewanym: 1 m 3 / h na 1 m 2 powierzchni mieszkalnej i kuchennej o kubaturze większej niż 60 m 3;

c – ciepło właściwe powietrza równe 1 kJ/kg × °C;

p – gęstość powietrza zewnętrznego przy t ext równa 1,2 kg/m 3;

(t int - t ext) – różnica między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną;

k – współczynnik przenikania ciepła – 0,7.

Q 101 = 0,28 × 108,3 m 3 × 1,2 kg / m 3 × 1 kJ / kg × °C × 57 × 0,7 = 1452,5 W,

Q 102 = 0,28 × 60,5 m 3 × 1,2 kg / m 3 × 1 kJ / kg × °C × 57 × 0,7 = 811,2 W,

Zyski ciepła w domu obliczane są w wysokości 10 W/m2 powierzchni podłogi w lokalu mieszkalnym.

Szacunkowe straty ciepła w pomieszczeniu zdefiniowany jako Q calc = Q + Q i - Q życia

Arkusz do obliczania strat ciepła w pomieszczeniach

№ lokal

Nazwa pokoju

Nazwa otaczającej struktury

Orientacja pokoju

Rozmiar ogrodzeniaF, M 2

Teren ogrodzenia (F), M 2

Współczynnik przenikania ciepła, kW/m 2 ° C

T wn - T nar , ° C

Współczynnik,N

Główne straty ciepła (Q podstawowy ), W

Dodatkowa strata ciepła %

Czynnik addytywny

Całkowita strata ciepła (Q ogólnie ), W

Zużycie ciepła na infiltrację, (Q I ), W

Dopływ ciepła w gospodarstwie domowym, W

Obliczone straty ciepła, (Q oblicz. ), W

Dla orientacji

Inny

Osiedle mieszkaniowe pokój

Σ 1138,4

Osiedle mieszkaniowe pokój

Σ 474,3

Osiedle mieszkaniowe pokój

Σ 1161,4

Osiedle mieszkaniowe pokój

Σ 491,1

klatka schodowa

Σ 2225,2

NS – ściana zewnętrzna, DO – podwójna szyba, PL – podłoga, PT – sufit, NDD – drzwi zewnętrzne dwuskrzydłowe z przedsionkiem

Każdy budynek, niezależnie od cechy konstrukcyjne, przeskakuje energia cieplna przez płoty. Straty ciepła w środowisko wymaga renowacji za pomocą systemu grzewczego. Suma strat ciepła przy znormalizowanej rezerwie to wymagana moc źródła ciepła ogrzewającego dom. Do tworzenia w domu komfortowe warunki, obliczenia strat ciepła przeprowadza się z uwzględnieniem różnych czynników: konstrukcji budynku i układu pomieszczeń, orientacji do punktów kardynalnych, kierunku wiatru i średniej łagodności klimatu w okresie zimnym, cechy fizyczne materiałów budowlanych i termoizolacyjnych.

Według wyników obliczenia termotechniczne wybierz kocioł grzewczy, określ liczbę sekcji akumulatorów, oblicz moc i długość rur ogrzewania podłogowego, dobierz generator ciepła do pomieszczenia - ogólnie rzecz biorąc, dowolne urządzenie kompensujące straty ciepła. W zasadzie konieczne jest określenie strat ciepła, aby ekonomicznie ogrzać dom - bez nadmiernych rezerw mocy systemu grzewczego. Obliczenia są wykonywane ręcznie lub wybierz odpowiedni program komputerowy, do którego wstawisz dane.

Jak wykonać obliczenia?

Na początek warto poznać technikę manualną, aby zrozumieć istotę procesu. Aby dowiedzieć się, ile ciepła traci dom, straty w każdej przegrodzie budynku są określane osobno, a następnie sumowane. Obliczenia przeprowadzane są etapami.

1. Stwórz bazę danych wyjściowych dla każdego pomieszczenia, najlepiej w formie tabeli. Pierwsza kolumna rejestruje wstępnie obliczoną powierzchnię bloków drzwi i okien, ścian zewnętrznych, sufitów i podłóg. W drugiej kolumnie wpisuje się grubość konstrukcji (są to dane projektowe lub wyniki pomiarów). W trzecim - współczynniki przewodności cieplnej odpowiednich materiałów. Tabela 1 zawiera wartości standardowe, które będą potrzebne w dalszych obliczeniach:

Im wyższe λ, tym więcej ciepła traci się przez powierzchnię o grubości metra.

2. Wyznacz opór cieplny każdej warstwy: R = v/ λ, gdzie v to grubość materiału budowlanego lub termoizolacyjnego.

3. Oblicz straty ciepła każdego z nich element konstrukcyjny według wzoru: Q = S*(T w -T n)/R, gdzie:

• Tn – temperatura zewnętrzna, °C;
• T in – temperatura wewnętrzna, °C;
• S – powierzchnia, m2.

Oczywiście w sezonie grzewczym pogoda jest zmienna (na przykład temperatury wahają się od 0 do -25°C), a dom jest ogrzewany do wymagany poziom komfort (powiedzmy do +20°C). Wtedy różnica (T w -T n) waha się od 25 do 45.

Aby dokonać potrzebnych obliczeń średnia różnica temperatury dla całości sezon grzewczy. Aby to zrobić, w SNiP 23-01-99 „Klimatologia budynków i geofizyka” (tabela 1) określa się średnią temperaturę okresu grzewczego dla konkretnego miasta. Na przykład dla Moskwy liczba ta wynosi -26°. W tym przypadku średnia różnica wynosi 46°C. Aby określić zużycie ciepła przez każdą konstrukcję, sumuje się straty ciepła wszystkich jej warstw. Tak więc w przypadku ścian, tynku, materiałów murowych, zewnętrzna izolacja termiczna, okładzina.

4. Oblicz całkowitą stratę ciepła, definiując ją jako sumę Q ściany zewnętrzne, podłogi, drzwi, okna, sufity.

5. Wentylacja. Do wyniku dodawania dodaje się od 10 do 40% strat infiltracyjnych (wentylacyjnych). Jeśli zainstalujesz w domu wysokiej jakości okna z podwójnymi szybami i nie nadużywasz wentylacji, współczynnik infiltracji można przyjąć jako 0,1. Niektóre źródła podają, że budynek w ogóle nie traci ciepła, gdyż nieszczelności są kompensowane przez promieniowanie słoneczne i emisję ciepła z gospodarstw domowych.

Liczenie ręczne

Wstępne dane. Domek powierzchnia 8x10 m, wysokość 2,5 m. Ściany o grubości 38 cm wykonane są z cegły ceramiczne od wewnątrz wykończona warstwą tynku (grubość 20 mm). Podłoga wykonana jest z 30mm deski krawędziowe, ocieplony wełną mineralną (50 mm), pokryty płytą wiórową (8 mm). Budynek jest podpiwniczony, temperatura panująca w zimie wynosi 8°C. Strop pokryty jest panelami drewnianymi i ocieplony wełną mineralną (grubość 150 mm). Dom posiada 4 okna 1,2x1m, dębowe drzwi wejściowe 0,9x2x0,05m.

Zadanie: określ całkowitą utratę ciepła w domu w oparciu o założenie, że znajduje się on w obwodzie moskiewskim. Średnia różnica temperatur w sezonie grzewczym wynosi 46°C (jak wspomniano wcześniej). W pomieszczeniu i piwnicy panuje różnica temperatur: 20 – 8 = 12°C.

1. Straty ciepła przez ściany zewnętrzne.

Powierzchnia całkowita (minus okna i drzwi): S = (8+10)*2*2,5 – 4*1,2*1 – 0,9*2 = 83,4 m2.

Określany jest opór cieplny murarstwo i warstwa tynku:

• Klad R. = 0,38/0,52 = 0,73 m2*°C/W.
• sztuk R = 0,02/0,35 = 0,06 m2*°C/W.
• R ogółem = 0,73 + 0,06 = 0,79 m2*°C/W.
• Straty ciepła przez ściany: Q st = 83,4 * 46/0,79 = 4856,20 W.

2. Straty ciepła przez podłogę.

Powierzchnia całkowita: S = 8*10 = 80 m2.

Obliczany jest opór cieplny podłogi trójwarstwowej.

• Deski R = 0,03/0,14 = 0,21 m2*°C/W.
• R płyta wiórowa = 0,008/0,15 = 0,05 m2*°C/W.
• Izolacja R = 0,05/0,041 = 1,22 m2*°C/W.
• R ogółem = 0,03 + 0,05 + 1,22 = 1,3 m2*°C/W.

Podstawiamy wartości wielkości do wzoru na znalezienie strat ciepła: Q podłoga = 80*12/1,3 = 738,46 W.

3. Straty ciepła przez strop.

Powierzchnia sufitu jest równa powierzchni podłogi S = 80 m2.

Wyznaczanie oporu cieplnego sufitu w w tym przypadku nie bierz pod uwagę paneli drewnianych: są one mocowane za pomocą szczelin i nie stanowią bariery dla zimna. Opór cieplny sufitu pokrywa się z odpowiednim parametrem izolacyjnym: R pot. = R izolacja = 0,15/0,041 = 3,766 m2*°C/W.

Ilość ciepła uciekającego przez sufit: Q potu. = 80*46/3,66 = 1005,46 W.

4. Straty ciepła przez okna.

Powierzchnia przeszklenia: S = 4*1,2*1 = 4,8 m2.

Do produkcji okien, trzykomorowy Profil PCV(zajmuje 10% powierzchni okna), a także dwukomorowe okno z podwójnymi szybami o grubości szyby 4 mm i rozstawie szyb 16 mm. Wśród właściwości techniczne producent podał opór cieplny pakietu szybowego (R st.p. = 0,4 m2*°C/W) i profilu (R prof. = 0,6 m2*°C/W). Biorąc pod uwagę udział wymiarowy każdego elementu konstrukcyjnego, określa się średni opór cieplny okna:

• R ok. = (R st.*90 + R prof.*10)/100 = (0,4*90 + 0,6*10)/100 = 0,42 m2*°C/W.
• Na podstawie obliczonego wyniku oblicza się straty ciepła przez okna: Q ok. = 4,8*46/0,42 = 525,71 W.

Powierzchnia drzwi S = 0,9*2 = 1,8 m2. Opór cieplny R dv. = 0,05/0,14 = 0,36 m2*°C/W i Q dv. = 1,8*46/0,36 = 230 W.

Całkowita wielkość strat ciepła w domu wynosi: Q = 4856,20 W + 738,46 W + 1005,46 W + 525,71 W + 230 W = 7355,83 W. Uwzględniając infiltrację (10%) straty rosną: 7355,83*1,1 = 8091,41 W.

Aby dokładnie obliczyć, ile ciepła traci budynek, używają kalkulator internetowy strata ciepła Ten program komputerowy, do którego wprowadzane są nie tylko wymienione powyżej dane, ale także różne dodatkowe czynniki wpływające na wynik. Zaletą kalkulatora jest nie tylko dokładność obliczeń, ale także rozbudowana baza danych referencyjnych.

W zimnym okresie, gdy temperatura w pomieszczeniu jest wysoka większa temperatura powietrza zewnętrznego, przepływ ciepła (strata ciepła) następuje przez obudowę budynku.

Straty ciepła w pomieszczeniach składają się z dwóch głównych elementów: strat ciepła przez przenikanie oraz zużycia ciepła na ogrzanie powietrza przedostającego się przez nieszczelności.

Strata ciepła przez przenikanie to utrata ciepła przez obudowy zewnętrzne w wyniku przenikania ciepła.

Straty ciepła przez przenikanie wyznacza się za pomocą wzorów:

gdzie jest strata ciepła, W;

Określono opór cieplny ogrodzenia ()/W obliczenia termotechniczne;

K - współczynnik przenikania ciepła ogrodzenia W / (),

F to powierzchnia ogrodzenia,

– projektowa temperatura powietrza w pomieszczeniu, °C, tabela 2

Szacunkowa temperatura powietrza zewnętrznego równa średniej temperaturze najzimniejszego pięciodniowego okresu, °C, tabela 3

N – współczynnik korygujący do obliczonej różnicy temperatur;

Dodatkowa strata ciepła, W.

Aby obliczyć pola powierzchni F we wzorach (1.24) i (1.25.), kierujemy się ogólnie przyjętą metodologią określania wymiarów liniowych otaczającej konstrukcji.

Ryż. 2. Pomiar ogrodzeń:

a – pionowo; b – w planie; 1 – podłoga na parterze; 2- piętro wzdłuż legarów; 3 – piętro nad piwnicą; O – okna; NS – ściana zewnętrzna; Pl – podłoga; Piątek – sufit.

Zwyczajowo określa się straty ciepła podłogi leżącej na ziemi według stref. Każda strefa ma swój własny opór cieplny.

; 4,3()/W;

Wielkość strat ciepła przez i-tą strefę oblicza się ze wzoru:

gdzie jest rezystancja i-tej strefy, ()/ W;

– powierzchnia i-tej strefy (powierzchnia pasa pierścieniowego o szerokości 2 m wzdłuż obrysu budynku). Powierzchnię strefy I w narożach budynku mnoży się przez 2.

Ryż. 3. Przepływ ciepła z podłóg wzdłuż gruntu i zakopanych ścian:

a – przez podłogę; b – przez wnękę; c – podział piętra na strefy 1,2,3,4; d – podział wpuszczanego klosza i podłogi na strefy 1,2,3,4.

Straty ciepła przez podłogi oblicza się sumując straty ciepła według stref

Jeżeli podłogi są układane na legarach lub na materiale izolacyjnym (posiadają szczelinę powietrzną) i ich opór cieplny dodatkowe elementy Metoda obliczeń pozostaje taka sama (w tym przypadku opór każdej strefy zwiększa się o wielkość oporu leżących pod spodem warstw).

Tę samą technikę stosuje się do obliczenia strat ciepła przez ściany budynku zakopanego w ziemi (ogrzewane piwnice).

Podział na strefy rozpoczyna się od powierzchni terenu na zewnątrz budynku, piętra traktowane są jako kontynuacja ścian.

Dodatkową stratę ciepła określa się w następujący sposób:

1. Do wszystkich pionowych ogrodzeń lub pionowych rzutów pochyłych ogrodzeń dodaje się punkty orientacyjne w następujący sposób:

N, N-W, N-E, E-10%; W, SE – 5%; S, S-W – 0%.

2. W przypadku napływu zimnego powietrza przez drzwi zewnętrzne przy ich krótkotrwałym otwarciu na wysokości budynku N, m:

Drzwi dwuskrzydłowe z przedsionkami – 27% H;

To samo bez przedsionka - 34% H;

Drzwi pojedyncze – 22% N.

3. Dla pięter pierwszego piętra nad zimnymi piwnicami budynków w obszarach o przewidywanej temperaturze powietrza zewnętrznego (pięć dni) minus 40 ° C i poniżej przyjmuje się, że jest ona równa 5%.

Sumując straty ciepła przez przenikanie we wszystkich obudowach, obliczamy straty ciepła w całym pomieszczeniu.

Straty ciepła określono dla ogrzewanych pomieszczeń 101, 102, 103, 201, 202 zgodnie z rzutem kondygnacji.

Główne straty ciepła, Q (W), oblicza się ze wzoru:

gdzie: K – współczynnik przenikania ciepła konstrukcji otaczającej;

F – obszar otaczających obiektów;

n – współczynnik uwzględniający położenie przegród w stosunku do powietrza zewnętrznego, przyjęty zgodnie z tabelą. 6 „Współczynnik uwzględniający zależność położenia konstrukcji otaczającej w stosunku do powietrza zewnętrznego” SNiP 23.02.2003 „ Ochrona termiczna Budynki." Do przykrycia zimnych piwnic i poddaszy zgodnie z punktem 2 n = 0,9.

Ogólna utrata ciepła

Zgodnie z klauzulą ​​2a przym. 9 SNiP 2.04.05-91* dodatkowe straty ciepła oblicza się w zależności od orientacji: ściany, drzwi i okna skierowane na północ, wschód, północny wschód i północny zachód w ilości 0,1, na południowy wschód i zachód - w ilości 0,05; w pokojach narożnych dodatkowo - 0,05 za każdą ścianę, drzwi i okno skierowane na północ, wschód, północny wschód i północny zachód.

Zgodnie z ust. 2d przym. 9 SNiP 2.04.05-91* dodatkową stratę ciepła w przypadku podwójnych drzwi z przedsionkami między nimi przyjmuje się jako równą 0,27 H, gdzie H jest wysokością budynku.

Straty ciepła na skutek infiltracji dla lokali mieszkalnych, zgodnie z zał. 10 SNiP 2.04.05-91* „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja”, przyjęte zgodnie ze wzorem

gdzie: L to zużycie powietrza wywiewanego, niekompensowane powietrzem nawiewanym: 1 m 3 / h na 1 m 2 powierzchni mieszkalnej i kuchennej o kubaturze większej niż 60 m 3;

c – ciepło właściwe powietrza równe 1 kJ/kg × °C;

p – gęstość powietrza zewnętrznego przy t ext równa 1,2 kg/m 3;

(t int – t ext) – różnica między temperaturą wewnętrzną i zewnętrzną;

k – współczynnik przenikania ciepła – 0,7.

Zyski ciepła w domu obliczane są w wysokości 10 W/m2 powierzchni podłogi w lokalu mieszkalnym.

Szacunkowe straty ciepła w pomieszczeniu są zdefiniowane jako Q calc = Q + Q i – Q life

Obliczanie strat ciepła przez otaczające konstrukcje

Obliczanie strat ciepła przez otaczające konstrukcje Straty ciepła oblicza się dla ogrzewanych pomieszczeń 101, 102, 103, 201, 202 zgodnie z rzutem piętra. Główną stratę ciepła Q (W) oblicza się za pomocą

Obliczanie strat ciepła domu przez przegrody budowlane

Przyjrzyjmy się, jak obliczyć straty ciepła domu przez przegrodę zewnętrzną. Obliczenia podano na przykładzie parterowego budynku mieszkalnego. Obliczenie to można również wykorzystać do obliczenia strat ciepła oddzielnego pomieszczenia, całego domu lub pojedynczego mieszkania.

Przykład specyfikacji technicznej dotyczącej obliczania strat ciepła

Najpierw sporządzamy prosty plan domu wskazujący powierzchnię lokalu, wielkość i rozmieszczenie okien oraz drzwi wejściowe. Jest to konieczne, aby określić powierzchnię domu, przez którą następuje utrata ciepła.

Wzór na obliczenie strat ciepła

Aby obliczyć straty ciepła, używamy następujących wzorów:

R= B/ K- jest to wzór na obliczenie oporu cieplnego przegród zewnętrznych budynku.

• R - opór cieplny, (m2*K)/W;
• K - współczynnik przewodności cieplnej materiału, W/(m*K);
• B - grubość materiału, m.

• Q - utrata ciepła, W;
• S - powierzchnia przegrody budynku, m2;
• dT - różnica temperatur pomiędzy przestrzeń wewnętrzna i ulica K;
• R - wartość oporu cieplnego konstrukcji, m2.K/W

Do obliczeń przyjmujemy reżim temperaturowy w domu jako +21..+23°С - ten reżim jest najwygodniejszy dla osoby. Za minimalną temperaturę ulicy do obliczenia strat ciepła przyjęto -30°C, ponieważ w r okres zimowy w regionie: gdzie dom został zbudowany (obwód jarosławski, Rosja), temperatura ta może trwać dłużej niż tydzień i jest dokładnie najniższa wskaźnik temperatury Zaleca się uwzględnienie go w obliczeniach, przy czym różnica temperatur wynosi dT = 51..53, średnio - 52 stopnie.

Całkowita strata ciepła w domu składa się ze strat ciepła wszystkich otaczających go konstrukcji, dlatego korzystając z tych wzorów, wykonujemy:

Po obliczeniach otrzymaliśmy następujące dane:

Razem: całkowity wynik strat ciepła przez przegrodę budynku wyniósł 1,84 kWh.

Notatka: Obliczenia te są przybliżone i przy dokładniejszym obliczeniu strat ciepła z ogrodzeń domu uzyskane wartości mogą mieć inny wskaźnik, ponieważ w moich obliczeniach nie uwzględniłem niektórych czynników, które mogą w takim czy innym stopniu wpływają na wielkość strat ciepła. Jeśli chcesz uzyskać dokładne obliczenia lub uzyskać poradę eksperta w tej kwestii, możesz zadać swoje pytanie w sekcji Pytania i odpowiedzi.

Obliczanie strat ciepła w pomieszczeniu

W budynkach cywilnych i mieszkalnych na straty ciepła w pomieszczeniach składają się straty ciepła przez różne konstrukcje otaczające, takie jak okna, ściany, sufity, podłogi, a także zużycie ciepła na ogrzanie powietrza, które przedostaje się przez nieszczelności w konstrukcjach ochronnych (konstrukcje otaczające ) danego pomieszczenia. W budynki przemysłowe Istnieją inne rodzaje utraty ciepła.

Obliczenia strat ciepła w pomieszczeniu przeprowadza się dla wszystkich otaczających konstrukcji wszystkich ogrzewanych pomieszczeń. Straty ciepła przez konstrukcje wewnętrzne nie mogą być brane pod uwagę, jeśli różnica temperatur w nich z temperaturą sąsiednich pomieszczeń wynosi do 3 o C.

Straty ciepła przez otaczające konstrukcje oblicza się zgodnie z następującą formułę, wtorek:

t n B – temperatura powietrza zewnętrznego, o C;

t in – temperatura pokojowa, o C;

F – powierzchnia konstrukcji zabezpieczającej, m2;

n – współczynnik uwzględniający położenie ogrodzenia lub konstrukcji zabezpieczającej (jego zewnętrznej powierzchni) względem powietrza zewnętrznego;

R o – opór przenikania ciepła, m 2 o C/W, który określa się wzorem:

R in.n – w przypadku zamkniętej szczeliny powietrznej w konstrukcji, jej opór cieplny, m 2 o s / W (patrz tabela 2).

λ i – przyjęte z podręczników.

W przypadku drzwi i okien opór przenikania ciepła jest obliczany bardzo rzadko i częściej jest przyjmowany w zależności od ich konstrukcji zgodnie z danymi referencyjnymi i SNiP.

Powierzchnie ogrodzeń do obliczeń określa się z reguły zgodnie z rysunkami konstrukcyjnymi. Temperaturę t wewnętrzną dla budynków mieszkalnych wybiera się z dodatku 1, t n B - z dodatku 2 SNiP, w zależności od lokalizacji placu budowy. Dodatkową stratę ciepła podano w tabeli 3, współczynnik n - w tabeli 4.

Zużycie ciepła na ogrzewanie zewnętrznego powietrza infiltrującego w budynkach użyteczności publicznej i mieszkalnych dla wszystkich typów pomieszczeń określa się na podstawie dwóch obliczeń.

W pierwszym obliczeniu określa się zużycie energii cieplnej Q i na ogrzanie powietrza zewnętrznego, które dostaje się do i pomieszczenia w wyniku wentylacji grawitacyjnej wywiewnej.

Drugie obliczenie określa zużycie energii cieplnej Q i na ogrzanie powietrza zewnętrznego, które przedostaje się do danego pomieszczenia poprzez nieszczelności w płotach pod wpływem wiatru i (lub) ciśnienia cieplnego. Do obliczeń przyjmuje się największą wartość strat ciepła wyznaczoną za pomocą równań (1) i (lub) (2).

gdzie L, m 3 / godzinę to natężenie przepływu powietrza usuwanego z pomieszczeń, w przypadku budynków mieszkalnych przyjmuje się 3 m 3 / godzinę na 1 m 2 powierzchni mieszkalnej, w tym kuchnie;

c – ciepło właściwe powietrza (1 kJ/kg o C));

ρ n – gęstość powietrza na zewnątrz pomieszczenia, kg/m3.

Środek ciężkości powietrze γ, N/m 3, jego gęstość ρ, kg/m 3 wyznacza się według wzorów:

γ= 3463 / (273 +t) , ρ = γ / g ,

gdzie g = 9,81 m/s 2, t, °C – temperatura powietrza.

Zużycie ciepła na ogrzanie powietrza przedostającego się do pomieszczenia przez różne nieszczelności konstrukcji ochronnych (ogrodzeń) w wyniku działania wiatru i ciśnienia cieplnego określa się według wzoru:

gdzie k jest współczynnikiem uwzględniającym przeciwprądowy przepływ ciepła, dla oddzielnego wiązania drzwi balkonowe i okien przyjmuje się 0,8, dla okien jedno i dwuskrzydłowych – 1,0;

G i – natężenie przepływu powietrza przenikającego (infiltrującego) przez konstrukcje zabezpieczające (konstrukcje otaczające), kg/h.

R i, m 2 · h/kg – opór przepuszczalności powietrza tego ogrodzenia, który można przyjąć zgodnie z załącznikiem 3 do SNiP. W budynkach panelowych określa się dodatkowo przepływ powietrza przedostający się przez nieszczelności w złączach paneli.

Wartość Δ Р i wyznacza się z równania Pa:

gdzie H, m – wysokość budynku od poziom zerowy do ujścia szybu wentylacyjnego (w budynkach bez poddasza ujście znajduje się zwykle 1 m nad dachem, a w budynkach z poddaszem - 4–5 m nad poddaszem);

h i, m – wysokość od poziomu zerowego do szczytu drzwi balkonowych lub okien, dla których obliczany jest przepływ powietrza;

с е,р u с е,n – współczynniki aerodynamiczne odpowiednio dla zawietrznej i nawietrznej powierzchni budynku. Dla budynków prostokątnych o e,p = –0,6, o e,n = 0,8;

V, m/s – prędkość wiatru przyjęta do obliczeń zgodnie z Załącznikiem 2;

k 1 – współczynnik uwzględniający zależność prędkości wiatru od ciśnienia i wysokości budynku;

p int, Pa – warunkowo stałe ciśnienie powietrza występujące podczas działania wentylacji wymuszonej, p int można pominąć przy obliczaniu budynków mieszkalnych, gdyż jest ono równe zero.

Dla ogrodzeń o wysokości do 5,0 m współczynnik k 1 wynosi 0,5, dla wysokości do 10 m 0,65, dla wysokości do 20 m 0,85, a dla ogrodzeń o wysokości 20 m i powyżej przyjmuje się, że wynosi 1,1.

Całkowita szacunkowa strata ciepła w pomieszczeniu, W:

Q inf – maksymalne zużycie ciepła na ogrzanie infiltrowanego powietrza, obliczone według wzorów (2) u (1);

Q gospodarstwo domowe – wszelka emisja ciepła z urządzeń elektrycznych gospodarstwa domowego, oświetlenia i innych możliwych źródeł ciepła, które są akceptowane dla kuchni i pomieszczeń mieszkalnych w ilości 21 W na 1 m2 powierzchni obliczeniowej.

Współczynniki absorpcji ciepła α in i współczynniki przenikania ciepła α n

Obliczanie strat ciepła przez przegrody budowlane

Obliczanie strat ciepła przez przegrody budowlane

Aby obliczyć straty ciepła w domu, należy znać opór cieplny takich elementów jak: ściana, okno, dach, fundament i tak dalej. Aby znaleźć opór cieplny, musisz znać przewodność cieplną materiałów. Rozważ wentylację i infiltrację. Następnie rozbijemy to kawałek po kawałku.

Rozważmy konstrukcję sześcianu o wymiarach 5 x 5 metrów. Krawędzie wykonane są z betonu o grubości 200 mm.

Złóżmy sześcian z 6 ścian (ścian). Zobacz obraz.

Temperatura wewnątrz sześcianu wynosi 25 stopni. Na zewnątrz -30°C stopni. Od ziemi 6°C.

Nawiasem mówiąc, niewiele osób wie i rozumie, że temperatura pochodząca z ziemi wynosi 6-7 stopni. Na głębokości 2 metrów temperatura ta pozostaje stabilna. Mam na myśli Rosję, nawet zimą na głębokości 2 metrów temperatura przez cały rok utrzymuje się powyżej zera. Śnieg na wierzchu zwiększa zatrzymywanie ciepła pod ziemią. A jeśli nie masz nic pod podłogą pierwszego piętra, temperatura tam będzie wynosić 6-8 stopni. Pod warunkiem, że fundament jest izolowany i nie ma wentylacji zewnętrznej.

Problem, przykład obliczeń

Znajdź straty ciepła konstrukcji o wymiarach 5x5x5 metrów. Ściany wykonane są z betonu o grubości 200 mm.

Najpierw obliczmy jedną ścianę (krawędź 5 x 5 m.) S = 25 m 2

R – odporność cieplna (temperaturowa) na przekazywanie ciepła. (m 2 °C)/W

Rmat – opór cieplny materiału (ściana/krawędź)

Rin – opór cieplny powietrza znajdującego się przy ścianie pomieszczenia

Trasa to opór cieplny powietrza znajdującego się w pobliżu ściany na ulicy.

a vn – współczynnik przenikania ciepła ściany w pomieszczeniu

a nar - Współczynnik przenikania ciepła ściany od strony ulicy

Znaleziono współczynnik przenikania ciepła a vn i nar empirycznie i zawsze przyjmuje się je jako stałą w obliczeniach: a int = 8,7 W/m 2 ; i nar = 23 W/m2. Są wyjątki.

Współczynnik przenikania ciepła według SNiP

Oznacza to, że jeśli są to ściany boczne i dach, wówczas przyjmuje się współczynnik przenikania ciepła równy 23 W/m2. Jeśli jest to w pomieszczeniu ściana zewnętrzna lub dach, wówczas przyjmuje się 8,7 W/m2.

W każdym razie, jeśli ściany są izolowane, efekt wymiany ciepła nagle staje się nieistotny. Oznacza to, że opór powietrza w pobliżu ściany wynosi około 5% oporu samej ściany. Nawet jeśli popełnisz błąd w wyborze współczynnika przenikania ciepła, wynik całkowitej utraty ciepła zmieni się nie więcej niż o 5%.

Znane są wszystkie wartości z wyjątkiem oporu cieplnego materiału (Rmat) - ścian

Wyznaczanie oporu cieplnego materiału

Wiadomo, że materiałem ściany jest beton, opór cieplny oblicza się według wzoru

Tabela przewodności cieplnej materiałów

Przewodność cieplna betonu wyniesie 1,2 W/(m°C)

Odpowiedź: Strata ciepła jednej ściany wynosi 4243,8 W

Obliczmy straty ciepła od dołu

Odpowiedź: Strata ciepła w dół wynosi 1466 W

W większości przypadków dolny projekt wygląda następująco:

Taka konstrukcja izolacji fundamentów pozwala uzyskać efekt, gdy temperatura pod podłogą w pobliżu gruntu osiągnie 6-8°C. Dzieje się tak w przypadkach, gdy pomieszczenie podziemne nie jest wentylowane. Jeśli masz wentylację podziemną, to w sposób naturalny temperatura spadnie do poziomu powietrza wentylowanego. Wentyluj pomieszczenia podziemne, jeśli jest to konieczne, aby zapobiec przedostawaniu się szkodliwych gazów na pierwsze piętra. Podłogi ciepłej wody na parterze posiadają w konstrukcji warstwę paraizolacyjną, która zapobiega przedostawaniu się szkodliwych gazów i różnych oparów. Oczywiście płyta podłogowa jest izolowana do wymaganej wartości. Zazwyczaj izolowane są materiałem o grubości co najmniej 50-100 mm, watą lub styropianem.

Wróćmy do zadania

Mamy 6 ścian, z których jedna patrzy w dół. Zatem 5 twarzy ma kontakt z powietrzem -30°C, a twarz patrząca w dół ma kontakt z ziemią, czyli 6 stopni.

Całkowita ilość strat ciepła w sześcianie będzie wynosić:

W 5 powierzchni + W w dół = 4243,8 W 5 + 1466 W = 22685 W

Sugeruję użycie prostego praktycznego przykładu do obliczeń:

W przypadku budynku mieszkalnego wentylację należy obliczyć dla każdego metr kwadratowy powierzchnia 1 metr sześcienny powietrza na godzinę.

Wyobraźmy sobie, że nasza kostka to dwupiętrowy budynek o wymiarach 5x5 metrów. Wtedy jego powierzchnia będzie wynosić 50 m2. W związku z tym przepływ powietrza (wentylacja) będzie wynosić 50 m3/godz.

Wzór na obliczenie strat ciepła przez wentylację

Dla szybkie obliczenia wentylacji skorzystamy z programu:

Odpowiedź: Strata ciepła na wentylację wynosi 921 W.

Wymagania SNiP dotyczące wentylacji

W rezultacie, aby obliczyć straty ciepła w domu, należy znaleźć straty ciepła przez płoty (ściany) i wentylację. Oczywiście w inżynierii cieplnej istnieją bardziej szczegółowe obliczenia. Na przykład obliczenia z wykorzystaniem infiltracji i kierunków kardynalnych (południe, północ, zachód i wschód).

Infiltracja- jest to niezorganizowany napływ powietrza do pomieszczenia poprzez nieszczelności w obudowach budynków pod wpływem ciśnienia termicznego i wiatru, a także ewentualnie na skutek pracy mechaniczna wentylacja. Infiltracja nazywana jest również przepuszczalnością powietrza.

Obliczenia infiltracji to obliczenie przepuszczalności powietrza ogrodzeń pod wpływem nacisku na ścianę. Nacisk na ścianę powstaje w wyniku różnicy mas powietrza. Dlatego, aby nie obciążać Cię wzorami obliczania przepuszczalności powietrza, radzę skorzystać oprogramowanie, za pomocą tego programu możesz obliczyć infiltrację powietrza.

Również w ciepłownictwie przy obliczaniu strat ciepła w domu przyjmuje się, że w zależności od położenia ścian (południe, północ, zachód i wschód) zmieniają się straty ciepła. A różnica między ścianą skierowaną na południe a ścianą zwróconą na północ: tylko 10%.

Oznacza to, że do istniejących strat dodaje się 10% przez otaczającą konstrukcję (ścianę) na ścianie północnej.

Tabela. Dodatkowy współczynnik dla kierunku kardynalnego

W praktyce doświadczeni inżynierowie często nie obliczają kierunków kardynalnych, ponieważ czasami nie ma informacji o tym, w którą stronę zwrócona jest ściana. Dlatego można z grubsza dodać 5% mocy do całkowitej straty ciepła.

Ale policzymy zgodnie z oczekiwaniami:

Strata ciepła przez otaczające konstrukcje wynosi: 23746 W.

Razem z wentylacją: 23746+921=24667 W.

Jeśli dodamy izolację na zewnątrz kostki: Styropian o grubości 100 mm. Następnie otrzymujemy co następuje.

Odpowiedź: 432,24 W. Bez izolacji betonowa ściana Zużyto 4243,8 W ciepła. Różnica jest 10 razy.

Straty ciepła przez okna

Do obliczenia strat ciepła przez okna stosuje się ten sam wzór, ale do określenia strat ciepła wykorzystuje się jedynie wartość oporu cieplnego określonej próbki.

Przykładowo jest jedno okno o wymiarach 1,4 x 1,4 m i powierzchni 2 metrów kwadratowych.

Odpowiedź: Przez okno ucieknie 167,17 W ciepła.

W domach są pomieszczenia nieogrzewane, jak obliczyć w nich straty ciepła?

Temat ten poruszamy tutaj: Forum o ogrzewaniu

Encyklopedia wodno-kanalizacyjna Obliczanie strat ciepła przez przegrody budowlane

Obliczanie strat ciepła przez przegrody budowlane Obliczanie strat ciepła przez przegrody budowlane Aby obliczyć straty ciepła w domu, należy znać opór cieplny takich elementów

Aby określić straty ciepła, musisz mieć:

Plany pięter ze wszystkim wymiary budynku;

Kopia z planu ogólnego z oznaczeniem punktów kardynalnych i róży wiatrów;

Przeznaczenie każdego pokoju;

Położenie geograficzne konstrukcji budynku;

Projekty wszelkich ogrodzeń zewnętrznych.

Wszystkie pomieszczenia na planach wskazują:

Numerowane od lewej do prawej, schody są oznaczone literami lub cyframi rzymskimi niezależnie od piętra i traktowane są jako jeden pokój.

Straty ciepła w pomieszczeniach przez otaczające konstrukcje, zaokrąglone w górę do 10 W:

Granica Q = (F/R o)(t in – t n B)(1 + ∑β)n = kF(t in – t n B)(1 - ∑β)n,(3.2)

Gdzie F, k, R o- powierzchnia obliczeniowa, współczynnik przenikania ciepła, opór przenikania ciepła konstrukcji otaczającej, m 2, W/(m 2 o C), (m 2 o C)/W; cyna- szacunkowa temperatura powietrza w pomieszczeniu, o C; t n B- szacunkowa temperatura powietrza zewnętrznego (B) lub temperatura powietrza w chłodniejszym pomieszczeniu; P- współczynnik uwzględniający położenie zewnętrznej powierzchni otaczających konstrukcji w stosunku do powietrza zewnętrznego (tabela 2.4); β - dodatkowe straty ciepła w ułamkach głównych strat.

Wymiana ciepła poprzez płoty pomiędzy sąsiednimi ogrzewanymi pomieszczeniami jest brana pod uwagę, jeżeli różnica temperatur w nich jest większa niż 3°C.

Kwadraty F,m2, ogrodzenia (ściany zewnętrzne (NS), okna (O), drzwi (D), latarnie (F), sufit (Pt), podłoga (P)) mierzone są według planów i przekrojów budynku (ryc. 3.1 ).

1. Wysokość ścian pierwszego piętra: jeżeli podłoga znajduje się na parterze, pomiędzy poziomami podłóg pierwszego i drugiego piętra ( godz. 1); jeżeli podłoga jest na legarach – od zewnętrznego poziomu przygotowania podłogi na legarach do poziomu podłogi drugiego piętra ( godz. 1 1); dla nieogrzewanej piwnicy lub podziemnego - od poziomu dolnej powierzchni konstrukcji podłogi pierwszego piętra do poziomu wykończonej podłogi drugiego piętra ( godz. 1 11), a w budynkach parterowych z poddaszem wysokość mierzy się od podłogi do szczytu warstwy izolacyjnej podłogi.

2. Wysokość ścian podłogi pośredniej znajduje się pomiędzy poziomami wykończonych podłóg tej i podłóg położonych nad nimi ( godz. 2), A ostatnie piętro- od poziomu czystej podłogi do wierzchu warstwy izolacyjnej podłoga na poddaszu (godz. 3) lub pokrycie dachowe bez dachu.

3. Długość ścian zewnętrznych w pomieszczeniach narożnych – od krawędzi narożnika zewnętrznego do osi ściany wewnętrzne (l 1 I l 2l 3).

4. Długość ścian wewnętrznych - od wewnętrznych powierzchni ścian zewnętrznych do osi ścian wewnętrznych ( m 1) lub pomiędzy osiami ścian wewnętrznych (T).

5. Powierzchnie okien, drzwi i latarni – wg najmniejsze rozmiary otwory konstrukcyjne w świetle ( A I B).

6. Powierzchnie stropów i podłóg nad piwnicami oraz pomieszczeń podziemnych w pomieszczeniach narożnych – od powierzchnia wewnętrznaścian zewnętrznych do osi ścian przeciwległych ( m 1 I P), a w nienarożnych - między osiami ścian wewnętrznych ( T) i od wewnętrznej powierzchni ściany zewnętrznej do osi ściany przeciwległej ( P).

Błąd wymiarów liniowych wynosi ±0,1 m, błąd powierzchniowy wynosi ±0,1 m2.

Ryż. 3.1. Schemat pomiarowy ogrodzenia termoprzewodzącego

Rysunek 3.2. Schemat określania strat ciepła przez podłogi i ściany zakopane poniżej poziomu gruntu

1 - pierwsza strefa; 2 – druga strefa; 3 – trzecia strefa; 4 – czwarta strefa (ostatnia).

Stratę ciepła przez podłogi wyznaczają pasy strefowe o szerokości 2 m, równoległe do ścian zewnętrznych (ryc. 5.2).

Zmniejszony opór przenoszenia ciepła R n.p., m 2 K/W, powierzchnie nieizolowanych podłóg na gruncie i ścian poniżej poziomu gruntu, o przewodności cieplnej λ > 1,2 W/(m o C): dla I strefy - 2,1; dla strefy 2 - 4,3; dla 3. strefy - 8,6; dla strefy IV (pozostała powierzchnia piętra) - 14.2.

Wzór (3.2) przy obliczaniu strat ciepła Q pl, W, poprzez podłogę znajdującą się na parterze, przyjmuje postać:

Q pl = (F 1 / R 1n.p +F 2 / R 2n.p +F 3 / R 3n.p +F 4 / R 4n.p)(t in – t n B)(1 + ∑β) n ,(3.3)

Gdzie F 1 - F 4- powierzchnia 1 - 4 pasów strefowych, m2; R 1, n.p. - R 4, n.p.- opór przenikania ciepła stref podłogowych, m 2 K/W; N =1.

Opór przenikania ciepła izolowanych podłóg na gruncie i ścian poniżej poziomu gruntu (λ< 1,2 Вт/(м· о С)) R y .п, m 2 o C/W, wyznaczane także dla stref ze wzoru

R u.p = R n.p +∑(δ nas /λ nas),(3.4)

Gdzie R n.d.- opór przenikania ciepła nieizolowanych stref podłogi (rys. 3.2), m 2 o C/W; suma ułamków- suma oporów cieplnych warstw izolacyjnych, m 2 o C/W; δ у.с- grubość warstwy izolacyjnej, m.

Opór przenikania ciepła podłóg na legarach R l, m 2 o C/W:

R l.p = 1,18 (R n.p +∑(δ nas /λ nas)),(3.5)

Warstwy izolacyjne - szczelina powietrzna oraz podłoga z desek na legarach.

Przy obliczaniu strat ciepła powierzchnie podłóg w narożach ścian zewnętrznych (w pierwszej dwumetrowej strefie) są uwzględniane w obliczeniach dwukrotnie w kierunku ścian.

Strata ciepła przez część podziemnaściany zewnętrzne i podłogi ogrzewanej piwnicy są również obliczane w strefach o szerokości 2 m, licząc od poziomu gruntu (patrz ryc. 3.2). Wówczas piętra (przy liczeniu stref) traktowane są jako kontynuacja podziemnej części ścian zewnętrznych. Opór przenikania ciepła określa się w taki sam sposób, jak dla podłóg nieizolowanych lub izolowanych.

Dodatkowa utrata ciepła przez płoty. W (3.2) termin (1+∑β) uwzględnia dodatkowe straty ciepła jako ułamek głównych strat ciepła:

1. O orientacji względem punktów kardynalnych. β zewnętrzne pionowe i pochyłe (rzut pionowy) ściany, okna i drzwi.

Ryż. 3.3. Dodatek do głównej straty ciepła w zależności od orientacji ogrodzeń w stosunku do punktów kardynalnych

2. Do wentylacji pomieszczeń z dwiema lub więcej ścianami zewnętrznymi. W standardowe projekty przez ściany, drzwi i okna skierowane na wszystkie kraje świata β = 0,08 dla jednej ściany zewnętrznej i 0,13 dla pomieszczeń narożnych oraz we wszystkich pomieszczeniach mieszkalnych.

3. Przy projektowej temperaturze powietrza zewnętrznego. Do nieogrzewanych podłóg pierwszego piętra nad zimnymi podziemiami budynków w obszarach o t n B minus 40°C i poniżej - β = 0,05.

4. Aby ogrzać pędzące zimne powietrze. Do drzwi zewnętrznych, bez powietrza lub kurtyny powietrzno-termiczne, na wysokości budynku N, M:

- β = 0,2N- dla drzwi potrójnych z dwoma przedsionkami pomiędzy nimi;

- β = 0,27 N - do drzwi podwójnych z przedsionkiem pomiędzy nimi;

- β = 0,34 N - do drzwi podwójnych bez przedsionka;

- β = 0,22 N - do drzwi pojedynczych.

Do bram zewnętrznych niewyposażonych β =3 bez przedsionka i β = 1 - z przedsionkiem przy bramie. Do drzwi i bram zewnętrznych letnich i awaryjnych β = 0.

W formularzu wpisuje się straty ciepła przez przegrody budowlane (tabela 3.2).

Tabela 3.2. Formularz (formularz) do obliczania strat ciepła

Powierzchnię ścian w obliczeniach mierzy się powierzchnią okien, dlatego powierzchnia okien jest brana pod uwagę dwukrotnie, dlatego w kolumnie 10 współczynnik k okna przyjmuje się jako różnicę między jego wartościami dla okien i ścian.

Obliczenia strat ciepła przeprowadzane są według pomieszczenia, piętra, budynku.