Privātmājas siltuma zudumu aprēķins ar piemēriem

Lai jūsu māja neizrādītos par bezdibeni apkures izmaksām, mēs iesakām izpētīt siltumtehnikas pētījumu pamatvirzienus un aprēķinu metodiku. Neveicot sākotnēju siltuma caurlaidības un mitruma uzkrāšanās aprēķinu, tiek zaudēta visa mājokļu būvniecības būtība.

Siltumtehnisko procesu fizika

Dažādām fizikas jomām ir daudz kopīga, aprakstot parādības, kuras viņi pēta. Tas pats ir siltumtehnikā: principi, kas apraksta termodinamiskās sistēmas, skaidri atkārto elektromagnētisma, hidrodinamikas un klasiskās mehānikas pamatus. Galu galā mēs runājam par vienas un tās pašas pasaules aprakstu, tāpēc nav pārsteidzoši, ka fizisko procesu modeļiem daudzās pētniecības jomās ir raksturīgas dažas kopīgas iezīmes..

Termisko parādību būtību ir viegli saprast. Ķermeņa temperatūra vai tā sildīšanas pakāpe ir nekas cits kā elementāro daļiņu, kas veido šo ķermeni, vibrācijas intensitātes mērs. Acīmredzot, kad saduras divas daļiņas, tā, kurai ir augstāks enerģijas līmenis, pārnes enerģiju uz daļiņu ar zemāku enerģiju, bet nekad otrādi. Tomēr tas nav vienīgais enerģijas apmaiņas veids, un pārvade ir iespējama arī ar siltuma starojuma kvantitāti. Šajā gadījumā obligāti tiek saglabāts pamatprincips: mazāk sasildīta atoma izstarotais kvants nespēj pārnest enerģiju uz karstāku elementārdaļiņu. Tas vienkārši atspoguļojas no tā un vai nu pazūd bez pēdām, vai arī nodod savu enerģiju citam atomam ar mazāk enerģijas.

Termodinamika ir laba, jo tajā notiekošie procesi ir absolūti vizuāli un tos var interpretēt dažādu modeļu aizsegā. Galvenais ir ievērot pamata postulātus, piemēram, enerģijas pārneses likumu un termodinamisko līdzsvaru. Tātad, ja jūsu ideja atbilst šiem noteikumiem, jūs viegli sapratīsit siltumtehnisko aprēķinu tehniku ​​no un uz.

Izturības pret siltuma pārnesi jēdziens

Materiāla spēju pārnest siltumu sauc par siltumvadītspēju. Parasti tas vienmēr ir lielāks, jo lielāks ir vielas blīvums un jo labāk tās struktūra ir pielāgota kinētisko svārstību pārnešanai..

Dažādu būvmateriālu energoefektivitātes salīdzinājums

Siltumizturība ir daudzums, kas ir apgriezti proporcionāls siltuma vadītspējai. Katram materiālam šis īpašums iegūst unikālas vērtības atkarībā no struktūras, formas un vairākiem citiem faktoriem. Piemēram, siltuma pārneses efektivitāte materiālu biezumā un to saskares zonā ar citām barotnēm var atšķirties, it īpaši, ja starp materiāliem ir vismaz minimālais vielas slānis citā agregāta stāvoklī. Siltumizturību kvantitatīvi izsaka kā temperatūras starpību, dalītu ar siltuma plūsmas ātrumu:

R_t = (T₂ – T₁) / P

Kur:

• R_t – vietas siltumizturība, K / W;
• T₂ – sekcijas sākuma temperatūra, K;
• T₁ – sekcijas gala temperatūra, K;
• P – siltuma plūsma, W.

Siltuma zudumu aprēķināšanas kontekstā izšķiroša loma ir siltumizturībai. Jebkuru norobežojošo struktūru var attēlot kā plaknei paralēlu šķērsli siltuma plūsmas ceļam. Tā kopējā siltuma pretestība ir katra slāņa pretestību summa, savukārt visas starpsienas tiek pievienotas telpiskai struktūrai, kas faktiski ir ēka.

R_t = l / (? S)

Kur:

• R_t – ķēdes sekcijas siltuma pretestība, K / W;
• l ir siltuma kontūra sekcijas garums, m;
• ? – materiāla siltumvadītspējas koeficients, W / (m · K);
• S – vietnes šķērsgriezuma laukums, m².

Faktori, kas ietekmē siltuma zudumus

Termiskie procesi labi korelē ar elektriskajiem: temperatūras starpība ietekmē spriegumu, siltuma plūsmu var uzskatīt par strāvas stiprumu, bet pretestībai jums pat nav jāizgudro savs termins. Pilnībā spēkā ir arī vismazākās pretestības jēdziens, kas siltumtehnikā parādās kā aukstuma tilti..

Ja mēs uzskatām patvaļīgu materiālu sadaļā, ir diezgan viegli noteikt siltuma plūsmas ceļu gan mikro, gan makro līmenī. Kā pirmo modeli mēs ņemsim betona sienu, kurā tehnoloģiskas nepieciešamības dēļ caur stiprinājumiem tiek izgatavotas ar patvaļīgas sekcijas tērauda stieņiem. Tērauds siltumu vada nedaudz labāk nekā betons, tāpēc mēs varam atšķirt trīs galvenās siltuma plūsmas:

• caur betona biezumu
• caur tērauda stieņiem
• no tērauda stieņiem līdz betonam

Siltuma zudumi caur aukstiem tiltiem betonā

Pēdējais siltuma plūsmas modelis ir visinteresantākais. Tā kā tērauda stienis uzkarst ātrāk, starp diviem materiāliem būs temperatūras starpība tuvāk sienas ārpusei. Tādējādi tērauds ne tikai “sūknē” siltumu pats par sevi, bet arī palielina blakus esošo betona masu siltumvadītspēju.

Porainā vidē termiskie procesi notiek līdzīgi. Gandrīz visi celtniecības materiāli sastāv no sazarota cieta materiāla tīkla, kura atstarpe starp tām ir piepildīta ar gaisu. Tādējādi galvenais siltuma vadītājs ir ciets, blīvs materiāls, bet sarežģītās struktūras dēļ ceļš, pa kuru siltums izplatās, izrādās lielāks nekā šķērsgriezums. Tādējādi otrais faktors, kas nosaka termisko pretestību, ir katra slāņa un norobežojošās struktūras neviendabīgums..

Siltuma zudumu samazināšana un rasas punkta novirzīšana izolācijā ar ārējo sienu izolāciju

Trešais faktors, kas ietekmē siltumvadītspēju, ir mitruma uzkrāšanās porās. Ūdenim ir 20–25 reizes zemāka siltuma pretestība nekā gaisam, tāpēc, ja tas piepilda poras, materiāla kopējā siltuma vadītspēja kļūst vēl augstāka nekā tad, ja poru vispār nebūtu. Ūdenim sasalstot, situācija kļūst vēl sliktāka: siltumvadītspēja var palielināties līdz 80 reizēm. Mitruma avots parasti ir istabas gaiss un atmosfēras nokrišņi. Attiecīgi trīs galvenās metodes šīs parādības novēršanai ir sienu ārējā hidroizolācija, tvaika aizsardzības izmantošana un mitruma uzkrāšanās aprēķins, kas obligāti jāveic paralēli siltuma zudumu prognozēšanai..

Diferencētas aprēķina shēmas

Vienkāršākais veids, kā noteikt siltuma zudumu lielumu ēkā, ir siltuma plūsmas summēšana caur konstrukcijām, kas veido ēku. Šis paņēmiens pilnībā ņem vērā atšķirības dažādu materiālu struktūrā, kā arī siltuma plūsmas īpatnības caur tām un mezglos, kur tiek atbalstīta viena plakne otrai. Šī divdomīgā pieeja ievērojami vienkāršo uzdevumu, jo dažādas norobežojošās struktūras var ievērojami atšķirties siltumaizsardzības sistēmu projektēšanā. Attiecīgi ar atsevišķu pētījumu ir vieglāk noteikt siltuma zudumu daudzumu, jo šim nolūkam ir dažādas aprēķina metodes:

• Sienām siltuma noplūde ir kvantitatīvi vienāda ar kopējo platību, kas reizināta ar temperatūras starpības un termiskās pretestības attiecību. Šajā gadījumā ir jāņem vērā sienu orientācija uz kardinālajiem punktiem, lai ņemtu vērā to sildīšanu dienā, kā arī būvkonstrukciju pūšanas spēju.
• Grīdām tehnika ir vienāda, taču tajā tiek ņemta vērā mansarda telpas klātbūtne un tās darbības režīms. Arī istabas temperatūra tiek ņemta par vērtību, kas ir par 3-5 ° C augstāka, aprēķinātais mitrums tiek palielināts arī par 5-10%.
• Siltuma zudumus caur grīdu aprēķina zonāli, aprakstot jostas gar ēkas perimetru. Tas ir saistīts ar faktu, ka augsnes temperatūra zem grīdas ir augstāka ēkas centrā salīdzinājumā ar pamatu..
• Siltuma plūsmu caur stiklojumu nosaka logu pases dati, jums jāņem vērā arī logu piestiprināšanas pie sienām veids un nogāžu dziļums.

Q = S (?T / R_t)

Kur:

• Q – siltuma zudumi, W;
• S – sienas laukums, m²;
• ?T – temperatūras starpība telpā un ārpus tās, ° С;
• R_t – izturība pret siltuma pārnesi, m²° С / W.

Aprēķina piemērs

Pirms pāriet uz demonstrācijas piemēru, atbildēsim uz pēdējo jautājumu: kā pareizi aprēķināt sarežģītu daudzslāņu struktūru integrālo siltuma pretestību? To, protams, var izdarīt manuāli, jo mūsdienu celtniecībā nav daudz veidu nesošās pamatnes un izolācijas sistēmas. Tomēr ir diezgan grūti ņemt vērā dekoratīvās apdares, iekšējā un fasādes apmetuma klātbūtni, kā arī visu pārejas un citu faktoru ietekmi, labāk ir izmantot automatizētus aprēķinus. Viens no labākajiem tīkla resursiem šādiem uzdevumiem ir smartcalc.ru, kas papildus sastāda rasas punkta nobīdes diagrammu atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem.

Piemēram, pieņemsim patvaļīgu ēku, pēc tam, kad būsim izpētījis aprakstu, lasītājs varēs spriest par aprēķinam nepieciešamo sākotnējo datu kopu. Ļeņingradas apgabalā ir parastā taisnstūra formas vienstāvu māja ar izmēriem 8,5×10 m un griestu augstumu 3,1 m. Mājai ir neizolēta grīda uz zemes ar dēļiem uz baļķiem ar gaisa spraugu, grīdas augstums ir par 0,15 m augstāks nekā zemes plānojuma atzīme uz vietas. Sienu materiāls – 42 cm biezs sārņu monolīts ar iekšējo cementa-kaļķu apmetumu līdz 30 mm biezam un “kažoku” tipa ārējais sārņu-cementa apmetums līdz 50 mm biezs. Kopējā stiklojuma platība – 9,5 m², kā logi tika izmantots siltumekrāna profils ar dubulto stiklojumu ar vidējo siltuma pretestību 0,32 m²° С / W. Pārklāšanās tiek veikta uz koka sijām: apakšdaļa ir apmesta uz jostas rozes, piepildīta ar domnas krāsns izdedžiem un no augšas pārklāta ar māla segumu, virs griestiem ir aukstā tipa bēniņi. Siltuma zudumu aprēķināšanas uzdevums ir sienas termiskās aizsardzības sistēmas izveidošana.

Stāvs

Pirmais solis ir siltuma zudumu noteikšana caur grīdu. Tā kā to īpatsvars kopējā siltuma izplūdē ir mazākais, kā arī liela skaita mainīgo lielumu dēļ (augsnes blīvums un tips, sasalšanas dziļums, pamatnes masīvība utt.), Siltuma zudumu aprēķināšana tiek veikta pēc vienkāršotas metodes, izmantojot samazinātu pretestību siltuma pārnesei. Gar ēkas perimetru, sākot no saskares līnijas ar zemes virsmu, ir aprakstītas četras zonas – 2 metru platas apņemošās joslas. Katrā no zonām tiek ņemta samazinātas siltuma pārneses pretestības vērtība. Mūsu gadījumā ir trīs zonas ar platību 74, 26 un 1 m². Nejaucieties ar kopējo zonu platību summu, kas ir lielāka par ēkas platību par 16 m², iemesls tam ir pirmās zonas krustojošo sloksņu dubultā pārrēķināšana stūros, kur siltuma zudumi ir daudz lielāki salīdzinājumā ar sekcijām gar sienām. Izmantojot siltuma caurlaidības pretestības vērtības 2,1, 4,3 un 8,6 m²° С / W zonās no vienas līdz trim, mēs nosakām siltuma plūsmu caur katru zonu: attiecīgi 1,23, 0,21 un 0,05 kW.

Sienas

Izmantojot reljefa datus, kā arī sienas veidojošo slāņu materiālus un biezumu, jums ir jāaizpilda atbilstoši lauki iepriekš minētajā pakalpojumā smartcalc.ru. Pēc aprēķinu rezultātiem izrādās, ka siltuma caurlaidība ir vienāda ar 1,13 m²° С / W, un siltuma plūsma caur sienu ir 18,48 W uz kvadrātmetru. Ar kopējo sienas laukumu (izņemot stiklojumu) 105,2 m² kopējais siltuma zudums caur sienām ir 1,95 kWh. Šajā gadījumā siltuma zudumi caur logiem būs 1,05 kW.

Pārklāšanās un jumts

Siltuma zudumu aprēķināšanu caur mansarda grīdu var veikt arī tiešsaistes kalkulatorā, izvēloties vēlamo norobežojošo konstrukciju veidu. Tā rezultātā grīdas izturība pret siltuma pārnesi ir 0,66 m²° С / W, un siltuma zudumi ir 31,6 W uz kvadrātmetru, tas ir, 2,7 kW no visa norobežojošās konstrukcijas laukuma.

Kopējais kopējais siltuma zudums pēc aprēķiniem ir 7,2 kWh. Ar pietiekami zemu būvkonstrukciju kvalitāti šis skaitlis acīmredzami ir daudz zemāks nekā reālais. Faktiski šāds aprēķins ir idealizēts, tas neņem vērā īpašos koeficientus, gaisa plūsmu, siltuma pārneses konvekcijas komponentu, zaudējumus caur ventilāciju un ieejas durvīm. Faktiski sliktas kvalitātes logu uzstādīšanas, aizsardzības trūkuma dēļ pie jumta Mauerlat un sliktas sienu hidroizolācijas no pamatiem reālie siltuma zudumi var būt 2 vai pat 3 reizes lielāki par aprēķinātajiem. Tomēr pat pamata siltumtehniskie pētījumi palīdz noteikt, vai būvējamās mājas konstrukcijas vismaz pirmajā tuvinājumā atbildīs sanitārajiem standartiem..

Siltuma zudumi mājās

Visbeidzot, mēs sniegsim vienu svarīgu ieteikumu: ja jūs patiešām vēlaties iegūt pilnīgu izpratni par konkrētās ēkas siltumfiziku, jums jāizmanto izpratne par principiem, kas aprakstīti šajā pārskatā un specializētajā literatūrā. Piemēram, ļoti laba palīdzība šajā jautājumā var būt Elena Malyavina atsauces grāmata “Ēkas siltuma zudumi”, kur ļoti detalizēti izskaidrota siltumtehnisko procesu specifika, dotas saites uz nepieciešamajiem normatīvajiem dokumentiem, kā arī sniegti aprēķinu piemēri un visa nepieciešamā atsauces informācija..

Līdzīgi ieraksti:

1. Privātmājas pagrabs: apdares iespējas ar fotoattēlu piemēriem Privātmājas pagrabs ir ne tikai ērta telpa šādu lietu glabāšanai kā velosipēdi un citas lietas, bet arī lieliska vieta izpildīt savu radošo potenciālu. Šajā rakstā apskatīsim dažādas apdares iespējas pagrabam,...
2. Mājas pārbaude ar siltuma uztvērēju: siltuma noplūdes atrašana Mājas īpašnieki var ātri un droši atklāt siltuma noplūdes ar siltuma uztvērēju. Šī ierīce ļauj ātri identificēt karstuma plūsmas ļoti jutīgā diapazonā, kas ir 8 reizes lielāks par cilvēka jutīgo...
3. Augu izcelsmes preparāti, lai samazinātu apetīti un svara zudumu Latvijā augu izcelsmes preparāti novājina bada sajūtu, palīdzot tiem, kuri vēlas veselīgi zaudēt svara. Īpaši izvēlēti augi ļauj sasniegt ātru, bet mierīgu svaru zudumu, nesteidzoties ar rezultātu. Preparāti satur dabiskas...
4. Kā labākie arhitekti un dizaineri pārveido vismazākos pagalmus par skaistiem ainavu mākslas piemēriem Latvijas arhitekti un dizaineri izcili spēj pārvērst pat vismazākos pagalmus par unikāliem ainavu mākslas piemēriem! Izmantojot reljefus, augu materiālus, stilus un dažādas piemērotas detaļas, arhitekti un dizaineri var veidot daudzveidīgu,...

Lasīt vairāk  Sāls ķieģeļi vannām un saunām