Elamiseks või töötamiseks mugavate tingimuste loomine on ehituse esmane ülesanne. Märkimisväärne osa meie riigi territooriumist asub külma kliimaga põhjapoolsetel laiuskraadidel. Seetõttu on hoonetes mugava temperatuuri hoidmine alati oluline. Energiatariifide kasvuga kerkib esiplaanile energiatarbimise vähendamine kütteks.
Kliimaomadused
Seina- ja katusekonstruktsiooni valik sõltub eelkõige ehituspiirkonna kliimatingimustest. Nende määramiseks on vaja viidata dokumendile SP131.13330.2012 "Ehitusklimatoloogia". Arvutustes kasutatakse järgmisi koguseid:
- kõige külmema viiepäevase perioodi temperatuur turvalisusega 0,92, tähistatud tähega Tn;
- keskmine temperatuur, tähistatud tähisega Tot;
- kestus, tähistatakse ZOT.
Murmanski näitel on väärtustel järgmised väärtused:
- Тн=-30 kraadi;
- Tot=-3,4 kraadi;
- ZOT=275 päeva.
Lisaks on vaja seadistada ruumi teleri sees projekteeritud temperatuur, see määratakse vastav alt standardile GOST 30494-2011. Eluaseme jaoks võite võtta teleri=20 kraadi.
Kaitsekonstruktsioonide soojustehnilise arvutuse tegemiseks arvutage eelnev alt välja GSOP väärtus (kütteperioodi kraad-päev):
GSOP=(Tv - Tot) x ZOT. Meie näites GSOP=(20 - (-3, 4)) x 275=6435.
Põhinäitajad
Ehitise välispiirete materjalide õigeks valikuks on vaja kindlaks määrata, millised soojusomadused neil peaksid olema. Aine soojusjuhtivuse võimet iseloomustab selle soojusjuhtivus, mida tähistatakse kreeka tähega l (lambda) ja mõõdetakse W / (m x deg.). Konstruktsiooni võimet säilitada soojust iseloomustab selle vastupidavus soojusülekandele R ja see on võrdne paksuse ja soojusjuhtivuse suhtega: R=d/l.
Kui struktuur koosneb mitmest kihist, arvutatakse iga kihi takistus ja seejärel summeeritakse.
Soojusülekande takistus on välisehituse peamine näitaja. Selle väärtus peab ületama standardväärtust. Hoone välispiirete soojustehnilist arvutust tehes peame kindlaks määrama seinte ja katuse majanduslikult põhjendatud koostise.
Soojusjuhtivuse väärtused
Isolatsiooni kvaliteetmäärab peamiselt soojusjuhtivus. Iga sertifitseeritud materjal läbib laboratoorsed testid, mille tulemusena määratakse see väärtus töötingimustele "A" või "B". Meie riigi jaoks vastab enamik piirkondi töötingimustele "B". Maja piirdekonstruktsioonide soojustehnilise arvutuse tegemisel tuleks kasutada seda väärtust. Soojusjuhtivuse väärtused on märgitud etiketil või materjalipassis, kuid kui need pole saadaval, võite kasutada tegevusjuhendi võrdlusväärtusi. Kõige populaarsemate materjalide väärtused on loetletud allpool:
- Tavaline telliskivi – 0,81 W (m x kraad).
- Silikaattellistest müüritis – 0,87 W (m x kraad).
- Gaas ja vahtbetoon (tihedus 800) – 0,37 W (m x kraad).
- Okaspuit – 0,18 W (m x kraad).
- Ekstrudeeritud vahtpolüstürool – 0,032 W (m x kraad).
- Mineraalvillaplaadid (tihedus 180) – 0,048 W (m x kraad).
Soojusülekande takistuse tavaväärtus
Soojusülekandetakistuse arvutuslik väärtus ei tohi olla väiksem kui baasväärtus. Baasväärtus määratakse vastav alt tabelile 3 SP50.13330.2012 "Hoonete soojuskaitse". Tabelis on määratletud soojusülekandetakistuse põhiväärtuste arvutamise koefitsiendid kõigi ümbritsevate konstruktsioonide ja hoonetüüpide jaoks. Jätkates alustatud piirdekonstruktsioonide termotehnilist arvutust, võib arvutuse näite esitada järgmiselt:
- Rsten=0,00035 x 6435 + 1,4=3,65 (m x kraad/L).
- Rpokr=0, 0005х6435 +2, 2=5, 41 (m x kraad/W).
- Rchard=0,00045 x 6435 + 1,9=4,79 (m x kraad/L).
- Rockna=0,00005 x 6435 + 0,3=0,62 (m x kraad/L).
Välispiirdekonstruktsiooni termotehniline arvutus tehakse kõikidele konstruktsioonidele, mis sulgevad "sooja" kontuuri - maapealne põrand või tehnilise maa-aluse põrand, välisseinad (ka aknad ja uksed), kombineeritud kate või kütmata pööningu põrand. Samuti tuleb arvutus teha sisekonstruktsioonide puhul, kui temperatuuride erinevus külgnevates ruumides on üle 8 kraadi.
Seinte termotehniline arvutus
Enamik seinu ja lagesid on mitmekihilised ja oma disainilt heterogeensed. Mitmekihilise konstruktsiooni ümbritsevate konstruktsioonide soojustehniline arvutus on järgmine:
Kui arvestada tellistest krohvitud seina, saame järgmise konstruktsiooni:
- välimine krohvikiht 3 cm paksune, soojusjuhtivus 0,93 W(m x kraad);
- täissavitellistest müüritis 64 cm, soojusjuhtivus 0,81 W(m x kraad);
- Sisemine krohvikiht 3 cm paksune, soojusjuhtivus 0,93 W(m x kraad).
Kaitsekonstruktsioonide soojustehnilise arvutuse valem on järgmine:
R=0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=0,85 (m x kraad/W).
Saadud väärtus on oluliselt väiksem kui eelnev alt määratud baastakistuse väärtuselamu seinte soojusülekanne aadressil Murmansk 3, 65 (m x kraad / W). Sein ei vasta regulatiivsetele nõuetele ja vajab soojustamist. Seinte soojustamiseks kasutame mineraalvillplaate paksusega 150 mm ja soojusjuhtivusega 0,048 W (m x kraad).
Pärast isolatsioonisüsteemi valimist on vaja teostada piirdekonstruktsioonide termotehniline kontrollarvutus. Arvutuse näide on näidatud allpool:
R=0,15/0,048 + 0,03/0,93 + 0,64/0,81 + 0,03/0,93=3,97 (m x kraad/L).
Saadud arvutuslik väärtus on suurem kui baasväärtus - 3,65 (m x deg / W), isoleeritud sein vastab standardite nõuetele.
Kattumiste ja kombineeritud katete arvutamine toimub sarnaselt.
Maapinnaga kokkupuutuvate põrandate soojustehniline arvutus
Sageli tehakse eramajades või ühiskondlikes hoonetes esimeste korruste põrandad maapinnal. Selliste põrandate vastupidavus soojusülekandele ei ole standarditud, kuid vähem alt põrandate konstruktsioon ei tohi võimaldada kaste väljalangemist. Maapinnaga kokkupuutuvate konstruktsioonide arvutamine toimub järgmiselt: põrandad jaotatakse 2 meetri laiusteks ribadeks (tsoonideks), alustades välispiirist. Sellist tsooni eraldatakse kuni kolm, ülejäänud ala kuulub neljandasse tsooni. Kui põranda disain ei taga tõhusat isolatsiooni, võetakse tsoonide soojusülekandetakistus järgmiselt:
- 1 tsoon – 2, 1 (m x kraad/W);
- 2 tsoon – 4, 3 (m x kraad/W);
- 3 tsoon – 8, 6 (m x kraad/W);
- 4 tsoon – 14, 3 (m x kraad/W).
On hästi näha, et mida kaugemal on põrand välisseinast, seda suurem on selle vastupidavus soojusülekandele. Seetõttu piirduvad nad sageli põranda perimeetri soojendamisega. Ühtlasi lisandub tsooni soojusülekandetakistusele isoleeritud konstruktsiooni soojusülekandetakistus. Allpool käsitletakse maapinna põrandate arvutamise näidet. Võtame põranda pindala 10 x 10, mis võrdub 100 ruutmeetriga.
- 1 tsooni pindala on 64 ruutmeetrit.
- Tsooni 2 pindala on 32 ruutmeetrit.
- Tsooni 3 pindala on 4 ruutmeetrit.
Keskmine põranda soojusülekande takistus maapinnal:Rpõrand=100 / (64/2, 1 + 32/4, 3 + 4/8, 6)=2,6 (m x kraad/ T).
Pärast põranda perimeetri soojustamist 5 cm paksuse vahtpolüstüreenplaadiga, 1 meetri laiuse ribaga, saame soojusülekandetakistuse keskmise väärtuse:
Рpol=100 / (32/2, 1 + 32/(2, 1+0, 05/0, 032) + 32/4, 3 + 4/8, 6)=4, 09 (m x kraad/W).
Oluline on märkida, et nii ei arvutata mitte ainult põrandaid, vaid ka maapinnaga kokkupuutuvaid seinakonstruktsioone (süvendatud põranda seinad, soe kelder).
Uste termotehniline arvutus
Sissepääsuuste soojusülekandetakistuse baasväärtus arvutatakse mõnevõrra erinev alt. Selle arvutamiseks peate esm alt arvutama seina soojusülekande takistuse vastav alt sanitaar- ja hügieenikriteeriumile (mitte-väljalangeminekaste): Rst=(Tv - Tn) / (DTn x keskm.).
Siin ДТн - temperatuuri erinevus seina sisepinna ja ruumi õhutemperatuuri vahel, määratakse reeglistiku järgi ja korpuse puhul on 4,0.
av - soojusülekanne seina sisepinna koefitsient on ühisettevõtte järgi 8, 7. Uste baasväärtuseks võetakse 0, 6xRst.
Valitud uksekujunduse jaoks on vajalik teostada piirdekonstruktsioonide termotehniline kontrollarvutus. Sissepääsuukse arvutamise näide:
Rdv=0,6 x (20-(-30))/(4 x 8,7)=0,86 (m x kraad/L).
See kujundusväärtus vastab uksele, mis on isoleeritud 5 cm paksuse mineraalvillaplaadiga.
Keerulised nõuded
Seinte, põrandate või katete arvutused tehakse eeskirjade nõuete elementide kaupa kontrollimiseks. Reeglite kogum kehtestab ka täieliku nõude, mis iseloomustab kõigi piirdekonstruktsioonide isolatsiooni kvaliteeti tervikuna. Seda väärtust nimetatakse "soojusvarjestusomadusteks". Ükski ümbritsevate konstruktsioonide termotehniline arvutus ei saa hakkama ilma selle kontrollimiseta. Allpool on näidatud ühisettevõtte arvutuse näide.
| Disaininimi | Ruut | R | A/R |
| Seinad | 83 | 3, 65 | 22, 73 |
| Katmine | 100 | 5, 41 | 18, 48 |
| Keldri lagi | 100 | 4, 79 | 20, 87 |
| Windows | 15 | 0, 62 | 24, 19 |
| Uksed | 2 | 0, 8 | 2, 5 |
| Summa | 88, 77 |
Kob \u003d 88, 77 / 250 \u003d 0,35, mis on väiksem kui normaliseeritud väärtus 0,52. Sel juhul võetakse pindala ja maht maja mõõtmetega 10 x 10 x 2,5 m. Soojusülekanne takistused on võrdsed baasväärtustega.
Normeeritud väärtus määratakse vastav alt ühisettevõttele, sõltuv alt maja köetavast mahust.
Lisaks keerulisele nõudele energiapassi vormistamiseks teostavad nad ka piirdekonstruktsioonide soojustehnilist arvutust, passi näidis on toodud SP50.13330.2012 lisas.
Ühtsuse koefitsient
Kõik ül altoodud arvutused kehtivad homogeensete struktuuride puhul. Mis on praktikas üsna haruldane. Soojusülekande takistust vähendavate ebahomogeensuste arvessevõtmiseks võetakse kasutusele termilise ühtluse parandustegur r. See võtab arvesse soojusülekande takistuse muutust, mis on põhjustatud akna- ja ukseavadest, välisnurkadest, ebahomogeensetest osadest (näiteks sillused, talad, tugevdusrihmad), külmasildad jne.
Selle koefitsiendi arvutamine on üsna keeruline, nii et lihtsustatud kujul saate kasutada ligikaudseid väärtusi viitekirjandusest. Näiteks müüritise jaoks - 0,9, kolmekihiliste paneelide jaoks - 0,7.
Tõhus isolatsioon
Kodu soojustussüsteemi valides on lihtne veenduda, et tänapäevaseid soojuskaitsenõudeid on peaaegu võimatu täita ilma tõhusat isolatsiooni kasutamata. Seega, kui kasutate traditsioonilist savitellist, vajate mitme meetri paksust müüritist, mis pole majanduslikult otstarbekas. Samas võimaldab vahtpolüstüreenil või kivivillal põhineva kaasaegse isolatsiooni madal soojusjuhtivus piirduda 10-20 cm paksusega.
Näiteks soojusülekande baasväärtuse 3,65 (m x deg/W) saavutamiseks vajate:
- 3 m paksune tellissein;
- vahtbetoonplokkide ladumine 1, 4 m;
- mineraalvillast soojustus 0,18 m.
