зачем нужен теплотехнический расчет
Что такое теплотехнический расчет ограждающих конструкций дома?
Ограждающие конструкции дома делаются не просто так, а по определенным нормам и стандартам. Теплотехнический расчет делается для того, чтобы убедиться в том, что все требования соблюдены.
Для чего нужен теплотехнический расчет?
Грамотно проведенные расчеты обеспечивают создание оптимальной по функциям теплоизоляции, а это значит, что у собственника здания существенно снизятся расходы на отопление. Конечно, можно возразить, что расчет тоже стоит денег, но в долгосрочной перспективе выгода не просто очевидна, а очень велика!
Но финансовая сторона вопроса — не единственный плюс. Проведите качественный расчет, и вы будете уверены в том, что в помещении будет комфортный микроклимат. Температурные ощущения людей связаны не только с непосредственным показателем температуры, но и с влажностью. Без хорошего расчета здание может быть сырым, воздух — затхлым, а пребывание там людей — некомфортным.
Кроме того, такая излишняя влажность может привести к появлению плесени и грибка, а значит, вам намного быстрее потребуется ремонт. Что опять же влечет лишние расходы.
Еще одно важное предназначение теплотехнического расчета — забота об экологии. Когда функционирование всего здания и его систем происходит не хаотично, а с определенной логикой, то потери энергии снижаются, а значит, природные ресурсы расходуются более рационально.
Кроме того, расчет помогает правильно подобрать отопительное оборудование и материалы для теплоизоляции. Благодаря этому вы можете покупать только необходимое и экономно расходовать ресурсы.
Можно ли не делать теплотехнический расчет?
Конечно, собственник здания в конечном счете сам решает, нужно ли ему заказывать эту сложную процедуру или нет. Но все вышеперечисленные плюсы все же склоняют большинство людей на сторону теплотехнического расчета ограждающих конструкций дома. Поэтому если вы сомневаетесь, лучше все же сделайте все по правилам и получите теплое и уютное здание.
Подготовлено компанией Rusradius
© 2021. Все права защищены. Все права на любые материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с российским и международным законодательством об авторском праве. При использовании текстовых материалов в интернете и при использовании текстов в печатных и электронных СМИ ссылка на данный ресурс обязательна.
Что такое теплотехнический расчет и как его выполнить
В этой статье мы с вами поговорим о теплотехническом расчете наружных стен, а так же разберемся в самом понятии “теплотехнический расчет”, дабы понимать как это происходит. Перед тем, как говорить о теплотехническом расчете наружных стен, следует сначала разобрать само понятие “теплотехнический расчет”.
Что такое теплотехнический расчет?
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций — это совокупность мер и действий, предназначенных для определения соответствия ограждающих конструкций современным нормам по тепловой защите здания и сооружения. В современных условиях это означает соответствие стандартам СНиП 23-02-203. Подобными расчетами в частности выясняют теплотехнические характеристики материалов, из которых изготовлена ограждающие конструкции и приведенное сопротивление теплопередачи.
В чем же практический смысл этих трудоемких вычислений, и почему существует необходимость следовать каким-то стандартам, если данные расчеты никак не влияют на прочность ограждающей конструкции? Ответ Вы найдете в следующей главе.
Можно ли пренебречь расчетом?
Рассмотрим ситуацию с точки зрения собственника здания.
У него есть два варианта:
– произвести соответствующие теплотехнические расчеты, закупить и установить необходимые утепляющие материалы;
– учитывать только устойчивость стен.
В первом случае расходы на строительство могут значительно превышать расходы, запланированные во втором случае. Однако дальнейшие затраты на отопление будут минимальны опять же в первом варианте, а во втором они окажутся существенно выше. Казалось бы, здесь и думать нечего. Вряд ли за год набежит такая сумма за отопление, которая перекрыла бы все работы по утеплению и связанными с ними расчетами. А как насчет двух лет? Пяти? Десяти?
Необходимость проведения теплотехнических расчетов аргументируется не только экономической выгодой. Эти расчеты также предусматривают обеспечение соответствующего микроклимата внутри помещения.
Если не провести расчеты, вполне возможно, что в помещении будет сыро, появится грибок, может произойти выступление конденсата — все это также может привести к дополнительным расходам на косметический ремонт.
Если опять-таки говорить об экономической составляющей вопроса, следует помнить, что цены на электроэнергию неуклонно повышаются. Помимо всего вышеупомянутого, эти расчеты нужны для последующего подбора оборудования для отопительных систем и расчета источников отопления. Таким образом, можно снизить затраты на отопление вдвое.
Если же рассматривать экологическую сторону вопроса, то и тут без теплотехнических расчетов никуда. Благодаря снижению потребления электроэнергии, мы придем к рациональному использованию природных ресурсов и уменьшим вредоносное воздействие на экологию.
Методика проведения теплотехнических расчетов
Теперь, обосновав необходимость проведения теплотехнических расчетов ограждающих конструкций, рассмотрим общие принципы выполнения этих расчетов. Во-первых, проведение теплотехнических расчетов производится в строгом соответствии с нормативными документами:
-«Тепловая защита зданий» СНиП 23-02-2003;
-«Проектирование тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004;
-«Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» ГОСТ 30494-96;
-«Строительная климатология» СНиП 23-01-99;
-Теплотехнический расчет ограждающих конструкций проводится в несколько этапов.
В первую очередь необходимо вычислить трансмиссионные потери через ограждающие конструкции по формуле:
Q t = F/R* (tв — tн)* (1+b)* n
Расшифруем значение каждой переменной:
-Qt — тепловая энергия, передаваемая от внутреннего воздуха в помещении к воздуху наружному,
-Вт; F — площадь наружной стены (ограждающей конструкции), квадратные метры;
-R — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м кв. *
-С/Вт; tв — tн — температура внутреннего/наружного воздуха в градусах Цельсия, C;
-b — добавочные потери теплоты (определяются по Приложению 9 СНиП 2 04 05-91);
Далее необходимо рассчитать расход теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха:
Qв = 0,28G* C * (tв — tн)* k,
-где 0,28 — постоянный коэффициент;
-Qв — столько требуется теплоты на нагрев воздуха наружного, Вт; G — количество неподогретого воздуха, который входит в помещение кг/час;
С — удельная теплоёмкость воздуха, равная 1 КДж/(кг*С);
k — коэффициент влияния встречного теплового потока, равный (является константой и зависит от типа используемых окон);
Cогласно СНиП 2. 04. 05-91 бытовые тепловыделения равняются 10 Вт на метр квадратной площади. Показатель обозначается символом Qб=10 Вт.
Теперь мы можем с легкостью определить тепловую нагрузку помещения, которая равняется сумме трансмиссионных потерь через ограждающие конструкции и расхода теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха минус бытовые тепловыделения.
Есть еще один показатель, который используется при проведении теплотехнических расчетов наружных стен — теплопотери через ограждающие конструкции. Это показатель равен одной десятой киловатта, умноженной на площадь ограждающей конструкции: Qп= F*0,1 кВ.
Как можно заметить, очень большую роль играет именно площадь наружной стены. Во всех встречающихся нам формулах, где имеется показатель площади наружных стен, мы видим, что расчетные показатели находятся в прямо пропорциональной зависимости от площади стен, поэтому точное определение площади является одной из первоочередных задач при проведении теплотехнических расчетов.
Следующим по важности параметром является сопротивление теплопередаче. Сопротивление обуславливается материалом, из которого сделано ограждение, и изменениями в зависимости от территориального расположения здания.
Теплотехнический расчет конструкций: что это такое и как проводится
В климатических условиях северных географических широт для строителей и архитекторов крайне важен верно сделанный тепловой расчет здания. Полученные показатели дадут для проектирования необходимые сведения, в том числе и об используемых материалах для строительства, дополнительных утеплителях, перекрытиях и даже об отделке.
В целом теплорасчет влияет на несколько процедур:
Все это связано едиными значениями, полученными в результате расчетных операций. В этой статье мы расскажем, как сделать теплотехнический расчет наружной стены здания, а также приведем примеры использования этой технологии.
Задачи проведения процедуры
Ряд целей актуален только для жилых домов или, напротив, промышленных помещений, но большинство решаемых проблем подходит для всех построек:
Крайне неэкономично проводить отопительную систему, которая просто не будет использоваться в должной степени, но зато будет трудна в установлении и дорога в обслуживании. То же правило можно отнести к дорогостоящим стройматериалам.
Теплотехнический расчет – что это
Теплорасчет позволяет установить оптимальную (две границы – минимальная и максимальная) толщину стен ограждающих и несущих конструкций, которые обеспечат длительную эксплуатацию без промерзаний и перегревов перекрытий и перегородок. Иначе говоря, эта процедура позволяет вычислить реальную или предполагаемую, если она проводится на этапе проектирования, тепловую нагрузку здания, которая будет считаться нормой.
В основу анализа входят следующие данные:
При этом оценка этих показателей должна соответствовать ряду норм – уровню сопротивления теплопередаче, воздухопроницаемости и пр. Рассмотрим их подробнее.
Требования по теплотехническому расчету помещения и сопутствующая документация
Государственные проверяющие органы, руководящие организацией и регламентацией строительства, а также проверкой выполнения техники безопасности, составили СНиП № 23-02-2003, в котором подробно излагаются нормы проведения мероприятий по тепловой защите зданий.
Документ предлагает инженерные решения, которые обеспечат наиболее экономичный расход теплоэнергии, которая уходит на отопление помещений (жилых или промышленных, муниципальных) в отопительный период. Эти рекомендации и требования были разработаны с учетом вентиляции, конверсии воздуха, а также со вниманием к месторасположению точек поступления тепла.
СНиП – это законопроект на федеральном уровне. Региональная документация представлена в виде ТСН – территориально-строительных норм.
Не все постройки входят в юрисдикцию этих сводов. В частности, не проверяются по этим требованиям те строения, которые отапливаются нерегулярно или вовсе сконструированы без отопления. Обязательным теплорасчет является для следующих зданий:
В тексте документа прописаны нормы для всех тех составляющих, которые входят в теплотехнический анализ.
Требования к конструкциям:
Как делать теплотехнический расчет стен дома – основные параметры
Перед тем как приступить к непосредственному теплорасчету, нужно собрать подробные сведения о постройке. В отчет будут входить ответы на следующие пункты:
Когда эти данные будут собраны, инженер может приступать к расчету.
Мы предлагаем вам три метода, которыми чаще всего пользуются специалисты. Также можно использовать комбинированный способ, когда факты берутся из всех трех возможностей.
Варианты теплового расчета ограждающих конструкций
Вот три показателя, которые будут приниматься за главный:
Теплорасчет по площади помещений
Не самый экономичный, но наиболее частотный, особенно в России, способ. Он предполагает примитивные вычисления исходя из площадного показателя. При этом не учитывается климат, полоса, минимальные и максимальные температурные значения, влажность и пр.
Также в учет не берут основные источники теплопотерь, такие как:
Эти неточности из-за неучета большинства важных элементов приводят к тому, что сам теплорасчет может иметь сильную погрешность в обе стороны. Обычно инженеры оставляют «запас», поэтому приходится устанавливать такое отопительное оборудование, которое полностью не задействуется или грозит сильному перегреву. Нередки случаи, когда одновременно монтируют отопление и систему кондиционирования, так как не могут правильно рассчитать теплопотери и теплопоступления.
Используют «укрупненные» показатели. Минусы такого подхода:
Значение 100-150 Ватт является удельным показателем количества тепловой энергии, приходящейся для обогрева 1 м.
Если вы выбираете этот метод, то прислушайтесь к следующим советам:
Теплорасчет ограждающих конструкций по объему здания
Обычно такой способ используется для тех строений, где высокие потолки – более 3 метров. То есть промышленные объекты. Минусом такого способа является то, что не учитывается конверсия воздуха, то есть то, что вверху всегда теплее, чем внизу.
Для общей формулы мы советуем дополнительно использовать коэффициенты – это число, на которое нужно умножить результат:
Все эти погрешности могут и должны быть учтены, однако, редко используются в реальном строительстве.
Теплотехнический расчет стены.
Мы уже ознакомились в статье «Материал стен. Как выбрать.» с различными материалами для возведения стен, в данной статье мы поговорим о теплотехническом расчете для определения параметров стены.
Необходимые для расчета нормативные документы:
Исходные данные для расчета:
Основных слоев в многослойной стене минимум три:
Рассмотрим для нашего примера следующий состав стены:
Теплотехнический расчет.
Выполняем расчет:
получили сопротивление теплопередачи из санитарных норм Rreq = 1.437 м2*℃/Вт;
Во вторую очередь, определяем сопротивление теплопередачи из условий энергосбережения.
Определяем градусо-сутки отопительного периода, для этого воспользуемся формулой, согласно пункта 5.3 в СНиП 23-02-2003″Тепловая защита зданий»:
Далее, согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» в зависимости от градусо-суток района строительства, рассчитываем нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче по формуле:
Rreq= a*Dd + b = 0,00035 × 5136 + 1,4 = 3,1976м2×°С/Вт,
Для дальнейшего расчета стены, мы принимаем наибольшее значение из двух рассчитанных нами показателей Rreq (1,437 и 3,198), и обозначим его как Rтреб = 3,198 м2*℃/Вт;
Определение толщины утеплителя
Для каждого слоя нашей многослойной стены необходимо рассчитать термическое сопротивление по формуле:
Рассчитываем термическое сопротивление для каждого слоя
1 слой (газобетонные блоки): R1 = 0,4/0,29 = 0,116 м2×°С/Вт.
3 слой (облицовочный силикатный кирпич): R3 = 0,12/0,87 = 0,104 м2×°С/Вт.
4 слой (штукатурка): R4 = 0,02/0,87 = 0,023 м2×°С/Вт.
Определение минимально допустимого (требуемого) термического сопротивления теплоизоляционного материала:
αext принимается по таблице 14 [5] для наружных стен;
Толщина утеплителя равна:
Определение термического сопротивления стены из условия, что общая толщина утеплителя будет 250 мм:
Из полученного результата можно сделать вывод, что
R0 = 3,343м2×°С/Вт > Rтр0 = 3,198м2×°С/Вт → следовательно, толщина утеплителя подобрана правильно.
Вот мы и выполнили теплотехнический расчет стены и нам известны толщины всех слоёв, входящих в её состав. Для того, чтобы долго не разбираться с нормативной документацией и самому считать на калькуляторе все эти сложные формулы, можно воспользоваться калькулятором «Теплотехнический расчет стены», где Вам достаточно просто выбрать исходные данные, а сам расчет произведется автоматически.
Нужно ли проводить теплотехнический расчет наружных стен и как это сделать
В этой статье мы с вами поговорим о теплотехническом расчете наружных стен, а так же разберемся в самом понятии “теплотехнический расчет”, дабы понимать как это происходит.
Перед тем, как говорить о теплотехническом расчете наружных стен, следует сначала разобрать само понятие “теплотехнический расчет”.
Что такое теплотехнический расчет?
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций — это совокупность мер и действий, предназначенных для определения соответствия ограждающих конструкций современным нормам по тепловой защите здания и сооружения. В современных условиях это означает соответствие стандартам СНиП 23-02-203. Подобными расчетами в частности выясняют теплотехнические характеристики материалов, из которых изготовлена ограждающие конструкции и приведенное сопротивление теплопередачи.
В чем же практический смысл этих трудоемких вычислений, и почему существует необходимость следовать каким-то стандартам, если данные расчеты никак не влияют на прочность ограждающей конструкции? Ответ Вы найдете в следующей главе.
Можно ли пренебречь расчетом?
Рассмотрим ситуацию с точки зрения собственника здания.
У него есть два варианта:
В первом случае расходы на строительство могут значительно превышать расходы, запланированные во втором случае. Однако дальнейшие затраты на отопление будут минимальны опять же в первом варианте, а во втором они окажутся существенно выше. Казалось бы, здесь и думать нечего. Вряд ли за год набежит такая сумма за отопление, которая перекрыла бы все работы по утеплению и связанными с ними расчетами. А как насчет двух лет? Пяти? Десяти? Необходимость проведения теплотехнических расчетов аргументируется не только экономической выгодой. Эти расчеты также предусматривают обеспечение соответствующего микроклимата внутри помещения.
Если не провести расчеты, вполне возможно, что в помещении будет сыро, появится грибок, может произойти выступление конденсата — все это также может привести к дополнительным расходам на косметический ремонт.
Если не провести расчеты, вполне возможно, что в помещении будет сыро, появится грибок, может произойти выступление конденсата — все это также может привести к дополнительным расходам на косметический ремонт.
Если опять-таки говорить об экономической составляющей вопроса, следует помнить, что цены на электроэнергию неуклонно повышаются. Помимо всего вышеупомянутого, эти расчеты нужны для последующего подбора оборудования для отопительных систем и расчета источников отопления. Таким образом, можно снизить затраты на отопление вдвое.
Если же рассматривать экологическую сторону вопроса, то и тут без теплотехнических расчетов никуда. Благодаря снижению потребления электроэнергии, мы придем к рациональному использованию природных ресурсов и уменьшим вредоносное воздействие на экологию.
Методика проведения теплотехнических расчетов
Теперь, обосновав необходимость проведения теплотехнических расчетов ограждающих конструкций, рассмотрим общие принципы выполнения этих расчетов. Во-первых, проведение теплотехнических расчетов производится в строгом соответствии с нормативными документами:
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций проводится в несколько этапов. В первую очередь необходимо вычислить трансмиссионные потери через ограждающие конструкции по формуле:
Q t = F/R* (tв — tн)* (1+b)* n
Расшифруем значение каждой переменной:
Далее необходимо рассчитать расход теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха:
Qв = 0,28G* C * (tв — tн)* k, где
Cогласно СНиП 2. 04. 05-91 бытовые тепловыделения равняются 10 Вт на метр квадратной площади. Показатель обозначается символом Qб=10 Вт.
Теперь мы можем с легкостью определить тепловую нагрузку помещения, которая равняется сумме трансмиссионных потерь через ограждающие конструкции и расхода теплоты на нагрев поступающего наружного воздуха минус бытовые тепловыделения.
Есть еще один показатель, который используется при проведении теплотехнических расчетов наружных стен — теплопотери через ограждающие конструкции. Это показатель равен одной десятой киловатта, умноженной на площадь ограждающей конструкции: Qп= F*0,1 кВ.
Как можно заметить, очень большую роль играет именно площадь наружной стены. Во всех встречающихся нам формулах, где имеется показатель площади наружных стен, мы видим, что расчетные показатели находятся в прямо пропорциональной зависимости от площади стен, поэтому точное определение площади является одной из первоочередных задач при проведении теплотехнических расчетов.
Следующим по важности параметром является сопротивление теплопередаче. Сопротивление обуславливается материалом, из которого сделано ограждение, и изменениями в зависимости от территориального расположения здания.